專利名稱：螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)及異形半螺絲樁體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑用鉆桿及其形成的異形半螺絲樁體，準確地說是一種螺旋形鉆桿的改良結(jié)構(gòu)，該鉆桿可依靠螺旋鉆桿的作用達到快速鉆進持力土層目地，工作負荷小，效率高，可形成具有強有力支撐作用的異形半螺絲樁體。
背景技術(shù)：
建筑施工中，在地基挖掘的過程中，最重要的一步是埋設(shè)能夠與所施工的建筑物為一體的樁，該樁是建筑物承重以及穩(wěn)固的關(guān)鍵，建筑物的立柱施工一般是采用先打樁，再灌注混凝土的做法，但是這種做法往往比較煩瑣，施工周期長，費時費力。國內(nèi)外無論是預(yù)制或現(xiàn)澆砼端承摩擦樁，樁端基本放在具有較好持力土層，在極根承載力狀態(tài)下，樁的主荷載仍由樁側(cè)摩阻力承受。盡管砼抗壓強度儲備極大，卻很難發(fā)揮，往往以土體摩擦破壞作為樁的承載力極限指標。
后來隨著日本鋼纖維預(yù)制全螺紋樁的誕生，改變了這一受力特征，但其由于高昂的造價而得不到廣泛應(yīng)用的推廣。國內(nèi)又隨著該方法的應(yīng)用對該方法進行了改進，設(shè)計了新型的螺旋形鉆桿，該鉆桿可邊打樁邊灌注混凝土，如專利01252199.X所描述的，該設(shè)備和方法能夠快速地鉆打樁，且在打樁的同時，可同步灌注混凝土，即先將鉆桿鉆入地下，鉆到設(shè)計深度后，慢慢反向旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆桿抽出，同時灌注混凝土，鉆桿抽出完畢，混凝土也灌注完成；尤其是本申請人設(shè)計的200320130095.6專利，采用半螺旋樁的結(jié)構(gòu)，鉆桿上部是圓柱形，下部具有螺旋結(jié)構(gòu)，其是半螺旋鉆桿，大大降低了施工成本，提高施工效率，應(yīng)用前景非常好。
但是目前的設(shè)計還存在以下缺陷一、鉆桿在鉆土的過程中要承受土層的反向作用力，這個巨大軸向反力往往達到20～30噸，對鉆桿本身是極大的傷害，長期使用必然影響鉆桿的壽命。
二、在抽出鉆桿灌注混凝土?xí)r，混凝土往往大量堆積在鉆桿的出口，容易堵塞出口，造成卡口現(xiàn)象。
三、鉆桿往往要下鉆到地下20多米，要求具有很長的鉆桿，使得鉆桿的制作難度加大，成本提高。
四、對大口徑的鉆桿，上述的結(jié)構(gòu)往往具有相當大的下鉆阻力，阻力一般直接集中在螺旋鉆桿的螺旋部分，要達到譬如20米一下的下鉆深度非常困難，而且對于風(fēng)化巖等狀況上述的鉆桿往往不能達到下鉆的要求。
因此，上述的鉆桿結(jié)構(gòu)亟需改進。
而且由此形成的樁體，其上部為圓柱形端承樁，下部為具有螺旋結(jié)構(gòu)的摩擦樁，但是樁體由于鉆桿的下鉆及灌注限制，往往無法具有很深的深度，對于比較松軟的土層是可以采用的，對于具有一定硬度的土層，該異形半螺絲樁體無法實現(xiàn)，尤其是南方地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下，該異形半螺絲樁體無法適應(yīng)，無法結(jié)合到風(fēng)化巖、鵝卵石等地質(zhì)狀況，難以根據(jù)土層的特點與土層結(jié)合。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的是提供一種螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可阻止該軸向反力對下鉆的影響，減小其下鉆的阻力，減輕其工作負荷、提高傳動效率及鉆桿的工作效率。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可快速灌注混凝土，避免混凝土在灌注時的卡住。
