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關 鍵 詞:
反向 螺絲釘 及其 施工 方法
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摘要
申請專利號:

CN201510387174.2

申請日:

2015.07.03

公開號:

CN104947660A

公開日:

2015.09.30

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):E02D 5/56申請公布日:20150930|||實質審查的生效 IPC(主分類):E02D 5/56申請日:20150703|||公開
IPC分類號: E02D5/56; E02D5/48; E02D5/36 主分類號: E02D5/56
申請人: 陜西樁鑫建設工程有限公司
發明人: 莊金; 敖文; 莊春
地址: 710054陜西省西安市碑林區雁塔北路李家村萬達廣場二棟二單元2308室
優先權:
專利代理機構: 西安創知專利事務所61213 代理人: 譚文琰
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510387174.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.06.06|||2015.11.04|||2015.09.30

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種反向螺絲釘樁及其施工方法,該反向螺絲釘樁包括樁身,樁身為混凝土樁身且其為全螺紋樁身或部分螺紋樁身;全螺紋樁身包括第一樁芯和第一外螺紋結構;部分螺紋樁身包括直桿段樁身和螺紋段樁身,螺紋段樁身包括第二樁芯和第二外螺紋結構;第一外螺紋結構和第二外螺紋結構均為反向螺紋;當樁身內未設置鋼筋籠時,施工過程如下:樁機鉆桿就位、鉆孔和提鉆及同步混凝土灌注施工;當樁身內設置鋼筋籠時,施工過程如下:樁機鉆桿就位、鉆孔、提鉆、鋼筋籠下放和混凝土灌注。本發明設計合理、施工簡便且使用效果好、適用地層類型多,能解決現有長螺旋鉆孔灌注樁存在的單樁豎向承載力較差、適用范圍有限、施工進度快等問題。

權利要求書

1.  一種反向螺絲釘樁,其特征在于:包括樁身,所述樁身為混凝土樁身;所述樁身為全螺紋樁身或部分螺紋樁身;
所述全螺紋樁身包括第一樁芯(3-1)和由上至下布設在第一樁芯(3-1)外側壁上的第一外螺紋結構(3-2);所述第一樁芯(3-1)為圓柱狀,所述第一外螺紋結構(3-2)與第一樁芯(3-1)澆筑為一體;
所述部分螺紋樁身包括下部樁身(1)和位于下部樁身(1)正上方的上部樁身(2),所述下部樁身(1)為螺紋段樁身,所述上部樁身(2)為直桿段樁身,所述直桿段樁身為圓柱狀且其與所述螺紋段樁身呈同軸布設;所述螺紋段樁身包括第二樁芯(1-1)和由上至下布設在第二樁芯(1-1)外側壁上的第二外螺紋結構(1-2),所述第二樁芯(1-1)為圓柱狀;所述第二樁芯(1-1)和第二外螺紋結構(1-2)澆筑為一體且二者的上端均與所述直桿段樁身澆筑為一體;
所述第一外螺紋結構(3-2)和第二外螺紋結構(1-2)的結構相同且二者均為樁身外螺紋結構,所述樁身外螺紋結構為等螺距螺紋且其為單線螺紋或多線螺紋;所述樁身外螺紋結構為圓柱螺紋且其為反向螺紋。

2.
  按照權利要求1所述的反向螺絲釘樁,其特征在于:所述樁身外螺紋結構為梯形螺紋。

3.
  按照權利要求1或2所述的反向螺絲釘樁,其特征在于:還包括位于所述樁身上部的樁帽(4),所述樁帽(4)為混凝土結構且其與所述樁身澆筑為一體。

4.
  按照權利要求1或2所述的反向螺絲釘樁,其特征在于:所述樁身為鋼筋混凝土結構,所述樁身內設置有鋼筋籠。

5.
  按照權利要求1或2所述的反向螺絲釘樁,其特征在于:所述樁身的外徑D為Φ300mm~Φ1200mm且其長度L1≤60m,所述樁身外螺紋結構的螺紋內徑d1為Φ100mm~Φ800mm。

