CN203904990U

CN203904990U - 大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管

Info

Publication number: CN203904990U
Application number: CN201420302774.5U
Authority: CN
Inventors: 钟贞明; 郑添寿; 许万强; 孔秋平; 张强
Original assignee: FUJIAN YONGQIANG GEOTECHNICAL Co Ltd
Current assignee: FUJIAN YONGQIANG GEOTECHNICAL Co Ltd
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2024-06-09

Abstract

本实用新型公开了一种大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，包括两端开口的外管和内管，外管外壁设有螺旋扇叶，内管套于外管内；所述外管内壁底部固焊有多个均布定位卡槽，外管底部端面沿周长均布有多个楔形块；所述内管外壁底部固焊有与卡槽相匹配的多个均布卡条，通过卡槽和卡条的配合可使内管套接在外管内。该结构大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管具有对长螺旋钻机动力要求较低、在相同混凝土用量下可明显提高桩承载力、取土简单高效、施工安全的特点。

Description

大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管

技术领域

本实用新型涉及灌注桩桩套管，具体涉及大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管。

背景技术

在桩基工程中，长螺旋钻孔压灌桩机是广泛用于建筑工地施工使用的桩机，在动力驱使作用下主钻杆下的钻头和主钻杆上设置的长螺旋扇叶可以一次性钻出桩孔，再由空心的主钻杆向桩孔内灌注混凝土而成桩，长螺旋钻孔灌注桩具有承载力高、适用地层范围广和桩长可自由改变等优点，被广泛应用，但是长螺旋钻机在大直径灌注桩中的应用却受到限制，一般只能用于灌注桩直径小于800mm的情况，原因是大直径灌注桩在钻孔施工时要克服很大的挤土与剪切土阻力，长螺旋钻机在动力上无法满足要求。

在基础桩基工程施工中，超大、超深桩基工程桩的施工较为普遍，对于大直径灌注桩型，目前，比较先进的工艺是采用大直径薄壁灌注桩技术，这是一种采用沉管，取土，装模，清孔，安放钢筋笼，灌注混凝土，拔管，拆模，回填，成桩的施工工艺，这种施工工艺具有在同等承载力要求下，可以减小混凝土用量，降低成本或者在同等混凝土用量下，可大幅提高桩体抗弯强度的优点；存在的缺陷是：对于大直径薄壁灌注桩成孔普遍采用全断面人工挖土或者机械挖土的方式取土，采取这种施工方法不仅浪费劳动力，而且在安装模板的时候施工人员需要到达桩孔底部，施工过程具有一定的危险性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种对长螺旋钻机动力要求较低、在相同混凝土用量下可明显提高承载力、适用地层范围广、取土简单高效、施工安全的大直径空腔长螺旋灌注桩桩套管。

为实现以上目的，本实用新型大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管包括两端开口的外管和内管，该外管的外壁设有螺旋扇叶，内管套于外管内；所述外管内壁底部固焊有多个均布定位卡槽，外管底部端面沿周长均匀间隔布置有多个上大下小的楔形块；所述内管外壁底部固焊有与所述定位卡槽相匹配的多个均布定位卡条，通过定位卡槽和定位卡条的配合可使内管套接在外管内。

所述定位卡槽两边的固定片上安装有多个小滚轮，以减小外管拔出时内外两管之间的阻力。

所述定位卡条上安装有多个小滚轮，以减小外管拔出时内外两管之间的阻力。

所述多个均布定位卡槽和定位卡条的数量是四个。

所述楔形块的上端面宽出外管底部端面，以保护外管底端。

所述内管和外管上部等高处活动插入栓杆，以防止在旋挖土体的过程中内管中土体将整个内套管挤出。

所述外管底部端面沿周长均匀间隔布置的楔形块个数为12个。

上述大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管具有以下特点：

外管底部端面焊接有一圈均布的多个楔形块，内管底端亦呈楔形，使内外管底端构成总体楔形，可明显增加管壁剪切土体的能力，再加上桩套管的空腔无须挤压或剪切土质，因而大大降低对长螺旋钻机动力的要求，使长螺旋钻机在大直径灌注桩中的应用得以实现；外管底部内壁焊有可让内管卡入的卡槽，内管底部外壁焊有可卡入外管底部卡槽的卡条，实现内外管的活动连接，在并防止内外管体之间发生相互错动；外管外壁焊有旋挖土体的螺旋扇叶，实现外管管壁外环形土体的机械取土。