本發(fā)明的再一個目的在于提供一種螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可使得鉆桿能夠快速下鉆，施工方便，且鉆桿的強度高，在不增加鉆桿制作材料和成本的條件增加鉆桿的工作壽命。
本發(fā)明的又一個目的在于提供一種螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使得相當長度的鉆桿可分段組裝，便于安裝與拆卸，可根據(jù)具體的實際情況實時地調(diào)整鉆桿的長度。
本發(fā)明的目的還提供一種異形半螺絲樁體，該異形半螺絲樁體適應(yīng)螺旋鉆桿下鉆的需要，能夠與土層穩(wěn)定結(jié)合，對所承托的建筑物具有強有力的支撐。
本發(fā)明的目的在于還提供一種異形半螺絲樁體，該異形半螺絲樁體可適用于任何土層情況，具有摩擦樁與端承樁的雙重特點，尤其適應(yīng)于復(fù)雜的地質(zhì)情況，可深入地下20米以上，能夠?qū)ㄖ锾峁┛煽慷矣辛Φ闹危蛇m合各種建筑物的支撐情況。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其包括有鉆桿、鉆頭，鉆頭為錐形結(jié)構(gòu)，鉆桿至少有一部分為螺旋結(jié)構(gòu)，其特征在于鉆桿的螺旋部分整體上為倒梯形結(jié)構(gòu)，即其具有從下向上為逐漸擴大的外徑結(jié)構(gòu)，螺旋部分的底部外徑與鉆頭頂部的外徑接近，便于螺旋部分引導(dǎo)鉆桿整體向下鉆入，該結(jié)構(gòu)設(shè)計逐漸擴張的螺旋鉆桿結(jié)構(gòu)，可阻止下鉆時軸向反力對下鉆的影響，減小其下鉆的阻力，減輕其工作負荷、提高鉆桿的工作效率。
所述的螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，該鉆桿改良結(jié)構(gòu)具有圓柱部分及螺旋部分，圓柱部分的直徑大于等于螺旋部分的最大直徑。
上述的螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其螺旋部分的長度可設(shè)計為鉆桿長度的十分之一以上，且該螺旋部分為分級設(shè)計，即螺旋部分按照主體直徑的逐漸擴張，分為一個以上的階段，螺旋部分的主體直徑是從下向上遞增。
這樣的螺旋部分，其每個階段的螺旋部分都具有自己的齒輪內(nèi)徑，其齒輪內(nèi)徑逐層從下向上是逐漸遞增的。
總之，不管螺旋鉆桿是否具有圓柱形結(jié)構(gòu)，其鉆桿本身是階梯狀的結(jié)構(gòu)，即從小向上，鉆桿本身的外徑是逐漸增加的。這樣便于鉆桿下鉆，可達到相當?shù)南裸@深度。
上述的螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其主要特點在于該螺旋鉆桿為了適應(yīng)下鉆的要求，其螺旋部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計成從下向上逐漸擴張的形式，而且螺旋部分的最下端與鉆頭相配合(其最下端的螺旋齒略大于鉆頭的頂部直徑或者等于鉆頭的頂部直徑)，使得鉆桿在下鉆的過程中盡量減小土層或者巖石層的阻力，便于下鉆，可快速地進行打樁工作，排除了以前所采用結(jié)構(gòu)造成的下鉆阻力大的問題，而且該結(jié)構(gòu)可根據(jù)施工條件的限制，調(diào)整螺旋鉆桿的結(jié)構(gòu)，對于具有風(fēng)化巖的情況，采用下部具有螺旋部分，上部具有圓柱形結(jié)構(gòu)的螺旋鉆桿，主要承受端承和摩擦力；對于一般的土層，可設(shè)計上部具有略短的圓柱形結(jié)構(gòu)，下部設(shè)置螺旋部分的結(jié)構(gòu)形式，主要承受摩擦和端承力；對于摩擦樁，可采用多極螺旋部分構(gòu)成整個螺旋鉆桿的結(jié)構(gòu)形式；后面的兩種形式都可打樁形成400mm直徑以上的大口徑樁，便于承力，可于各種土層施工。對于樁體直徑小于600mm的情況，可一次成孔。