6.
  一種對如權利要求1所述反向螺絲釘樁進行施工的方法,其特征在于該方法包括以下步驟:
步驟一、樁機鉆桿就位:將螺旋打樁機的鉆桿(5)移至需施工反向螺絲釘樁的樁位上;
所述螺旋打樁機包括樁架和安裝在樁架上的鉆進設備,所述鉆進設備包括鉆桿(5)和驅動所述鉆進設備進行連續轉動的電動旋轉驅動機構,所述電動旋轉驅動機構與鉆桿(5)的外端部進行傳動連接,所述鉆桿(5)為內部中空的桿體且其外端與注漿設備相接;所述鉆桿(5)的外側壁上由下至上設置有桿體外螺紋結構(7),所述桿體外螺紋結構(7)與所述樁身外螺紋結構相同;
步驟二、鉆孔:采用步驟一中所述螺旋打樁機由上向下鉆進,直至鉆進至設計孔深;鉆進過程中,所述鉆桿(5)均為逆時針旋轉;
步驟三、提鉆及同步混凝土灌注施工:向上提升鉆桿(5);且向上提升過程中,通過鉆桿(5)由下至上同步進行混凝土灌注施工,待所灌注混凝土終凝后,獲得施工成型的樁身;
當所述樁身為全螺紋樁身時,向上提升鉆桿(5)過程中,所述鉆桿(5)均為逆時針旋轉,直至將鉆桿(5)從所成型鉆孔內提出;
當所述樁身為部分螺紋樁身時,先將鉆桿(5)逆時針旋轉;待鉆桿(5)向上提升的高度為L3時,將鉆桿(5)調整為順時針旋轉,直至將鉆桿(5)從所成型鉆孔內提出;其中,L3為所述螺紋段樁身的長度。

7.
  一種對如權利要求1所述反向螺絲釘樁進行施工的方法,其特征在于該方法包括以下步驟:
步驟Ⅰ、樁機鉆桿就位:將螺旋打樁機的鉆桿(5)移至需施工反向螺絲釘樁的樁位上;所述需施工反向螺絲釘樁的樁身內設置有鋼筋籠;
所述螺旋打樁機包括樁架和安裝在樁架上的鉆進設備,所述鉆進設備包括鉆桿(5)和驅動所述鉆進設備進行連續轉動的電動旋轉驅動機構,所述電動旋轉驅動機構與鉆桿(5)的外端部進行傳動連接;所述鉆桿(5)的外側壁上由下至上設置有桿體外螺紋結構(7),所述桿體外螺紋結構(7)與所述樁身外螺紋結構相同;
步驟Ⅱ、鉆孔:采用步驟Ⅰ中所述螺旋打樁機由上向下鉆進,直至鉆進至設計孔深;鉆進過程中,所述鉆桿(5)均為逆時針旋轉;
步驟Ⅲ、提鉆:向上提升鉆桿(5),直至將鉆桿(5)自所成型鉆孔內提出;
當所述樁身為全螺紋樁身時,向上提升鉆桿(5)過程中,所述鉆桿(5)均為逆時針旋轉,直至將鉆桿(5)從所成型鉆孔內提出;
當所述樁身為部分螺紋樁身時,先將鉆桿(5)逆時針旋轉;待鉆桿(5)向上提升的高度為L3時,將鉆桿(5)調整為順時針旋轉,直至將鉆桿(5)從所成型鉆孔內提出;其中,L3為所述螺紋段樁身的長度;
步驟Ⅳ、鋼筋籠下放:將所述鋼筋籠下放至所成型的鉆孔內;
步驟Ⅴ、混凝土灌注:通過混凝土泵送設備和注漿導管進行混凝土灌注施工,待所灌注混凝土終凝后,獲得施工完成的樁身。

8.
  按照權利要求6或7所述的方法,其特征在于:步驟一中和步驟Ⅰ中所述鉆桿(5)的底部均安裝有鉆頭(6),所述鉆頭(6)為圓錐形且其直徑由上至下逐漸縮小,所述鉆頭(6)的上端直徑不大于鉆桿(5)的外徑。

9.
  按照權利要求6或7所述的方法,其特征在于:步驟二中和步驟Ⅱ中鉆孔過程中,所述鉆桿(5)采用旋轉擠壓的方式進行鉆孔或采用旋轉 切削與旋轉擠壓相結合的方式進行鉆孔。

