CN212388586U - 一种自钻式螺旋加翼桩基础 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种自钻式螺旋加翼桩基础，用以解决现有加翼桩在打桩过程中翼板易损伤，桩的承载力下降以及加翼桩“抜脱”破坏的技术问题。本实用新型包括上桩体和下桩体，上桩体与下桩体可拆卸连接；所述上桩体的顶部设有压盘，压盘下方设有加翼套环，加翼套环套在上桩体的上部；所述下桩体的下部设有旋叶。本实用新型通过在桩下部安装螺旋叶片提高桩的抗拔、竖向与水平承载力，桩内增加注浆管注浆提高桩基的刚度与强度，延长使用寿命，提高了其使用效率；同时使原来加翼桩基的施工方式由打击成桩变为旋钻，减少施工噪音，实用性强、应用范围更广。

Description

一种自钻式螺旋加翼桩基础

技术领域

本实用新型涉及土木工程的桩基础技术领域，特别是指一种自钻式螺旋加翼桩基础。

背景技术

目前，海上风电机组基础结构有重力式、单桩结构、三角架结构、桶形基础和浮式结构等。我国东部沿海风能资源丰富，具有开发海上风电的优越条件。但我国近海水深较浅，海底表层为淤泥、粉质黏土和粉砂层，承载力小；底部沉积物以细砂为主，承载力相对较大，可作持力层。因此，海上大型风力发电杆主要采用加翼桩作为桩基础，其由大直径桩基础上部固定翼板组成，采用打桩的形式施工，其主要问题：1、翼板与桩体固定打桩施工时容易造成翼板破坏；2、打桩过程会造成桩周与翼板周围土体震动破坏，从而影响桩承载力；3、施工过程产生较大的噪音，无法在人流密集的场所附近应用，而且施工周期长，应用范围小；4、桩基以“抜脱式”脆性破坏方式，预兆时间短，危害大。

实用新型内容

针对上述背景技术中存在的不足，本实用新型提出了一种自钻式螺旋加翼桩基础，解决了现有加翼桩在打桩过程中翼板易损伤，桩的承载力下降的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种自钻式螺旋加翼桩基础，包括上桩体和下桩体，上桩体与下桩体可拆卸连接；所述上桩体的顶部设有压盘，压盘下方设有加翼套环，加翼套环套在上桩体的上部；所述下桩体的下部设有旋叶。

所述上桩体和下桩体均为中空的钢管，上桩体与下桩体同轴线设置。

所述上桩体下部设有外螺纹，下桩体上部设有内螺纹，上桩体通过外螺纹和内螺纹与下桩体螺纹连接。

所述上桩体的桩顶设有一体成型的环形盖沿，压盘与环形盖沿相连接。

所述加翼套环的四周等角度设有翼板，翼板与压盘相连接。

所述压盘为圆环形。

所述旋叶的螺旋高度为下桩体的高度的三分之二，旋叶的外径为下桩体的外径的2倍。

本技术方案能产生的有益效果：

1）承载力：本实用新型在加翼桩的基础上通过旋叶增大了桩下部的有效直径，提高了桩的水平和竖向的承载力；

2）应用范围：普通加翼桩采用打击式成桩，噪音大，只能用于人烟稀少的软土、沙土地区，本实用新型采用钻进施工，施工速度快、噪音小可以应用于人口密集的城区、码头、公路两旁土质和岩石地层，应用范围广；

3）破坏方式：加翼桩在破坏时会造成庄周土体隆起变形，产生“抜脱”破坏，本实用新型增加压盘与旋叶，能够控制土体隆起，延缓破坏时间，提高桩基础抵抗极端荷载的能力；

4）桩的刚度：普通加翼桩采用钢管桩或者钢筋混凝土桩，其强度为钢管混凝土桩的二分之一，本实用新型在钢管桩的基础上增加注浆管方便施工注浆，最终形成螺旋式钢管混凝土加翼桩，桩的刚度与强度会大幅度提高；

5）本实用新型采用的钢管、螺旋、压盘、螺母与翼板均为工程预制成型，现场组装利用机械钻进，钻入设计深度后，组装压盘，利用注浆管注浆完成整个桩基，施工方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的平面结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图1的B-B向剖视图；

