一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法制造方法及图纸

一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法，包括中芯杆、套杆、套杆螺纹壁、套杆螺纹壁驱动装置、中芯杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁驱动装置；套杆套设在中芯杆上，套杆能够沿着中芯杆轴向滑动；套杆螺纹壁设置在套杆外侧，套杆和套杆螺纹壁之间通过套杆螺纹壁驱动装置连接；中芯杆螺纹壁设置在中芯杆外侧，中芯杆螺纹壁和中芯杆之间通过中芯杆螺纹壁驱动装置连接；套杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁能够围成完整的螺纹柱。本发明专利技术在钻孔灌注桩施工过程中，在常规直壁钻孔灌注桩成孔后，将孔壁挤压形成螺纹状，增大桩与土之间的侧摩阻力，从而达到在桩径不变的前提下，提高桩基承载力，或者相同承载力要求时，可以缩小桩径或桩长，实现节约工程造价的目的。现节约工程造价的目的。现节约工程造价的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法


[0001]本专利技术涉及桩基工程中的钻孔灌注桩领域，特别涉及一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法。

技术介绍

[0002]桩基工程中钻孔灌注桩按照受力特点分为端承桩和摩擦桩，端承桩的承载力主要来源于桩端坚实土层或基岩的阻力；摩擦桩的承载力主要来源于桩身与土之间的侧摩阻力。当钻孔灌注桩成孔后，将孔壁挤压形成螺纹状，使桩与土之间侧摩阻力提高，可以提高摩擦桩的承载力。当前混凝土螺纹桩主要为预制桩，通过在桩体施加扭矩挤入土体，桩体所能承受的扭矩受混凝土强度的限制，其桩径和桩长相对较小。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法，以解决上述问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，包括中芯杆、套杆、套杆螺纹壁、套杆螺纹壁驱动装置、中芯杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁驱动装置；套杆套设在中芯杆上，套杆能够沿着中芯杆轴向滑动；套杆螺纹壁设置在套杆外侧，套杆和套杆螺纹壁之间通过套杆螺纹壁驱动装置连接；中芯杆螺纹壁设置在中芯杆外侧，中芯杆螺纹壁和中芯杆之间通过中芯杆螺纹壁驱动装置连接；套杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁能够围成完整的螺纹柱。
[0006]进一步的，套杆螺纹壁驱动装置包括四个套杆双向液压油缸，四个套杆双向液压油缸均分为两组，对称设置在套杆的两侧，套杆双向液压油缸的输出端连接在套杆螺纹壁上。
[0007]进一步的，相同一侧的两个套杆双向液压油缸输出方向相交；套杆双向液压油缸的两端分别与套杆和套杆螺纹壁铰接。
[0008]进一步的，中芯杆螺纹壁驱动装置包括四个中芯杆双向液压油缸，四个中芯杆双向液压油缸均分为两组，对称设置在中芯杆的两侧，中芯杆双向液压油缸的输出端连接在中芯杆螺纹壁上。
[0009]进一步的，相同一侧的两个中芯杆双向液压油缸输出方向相交；中芯杆双向液压油缸的两端分别与中芯杆和中芯杆螺纹壁铰接。
[0010]进一步的，套杆侧壁上开设有两个对称的轴向槽，套杆的一端设置有限位帽。
[0011]进一步的，中芯杆中部设置有和限位帽相匹配的限位块。
[0012]进一步的，套杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁均为两块结构相同的螺纹壁，限位帽和限位块相接触时，两块套杆螺纹壁和两块中芯杆螺纹壁围成完整的螺纹柱。
[0013]进一步的，螺纹柱表面的螺纹为连续螺纹。
[0014]进一步的，一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔方法，包括以下步骤：
[0015]套杆上提，使套杆螺纹壁与中芯杆螺纹壁上下错开；
[0016]收缩双向液压缸使套杆螺纹壁与中芯杆螺纹壁处于收拢状态；
[0017]在常规的直壁钻孔灌注桩桩孔成型后，将该装置下放至孔底或设定深度处，所选装置的内径应与常规钻孔灌注桩孔径相同；
[0018]伸展中芯杆上双向液压油缸，使中芯杆螺纹壁在上下导槽和液压油缸的作用下展开；
[0019]将套杆下放至底部，使套杆螺纹壁在上下导槽和液压油缸的作用下展开，与中芯杆螺纹壁形成整体结构；
[0020]顺着螺纹方向向上旋转并提升，旋转与提升速度应保证孔壁形成的螺牙与桩周土体不产生竖向的相对位移；
[0021]旋转并提升至孔口或设定高度时，先收拢套杆螺纹壁并提升套杆，再收拢中芯杆螺纹壁，最后提出桩孔，完成混凝土钻孔灌注桩的成孔工作。
[0022]与现有技术相比，本专利技术有以下技术效果：