10.
  按照權利要求8所述的方法,其特征在于:步驟Ⅲ中所述鉆桿(5)向上提升過程中,同步對所成型鉆孔進行泥漿護壁。

說明書

反向螺絲釘樁及其施工方法
技術領域
本發明屬于地基基礎施工技術領域,尤其是涉及一種反向螺絲釘樁及其施工方法。
背景技術
灌注樁是指直接在所設計的樁位上開孔,其截面為圓形,成孔后在孔內加放鋼筋籠,灌注混凝土而成。目前,在建筑、水利、公路等基礎工程中,長螺旋成孔的灌注樁以其速度快、噪音低、不用泥漿護壁、施工成本低等優點得到廣泛應用。但是,現有的普通長螺旋成孔灌注樁存在以下缺陷和不足:第一、適用范圍有限,只能在粘性土、粉土、填土等土層適用,在遇到密實砂卵石地層或大直徑卵石層時,則鉆進困難或無法鉆進;因而,現有土層適應能力不足,部分地區無法采用;第二、單樁豎向承載力較差:單樁豎向承載力是樁在基礎施工應用中的主要指標,其決定了樁能夠承受的上部建筑的重量;現有的灌注樁主要為直桿樁、成樁后樁身外表面為光滑的圓周面且其豎向承載力為樁側阻力與樁端阻力之和;但現有長螺旋成孔的灌注樁成孔后,樁端土壤經過擾動,容易形成孔底虛土,降低樁端阻力,從而影響單樁承載力;第三、施工進度慢,長螺旋鉆孔成型的鉆孔為圓孔,采用螺紋鉆桿上的螺紋多為正向螺紋(也稱右旋螺紋,是指順時針旋入的螺紋),并且成孔過程中,鉆桿連續出土,出土量大,出土清運工作量大,并且所用混凝土量大。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足,提供一種反向螺絲釘樁,其結構簡單、設計合理、施工成本較低且施工簡便、使 用效果好,單樁豎向承載力高,適用地層類型多。
為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案是:一種反向螺絲釘樁,其特征在于:包括樁身,所述樁身為混凝土樁身;所述樁身為全螺紋樁身或部分螺紋樁身;
所述全螺紋樁身包括第一樁芯和由上至下布設在第一樁芯外側壁上的第一外螺紋結構;所述第一樁芯為圓柱狀,所述第一外螺紋結構與第一樁芯澆筑為一體;
所述部分螺紋樁身包括下部樁身和位于下部樁身正上方的上部樁身,所述下部樁身為螺紋段樁身,所述上部樁身為直桿段樁身,所述直桿段樁身為圓柱狀且其與所述螺紋段樁身呈同軸布設;所述螺紋段樁身包括第二樁芯和由上至下布設在第二樁芯外側壁上的第二外螺紋結構,所述第二樁芯為圓柱狀;所述第二樁芯和第二外螺紋結構澆筑為一體且二者的上端均與所述直桿段樁身澆筑為一體;
所述第一外螺紋結構和第二外螺紋結構的結構相同且二者均為樁身外螺紋結構,所述樁身外螺紋結構為等螺距螺紋且其為單線螺紋或多線螺紋;所述樁身外螺紋結構為圓柱螺紋且其為反向螺紋。
上述反向螺絲釘樁,其特征是:所述樁身外螺紋結構為梯形螺紋。
上述反向螺絲釘樁,其特征是:還包括位于所述樁身上部的樁帽,所述樁帽為混凝土結構且其與所述樁身澆筑為一體。
上述反向螺絲釘樁,其特征是:所述樁身為鋼筋混凝土結構,所述樁身內設置有鋼筋籠。
上述反向螺絲釘樁,其特征是:所述樁身的外徑D為Φ300mm~Φ1200mm且其長度L1≤60m,所述樁身外螺紋結構的螺紋內徑d1為Φ100mm~Φ800mm。
同時,本發明還公開了一種方法步驟簡單、設計合理且施工方便、施工質量易于控制、施工成型反向螺絲釘樁的單樁豎向承載力高的反向螺絲釘樁施工方法,其特征在于該方法包括以下步驟:
步驟一、樁機鉆桿就位:將螺旋打樁機的鉆桿移至需施工反向螺絲釘樁的樁位上;
所述螺旋打樁機包括樁架和安裝在樁架上的鉆進設備,所述鉆進設備包括鉆桿和驅動所述鉆進設備進行連續轉動的電動旋轉驅動機構,所述電動旋轉驅動機構與鉆桿的外端部進行傳動連接,所述鉆桿為內部中空的桿體且其外端與注漿設備相接;所述鉆桿的外側壁上由下至上設置有桿體外螺紋結構,所述桿體外螺紋結構與所述樁身外螺紋結構相同;
