專利名稱：灌注螺紋樁成樁工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶螺紋的灌注鋼筋混凝土樁的新方法，特別是灌注螺紋樁成樁工藝。
建筑工程施工中，樁基礎(chǔ)是一種傳統(tǒng)的基礎(chǔ)形式。當(dāng)前灌注使用范圍已擴(kuò)展到土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。中國(guó)專利文獻(xiàn)(CN86100705)公開的《鉆孔壓漿成樁法》介紹的一種灌注鋼筋混凝土樁的方法鉆孔到預(yù)定深度，在提鉆的同時(shí)通過設(shè)置在鉆頭的噴嘴向孔內(nèi)高壓噴注制備好的漿液，至漿液達(dá)到?jīng)]有塌孔危險(xiǎn)的位置為止，起鉆后在孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)鋼筋籠，投滿粒料，并放入至少一根直通孔底的高壓注漿膠管，用高壓從孔底作二次補(bǔ)漿，直至漿液達(dá)到孔口為止。這種成樁工藝，能保證工程質(zhì)量。同理還有其它灌注樁的成樁工藝，所成樁樁體與周圍土體結(jié)合部相對(duì)來說基本上是光滑平直的，從而使得樁體的承載力的提高受到限制。另一方面，由于上述成樁法靠一次取土成樁扭矩很大，因而樁的直徑及長(zhǎng)度受到一定程度的限制。
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足進(jìn)行改進(jìn)。為使灌注樁的承載力大幅提高，提出了灌注螺紋樁成樁工藝。所成樁樁體具有螺紋可使樁身摩阻力提高，從而提高灌注樁的承載力。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是分下列步驟進(jìn)行，第一步驟是以成孔機(jī)械制成預(yù)成孔；第二步驟是鉆至設(shè)計(jì)深度，將混凝土或砂漿由鉆桿底部泵出，邊旋轉(zhuǎn)邊提鉆邊灌注的混凝土或砂漿填充樁孔直至地面，從而形成樁體；第三步驟是將鋼筋籠由置于其頂部的振動(dòng)器振動(dòng)沉入素混凝土樁體中，其特征在于在第一步驟中以成孔機(jī)械制作的預(yù)成孔為螺紋樁的預(yù)成孔，孔直徑小于樁的直徑。在第二步驟采用帶有全螺紋的長(zhǎng)螺紋鉆從頂部施加軸向力和扭矩，在下鉆過程中控制螺紋鉆下降速度和旋轉(zhuǎn)速度，使二者匹配。螺紋鉆旋轉(zhuǎn)一圈，下降一個(gè)螺距，在地基中形成螺紋樁的螺紋，在鉆至設(shè)計(jì)深度時(shí)，制備好的細(xì)石混凝土或砂漿由鉆桿底部泵出，與此同時(shí)螺紋鉆進(jìn)入提鉆過程，反向旋轉(zhuǎn)提升長(zhǎng)螺紋鉆鉆桿，其旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速和提升的速度應(yīng)與下鉆一樣，保持同步和匹配，同時(shí)，鉆頭泵出的細(xì)石混凝土或砂漿填充由于螺紋鉆桿旋轉(zhuǎn)提升所產(chǎn)生的螺紋狀空間，當(dāng)螺紋鉆全部提升旋轉(zhuǎn)出地面，細(xì)石混凝土或砂漿也全部填充了帶螺紋的樁孔，形成帶螺紋的素混凝土樁體，第三步驟通過置于鋼筋籠頂部的振動(dòng)器將鋼筋籠沉入素混凝土樁體中制成鋼筋混凝土螺紋樁，當(dāng)土質(zhì)松軟，成樁直徑較小時(shí)第一步驟可省略。
其特征在于，螺紋鉆系長(zhǎng)螺紋鉆，其采用帶螺紋狀的空心鉆桿，以擠土形成帶螺紋狀樁孔。
其特征在于，預(yù)成孔直徑比實(shí)際成樁外徑小40％-70％。
其特征在于，所制的成樁樁身為螺紋狀，用現(xiàn)澆灌注方式做成。
其特征在于，螺紋樁的直徑可達(dá)4米，當(dāng)土質(zhì)松軟，成樁直徑小于0.8米時(shí)，第一步驟可以省略而直接采用第二、第三步驟。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、灌注螺紋樁所成樁為螺紋樁，比現(xiàn)有的灌注樁的承載力均有較大提高。