本实用新型大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管成桩施工时包括如下步骤：①清理场地，把内管定位卡条插入外管定位卡槽，实现内管和外管的活动连接；②钻入大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管；③上提内管使定位卡条脱离定位卡槽并旋转错位后，再将内管插回土体；④拔出外管；⑤清理孔底沉渣；⑥放置钢筋笼，浇筑混凝土；⑦边浇筑混凝土边拔出内管并利用内管捣实混凝土；⑧成桩。

本实用新型大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，结合了大直径薄壁灌注桩技术和长螺旋钻孔灌注桩两者的优点，既能降低动力要求又能形成环形薄壁灌注桩，在软、硬土层中都能施工，适用地层范围广，具有如下有益效果：

与现有长螺旋钻孔灌注桩相比，采用大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管具有的优点一是在同等承载力要求下，可以减小混凝土用量从而降低成本，或者在同等混凝土用量下，可大幅提高桩体抗弯强度；二是解决了因长螺旋钻机动力上无法满足要求使直径超过800mm的大直径灌注桩中的应用受到限制的问题；采用大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管还解决了大直径灌注桩环形取土的难题。

与现有大直径薄壁灌注桩相比，采用大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管一是省去了对于大直径薄壁灌注桩空心土体的取土工程，大大节约了生产成本；二是采用大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管避免采用人工装模，施工人员安全得到了保障。

附图说明

图1是本实用新型大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管纵剖面示意图。

图2 是本实用新型大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管之内外管及卡槽横剖面示意图。

图3 是本实用新型大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管之内外管及卡条横剖面示意图。

图4 是图2中定位卡槽结构正剖视示意图。

图5是图2中定位卡槽结构侧剖视示意图。

图6 是图3中定位卡条结构正剖视示意图。

图7是图3中定位卡条结构侧剖视示意图。

附图标记：外管1、内管2、定位卡槽3、定位卡条4、螺旋扇叶5、楔形块6、栓杆7、焊缝8和小滚轮9。

具体实施方式

如图1～图7 所示，本实用新型大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管包括两端开口的外管1和内管2，该外管1的外壁设有螺旋扇叶5，内管2套于外管1内；所述外管1内壁底部固焊有四个均布定位卡槽3，所述定位卡槽3两边的固定片上安装有多个小滚轮9，以减小外管拔出时内外两管之间的阻力；外管1底部端面沿周长均匀间隔布置有12个上大下小的楔形块6，该楔形块的上端面宽出外管底部端面，以保护外管底端；所述内管2外壁底部固焊有与所述定位卡槽相匹配的四个均布定位卡条4，所述定位卡条4上安装有多个小滚轮9，以减小外管拔出时内外两管之间的阻力；通过定位卡槽3和定位卡条4的配合可使内管2套接在外管1内；所述内管和外管上部等高处活动插入栓杆，以防止在旋挖土体的过程中内管中土体将整个内套管挤出。

定位卡槽3和定位卡条4之间的接合应预留一定的空隙供内外两管接合方便，焊接于外管1内壁的定位卡槽3和焊接于内管2外壁的定位卡条4的几何尺寸应根据管径的大小、内外两管转动产生的力矩以及管壁的厚度等参数确定。