步驟二、鉆孔:采用步驟一中所述螺旋打樁機由上向下鉆進,直至鉆進至設計孔深;鉆進過程中,所述鉆桿均為逆時針旋轉;
步驟三、提鉆及同步混凝土灌注施工:向上提升鉆桿;且向上提升過程中,通過鉆桿由下至上同步進行混凝土灌注施工,待所灌注混凝土終凝后,獲得施工成型的樁身;
當所述樁身為全螺紋樁身時,向上提升鉆桿過程中,所述鉆桿均為逆時針旋轉,直至將鉆桿從所成型鉆孔內提出;
當所述樁身為部分螺紋樁身時,先將鉆桿逆時針旋轉;待鉆桿向上提升的高度為L3時,將鉆桿調整為順時針旋轉,直至將鉆桿從所成型鉆孔內提出;其中,L3為所述螺紋段樁身的長度。
另外,本發明還公開了一種方法步驟簡單、設計合理、施工方便、施工質量易于控制且施工成型反向螺絲釘樁的單樁豎向承載力高、抗彎能力強的反向螺絲釘樁施工方法,其特征在于該方法包括以下步驟:
步驟Ⅰ、樁機鉆桿就位:將螺旋打樁機的鉆桿移至需施工反向螺絲釘樁的樁位上;所述需施工反向螺絲釘樁的樁身內設置有鋼筋籠;
所述螺旋打樁機包括樁架和安裝在樁架上的鉆進設備,所述鉆進設備包括鉆桿和驅動所述鉆進設備進行連續轉動的電動旋轉驅動機構,所述電動旋轉驅動機構與鉆桿的外端部進行傳動連接;所述鉆桿的外側壁上由下至上設置有桿體外螺紋結構,所述桿體外螺紋結構與所述樁身外螺紋結構相同;
步驟Ⅱ、鉆孔:采用步驟Ⅰ中所述螺旋打樁機由上向下鉆進,直至鉆進至設計孔深;鉆進過程中,所述鉆桿均為逆時針旋轉;
步驟Ⅲ、提鉆:向上提升鉆桿,直至將鉆桿自所成型鉆孔內提出;
當所述樁身為全螺紋樁身時,向上提升鉆桿過程中,所述鉆桿均為逆時針旋轉,直至將鉆桿從所成型鉆孔內提出;
當所述樁身為部分螺紋樁身時,先將鉆桿逆時針旋轉;待鉆桿向上提升的高度為L3時,將鉆桿調整為順時針旋轉,直至將鉆桿從所成型鉆孔內提出;其中,L3為所述螺紋段樁身的長度;
步驟Ⅳ、鋼筋籠下放:將所述鋼筋籠下放至所成型的鉆孔內;
步驟Ⅴ、混凝土灌注:通過混凝土泵送設備和注漿導管進行混凝土灌注施工,待所灌注混凝土終凝后,獲得施工完成的樁身。
上述方法,其特征是:步驟一中和步驟Ⅰ中所述鉆桿的底部均安裝有鉆頭,所述鉆頭為圓錐形且其直徑由上至下逐漸縮小,所述鉆頭的上端直徑不大于鉆桿的外徑。
上述方法,其特征是:步驟二中和步驟Ⅱ中鉆孔過程中,所述鉆桿采用旋轉擠壓的方式進行鉆孔或采用旋轉切削與旋轉擠壓相結合的方式進行鉆孔。
上述方法,其特征是:步驟Ⅲ中所述鉆桿向上提升過程中,同步對所成型鉆孔進行泥漿護壁。
本發明與現有技術相比具有以下優點:
1、所采用的反向螺絲釘樁結構簡單、設計合理且施工成本較低。
2、所采用的反向螺絲釘樁施工簡便、施工過程易于控制且施工速度快,施工周期短。
3、所采用反向螺絲釘樁的使用效果好且承載能力強,豎向單樁豎向承載力高;反向螺絲釘樁的使用方式靈活,其樁身可以為全螺紋樁身,也可以為部分螺紋樁身,樁身外側有樁身外螺紋結構。當反向螺絲釘樁的樁身為全螺紋樁身時,單樁豎向承載力為樁側阻力+螺紋剪應力+樁端阻力, 其中樁側阻力為第一樁芯的樁側阻力,螺紋剪應力為第一外螺紋結構中各螺紋的剪應力之和;當反向螺絲釘樁的樁身為部分螺紋樁身時,單樁豎向承載力為樁側阻力+螺紋剪應力+樁端阻力,其中樁側阻力為直桿段樁身與第二樁芯的樁側阻力之和,螺紋剪應力為第二外螺紋結構中各螺紋的剪應力之和,因而,能大幅提高單樁豎向承載力。在相同土體、相同樁長與樁徑以及同等施工條件下,本發明所采用反向螺絲釘樁的單樁承載力是傳統長螺旋成孔灌注樁的2倍以上。另外,可根據實際需要,在樁身內設置鋼筋籠,以增加樁身的抗彎能力。
對于部分螺紋樁身而言,一方面,由于上述為直桿段樁身,下部為螺紋段樁身,由于螺紋段樁身所處的樁孔為內帶螺旋槽的內螺紋孔,基于螺紋剪應力,螺紋段樁身自身的豎向承載力高;另一方面,螺紋段樁身上方為直桿段樁身,螺紋段樁身上第二外螺紋結構的螺紋外徑與直桿段樁身的外徑相同,螺紋段樁身所處的樁孔為內帶螺旋槽的內螺紋孔,而直桿段樁身為圓柱狀,基于直桿段樁身和螺紋段樁身所處的樁孔的結構特點,不論在松動、晃動情況下,直桿段樁身幾乎都不可能向下移動,因而能有效提高單樁的豎向承載力。