上述的螺旋鉆桿，其螺旋部分具有葉片，葉片(螺旋齒)連接到圓柱部分的鉆桿上，使得葉片能與鉆桿穩(wěn)定結(jié)合，強化螺旋部分的結(jié)構(gòu)，防止土層對螺旋部分的損壞，同時也限定螺旋部分的結(jié)構(gòu)能夠與圓柱部分銜接，即螺旋部分的最頂端與圓柱部分的最底部外徑是一致的。
所述的螺旋部分，其包括有多個葉片，且該螺旋鉆桿最底部的螺旋部分至少有部分葉片(螺旋齒)具有傾斜的葉片外緣結(jié)構(gòu)，該具有傾斜葉片外緣結(jié)構(gòu)的葉片構(gòu)成下鉆螺旋，即為了下鉆方便，該下鉆螺旋(通常是下鉆螺旋底部向上開始的多個葉片)的每層葉片的外緣是向下向內(nèi)傾斜的結(jié)構(gòu)。
且上述的葉片，其具有下鉆螺旋部分，葉片的橫截面外緣具有相同的延伸直線，即螺旋橫截面的葉片外緣都位于一條直線上。
同時，除下鉆螺旋外，其余的螺旋部分，葉片的外緣是水平分布的，上述的螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其鉆桿的頂部具有固定支撐軸承，該軸承將鉆桿與動力裝置之間固定連接，使得鉆桿在下鉆的時候，土層產(chǎn)生的方向作用力被動力裝置轉(zhuǎn)卸于整個塔架上。
所述的軸承為軸向止推軸承，固定于動力裝置的框架上，使軸向反力沿動力傳動系統(tǒng)外框架卸載于塔架上，阻止該軸向反力傳至動力傳動系統(tǒng)、大大減輕其工作負荷、提高傳動效率及工作壽命。
所述的鉆桿，其具有外管及內(nèi)管，外管是為傳送扭力及壓力而設(shè)，直徑可根據(jù)實際的需求制作；內(nèi)管是配合泵送混凝土而設(shè)，為灌注混凝土方便，其直徑一般為Φ125～150mm。
所述的鉆桿，其是分段設(shè)置的，鉆桿至少分為一個以上的段部分，鉆桿的各段部分之間采用花鍵槽配對、護套連接。且上述的鉆桿，其各段部分之間的連接還可采用加固以及密封圈密封，使安裝與拆卸工作效率大增、并可在不增加塔架高度的同時延伸總樁長。
所述的鉆桿結(jié)構(gòu)，其螺旋結(jié)構(gòu)位于鉆桿本體的下部，在該鉆桿的內(nèi)部是中空結(jié)構(gòu)，鉆桿的底部設(shè)置有緩沖室，緩沖室作用是保證混疑土在泵壓過程中順利通過內(nèi)管，同時能使灌注成樁時不易斷樁；且具有螺旋結(jié)構(gòu)部分的鉆桿下部，其直徑大于鉆桿其它部位的直徑，這種加粗的螺旋結(jié)構(gòu)，在摩擦或者打樁的狀態(tài)下，可使鉆桿能更深入地鉆入土層，從而保證所灌注樁體的強度。
上述的緩沖室是在鉆桿底部，鉆尖與內(nèi)管之間形成的約500～1000mm長的空腔，該緩沖室可具有比內(nèi)管擴大的腔室，可容納適量的混凝土，便于防止混凝土在灌注時的卡斷現(xiàn)象，保重混凝土的連續(xù)灌注。
由此所形成的異形半螺絲樁體，其具有多級的結(jié)構(gòu)，即其樁體本身具有一個以上不同直徑的不連續(xù)的部分構(gòu)成，該異形半螺絲樁體便于深入到土層上，可以設(shè)置得具有相當?shù)纳疃龋┤鐦扼w的底部可深入地下20米以上，對于其作支撐的建筑物構(gòu)成強有力的支撐作用。
所述的異形半螺絲樁體，其不連續(xù)部分一般具有2-5個。
所述的異形半螺絲樁體，其最上部的部分為部分一，是圓柱形結(jié)構(gòu)，部分一下面是不連續(xù)部分，且不連續(xù)部分為螺旋形的結(jié)構(gòu)，但是這并不等于部分一及各個不連續(xù)部分之間是斷開的，它們之間是形成一體的結(jié)構(gòu)，只是在邊緣的接觸部位有直徑不同的分界線。
