大头挤密桩成桩工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种大头挤密桩成桩工艺。现有成桩方法不同程度上存在桩端承载力低、桩的侧摩阻小、桩身强度低、适应底层能力差、不能达到环保要求和施工效率低等问题。本发明专利技术利用双向螺杆钻头反向挤密土体成孔至孔底标高；提钻具钻杆正向旋转进行双管高压旋喷，向孔壁高压喷射包裹高压气体的水泥浆液，高压水泥浆液旋转切割土体，孔径扩径，形成扩大头；孔底泵送混凝土压灌，形成扩大头混凝土挤密桩。该方法解决了挤土灌注桩桩底虚土问题，大幅提高了单桩承载力，明显提高了地基整体承载力；所成桩具有挤密土体，在湿陷性黄土地区一次性消除了桩间土的湿陷性；整个钻进过程中，钻头在孔内挤压土体，孔内土不出孔，不产生弃土，节约成本，降低造价。低造价。低造价。

【技术实现步骤摘要】
大头挤密桩成桩工艺


[0001]本专利技术涉及基础工程地基处理
，具体涉及一种大头挤密桩成桩工艺。

技术介绍

[0002]地基是各类基础工程建设的根本，地基的稳定性决定了上部结构的安全使用，本身条件良好的地基一般很难遇到，且地基的承载能力大多时候不能满足工程需求，因此需要人工干预，在施工时常常需要处理不合适的地基。在地基加固施工中会采用灰土挤密桩、混凝土桩或钢筋混凝土桩等方法处理，目前，国内经常采用的成桩方法由以下几种：
[0003]1、复合载体夯扩桩：其工艺采用的是重锤夯击，护筒跟进成孔，达到设计标高后，柱锤夯出护筒一定深度，再分批次向孔内填充料，用柱锤反复夯实，达到设计要求后再填入干硬性混凝土夯实，形成载体，柱锤提出护筒，插入钢筋笼后灌入混凝土，拔出护筒，复合载体夯扩桩形成。这种方法的缺陷在于：加固地基深度不够，功效低，产生振动；桩身混凝土捣鼓浅，混凝土不密实，桩身强度不够。
[0004]2、钻孔高压喷射扩径压灌混凝土异型桩(专利号ZL02132652.5)：其工艺是采用的是长螺旋桩机成孔，钻至标高后，在提钻具时，从安装在钻头侧翼内侧的喷嘴中向桩孔底部侧壁喷射高压介质，使孔底直径扩大，压灌混凝土形成大头桩。这种方法的缺陷在于：桩间土无挤密效果，侧壁摩擦力小，承载力低；成孔的过程中出土多，产生余土外运费用。
[0005]3、喷翼、沉管成桩法(专利号ZL96109873.2)：其工艺是采用沉管桩机沉到设计标高，然后完成下钢筋笼和灌注混凝土，在提拔钢管的同时，通过设置在桩管外壁的四个喷嘴向外喷射高压水泥浆形成板状灰土体，拔管完成后，此板状灰土体与管内混凝土相连形成侧翼混凝土桩。该方法钻具不旋转，一次不能通过高压旋喷水泥浆来加大孔底直径，所以桩端承载力不能大幅提高。另外，该方法用振动沉管桩机施工时噪音大，在市区施工达不到环保要求。
[0006]4、灰土挤密桩多采用沉管法，是用振动或锤击将与桩孔同直径的钢管沉入土中，拔管桩孔，再进行灰土夯填形成灰土挤密桩。这种方法的缺陷在于：施工过程中产生烟雾、噪音和振动，不符合环保要求，是逐渐淘汰的工艺。
[0007]以上成桩方法不同程度上存在桩端承载力低、桩的侧摩阻小、桩身强度低、适应底层能力差、不能达到环保要求和施工效率低等问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种大头挤密桩成桩工艺，克服现有技术的缺陷，基于双螺旋挤密成孔手段解决了混凝土桩桩底虚土问题，并利用双管高压旋喷手段解决了其他装置喷射压力衰减从而难以满足设计要求扩大头直径的问题。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0010]大头挤密桩成桩工艺，其特征在于：
[0011]所述工艺包括以下步骤：
[0012]步骤一：利用双向螺杆钻头反向挤密土体成孔至孔底标高；
[0013]步骤二：提钻具钻杆正向旋转进行双管高压旋喷，向孔壁高压喷射包裹高压气体的水泥浆液，高压水泥浆液旋转切割土体，孔径扩径，形成扩大头；
[0014]步骤三：孔底泵送混凝土压灌，形成扩大头混凝土挤密桩。
[0015]所述步骤一中，双向螺杆钻头外壁自下而上依次设置有螺旋叶片、反向螺纹和正向螺纹。
[0016]所述双向螺杆钻头内设置有导向管，所述螺旋叶片底面边缘设置有双重管喷嘴，导向管与双重管喷嘴连接，包裹高压气体的水泥浆液经导向管进入双重管喷嘴喷出。
[0017]所述导向管内设置有高压气管和高压浆管，高压气管和高压浆管接入双重管喷嘴。