4、所采用反向螺絲釘樁的適用地層類型多,土層適應能力強,可廣泛應用于傳統樁施工無法有效克服的沙層、卵石層、淤泥、雜石回填、強風化等復雜土層。
5、反向螺絲釘樁的施工方法步驟簡單、設計合理且施工方便、施工質量易于控制,施工成型反向螺絲釘樁的單樁豎向承載力高。
6、施工速度快,在粉質粘土中施工,每天施工量可達1000延米以上;在卵石、沙層、強風化等復雜土層中施工,每天施工量也可達到500延米以上。
7、樁身施工過程中為擠土型施工,視土體及設計需要,可以是全擠土施工,也可以是半擠土施工;成樁后,土體密實度高,增加了樁側阻力。
8、鉆孔過程一次施工成型,省工省時,并且鉆孔過程出土量少或無 需出土,因而無需進行泥土/泥漿外運,節約施工成本,并且節能、環保。
9、施工過程為靜音施工,無噪音污染。
10、與同直徑的傳統灌注樁相比,混凝土用量節省20%以上。
11、施工成型的反向螺絲釘樁承載能力強且性能優良,該反向螺絲釘樁的樁身外側帶反向螺紋,與目前出現的螺紋灌注樁的結構和施工方向均完全不同,現有的螺紋灌注樁一般都是全螺紋灌注樁,并且所采用螺紋鉆桿上螺紋多為正向螺紋(也稱右旋螺紋,即順時針旋入的螺紋),相應施工成型的螺紋灌注樁樁身上所帶的螺紋為正向螺紋;另外,現有螺紋灌注樁的鉆孔過程均需向外側連續出土,土方清運工作量。樁身上設置反向螺紋后,樁身更穩固、牢靠,承載能力強且不易松動,能有效解決正向螺紋可能出現的松動現象,處理后的地基更穩固。
綜上所述,本發明設計合理、施工簡便且使用效果好、適用地層類型多,能有效解決現有長螺旋鉆孔灌注樁存在的單樁豎向承載力較差、適用范圍有限、施工進度快等問題。
下面通過附圖和實施例,對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
附圖說明
圖1為本發明全螺紋樁身的結構示意圖。
圖2為本發明部分螺紋樁身的結構示意圖。
圖3為本發明施工成型反向螺絲釘樁的結構示意圖。
圖4為本發明實施例1中對反向螺絲釘樁進行施工時所采用的施工方法流程框圖。
圖5為本發明實施例1中鉆孔之前鉆桿的布設位置示意圖。
圖6為本發明實施例1中鉆孔到位后的施工狀態示意圖。
圖7為本發明實施例1中鉆桿提升高度小于L3時的施工狀態示意圖。
圖8為本發明實施例1中鉆桿提升高度為L3時的施工狀態示意圖。
圖9為本發明實施例1中鉆桿從所成型鉆孔內提出時的施工狀態示意 圖。
圖10為本發明實施例2中對反向螺絲釘樁進行施工時所采用的施工方法流程框圖。
附圖標記說明:
1—下部樁身;           1-1—第二樁芯;       1-2—第二外螺紋結構;
2—上部樁身;           3-1—第一樁芯;       3-2—第一外螺紋結構;
4—樁帽;               5—鉆桿;             6—鉆頭;
7—桿體外螺紋結構;     8—土體。
具體實施方式
實施例1
如圖1、圖2所示的一種反向螺絲釘樁,包括樁身,所述樁身為混凝土樁身;所述樁身為全螺紋樁身或部分螺紋樁身。
如圖1所示,所述全螺紋樁身包括第一樁芯3-1和由上至下布設在第一樁芯3-1外側壁上的第一外螺紋結構3-2;所述第一樁芯3-1為圓柱狀,所述第一外螺紋結構3-2與第一樁芯3-1澆筑為一體。
如圖2所示,所述部分螺紋樁身包括下部樁身1和位于下部樁身1正上方的上部樁身2,所述下部樁身1為螺紋段樁身,所述上部樁身2為直桿段樁身,所述直桿段樁身為圓柱狀且其與所述螺紋段樁身呈同軸布設;所述螺紋段樁身包括第二樁芯1-1和由上至下布設在第二樁芯1-1外側壁上的第二外螺紋結構1-2,所述第二樁芯1-1為圓柱狀。所述第二樁芯1-1和第二外螺紋結構1-2澆筑為一體且二者的上端均與所述直桿段樁身澆筑為一體。