上述的異形半螺絲樁體，其上部是圓柱形結(jié)構(gòu)，中間是連續(xù)的兩個螺旋結(jié)構(gòu)，最下部是錐形結(jié)構(gòu)，這四個部分相互銜接，構(gòu)成一個整體，且上述的四個部分在制作時為一體結(jié)構(gòu)，并不是幾個獨立部分連接起來的，其中，螺旋結(jié)構(gòu)又分為上螺旋結(jié)構(gòu)和下螺旋結(jié)構(gòu)，上螺旋結(jié)構(gòu)連接與圓柱形結(jié)構(gòu)和下螺旋結(jié)構(gòu)，下螺旋結(jié)構(gòu)則連接上螺旋結(jié)構(gòu)和錐形結(jié)構(gòu)，且下螺旋結(jié)構(gòu)的底部具有直徑逐漸擴大的葉片，上螺旋結(jié)構(gòu)的葉片直徑是一致的，其葉片直徑與下螺旋結(jié)構(gòu)最頂部的葉片直徑一致，下螺旋結(jié)構(gòu)底部的葉片直徑可等于或者略大于錐形結(jié)構(gòu)頂部直徑。
所述的異形半螺絲樁體，其不連續(xù)部分可相互銜接，即兩個不連續(xù)部分的連接部位直徑是一致的，構(gòu)成兩個不連續(xù)部分的區(qū)別在于其橫截面的梯形邊緣的角度是不一致的。
上述的異形半螺絲樁體，其可由一個以上構(gòu)成一體結(jié)構(gòu)的圓柱體構(gòu)成，從上向下，圓柱體的直徑逐漸縮小。
上述的異形半螺絲樁體，其不連續(xù)部分從上向下，主體直徑是逐漸縮小的。
所述的異形半螺絲樁體，其最下部具有錐形結(jié)構(gòu)，該錐形結(jié)構(gòu)是下鉆的鉆頭形成的，使異形半螺絲樁體從上向下逐漸擴大，其壓力面分散在錐體的周圍，壓力可及時分散到周圍的土層中，而不是集中于土層的一個部位，對樁體本身的結(jié)構(gòu)具有分散壓力的作用。
本發(fā)明采用上述的結(jié)構(gòu)，使得鉆桿的結(jié)構(gòu)可穩(wěn)定地懸掛于動力裝置下邊，而且在向下打樁的過程中，土層的反向作用力由于鉆桿與動力裝置之間連接的軸承的作用，可將該反向作用力通過動力裝置轉(zhuǎn)移到整個樁機的塔架上，使得鉆桿不承受該作用力，保護在鉆桿，大大減輕其工作負荷、提高傳動效率，延長鉆桿的使用壽命。
鉆桿的分段設(shè)置，通過花鍵、護套連接，或者還有牙釬、銷釘，使得鉆桿可制作為比較短的各段，便于制作，同時，可根據(jù)使用的情況，隨意連接成非常長的鉆桿，并可在不增加塔架高度的同時延伸總樁長，便于各種打樁土層的應(yīng)用。
緩沖室的設(shè)置，作用是保證混疑土在泵壓過程中順利通過內(nèi)管，同時能使灌注成樁時不易斷樁。
螺紋結(jié)構(gòu)及鉆頭的設(shè)置，使得鉆桿可快速、有效地打樁，大大提高打樁的效率，減少打樁的工作時間，且可快速灌注混凝土，避免混凝土在灌注時的卡住，這樣鉆桿可克服任何土層，下鉆到所需要的深度，尤其是可以鉆透強風(fēng)化巖，鉆至中風(fēng)化巖中，這樣可大大增強樁體的承載力。
同樣，樁體的結(jié)構(gòu)，使得該樁可以設(shè)置于很深的土層中，而且樁體本身可避免土層的橫向剪切力，增加樁體的穩(wěn)固性，可對其所支撐的建筑物形成強有力的支撐作用。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1所示A部分的局部放大圖，圖3為本發(fā)明螺旋鉆桿部分的剖視圖，圖4為本發(fā)明另一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本發(fā)明再一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為本發(fā)明又一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為本發(fā)明圖4所示螺旋鉆桿形成的異形半螺絲樁體示意圖，圖8為本發(fā)明圖4所示螺旋鉆桿形成的異形半螺絲樁體示意圖，圖9為本發(fā)明圖4所示螺旋鉆桿形成的異形半螺絲樁體示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖所示，詳細說明本發(fā)明的實施。