[0018]所述双向螺杆钻头的中轴为混凝土灌注管，混凝土灌注管与钻头外壁之间为夹层，导向管位于夹层内。
[0019]所述双向螺杆钻头底部设置有混凝土出料口，混凝土灌注管接入混凝土出料口。
[0020]所述步骤二中，水泥浆液为水灰比0.6～1.0的水泥浆，水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥。
[0021]所述步骤二中，喷射水泥浆液的泥浆泵压力为20～25MPa，空压机压力为1MPa～1.2MPa。
[0022]所述步骤二中，在形成扩大头阶段，钻杆提升速度35cm/min，钻杆旋转速度6转/min。
[0023]步骤二完成后，在所形成的扩大头混凝土挤密桩中反插钢筋笼，形成钢筋混凝土大头桩。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0025]1、本专利技术解决了挤土灌注桩桩底虚土问题，大幅提高了单桩承载力，明显提高了地基整体承载力。
[0026]2、本专利技术的工艺所成桩具有挤密土体，在湿陷性黄土地区一次性消除了桩间土的湿陷性。
[0027]3、本专利技术整个钻进过程中，钻头在孔内挤压土体，孔内土不出孔，不产生弃土，节约成本，降低造价。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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实施例的附图。
[0029]图1是实施例1的工艺流程图。
[0030]图2是实施例2的工艺流程图。
[0031]图3是双向螺杆钻头的示意图。
[0032]图4是导向管布置示意图。
[0033]图5是图4中的A
‑
A
’
截面图。
[0034]图中标识为：
[0035]1‑
正向螺纹，2
‑
反向螺纹，3
‑
螺旋叶片，4
‑
双重管喷嘴，5
‑
混凝土出料口，6
‑
导向管,7
‑
高压气管，8
‑
高压浆管，9
‑
混凝土灌注管，10
‑
钻杆，11
‑
钻杆与混凝土灌注管间夹层。
具体实施方式
[0036]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0037]本专利技术提供了一种大头挤密桩成桩工艺，是一种双向螺纹反向挤密成孔、双管高压旋喷扩大头的混凝土大头桩工艺，具体包括以下步骤(实施例1)：
[0038]步骤一：利用双向螺杆钻头反向挤密土体成孔至孔底标高。
[0039]所述双向螺杆钻头具有特殊结构，其外壁自下而上依次设置有螺旋叶片3、反向螺纹2和正向螺纹1。双向螺杆钻头位于钻杆10底端，双向螺杆钻头与钻杆10均为中空结构，中轴线上设置有上下连通的混凝土灌注管9，混凝土灌注管9与外壁(钻杆和钻头)之间具有夹层，夹层中设置有导向管6，导向管6内设置高压气管7和高压浆管8.螺旋叶片3底面边缘设置有双重管喷嘴4，导向管6内的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大头挤密桩成桩工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：步骤一：利用双向螺杆钻头反向挤密土体成孔至孔底标高；步骤二：提钻具钻杆正向旋转进行双管高压旋喷，向孔壁高压喷射包裹高压气体的水泥浆液，高压水泥浆液旋转切割土体，孔径扩径，形成扩大头；步骤三：孔底泵送混凝土压灌，形成扩大头混凝土挤密桩。2.根据权利要求1所述的大头挤密桩成桩工艺，其特征在于：所述步骤一中，双向螺杆钻头外壁自下而上依次设置有螺旋叶片(3)、反向螺纹(2)和正向螺纹(1)。3.根据权利要求2所述的大头挤密桩成桩工艺，其特征在于：所述双向螺杆钻头内设置有导向管(6)，所述螺旋叶片(3)底面边缘设置有双重管喷嘴(4)，导向管(6)与双重管喷嘴(4)连接，包裹高压气体的水泥浆液经导向管(6)进入双重管喷嘴(4)喷出。4.根据权利要求3所述的大头挤密桩成桩工艺，其特征在于：所述导向管(6)内设置有高压气管(7)和高压浆管(8)，高压气管(7)和高压浆管(8)接入双重管喷嘴(4)。5.根据权利要求4所述的大...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝平，朱明，胡永波，唐鹤鸣，刘卫斌，魏建柄，甘传奇，吕双林，杨艳霞，吴中俊，路正轨，王东红，陈昇利，张继明，
申请(专利权)人：陕西铁道工程勘察有限公司，
类型：发明
国别省市：