一种混合灌注桩成桩装置制造方法及图纸

一种混合灌注桩成桩装置与成桩方法，包括桩机、螺纹钻杆及其带螺母抱合机构的两个对分螺母，该对分螺母对称地安装在所述螺纹钻杆的左右两侧，该螺纹钻杆连接一螺纹钻头，所述螺纹钻杆设置为梯形螺纹，该螺纹钻杆的螺距、螺旋方向与所述螺纹钻头的螺距、螺旋方向一致，所述螺母抱合机构包括所述两个对分螺母的外径中央各设有第一铰点，该第一铰点各连接一千斤顶，该千斤顶各通过第二铰点分别连接在所述桩机的底盘两侧，所述对分螺母的外周各设有第三铰点该第三铰点作为所述对分螺母的旋转中心分别连接在所述桩机底盘的靠近中心的两侧，千斤顶设置为电动液压自动控制；本实用新型专利技术可显著提高桩的承载能力、节省建材并降低桩基工程造价；同时可以提升桩基工程的施工效率与施工质量。

Mixed filling pile pile forming device

A mixed pile piling equipment and method, including two on the nut pile machine, screw drill rod and nut holding mechanism, on the nut symmetrically arranged on the both sides of the screw drill pipe, drill pipe thread a thread drill, the drill pipe is set to the trapezoidal thread. Thread pitch, spiral drill pipe and the direction of the thread pitch, spiral drill line direction, the nut obvolvent mechanism comprises two central diameter on the nut are respectively provided with a first hinge point, the first hinge points are respectively connected with a jack, the jack of all through the second hinge points are respectively connected to the two sides of the chassis the pile machine, on both sides of the outer periphery on the nut are respectively provided with third points of the third hinge point as the center of rotation on the nut are respectively connected to the pile machine chassis near the center, 1000 The utility model can obviously improve the bearing capacity of the pile, save the building material and reduce the cost of the pile foundation construction, and can improve the construction efficiency and the construction quality of the pile foundation engineering.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种土木建筑工程的桩基础，尤其是涉及一种上段为圆柱桩、下段为螺纹灌注桩的混合灌注桩成桩装置与成桩方法。
技术介绍