图4为图1的俯视图；

图5为本实用新型与普通桩的对比结果图。

图中，1-加翼套环，2-压盘，3-上桩体，4-下桩体，5-旋叶。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型是在普通加翼桩的基础上，增加套环、旋转螺纹、压盘、注浆管四重措施形成了一种自钻式螺旋加翼桩基础，包括上桩体3和下桩体4，上桩体3和下桩体4均为中空的钢管，且上桩体3和下桩体4同轴线设置，便于施工注浆；所述上桩体3下部设有外螺纹，下桩体4上部设有内螺纹，上桩体3通过外螺纹和内螺纹与下桩体4螺纹连接，便于桩基础的运输与施工。如图4所示，所述上桩体3的顶部设有压盘2，压盘2为圆环形，压盘2的内径大于上桩体3的外径，压盘2的外直径为上桩体3的外径的3倍，压盘2下方设有加翼套环1，加翼套环1套在上桩体3的上部，加翼套环1中套环的内直径大于上桩体3的外径2cm，加翼套环1的长度为上桩体3的长度的三分之二，如图2所示。所述加翼套环1的四周等角度设有翼板，如图3所示，翼板设有4个，4个翼板均通过焊接方式固定在加翼套环1上，翼板通过螺栓与压盘2可拆卸连接，翼板也可通过点焊与压盘2固定连接，翼板的宽度大于压盘2的环宽，翼板用于提高桩基础水平承载力，压盘2用于限制桩基础侧倒时出现土体隆起，能够提高桩基础的水平承载力，延缓桩基础的使用寿命。所述上桩体3的桩顶设有一体成型的环形盖沿，环形盖沿的环宽为5cm，压盘2通过点焊方式与环形盖沿固定连接。如图2所示，所述下桩体4的下部设有旋叶5，旋叶5的螺旋高度为下桩体4的高度的三分之二，旋叶5的外径为下桩体4的外径的2倍。旋叶5的作用是扩大下部桩径提高桩竖向和水平承载力，延缓桩基础破坏时间。

具体实例：将本实用新型用做某大道照明系统电杆基础，上桩体3和下桩体4组合为桩基础，桩基础的总桩长为2m，其结构形式如图1所示，上桩体3的外径为20cm，上桩体3的桩顶盖沿直径为25cm，上桩体3长1m，壁厚0.8cm；加翼套环1结构由4块翼板与套环焊接而成，翼板宽20cm，长60cm，厚0.8cm，套环内径22cm；下桩体4长1m，下桩体4外径为20cm，旋叶5外直径30cm，旋叶5的螺旋高度为60cm；现场施工时套入加翼套环1通过上桩体3的外螺纹与下桩体4的内螺纹相连接，利用起重机吊起从桩基础的桩顶插入旋转头，钻进施工，施工过程中桩基础转动，加翼套环1不转动，当桩基础进入土体中的深度到达加翼套环1的底部时，调整翼板方向，桩身继续钻进时将加翼套环1带入土中，翼板刚没入地面时停止钻进，整平地面，放入压盘2，压盘2的内径为25cm，外径60cm采用点焊将其与翼板和桩基础头连接，同时在桩基础的注浆管中注入水泥浆，提高桩基础体刚度。本实用新型在松砂中的设计水平承载力是10kN，最大承载弯矩130 kN.m。

将普通桩与本实用新型的加翼桩进行实验，实验结果如图5所示，相同直径情况下，本实用新型（翼板宽度为桩径，长度为三分之一埋入段桩长）水平承载力是普通桩的2倍，本实用新型在下桩体4的下部增加旋叶5，能够扩大桩基础的直径，进一步提高桩基础的承载力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自钻式螺旋加翼桩基础，其特征在于，包括上桩体（3）和下桩体（4），上桩体（3）与下桩体（4）可拆卸连接；所述上桩体（3）的顶部设有压盘（2），压盘（2）下方设有加翼套环（1），加翼套环（1）套在上桩体（3）的上部；所述下桩体（4）的下部设有旋叶（5）。

2.根据权利要求1所述的自钻式螺旋加翼桩基础，其特征在于，所述上桩体（3）和下桩体（4）均为中空的钢管，上桩体（3）与下桩体（4）同轴线设置。

3.根据权利要求1或2所述的自钻式螺旋加翼桩基础，其特征在于，所述上桩体（3）下部设有外螺纹，下桩体（4）上部设有内螺纹，上桩体（3）通过外螺纹和内螺纹与下桩体（4）螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的自钻式螺旋加翼桩基础，其特征在于，所述上桩体（3）的桩顶设有一体成型的环形盖沿，压盘（2）与环形盖沿相连接。

5.根据权利要求3所述的自钻式螺旋加翼桩基础，其特征在于，所述加翼套环（1）的四周等角度设有翼板，翼板与压盘（2）相连接。

6.根据权利要求4所述的自钻式螺旋加翼桩基础，其特征在于，所述压盘（2）为圆环形。

7.根据权利要求1所述的自钻式螺旋加翼桩基础，其特征在于，所述旋叶（5）的螺旋高度为下桩体（4）的高度的三分之二，旋叶（5）的外径为下桩体（4）的外径的2倍。

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