CN113174935A - 一种干法旋挤扩成桩装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干法旋挤扩成桩装置及其施工方法，该装置包括步履式和履带式主机、卷扬机、驾驶室计算机、导杆、钢丝绳、钻速控制器、进料口、旋挤扩钻杆、旋挤扩钻头、出料口、砼感知装置、自取土装置、泵车导管、混凝土泵车。其特点是通过旋转挤密扩径成桩装置形成桩底、桩身间断式扩径的一种干法旋挤扩桩，具体施工包括：钻进成孔、桩底扩径、砼灌注、桩身扩径等步骤。本发明与现有技术相比，在软土地区钻进过程中通过钻头、钻杆将原桩身土体全部挤密到桩孔周边土体中，减少成孔出土，加强了桩孔周边孔壁的稳定性，增加了桩身的承载力，降低混凝土充盈系数，降低了施工成本，提升了软土地区的灌注桩施工效率，减少了机械、人员、材料的投入和协调。

Description

一种干法旋挤扩成桩装置及施工方法

技术领域

本发明涉及一种成桩装置及施工方法，主要应用于软土层的灌注桩施工。

背景技术

目前，沿海地区的一层、两层地下室的基坑的围护结构，普遍采用的是灌注桩排桩，超高层建筑物一般也采用的是灌注桩桩基。

对于软土地区的围护灌注桩、灌注桩桩基，普遍采用的是正循环或采用泵吸、气举等反循环泥浆护壁成孔工艺。但是泥浆护壁灌注桩施工工艺，单机施工台效很低，会产生大量的施工泥浆需要处理，不符合现在提倡的绿色的理念；对于施工场地狭小，泥浆车辆限行、工期较紧等项目，往往会造成节点工期无法保证的情况出现。

且在一些淤泥质土层、砂性土等不良地质中，泥浆护壁灌注桩往往会出现扩径、缩径等问题，且施工中混凝土的充盈系数居高不下，造成施工成本浪费。

常规的增加灌注桩承载力、抗拔力的方法为增大桩长、桩径，逐步可以在桩长不变的情况下实现桩底扩径来增大受力，但是单纯桩底扩径增加的受力有限。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种干法旋挤扩成桩装置及其施工方法，该装置包括步履式和履带式主机、卷扬机、驾驶室计算机、导杆、钢丝绳、钻速控制器、进料口、旋挤扩钻杆、旋挤扩钻头、出料口、砼感应装置、自取土装置、泵车导管、混凝土泵车，其特点是通过一种干法旋挤扩成桩装置形成桩底、桩身间断式扩径的一种干法旋挤扩桩，绿色，增加桩身的承载力与抗拔力，具体施工包括：钻进成孔、桩底扩径、砼灌注、桩身扩径等步骤，本发明与现有技术相比，在软土地区钻进过程中通过钻杆、叶片将原桩身土体全部挤密到桩孔周边土体中，干法施工无泥浆，绿色无出土，加强了桩孔周边孔壁的稳定性，增加了桩身承载力，降低混凝土充盈系数，降低了施工成本，提升了软土地区的灌注桩施工效率，减少了机械、人员、材料的投入和协调。

本发明的目的是这样实现的：一种干法旋挤扩成桩装置，包括步履式和履带式主机、卷扬机、驾驶室计算机、导杆、钢丝绳、钻速控制器、进料口、旋挤扩钻杆、旋挤扩钻头、出料口、砼感应装置、自取土装置、泵车导管、混凝土泵车，

旋挤扩钻头，为液压、机械拉杆等可扩径钻头。

旋挤扩钻杆，钻杆直径为40～80cm，厚度为2～5cm。

砼感应装置，钻杆内置压力感应系统，通过导线连接至驾驶室计算机上。

钻速自控系统，可在桩机操作平台设置钻速值，自动控制桩机钻进速度。

一种干法旋挤扩成桩装置的施工方法，其特征在于旋挤扩钻头及旋挤扩叶片钻杆配合钻速自控系统低转速钻进，挤密桩周土成孔，钻至桩底，旋挤扩钻头扩径，提升旋挤扩叶片钻杆，通过泵车、泵车导管、进料口、旋挤扩叶片钻杆、出料口注入混凝土至孔内，直至旋挤扩钻头提升至桩顶以上，一种干法旋挤扩桩成桩，具体施工包括下述步骤：

1)、钻进

通过驾驶室计算机控制钻速控制器，低转速钻进，旋挤扩钻头及旋挤扩叶片钻杆挤密孔壁周边土体，钻至桩底位置；

2)、桩底扩径

驾驶室计算机，操作旋挤扩钻头的液压装置或拉杆装置工作，扩大钻头直径边扩大边旋转进行桩底扩径；

3)、砼灌注

待扩径结束后，通过泵车、泵车导管、进料口、旋挤扩叶片钻杆、出料口注入混凝土，可以边浇筑混凝土边收缩旋挤扩钻头扩径装置，然后提升旋挤扩叶片钻杆，过程中通过砼感应装置，控制混凝土在旋挤扩叶片钻杆内的液面高度与地面齐平；

4)、桩身扩径

旋挤扩钻头提升后，到设计高度可以继续开启旋挤扩钻头扩径装置进行旋转挤密扩径，然后灌注混凝土收缩旋挤扩钻头扩径装置，提升旋挤扩钻杆，依次类推进行桩身间断式扩径，直至成桩。