[0023]本专利技术套杆于中芯杆上可上下活动，套杆螺纹壁通过双向液压油缸与套杆连接，中芯杆螺纹壁通过双向液压油缸与中芯杆连接，通过液压油缸的伸缩以及中芯杆和套杆上的导槽约束，实现螺纹壁的收拢与伸展。在钻孔灌注桩施工过程中，在常规直壁钻孔灌注桩成孔后，采用该装置从桩孔底部旋转提升至孔口，在孔壁形成螺纹状结构，增大桩与土之间的侧摩阻力，从而达到在桩径不变的前提下，提高桩基承载力，或者相同承载力要求时，可以缩小桩径或桩长，实现节约工程造价的目的。
附图说明
[0024]图1本专利技术整体示意图；
[0025]图2套杆轴测图
[0026]图3中芯杆轴测图
[0027]图4套杆与中芯杆的组合图
[0028]图5套杆螺纹壁轴测图
[0029]图6中芯杆螺纹壁轴测图
[0030]图7使用过程中：装置完全收拢
[0031]图8使用过程中：中芯杆螺纹壁伸展
[0032]图9使用过程中装置即将完全伸展
[0033]图10使用过程中装置完全伸展
[0034]其中：1中芯杆；2套杆；3套杆螺纹壁；4套杆双向液压油缸；5中芯杆螺纹壁；6中芯杆双向液压油缸；11限位帽；21限位块。
具体实施方式
[0035]以下结合附图对本专利技术进一步说明：
[0036]请参阅图1至图9，本专利技术的目的在于提供一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法，在桩径和桩长不变的情况下承载力得到提高，或在满足承载力要求的情况下可以合理减小桩径和桩长，从而节约工程造价。
[0037]本专利技术采用如下技术方案：该成孔装置分为中芯杆，套杆，套杆螺纹壁、中芯杆螺纹壁以及水下双向液压油缸等主要构件组成，套杆于中芯杆上可上下活动，套杆螺纹壁通过双向液压油缸与套杆连接，中芯杆螺纹壁通过双向液压油缸与中芯杆连接，通过液压油缸的伸缩以及中芯杆和套杆上的导槽约束，实现螺纹壁的收拢与伸展。
[0038]参见图1，本专利技术为一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及方法，在施工过程中，常规钻孔灌注桩成孔的基础上，将该装置收拢，下放至孔底，在孔底伸展，然后旋转并提升至桩口或设定高度处，将圆柱面的孔壁挤压成螺纹状，在该过程中，旋转与提升速度应保证孔壁形成的螺牙与桩周土体不产生竖向的相对位移，旋转提升出孔口后，下放钢筋笼浇筑混凝土或者直接浇筑混凝土，形成混凝土螺纹桩。
[0039]下面对本专利技术的使用方法做进一步详细说明：
[0040]混凝土钻孔灌注螺纹桩施工过程中，使用本装置的具体方法如下：
[0041]①
装置套杆上提，使套杆螺纹壁与中芯杆螺纹壁上下错开；
[0042]②
收缩双向液压缸使套杆螺纹壁与中芯杆螺纹壁处于收拢状态；
[0043]③
在常规的直壁钻孔灌注桩桩孔成型后，将该装置下放至孔底或设定深度处，所选装置的内径应与常规钻孔灌注桩孔径相同；所选装置的内径为去掉螺纹后所形成柱体的直径。
[0044]④
伸展中芯杆上双向液压油缸，使中芯杆螺纹壁在上下导槽和液压油缸的作用下展开；
[0045]⑤
将套杆下放至底部，使套杆螺纹壁在上下导槽和液压油缸的作用下展开，与中芯杆螺纹壁形成整体结构；
[0046]⑥
顺着螺纹方向向上旋转并提升，旋转与提升速度应保证孔壁形成的螺牙与桩周土体不产生竖向的相对位移；
[0047]⑦
旋转并提升至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，包括中芯杆(1)、套杆(2)、套杆螺纹壁(3)、套杆螺纹壁驱动装置、中芯杆螺纹壁(5)和中芯杆螺纹壁驱动装置；套杆(2)套设在中芯杆(1)上，套杆(2)能够沿着中芯杆(1)轴向滑动；套杆螺纹壁(3)设置在套杆(2)外侧，套杆(2)和套杆螺纹壁(3)之间通过套杆螺纹壁驱动装置连接；中芯杆螺纹壁(5)设置在中芯杆(1)外侧，中芯杆螺纹壁(5)和中芯杆(1)之间通过中芯杆螺纹壁驱动装置连接；套杆螺纹壁(3)和中芯杆螺纹壁(5)能够围成完整的螺纹柱。2.根据权利要求1所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，套杆螺纹壁驱动装置包括四个套杆双向液压油缸，四个套杆双向液压油缸均分为两组，对称设置在套杆(2)的两侧，套杆双向液压油缸的输出端连接在套杆螺纹壁(3)上。3.根据权利要求2所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，相同一侧的两个套杆双向液压油缸输出方向相交；套杆双向液压油缸的两端分别与套杆(2)和套杆螺纹壁(3)铰接。4.根据权利要求1所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，中芯杆螺纹壁驱动装置包括四个中芯杆双向液压油缸，四个中芯杆双向液压油缸均分为两组，对称设置在中芯杆(1)的两侧，中芯杆双向液压油缸的输出端连接在中芯杆螺纹壁(5)上。5.根据权利要求4所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，相同一侧的两个中芯杆双向液压油缸输出方向相交；中芯杆双向液压油缸的两端分别与中芯杆(1)和中芯杆螺纹壁(5)铰接。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荔，程德金，杨凯，陈卫强，张晓辉，屠丹，钱程，王菲，李冬晖，
申请(专利权)人：西北民航机场建设集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：