我国沿海城市、沿河与环湖的城镇，这些地区大都为深厚软土地区；目前在工程建设中的桩基础主要采用摩擦型园柱桩，该基础的软土地层的端承摩擦桩中，桩的侧表面与桩周土的摩阻力约占桩承载力值的70-90％；但是因软土桩的侧阻力较小，所述摩擦型圆柱桩严重制约现有工程建设中桩的承载力值的提高。如果采用螺旋形桩，该螺旋形桩的螺纹嵌入土层内显示其比较所述园柱桩具有显著抗拔力的优势；但是目前在国内外还没有见到该螺旋形桩应用于用于土木建筑工程的桩基础实践中，这是因为目前所述螺旋形桩多数是在工厂内用钢管焊接钢板螺叶制作的长螺旋钢管螺纹桩，该钢板螺叶制作的长螺旋钢管螺纹桩在现场浇筑是应用桩机旋转动力用正转(顺时针旋转)将带螺旋的钻头加压旋拧沉入土层至要求高程，启动泵送砼，用反转(逆时针旋转)上拔，带螺旋的的钻头上拔时在土层内留下的空隙，如果能按所述螺旋的螺距匀速反转上拔，压灌砼就能迅速充填在土层内留下的螺旋空隙，才能实现灌筑为带螺旋砼的螺旋形桩；然而，无数实践证明是不可能按螺旋的螺距匀速反转上拔的；这是因为该螺旋桩穿越土层软硬不一，绝大多数的土层的强度是不能支承螺旋按螺距匀速反转上拔旋退，因此形成不了带螺旋的灌注桩。本专利技术人已经授权的技术专利201410186000.5《一种带螺母抱合同步机构的螺纹灌注桩装置》，它包括钻头以及螺母抱合同步机构，钻头由钻尖、钻头体与螺旋体组成，该螺旋体上部固定连接带外螺纹的空心钻杆，钻尖与钻头体之间设有齿形接合子，螺母抱合同步机构包括一对对半螺母以及对称布置于该对半螺母径向外侧的双向螺杆，该对半螺母与空心钻杆的外螺纹相配合，空心钻杆外螺纹的螺距与所述螺旋体的螺距相同，双向螺杆各配套有传动螺母，该传动螺母设有带摇柄的抱合定位器，螺母抱合同步机构定位在灌注桩的桩机底盘上；该技术专利优点是当螺母抱合螺纹钻杆时，无论正转或反转均能按螺距匀速旋进或旋退的同步性，显著提高了桩的承载能力，大幅降低桩基工程的造价成本；然而它的不足之处是不能实现特别是针对软土桩的侧阻力各异而实施混合灌注桩，其次是该技术专利是采用手工控制螺母抱合与分开，施工效率较低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题就是针对上述现有技术存在的现状，提供一种针对软土桩的侧阻力各异而设计的上段为圆柱桩、下段为螺纹灌注桩的混合灌注桩成桩装置。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种混合灌注桩成桩装置，包括桩机、螺纹钻杆及其带螺母抱合机构的两个对分螺母；该两个对分螺母对称地安装在所述螺纹钻杆的左右两侧，该螺纹钻杆连接一螺纹钻头，所述螺纹钻杆设置为梯形螺纹，该螺纹钻杆的螺距、螺旋方向与所述螺纹钻头的螺距、螺旋方向一致，其特征在于，所述螺母抱合机构包括所述两个对分螺母的外径中央各设有第一铰点，该第一铰点各连接一千斤顶，该千斤顶各通过第二铰点分别连接在所述桩机的底盘两侧，所述对分螺母的外周各设有第三铰点，该第三铰点作为所述对分螺母的旋转中心分别连接在所述桩机底盘的靠近中心的两侧；所述千斤顶设置为电动液压自动控制。上述采用的技术方案其有益效果是可以实现针对软土桩的侧阻力各异而采用针对性的混合灌注桩；并由电动液压控制系统操纵其对分螺母与螺旋钻杆的抱合或脱离动作，可以实现桩径尺寸参数施工的自动化程序控制，从而提升桩基工程的施工效率与施工质量；为了获取本技术桩的螺旋嵌入土层的最佳剪切力，所述混合灌注桩的最佳尺寸参数为：所述混合灌注桩的桩径500-700mm；所述螺纹钻杆的外径为300-377mm、螺距为150-180mm、壁厚为15-16mm；所述螺纹钻头的外径为400-600mm、螺距为150-180mm；所述螺纹钻头梯形螺纹的截面高为50mm、截面底宽为40mm、截面顶宽为20mm；所述螺纹钻杆梯形螺纹的截面高为50mm、截面底宽为50mm、截面顶宽为30mm。本技术的施工程序是：①桩机就位，将钻尖对准设计桩位，钻尖伸出处回缩至钻头，校正垂直；②启动旋转动力头，加压旋拧钻头，将钻头与钻杆沿顺时针(正转)方向旋拧入土层，旋拧至设计深度，启动螺母抱合同步机构；③起动泵送砼充满砼导管，同时启动旋转动力头沿逆时针(反转)方向旋拧的钻尖己脱离钻头呈悬挂状态；继续逆时针(反转)方向旋拧同时加外力上拔，泵送砼压力充入桩孔，保证螺旋钻头沿螺旋的螺距上升，而上拔力的大小不会改变该螺距上升的规律；将钻头在桩孔内上拔至设计桩的螺旋高度终止；④退出螺母抱合同步机构，由反转变更为正转加外力上拔，泵送砼灌入桩孔，直至将钻头拔出桩孔，砼灌满桩孔；⑤在灌满砼的桩孔中先清理满溢孔外的砼，找出灌满砼桩孔的中心，吊起制作好工字型钢，对准该中心，校正垂直，振动沉入灌满砼的桩孔内；⑥即成上段为等直径的圆柱桩、下段为带螺旋灌注桩的混合灌注桩成桩。