本发明与现有技术相比施工速度大大提升，一台一种干法旋挤扩成桩装置的施工速度等同于5～7台常规灌注桩机的施工速度。

本发明与现有技术相比，可以做到干法施工无泥浆、绿色无出土。

本发明与现有技术相比为无出土，桩身土体均被挤入灌注桩周边的孔壁，使得孔壁的稳定性大大提升，降低了混凝土的充盈系数。

本发明与现有技术相比，可以做到桩底、桩身间断式扩径，可以大幅提升灌注桩的是承载力、抗拔力。

附图说明

图1为本发明一种干法旋挤扩成桩装置示意图；

图2-图4为本发明一种干法旋挤扩成桩装置的施工阶段图；

图示：1为步履式和履带式主机、2为卷扬机、3为驾驶室计算机、4为导杆、5为钢丝绳、6为钻速控制器、7为进料口、8为旋挤扩钻杆、9为旋挤扩钻头、10为出料口、11为砼感应装置、12为自取土装置、13为泵车导管、14为混凝土泵车。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述和说明：

实施例：

参阅附图1，一种干法旋挤扩成桩装置及其施工方法，该装置包括步履式和履带式主机1、卷扬机2、驾驶室计算机3、导杆4、钢丝绳5、钻速控制器6、进料口7、旋挤扩钻杆8、旋挤扩钻头9、出料口10、砼感应装置11、自取土装置12、泵车导管13、混凝土泵车14

一种干法旋挤扩成桩装置的施工方法，其特征在于旋挤扩钻头9及旋挤扩钻杆8配合钻速自控系统低转速钻进，挤密桩周土成孔，钻至桩底，旋挤扩钻头9扩径，提升旋挤扩钻杆8，通过泵车14、泵车导管13、进料口7、旋挤扩钻杆8、出料口10注入混凝土至孔内，直至旋挤扩钻头9提升至桩顶以上，一种干法旋挤扩桩成桩，具体施工包括下述步骤：

a、钻进

通过驾驶室计算机3控制钻速控制器6，低转速钻进，旋挤扩钻头9及旋挤扩钻杆8挤密孔壁周边土体，钻至桩底位置；

b、桩底扩径

通过驾驶室计算机3，操作旋挤扩钻头9的液压装置或拉杆装置工作，扩大钻头直径边扩大边旋转进行桩底扩径，

c、砼灌注

待扩径结束后，通过泵车14、泵车导管13、进料口7、旋挤扩钻杆8、出料口10注入混凝土，可以边浇筑混凝土边收缩旋挤扩钻头9扩径装置，然后提升旋挤扩钻杆8，过程中通过砼感应装置11，控制混凝土在旋挤扩钻杆8内的液面高度与地面齐平；

d、桩身扩径

旋挤扩钻头9提升后，到设计高度可以继续开启旋挤扩钻头9扩径装置进行旋转挤密扩径，然后灌注混凝土收缩旋挤扩钻头9扩径装置，提升旋挤扩钻杆8，依次类推进行桩身间断式扩径，直至成桩。

Claims (6)

1.一种干法旋挤扩成桩装置及施工方法，该装置包括步履式和履带式主机、卷扬机、驾驶室计算机、导杆、钢丝绳、钻速控制器、进料口、旋挤扩钻杆、旋挤扩钻头、出料口、砼感知装置、自取土装置、泵车导管、混凝土泵车。

2.根据权利要求1所述一种干法旋挤扩成桩装置，其特征在于所述旋挤扩钻头，为液压、机械拉杆等可扩径钻头。

3.根据权利要求1所述一种干法旋挤扩成桩装置，其特征在于所述旋挤扩钻杆，钻杆直径为40～80cm，厚度为2～5cm。

4.根据权利要求1所述一种干法旋挤扩成桩装置，其特征在于所述砼感知装置是旋挤扩钻杆内置压力感应器，通过导线连接至驾驶室计算机上。

5.根据权利要求1所述一种干法旋挤扩成桩装置，其特征在于所述钻速控制器，通过导线连接至驾驶室计算机上。

6.权利要求1所述一种干法旋挤扩成桩装置的施工方法，其特征在于旋挤扩钻头及旋挤扩钻杆配合钻速自控系统低转速钻进，挤密桩周土成孔，钻至桩底，旋挤扩钻头扩径，提升旋挤扩钻杆，通过泵车、泵车导管、进料口、旋挤扩钻杆、出料口注入混凝土至孔内，直至旋挤扩钻头提升至桩顶以上，一种干法旋挤扩桩成桩，具体施工包括下述步骤：

1)、钻进

通过驾驶室计算机控制钻速控制器，低转速钻进，旋挤扩钻头及旋挤扩叶片钻杆挤密孔壁周边土体，钻至桩底位置；

2)、桩底扩径

驾驶室计算机，操作旋挤扩钻头的液压装置或拉杆装置工作，扩大钻头直径边扩大边旋转进行桩底扩径；

3)、砼灌注

待扩径结束后，依次通过泵车，泵车导管，进料口，旋挤扩钻杆，出料口注入混凝土，可以边浇筑混凝土边收缩旋挤扩钻头扩径装置，然后提升旋挤扩钻杆，过程中通过砼感知装置，控制混凝土在旋挤扩钻杆内的液面高度与地面齐平；

4)、桩身扩径

旋挤扩钻头提升后，到设计高度可以继续开启旋挤扩钻头扩径装置进行旋转挤密扩径，然后灌注混凝土收缩旋挤扩钻头扩径装置，提升旋挤扩钻杆，依次类推进行桩身间断式扩径，直至成桩。

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