2、灌注螺紋樁成樁工藝在一般情況下通過二次成孔，第一次取土，第二次長(zhǎng)螺紋鉆部分?jǐn)D土，所需扭矩較小，其樁的直徑相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言受限制少，可用于大直徑巨型樁，克服了鉆孔壓漿樁直徑一般為0.6米，最大不超過0.8米的情況。
3、灌注螺紋樁在二次成孔時(shí)，以長(zhǎng)螺紋鉆下鉆，只需部分?jǐn)D土，因而長(zhǎng)螺紋鉆鉆桿內(nèi)心直徑較粗，內(nèi)徑較大，可使用細(xì)石混凝土或砂漿由鉆頭泵出，克服了鉆孔壓漿樁只能用純水泥漿灌注，水泥用量大，成本過高的問題。
本發(fā)明構(gòu)思合理，易于施工，能保證成樁的工程質(zhì)量，不易產(chǎn)生斷樁，縮頸等質(zhì)量缺陷，同時(shí)可以避免噪聲振動(dòng)污染。
本發(fā)明主要工藝流程如附圖所示。


圖1本發(fā)明使用成孔機(jī)械制成預(yù)制孔示意圖。
圖2本發(fā)明采用帶螺紋的長(zhǎng)螺紋鉆下鉆，下鉆過程中嚴(yán)格控制螺紋鉆下降速度和旋轉(zhuǎn)速度，使二者匹配，要求螺紋鉆旋轉(zhuǎn)一圈，鉆桿下降一個(gè)螺距，形成螺紋樁螺紋示意圖。
圖3本發(fā)明采用的長(zhǎng)螺紋鉆鉆至設(shè)計(jì)深度，制備好的細(xì)石混凝土或砂漿開始由鉆頭泵出示意圖。
圖4本發(fā)明采用的長(zhǎng)螺紋鉆進(jìn)入提升過程，反向旋轉(zhuǎn)提升長(zhǎng)螺紋桿，其旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速和提升速度用下鉆一樣，應(yīng)保持同步和匹配，要求螺紋鉆旋轉(zhuǎn)一圈，鉆桿上升一個(gè)螺距，與此同時(shí)鉆頭泵出的細(xì)石混凝土或砂漿填充由于螺紋鉆桿旋轉(zhuǎn)提升所產(chǎn)生的螺紋空間示意圖。
圖5本發(fā)明采用的長(zhǎng)螺紋鉆全部旋轉(zhuǎn)提升出地面，細(xì)石混凝土或砂漿全部填充帶螺紋的樁孔，形成帶螺紋的素混凝土樁體示意圖。
圖6本發(fā)明通過置于鋼筋籠頂部的振動(dòng)器將鋼筋籠沉入素混凝土樁體中示意圖。
圖7本發(fā)明所制成的灌注螺紋樁示意圖。
下面根據(jù)附圖來詳詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例子，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示。本發(fā)明是這樣實(shí)施的首先按照設(shè)計(jì)要求，在基土1上選定好的樁位采用成孔機(jī)械鉆孔制成螺紋樁9的預(yù)成孔2，該孔直徑比設(shè)計(jì)要求的螺紋樁6外徑小40％-70％，深度比設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)度短0.5-1米，接著用螺紋鉆3在已制好的預(yù)成孔2中下鉆，螺紋鉆3系帶全螺紋的長(zhǎng)螺紋鉆，長(zhǎng)螺紋鉆采用帶螺紋狀空心鉆桿，下鉆過程中應(yīng)嚴(yán)格控制螺紋鉆3下降速度和旋轉(zhuǎn)速度，使二者匹配，要求保證螺紋鉆3旋轉(zhuǎn)一圈，鉆桿4下降一個(gè)螺矩，在預(yù)成孔2的孔壁形成螺母狀規(guī)范的螺紋，當(dāng)長(zhǎng)螺紋鉆鉆到設(shè)計(jì)深度后，將制備好的細(xì)石混凝土或砂漿通過高壓管5進(jìn)入長(zhǎng)螺紋鉆的空心鉆桿4內(nèi)腔由鉆頭泵出，與此同時(shí)，操作機(jī)械設(shè)備，使長(zhǎng)螺紋鉆反向旋轉(zhuǎn)作提升運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)螺紋鉆向上提升的過程同下降一樣，其旋轉(zhuǎn)速度與上升速度保持同步，要求螺紋鉆3旋轉(zhuǎn)一圈，鉆桿4上升一個(gè)螺距，同時(shí)，使從鉆頭連續(xù)不斷泵出的細(xì)石混凝土或砂漿填充由于螺紋鉆3旋轉(zhuǎn)提升后所產(chǎn)生的空間。當(dāng)螺紋鉆3全部旋出地面后，細(xì)石混凝土或砂漿也全部填充了帶螺紋的樁孔，緊接著將鋼筋籠8由置于其頂部的振動(dòng)器7沉入素混凝土螺紋樁6中形成鋼筋混凝土螺紋樁9。該螺紋樁9不同于普通的灌注樁，其樁身是有螺紋的，可大大提高承載力。