本技术与现有技术相比，其优点是：其一，实现针对软土桩的侧阻力各异而实施混合灌注桩，使下段桩的侧表面由现有的平面形状改变为螺旋形状，桩的螺旋嵌入土层的桩侧阻力不是摩擦力而是螺旋嵌入土层的剪切力，而土的剪切力成倍数高于摩擦力，因而显著提高了桩的承载能力；其二，桩基工程的造价大幅降低，本技术比较现有等径灌注桩，可节省近一半桩的建材；其三是采用液压控制系统操纵对分螺母与螺旋钻杆的抱合或脱离状态，从而可以实现相对于各式各样桩径最佳尺寸参数施工的自动化程序控制，大大提升桩基工程的施工效率与施工质量。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的对分螺母抱合装置动态示意图；图3为本技术的螺旋钻杆与带接合子的螺旋钻头连接示意图；图4为本技术施工程序示意图；具体实施方式以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。如图1～图4所示，包括螺纹钻杆1及其相配置的两个对分螺母2；该螺纹钻杆1连接一带接合子的螺纹钻头10；该螺纹钻杆设置为梯形螺纹，该螺纹钻杆的螺距、螺旋方向与所述螺纹钻头10的螺距、螺旋方向一致。因为对分螺母2与螺纹钻杆1抱合时，无论正转(顺时针旋转)旋入土层或者反转(逆时针旋转)旋出土层时，只要旋转的圈数相等则螺纹钻头10的旋入与旋出的位移与该螺纹钻杆1的位移是相等的。对分螺母抱合时，强迫螺纹钻杆1与螺纹钻头10按其螺旋的螺距同步位移，所以螺纹钻头10在反转旋出土层的过程中在土层内留出的螺旋空隙迅速被压灌砼充填成螺旋砼，即成为带螺纹的灌注桩。螺纹钻杆1与螺纹钻头10的同步位移，是螺旋灌注桩的施工必要条件。加压(适当加压可减少旋入扭矩)正转旋拧螺纹钻杆1带动螺纹钻头10沉入土层至要求的高程，启动泵送砼；反转上拔(适当上拔力可减少旋出扭矩)旋出土层，螺纹钻头10的螺纹在土层内留出的螺旋空隙，迅速被压灌砼充填而成螺旋砼的螺旋灌注桩；直至反转上拔螺纹钻头10出地面，桩孔内满灌砼，预先制作好的钢筋笼振动沉入桩孔砼的中心至要求的深度，完成钢筋砼螺旋灌注桩的施工；当要求施工下段桩为带螺旋的灌注桩而上段桩为等径的圆截面的园柱桩时，在施工反转上拔过程，到达无螺纹直段桩的起点时停止；此时，将两个对分螺母2分离，即解除对螺纹钻杆1的抱合，重新启动即转变为正转上拔，一直按正转直至将螺纹钻头1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合灌注桩成桩装置，包括桩机、螺纹钻杆及其带螺母抱合机构的两个对分螺母；该两个对分螺母对称地安装在所述螺纹钻杆的左右两侧，该螺纹钻杆连接一螺纹钻头，所述螺纹钻杆设置为梯形螺纹，该螺纹钻杆的螺距、螺旋方向与所述螺纹钻头的螺距、螺旋方向一致，其特征在于，所述螺母抱合机构(11)包括所述两个对分螺母(2)的外径中央各设有第一铰点(5)，该第一铰点各连接一千斤顶(3)，该千斤顶各通过第二铰点(4)分别连接在所述桩机的底盘(6)两侧，所述对分螺母(2)的外周各设有第三铰点(8)，该第三铰点作为所述对分螺母的旋转中心分别连接在所述桩机底盘的靠近中心的两侧。

【技术特征摘要】
1.一种混合灌注桩成桩装置，包括桩机、螺纹钻杆及其带螺母抱合机构的两个对分螺母；该两个对分螺母对称地安装在所述螺纹钻杆的左右两侧，该螺纹钻杆连接一螺纹钻头，所述螺纹钻杆设置为梯形螺纹，该螺纹钻杆的螺距、螺旋方向与所述螺纹钻头的螺距、螺旋方向一致，其特征在于，所述螺母抱合机构(11)包括所述两个对分螺母(2)的外径中央各设有第一铰点(5)，该第一铰点各连接一千斤顶(3)，该千斤顶各通过第二铰点(4)分别连接在所述桩机的底盘(6)两侧，所述对分螺母(2)的外周各设有第三铰点(8)，该第三铰点作为所述对分螺母的旋转中心分别连接在所述桩机底盘的靠近中心的两侧。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔超，孔清华，
申请(专利权)人：浙江华展工程研究设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33