圖1所示，本發(fā)明是一種螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其包括有鉆桿、鉆頭2，鉆桿至少有一部分為螺旋部分，在本實施方式中，鉆桿的下部設(shè)計成螺旋部分3，鉆桿的上部是圓柱部分1，鉆桿的頂部具有固定支撐軸承42(該軸承42的下部是固定套41，以將軸承42固定于動力裝置4的框架上)，該軸承42有兩個，將鉆桿與動力裝置4(動力裝置的頂部是兩個電機43)之間固定連接，使得鉆桿在下鉆的時候，土層產(chǎn)生的方向作用力可被動力裝置4轉(zhuǎn)卸于整個塔架上。
上述的軸承42為軸向止推軸承，使軸向反力沿動力裝置的外框架卸載于塔架上，阻止該軸向反力傳至動力傳動系統(tǒng)、大大減輕鉆桿的工作負荷、提高傳動效率及工作壽命。
結(jié)合圖2，對于鉆桿，從圓柱部分1的剖面來看，其具有外管13及內(nèi)管12，外管13是為傳送扭力及壓力而設(shè)，直徑可根據(jù)實際的需求制作，外管13的直徑一般設(shè)計為Φ261～325mm；內(nèi)管12是配合泵送混凝土而設(shè)，在打樁施工過程中，可通過內(nèi)管12在抽出螺旋鉆桿的過程中同時灌注混凝土，為灌注混凝土方便，其直徑一般為Φ125～150mm。
鉆桿，在通常情況下其長度是根據(jù)實際需要制作的，這就有長短不一的情況，為了某個施工單獨制作鉆桿，在制作成本上往往是非常高的，為了減少制作成本，實際應(yīng)用方便，如圖1所示，在本發(fā)明的實施結(jié)構(gòu)中，鉆桿的圓柱部分1是分段設(shè)置的，即鉆桿至少具有為一個以上的圓柱部分，圖1所示圓柱部分1分為三段(在其它的實施方式中，圓柱部分也可采用兩段或者四段，或者其它的分段方式)；圓柱部分1的各段之間采用花鍵槽配對、護套連接，且上述的鉆桿，其各段部分之間的連接還可采用加固以及密封圈密封，使安裝與拆卸工作效率大增、并可在不增加塔架高度的同時延伸總樁長。
鉆桿的螺旋部分3位于圓柱部分1的下部，且為了灌注混凝土方便，除了該螺旋部分3的內(nèi)部是中空結(jié)構(gòu)外，鉆桿的螺旋部分3的底部還設(shè)置有緩沖室34，緩沖室34的作用是保證混疑土在泵壓過程中順利通過內(nèi)管12，同時其能使灌注成樁時保持灌注的連續(xù)性，使所成的樁不易斷樁。
上述的緩沖室34設(shè)置在鉆桿底部，具體的結(jié)構(gòu)是在鉆頭2與內(nèi)管12之間形成的約500～1000mm長的空腔(空腔的大小根據(jù)實際的需要決定，例如鉆桿直徑為Φ300mm時，空腔可制作為Φ180-200mm，長度為600mm大小的空腔)，該緩沖室34可具有比內(nèi)管12擴大的腔室，可容納適量的混凝土，便于防止混凝土在灌注時的卡斷現(xiàn)象，保重混凝土的連續(xù)灌注。
鉆桿的螺旋部分3，其葉片螺距與鉆桿圓柱部分1的公稱直徑之間保持適當?shù)谋壤P(guān)系，便于葉片31、32(也可稱為螺旋齒)能夠穩(wěn)定快速地下鉆，該比例關(guān)系一般是1∶1～1∶1.1。
且該葉片31、32，其橫截面一般是60°～70°的等腰梯形，具體尺寸視鉆桿直徑與鉆具公稱直徑而定。最好其橫截面的最外端制作為弧形面，便于葉片螺旋切割土層，可加快螺旋桿部分鉆入土層，有利于鉆桿向下鉆入；同時可根據(jù)螺旋部分從下向上逐漸擴張的結(jié)構(gòu)特點，葉片的最外端可設(shè)計成向上傾斜的斜面，也可保證順利切割土層，便于下鉆，且葉片31的直徑小于葉片32的直徑，從葉片31向上到葉片32部分，葉片的直徑遞增，形成倒梯形的結(jié)構(gòu)。
鉆頭2由鉆尖及灌注閥門組成。鉆尖要求銳利而堅韌、既能刺破任何土層而不易折斷。灌注閥門為合頁狀、用鉸鏈固定在鉆桿上，工作時不得直接受土體擠壓。
打樁時，沿著鉆桿螺旋部分3的葉片方向，向下鉆入土層，鉆入到所要求的深度后，反向旋轉(zhuǎn)鉆桿的圓柱部分1，抽出鉆桿，同時通過鉆桿的內(nèi)管12向樁基灌注混凝土，即可完成打樁的工作。
鉆桿下鉆完成后，在灌注混凝土的過程中，可預(yù)先計算灌注混凝土的量或者通過監(jiān)控器，如壓力傳感器等，控制混凝土的壓力、灌注量，以保證順利灌注及樁體的強度。