澆灌后螺紋樁9成樁直徑通常可以做到最小0.3米，最大4米。
權(quán)利要求
1.灌注螺紋樁成樁工藝，分下列步驟進(jìn)行，第一步驟是以成孔機(jī)械制成預(yù)成孔；第二步驟是鉆至設(shè)計(jì)深度，將混凝土或砂漿由鉆桿底部泵出，邊旋轉(zhuǎn)邊提鉆邊灌注混凝土或砂漿填充樁孔直至地面，從而形成樁體；第三步驟是將鋼筋籠由置于其頂部的振動(dòng)器振動(dòng)沉入素混凝土樁體中，其特征在于在第一步驟中以成孔機(jī)械制作的預(yù)成孔(2)為螺紋樁(9)的預(yù)成孔，孔直徑小于成樁的直徑。在第二步驟采用帶有全螺紋的螺紋鉆(3)從頂部施加軸向力和扭矩，在下鉆過程中控制螺紋鉆(3)下降速度和旋轉(zhuǎn)速度，使二者匹配。螺紋鉆(3)旋轉(zhuǎn)一圈，下降一個(gè)螺距，在地基(1)中形成螺紋樁(9)的螺紋，在鉆至設(shè)計(jì)深度時(shí)，制備好的細(xì)石混凝土或砂漿由鉆桿(4)底部泵出，與此同時(shí)螺紋鉆(3)進(jìn)入提鉆過程，反向旋轉(zhuǎn)提升螺紋鉆(3)鉆桿(4)，其旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速和提升的速度應(yīng)與下鉆一樣，保持同步和匹配，同時(shí)，鉆桿(4)泵出的細(xì)石混凝土或砂漿填充由于螺紋鉆桿(4)旋轉(zhuǎn)提升所產(chǎn)生的螺紋狀空間，當(dāng)螺紋鉆(3)全部提升旋轉(zhuǎn)出地面，細(xì)石混凝土或砂漿也全部填充了帶螺紋的樁孔，形成帶螺紋的素混凝土樁體(6)，第三步驟通過置于鋼筋籠(8)頂部的振動(dòng)器(7)將鋼筋籠(8)沉入素混凝土樁體(6)中制成鋼筋混凝土螺紋樁，當(dāng)土質(zhì)松軟，成樁直徑較小時(shí)第一步驟可省略。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌注螺紋樁成樁工藝，其特征在于螺紋鉆(3)系長(zhǎng)螺紋鉆，其采用帶螺紋狀的空心鉆桿，其以擠土方式形成帶螺紋狀樁孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌注螺紋樁成樁工藝，其特征在于，預(yù)成孔(2)直徑比實(shí)際成樁外徑小40％-70％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌注螺紋樁成樁工藝，其特征在于，所制的成樁樁身為螺紋狀，用現(xiàn)澆灌注方式做成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌注螺紋樁成樁工藝，其特征在于，成樁直徑可達(dá)4米，當(dāng)土質(zhì)松軟，成樁直徑小于0.8米時(shí)，第一步驟可以省略而直接采用第二、第三步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶螺紋的灌注鋼筋混凝土樁的成樁工藝，首先以成孔機(jī)械制成預(yù)成孔，再將帶全螺紋的長(zhǎng)螺旋鉆鉆至設(shè)計(jì)深度，細(xì)石混凝土或砂漿由鉆桿底部泵出，邊旋轉(zhuǎn)邊提鉆邊灌注，使灌注的細(xì)石混凝土或砂漿填充帶螺紋的樁孔，直到地面，形成帶螺紋的樁體。隨后將鋼筋籠由振動(dòng)器振動(dòng)沉入素混凝土樁體中制成螺紋樁。其優(yōu)點(diǎn)是灌注螺紋樁由于樁身帶有螺紋，使樁的承載力比普通灌注樁顯著提高，同時(shí)可避免噪聲，振動(dòng)污染。本發(fā)明構(gòu)思合理，易于施工，能保證成樁的工程質(zhì)量，不易產(chǎn)生斷樁，縮頸等質(zhì)量缺陷。
文檔編號(hào)E02D5/22GK1152650SQ9611960
公開日1997年6月25日 申請(qǐng)日期1996年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月1日
發(fā)明者李波揚(yáng), 吳敏 申請(qǐng)人:李波揚(yáng), 吳敏