所述第一外螺紋結構3-2和第二外螺紋結構1-2的結構相同且二者均為樁身外螺紋結構,所述樁身外螺紋結構為等螺距螺紋且其為單線螺紋或多線螺紋;所述樁身外螺紋結構為圓柱螺紋且其為反向螺紋。
螺紋按照螺旋線的方向分為左旋螺紋和右旋螺紋兩種類型,其中左旋 螺紋,也稱反向螺紋,是逆時針旋入的螺紋。螺紋按照螺旋線的數目不同,分為單線螺紋和多線螺紋兩種類型。其中,單線螺紋是沿一根螺旋線形成的螺紋,多線螺紋是沿兩根以上的等距螺旋線形成的螺紋。
本實施例中,所述樁身外螺紋結構為單線螺紋。
實際使用時,所述樁身外螺紋結構也可以為多線螺紋。并且,當所述樁身外螺紋結構為多線螺紋時,螺旋線數量不大于4條。實際施工時,可根據具體需要,對所述樁身外螺紋結構的螺距進行調整。相比單線螺紋來說,所述樁身外螺紋結構采用多線螺紋時,提供的螺紋剪應力更高,加固后的地基更穩固。
本實施例中,所述樁身外螺紋結構為梯形螺紋。
實際使用時,所述樁身外螺紋結構也可以為其它類型的螺紋,如矩形螺紋、鋸齒形螺紋等。
本實施例中,如圖3所示,本發明所述的反向螺絲釘樁,還包括位于所述樁身上部的樁帽4,所述樁帽4為混凝土結構且其與所述樁身澆筑為一體。
并且,所述樁身為土體8內,所述樁帽4位于土體8上方。
所述樁身的外徑D為Φ300mm~Φ1200mm且其長度L1≤60m,所述樁身外螺紋結構的螺紋內徑d1為Φ100mm~Φ800mm。所述第一樁芯3-1和第二樁芯1-1的直徑均為d1。
實際施工時,可根據具體需要,對所述樁身的外徑D、所述樁身的長度L1和所述樁身外螺紋結構的螺紋內徑進行相應調整。所述樁身外螺紋結構的螺紋外徑語所述樁身的外徑D相同。
本實施例中,所述螺紋段樁身的長度為L3,所述直桿段樁身的長度為L2,L1=L2+L3。所述螺紋段樁身的長度
實際施工時,可根據具體需要,對所述螺紋段樁身的長度L3和所述直桿段樁身的長度L2進行相應調整。
所述全螺紋樁身中,第二外螺紋結構1-2的長度為L1。
本實施例中,所述樁身呈豎直向布設。
如圖4所示的一種反向螺絲釘樁施工方法,包括以下步驟:
步驟一、樁機鉆桿就位:將螺旋打樁機的鉆桿5移至需施工反向螺絲釘樁的樁位上,詳見圖5;
所述螺旋打樁機包括樁架和安裝在樁架上的鉆進設備,所述鉆進設備包括鉆桿5和驅動所述鉆進設備進行連續轉動的電動旋轉驅動機構,所述電動旋轉驅動機構與鉆桿5的外端部進行傳動連接,所述鉆桿5為內部中空的桿體且其外端與注漿設備相接;所述鉆桿5的外側壁上由下至上設置有桿體外螺紋結構7,所述桿體外螺紋結構7與所述樁身外螺紋結構相同;
步驟二、鉆孔:采用步驟一中所述螺旋打樁機由上向下鉆進,直至鉆進至設計孔深,詳見圖6;鉆進過程中,所述鉆桿5均為逆時針旋轉;
步驟三、提鉆及同步混凝土灌注施工:向上提升鉆桿5;且向上提升過程中,通過鉆桿5由下至上同步進行混凝土灌注施工,待所灌注混凝土終凝后,獲得施工成型的樁身;
當所述樁身為全螺紋樁身時,向上提升鉆桿5過程中,所述鉆桿5均為逆時針旋轉,直至將鉆桿5從所成型鉆孔內提出;
當所述樁身為部分螺紋樁身時,先將鉆桿5逆時針旋轉;待鉆桿5向上提升的高度為L3時,將鉆桿5調整為順時針旋轉,直至將鉆桿5從所成型鉆孔內提出,詳見圖7、圖8和圖9;其中,L3為所述螺紋段樁身的長度。
實際施工過程中,當鉆桿5向上提升的高度為L3時,鉆桿5的底端高度與需施工部分螺紋樁身中所述直桿段樁身的底端高度相同。
本實施例中,步驟一中所述鉆桿5的底部均安裝有鉆頭6,所述鉆頭6為圓錐形且其直徑由上至下逐漸縮小,所述鉆頭6的上端直徑不大于鉆桿5的外徑。
并且,所述鉆頭6同軸安裝在鉆桿5底部,并且所述鉆頭6上開有與鉆桿5內部相通的出漿口。
步驟一中將螺旋打樁機的鉆桿5移至需施工反向螺絲釘樁的樁位上時,所述鉆桿5沿施工反向螺絲釘樁的中心軸線布設。
本實施例中,步驟二中鉆孔過程中,所述鉆桿5采用旋轉擠壓的方式進行鉆孔。此時,所述桿體外螺紋結構7上均未設置切削齒,并且鉆孔過程中不向外側出土,鉆孔過程為全擠土施工過程。