圖4所示，對于所下鉆的土層中具有風(fēng)化巖的情況，因風(fēng)化巖比較堅固，難以下鉆，本發(fā)明所實施的螺旋鉆桿采用下部具有螺旋部分30，上部則是具有圓柱部分10，該螺旋鉆桿下鉆灌注后形成的樁主要承受端承和摩擦力。
且該螺旋部分30的螺旋齒即葉片的直徑是不一致的，出于方便下鉆的考慮，螺旋部分30底部的葉片310其直徑是小于螺旋部分30上部的葉片320的直徑的，且葉片310到葉片320的直徑變化是逐漸遞增的。
打樁時，圓柱部分10不進入到風(fēng)化巖中，只有螺旋部分30可鉆入到風(fēng)化巖中，鉆頭20帶動螺旋部分30鉆入風(fēng)化巖，到螺旋部分完全或基本進入風(fēng)化巖中，即可完成打樁的工作，當然上述的施工也可根據(jù)實際的風(fēng)化巖深度，螺旋部分30局部鉆入到風(fēng)化巖中。
圖5所示，是一般土層施工時，可采用的比較好的本發(fā)明實施的螺旋鉆桿的結(jié)構(gòu)形式，對于一般的土層，為了快速下鉆，可在圖1和圖4所示的結(jié)構(gòu)上做改進，該螺旋鉆桿可設(shè)計成上部具有略短的圓柱部分51，下部設(shè)置螺旋部分53、55的結(jié)構(gòu)形式，其中，下部的螺旋部分設(shè)計成兩段，上段55其外徑大于下段53的外徑，鉆頭52連接于下段53上，上段55連接到圓柱部分51，該螺旋鉆桿形成的樁主要承受摩擦和端承力；與圖4所描述的螺旋部分的結(jié)構(gòu)一樣，在該實施方式中，螺旋部分下段53的螺旋齒即葉片的直徑也是不一致的，具體地說，螺旋部分53底部的葉片531其直徑是小于螺旋部分53上部的葉片532的直徑的，且葉片531到葉片532的直徑變化是逐漸遞增的；同樣，螺旋部分上段55的的葉片結(jié)構(gòu)則與上述下段的葉片結(jié)構(gòu)形式不一樣，其區(qū)別之處在于上段的葉片551它們的直徑是均衡一致的，且大于下段53的葉片531和532的直徑；且除葉片外，上段55的主體552直徑大于下段53的主體533的直徑。
再如圖6所示，對于摩擦樁，可采用多極螺旋部分構(gòu)成整個螺旋鉆桿的結(jié)構(gòu)形式；該結(jié)構(gòu)形式是在圖5所示的結(jié)構(gòu)上做改進，具體地說，該螺旋鉆桿不設(shè)計圓柱部分，采取只設(shè)置螺旋部分63、65、66的結(jié)構(gòu)形式，其中，螺旋部分設(shè)計成三段……上段66、中段65及下段63，上段66其外徑大于中段65的外徑，中段65大于下段63的外徑，鉆頭62連接于下段63上，上段66可直接連接到帶動該螺旋鉆桿的動力裝置，該螺旋鉆桿形成的樁主要承受摩擦和端承力；與圖4、圖5所描述的螺旋部分的結(jié)構(gòu)一樣，在該實施方式中，除下段螺旋部分外，上段和中段的螺旋部分的每段的葉片其直徑是一致的，具體地說，下段63底部的葉片631其直徑是小于下段63上部的葉片632的直徑的，且葉片631到葉片632的直徑變化是逐漸遞增的；而，螺旋部分上段66的葉片661和中段65的葉片651直徑一樣，上段66和中段65的區(qū)別之處在于上段66的主體662的直徑是大于中段65的主體652的直徑，且除葉片外，中段65的主體652直徑大于下段63的主體633的直徑，即上段66、中段65及下段63的主體直徑是從上向下逐漸遞減的。
圖5、圖6所示的兩種形式都可打樁形成400mm直徑以上的大口徑樁，便于承力，可于各種土層施工。
圖7所示，為圖4所實施的螺旋鉆桿形成的異形半螺絲樁體，從該結(jié)構(gòu)中可以看出，該樁體有圓柱部分100和螺旋部分300及錐體200構(gòu)成，三者的直徑是不一致的，錐體200頂部的直徑等于螺旋部分300底面的直徑，而螺旋部分300頂部的直徑又小于圓柱部分100的直徑，整體上看，從下向上，樁體的直徑逐漸擴大，便于分散樁體及其所承擔建筑物的壓力，使該樁體具有強有力的支撐作用。該樁主要承受端承和摩擦力。