上述桩套管施工过程中在桩套管钻入达到设计标高前，通过动力作用使内外套管第共同旋转，外管1管壁外的螺旋扇叶5剪切外管土体，通过外管螺旋转动将土体取出，外管螺旋扇叶5应根据桩径、动力参数等确定；内管2旋插入土体，为了防止在旋挖土体的过程中内管中土体将整个内套管挤出，则应在内、外套管顶部同一高度处插入栓杆7，待到达设计标高后再拔出栓杆7，再将内管2拔出一定距离，使得内、外管分离，然后将内管2回插土体，再将外管1缓慢拔出，由此便形成了环形桩孔，利用清孔器将孔底沉渣清理干净，然后，下放钢筋笼，浇筑混凝土，待混凝土浇筑到一定的高度，边拔出内管边利用内管捣实混凝土，便形成所需要的灌注桩。

外管1内焊接定位卡槽3和内管2外焊接的定位卡条4应在两端部焊成三角形状焊缝8，如图4～图7，一方面，能够增加焊接质量，确保外管1能够承载内管2随外管一起旋转而不脱离；另一方面，待套管到达设计标高后，内管2拔出时减少混凝土阻力；另外，在外管1焊接的定位卡槽3两边的固定片上应安装小滚轮9，这样能够减小外管拔出时两管之间的阻力，如图4～图5；对于内管定位卡条4上也应安装小滚轮9，这样能够减小内管2插入外管1时的阻力，如图6～图7。

根据需要定位卡槽3、定位卡条4可采用与外管、内管螺栓连接来代替。

采用上述桩套管进行施工的优选操作流程为：

1、清理场地，通过外管内壁的定位卡槽3和内管外壁的定位卡条4的配合将内套管安装于外套管内；

2、钻入大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管；

3、上提内管2使外管1的定位卡槽3脱离内管2外壁的定位卡条4后将内管2旋转错位，并把内管2回插土体；

4、拔出外管1；

5、清理孔底沉渣；

6、放置钢筋笼，浇筑混凝土；

7、边浇筑混凝土边拔出内管并利用内管捣实混凝土—成桩。

由于两管体错位，这将使得两管分离，便可以轻松拔出外管。

总之，本实用新型的桩套管由内套管和外套管组成，外套管外部焊螺旋扇叶，能够形成环形桩孔，同时，还能够不扰动内部土体，这样既能降大直径长螺旋的低动力要求又能形成环形薄壁灌注桩，还避免了采用人工安装模板，施工人员安全得到保障。与一般长螺旋钻孔灌注桩相比，采用大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管具有在同等承载力要求下，可以减小混凝土用量，降低成本或者在同等混凝土用量下，可大幅提高桩体抗弯强度的优点。

Claims

1.一种大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，包括两端开口的外管和内管，该外管的外壁设有螺旋扇叶，内管套于外管内；其特征是：所述外管内壁底部固焊有多个均布定位卡槽，外管底部端面沿周长均匀间隔布置有多个上大下小的楔形块；所述内管外壁底部固焊有与所述定位卡槽相匹配的多个均布定位卡条，通过定位卡槽和定位卡条的配合可使内管套接在外管内。

2.根据权利要求1所述大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，其特征是：所述定位卡槽两边的固定片上安装有多个小滚轮，以减小外管拔出时内外两管之间的阻力。

3.根据权利要求1所述大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，其特征是：所述定位卡条上安装有多个小滚轮，以减小外管拔出时内外两管之间的阻力。

4.根据权利要求1所述大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，其特征是：所述多个均布定位卡槽和定位卡条的数量是四个。

5.根据权利要求1所述大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，其特征是：所述楔形块的上端面宽出外管底部端面，以保护外管底端。

6.根据权利要求1所述大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，其特征是：所述内管和外管上部等高处活动插入栓杆，以防止在旋挖土体的过程中内管中土体将整个内套管挤出。

7.根据权利要求1所述大直径空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，其特征是：所述楔形块是12个。