實際施工時,也可以采用旋轉切削與旋轉擠壓相結合的方式進行鉆孔。此時,所述桿體外螺紋結構7上設置有切削齒,鉆孔過程中向外側出土,但出土量非常小。因而,鉆孔過程為切削與擠土相結合的施工過程,也稱為半擠土施工過程。
并且,步驟二中鉆孔過程中,所述鉆桿5逆時針旋轉下鉆。
步驟三中提鉆過程中,逆時針旋轉時,所述鉆桿5對已成型鉆孔無任何作用,施工成型的鉆孔為螺紋孔,且灌注混凝土形成所述螺紋段樁身;將鉆桿5調整為順時針旋轉后,鉆桿5提升過程中對已成型鉆孔進行擠壓,形成用于施工所述直桿段樁身的直孔段。
本實施例中,步驟一中所述電動旋轉驅動機構為動力頭,所述動力頭采用2012年07月04日公開的公開號為CN102535445A(申請號為CN201210026528.7)的發明專利申請中所公開的大扭矩可調速動力頭。
步驟一中所述螺旋打樁機采用公開號為CN102535445A的發明專利申請《長螺旋擠壓入巖灌注樁用成型裝置及成型方法》中公開的成型裝置,區別在于,僅需將該成型裝置中的鉆桿替換為本發明如圖5所示的鉆桿5。并且,步驟二中的鉆孔方法,與公開號為CN102535445A的發明專利申請《長螺旋擠壓入巖灌注樁用成型裝置及成型方法》中的鉆孔方法相同;
實施例2
本實施例中,所施工反向螺絲釘樁與實施例1不同的是:所述樁身為鋼筋混凝土結構,所述樁身內設置有鋼筋籠。
本實施例中,所施工反向螺絲釘樁的其余部分結構均與實施例1相同。
本實施例中,如圖10所示,對反向螺絲釘樁進行施工時,包括以下 步驟:
步驟Ⅰ、樁機鉆桿就位:將螺旋打樁機的鉆桿5移至需施工反向螺絲釘樁的樁位上;所述需施工反向螺絲釘樁的樁身內設置有鋼筋籠;
所述螺旋打樁機包括樁架和安裝在樁架上的鉆進設備,所述鉆進設備包括鉆桿5和驅動所述鉆進設備進行連續轉動的電動旋轉驅動機構,所述電動旋轉驅動機構與鉆桿5的外端部進行傳動連接;所述鉆桿5的外側壁上由下至上設置有桿體外螺紋結構7,所述桿體外螺紋結構7與所述樁身外螺紋結構相同;
本實施例中,所述鉆桿5與實施例1中鉆桿5的結構相同;實際施工時,所述鉆桿5也可以為實心桿體;
步驟Ⅱ、鉆孔:采用步驟Ⅰ中所述螺旋打樁機由上向下鉆進,直至鉆進至設計孔深;鉆進過程中,所述鉆桿5均為逆時針旋轉;
步驟Ⅲ、提鉆:向上提升鉆桿5,直至將鉆桿5自所成型鉆孔內提出;
當所述樁身為全螺紋樁身時,向上提升鉆桿5過程中,所述鉆桿5均為逆時針旋轉,直至將鉆桿5從所成型鉆孔內提出;
當所述樁身為部分螺紋樁身時,先將鉆桿5逆時針旋轉;待鉆桿5向上提升的高度為L3時,將鉆桿5調整為順時針旋轉,直至將鉆桿5從所成型鉆孔內提出;其中,L3為所述螺紋段樁身的長度;
步驟Ⅳ、鋼筋籠下放:將所述鋼筋籠下放至所成型的鉆孔內;
步驟Ⅴ、混凝土灌注:通過混凝土泵送設備和注漿導管進行混凝土灌注施工,待所灌注混凝土終凝后,獲得施工完成的樁身。
實際施工過程中,步驟Ⅲ中當鉆桿5向上提升的高度為L3時,鉆桿5的底端高度與需施工部分螺紋樁身中所述直桿段樁身的底端高度相同。
本實施例中,步驟Ⅰ中所述鉆桿5的底部均安裝有鉆頭6,所述鉆頭6為圓錐形且其直徑由上至下逐漸縮小,所述鉆頭6的上端直徑不大于鉆桿5的外徑。
并且,所述鉆頭6同軸安裝在鉆桿5底部,并且所述鉆頭6上開有與 鉆桿5內部相通的出漿口。
步驟Ⅰ中將螺旋打樁機的鉆桿5移至需施工反向螺絲釘樁的樁位上時,所述鉆桿5沿施工反向螺絲釘樁的中心軸線布設。
本實施例中,步驟Ⅱ中鉆孔過程中,所述鉆桿5采用旋轉擠壓的方式進行鉆孔。此時,所述桿體外螺紋結構7上均未設置切削齒,并且鉆孔過程中不向外側出土,鉆孔過程為擠土施工過程。
實際施工時,也可以采用旋轉切削與旋轉擠壓相結合的方式進行鉆孔。此時,所述桿體外螺紋結構7上設置有切削齒,鉆孔過程中向外側出土,但出土量非常小。因而,鉆孔過程為切削與擠土相結合的施工過程,也稱為半擠土施工過程。