其中，螺旋部分300具有從下向上逐漸擴大的螺旋葉片，即該螺旋部分底部的葉片301的直徑小于其上部的葉片302的直徑，但是到螺旋部分300的頂部，葉片的外徑(直徑)仍然小于圓柱部分100的直徑。
圖8所示，為圖5所實施的螺旋鉆桿形成的異形半螺絲樁體，從該結(jié)構(gòu)中可以看出，該樁體有圓柱部分100和螺旋部分一300、螺旋部分二500及錐體200構(gòu)成，這四個部分的主體直徑是不一致的，其中，圓柱部分100的直徑大于其它三個部分的直徑，但是其圓柱部分100的底面的直徑與螺旋部分500頂部葉片501的直徑一致，使二者得以協(xié)調(diào)起來，螺旋部分二500的主體直徑大于螺旋部分一300任意一水平面的直徑，錐體200頂部的直徑等于螺旋部分300底面的直徑，從上向下，圓柱部分100、螺旋部分二500、螺旋部分一300及錐體200的直徑逐漸縮小，該樁主要承受摩擦和端承力。
螺旋部分一300具有從下向上逐漸擴大的螺旋葉片，即該螺旋部分的葉片的外徑是逐漸擴大的，該螺旋部分底部的葉片301的直徑小于其上部的葉片302的直徑，到螺旋部分一300的頂部，葉片301的外徑(直徑)仍然小于螺旋部分二500的葉片501的直徑。
螺旋部分二500具有統(tǒng)一一致的葉片501，每片葉片501的外徑都是一致的。
圖9所示，為圖6所實施的螺旋鉆桿形成的異形半螺絲樁體，從該結(jié)構(gòu)中可以看出，該樁體有螺旋部分一300、螺旋部分二500、螺旋部分三600及錐體200構(gòu)成，從上向下，螺旋部分三600、螺旋部分二500、螺旋部分一300及錐體200的主體的直徑逐漸縮小，都是，作為螺旋部分二500和螺旋部分三600，它們都具有相同的葉片外徑，具體地說螺旋部分二500和螺旋部分三600的葉片501和葉片601的直徑是一樣的；螺旋部分一300的底面略小于與錐體200的頂面，該樁主要承受摩擦和端承力。
其螺旋部分一300與圖8所示的螺旋部分一是一樣的結(jié)構(gòu)。該螺旋部分底部的葉片301的直徑小于其上部的葉片302的直徑。
以上所述，是本發(fā)明的具體實施方式
，并不代表本發(fā)明所有的實現(xiàn)方式，凡是在結(jié)構(gòu)上與本發(fā)明類似，有相同或者類似解決方案的具體應(yīng)用，都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其包括有鉆桿、鉆頭，鉆頭為錐形結(jié)構(gòu)，鉆桿至少有一部分為螺旋結(jié)構(gòu)，其特征在于鉆桿的螺旋部分為倒梯形結(jié)構(gòu)，即其具有從下向上為逐漸擴大的外徑結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其特征在于該鉆桿改良結(jié)構(gòu)具有圓柱部分及螺旋部分，圓柱部分的直徑大于等于螺旋部分的最大直徑，且螺旋部分的底部外徑與鉆頭頂部的外徑接近。
3.如權(quán)利要求2所述的螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其特征在于螺旋部分的長度可設(shè)計為鉆桿長度的十分之一以上，且該螺旋部分為分級設(shè)計，即螺旋部分按照主體直徑的逐漸擴張，分為一個以上的階段，螺旋部分的主體直徑是從下向上遞增。
4.如權(quán)利要求1所述的螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其特征在于螺旋部分具有葉片，葉片連接到圓柱部分的鉆桿上。
5.如權(quán)利要求1所述的螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其特征在于螺旋部分，其包括有多個葉片，且至少有部分葉片具有向下向上逐漸擴大的直徑。
6.如權(quán)利要求1所述的螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其特征在于上述的具有逐漸擴大直徑的葉片，還具有傾斜的葉片外緣結(jié)構(gòu)，該具有傾斜葉片外緣結(jié)構(gòu)的葉片構(gòu)成下鉆螺旋，該下鉆螺旋的每層葉片的外緣是向下向內(nèi)傾斜的結(jié)構(gòu)。
7.一種異形半螺絲樁體，其特征在于其是由上述的螺旋鉆桿下鉆后灌注混凝土形成的，該異形半螺絲樁體具有多級的結(jié)構(gòu)，即其樁體本身具有一個以上不同直徑的不連續(xù)的部分構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的異形半螺絲樁體，其特征在于該異形半螺絲樁體的不連續(xù)部分具有2-5個。
9.如權(quán)利要求7所述的異形半螺絲樁體，其特征在于其最上部的部分為部分一，是圓柱形結(jié)構(gòu)，部分一下面的為不連續(xù)部分，且不連續(xù)部分為螺旋形的結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求7所述的異形半螺絲樁體，其特征在于其不連續(xù)部分可相互銜接，即兩個不連續(xù)部分的連接部位直徑是一致的，構(gòu)成兩個不連續(xù)部分的區(qū)別在于其橫截面的梯形邊緣的角度是不一致的。
11.如權(quán)利要求9所述的異形半螺絲樁體，其特征在于上述的異形半螺絲樁體，其上部是圓柱形結(jié)構(gòu)，中間是連續(xù)的兩個螺旋結(jié)構(gòu)，最下部是錐形結(jié)構(gòu)，這四個部分相互銜接，構(gòu)成一個整體，且上述的四個部分為一體結(jié)構(gòu)，其中，螺旋結(jié)構(gòu)又分為上螺旋結(jié)構(gòu)和下螺旋結(jié)構(gòu)，上螺旋結(jié)構(gòu)連接與圓柱形結(jié)構(gòu)和下螺旋結(jié)構(gòu)，下螺旋結(jié)構(gòu)則連接上螺旋結(jié)構(gòu)和錐形結(jié)構(gòu)，且下螺旋結(jié)構(gòu)的底部具有直徑逐漸擴大的葉片，上螺旋結(jié)構(gòu)的葉片直徑是一致的，其葉片直徑與下螺旋結(jié)構(gòu)最頂部的葉片直徑一致，下螺旋結(jié)構(gòu)底部的葉片直徑可等于或者略大于錐形結(jié)構(gòu)頂部直徑。
12.如權(quán)利要求6所述的異形半螺絲樁體，其特征在于上述的異形半螺絲樁體，其不連續(xù)部分的主體從上向下，直徑是逐漸縮小的。
13.如權(quán)利要求6所述的異形半螺絲樁體，其特征在于其最下部具有錐形結(jié)構(gòu)，該錐形結(jié)構(gòu)是下鉆的鉆頭形成的，使異形半螺絲樁體從上向下逐漸擴大，其壓力面分散在錐體的周圍，壓力可及時分散到周圍的土層中，而不是集中于土層的一個部位，對樁體本身的結(jié)構(gòu)具有分散壓力的作用。
全文摘要
本發(fā)明是一種螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)及異形半螺絲樁體，該螺旋鉆桿改良結(jié)構(gòu)，其包括有鉆桿、鉆頭，鉆桿至少有一部分為螺旋結(jié)構(gòu)，鉆桿的螺旋部分為倒梯形結(jié)構(gòu)，即其具有從下向上為逐漸擴大的外徑結(jié)構(gòu)，這樣便于螺旋部分引導(dǎo)鉆桿整體向下鉆入，該結(jié)構(gòu)設(shè)計逐漸擴張的螺旋鉆桿結(jié)構(gòu)，可阻止下鉆時軸向反力對下鉆的影響，減小其下鉆的阻力，減輕其工作負荷、提高鉆桿的工作效率。由此所形成的樁體結(jié)構(gòu)，其具有多級的結(jié)構(gòu)，即其樁體本身具有一個以上不同直徑的不連續(xù)的部分構(gòu)成，該樁體便于深入到土層上，可以設(shè)置得具有相當?shù)纳疃?，譬如樁體的底部可深入地下20米以上，對于其作支撐的建筑物構(gòu)成強有力的支撐作用。
文檔編號E02D5/34GK1904307SQ200510036248
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月27日
發(fā)明者張超, 張寧 申請人:張超, 張寧