并且,步驟Ⅱ中鉆孔過程中,所述鉆桿5逆時針旋轉下鉆。
步驟Ⅲ中提鉆過程中,逆時針旋轉時,所述鉆桿5對已成型鉆孔無任何作用,施工成型的鉆孔為螺紋孔,且灌注混凝土形成所述螺紋段樁身;將鉆桿5調整為順時針旋轉后,鉆桿5提升過程中對已成型鉆孔進行擠壓,形成用于施工所述直桿段樁身的直孔段。
本實施例中,步驟Ⅰ中所述電動旋轉驅動機構為動力頭,所述動力頭采用2012年07月04日公開的公開號為CN102535445A(申請號為CN201210026528.7)的發明專利申請中所公開的大扭矩可調速動力頭。
步驟Ⅰ中所述螺旋打樁機采用公開號為CN102535445A的發明專利申請《長螺旋擠壓入巖灌注樁用成型裝置及成型方法》中公開的成型裝置,區別在于,僅需將該成型裝置中的鉆桿替換為本發明如圖5所示的鉆桿5。
本實施例中,步驟Ⅲ中所述鉆桿5向上提升過程中,同步對所成型鉆孔進行泥漿護壁。
本實施例中,所述鉆桿5為內部中空的桿體且其外端與注漿設備相接;步驟Ⅲ中進行泥漿護壁,采用所述注漿設備且通過鉆桿5注入護壁泥漿,泥漿護壁方法,與公開號為CN102535445A的發明專利申請《長螺旋擠壓入巖灌注樁用成型裝置及成型方法》中的同步注漿方法相同,所注入護壁 泥漿的注漿壓力始終保持在5MPa以上。
并且,步驟Ⅲ中提鉆過程中,所成型鉆孔內所注入護壁泥漿的泥漿面高出所施工反向螺絲釘樁施工位置處的地下水位1.0m以上。在受水位漲落影響時,泥漿面應高出最高水位1.5m以上。本實施例中,步驟Ⅲ中提鉆過程中,所述鉆頭6始終處于所成型鉆孔內所注入護壁泥漿的泥漿面下方。并且,所述鉆桿5內始終存有10米以上的護壁泥漿。并且,所述鉆桿5向上提升過程中,應保證護壁泥漿連續泵送。
本實施例中,所述護壁泥漿為聚合物泥漿。并且,所述聚合物泥漿為可利爾旋挖鉆機專用高效泥漿粉與水拌合后形成的護壁泥漿。
所述可利爾旋挖鉆機專用高效泥漿粉由鄭州大力神基礎工程有限公司生產,且所述護壁泥漿由所述可利爾(CLEAR)旋挖鉆機專用高效泥漿粉和水按重量比為0.01%~0.1%的比例均勻配制而成。所述護壁泥漿的性能指標如下:相對密度:1.1~1.15;粘度:18~20S;含砂率:6%;酸堿度:pH值為8~10;膠體率:95%;失水量:30mL/30min。
所采用的護壁泥漿具有以下優點:
1、粘度大、比重小、含砂率小,能適應膨潤土、粘土無法適應的復雜土層。
2、速溶型的粉狀體,能迅速溶解于水,形成良好的粘度。
3、具有很好的粘結作用,能把孔壁各種地層顆粒粘結為一體,起到了護壁,尤其在沙層地質效果更為顯著。
4、不需要二次清孔:泥漿粉速溶水中形成的護壁泥漿,不僅能很好的護壁防塌孔,而且能及時吸附鉆屑,下鋼筋籠后孔里沉渣厚度均不超過10cm。
5、無毒、無味對環境沒有危害。
步驟Ⅳ中進行鋼筋籠下放時,起吊鋼筋籠采用扁擔起吊法,起吊點在鋼筋籠上部箍筋與主筋連接處,吊點對稱。鋼筋籠安裝入所成型鉆孔時,應保持垂直狀態,避免碰撞孔壁,徐徐下入,若中途遇阻不得強行墩放(可 適當轉向起下)。如果仍無效果,則應起籠掃孔重新下入。
步驟Ⅴ中進行混凝土灌注時,過混凝土泵送設備和注漿導管,對所施工反向螺絲釘樁進行水下混凝土灌注施工。導管法灌注砼的基本原理將密封連接的鋼管(或強度較高的硬質非金屬管)作為水下砼的灌注通道,通其底部以適當的深度埋在灌入的砼拌和物內,在一定的落差壓力作用下,形成連續密實的砼樁身。
實際進行混凝土灌注之前,將所述注漿導管吊入所成型鉆孔時,應將橡膠圈或膠皮墊安放周整、嚴密,確保密封良好。所述注漿導管在鉆孔內的位置應保持居中,防止跑管,撞壞鋼筋籠并損壞導管。導管底部距孔底高度,以能放出隔水塞及首批砼為度,一般為300~500mm。在灌首批砼之前,先配制0.1~0.3m3水泥砂漿放入滑閥(隔水塞)以上的導管和漏斗中,然后再放入砼,確認初灌量備足后,即可剪斷鐵絲,借助砼重量排出導管內的水,使滑閥(隔水塞)留在孔底,灌入首批砼。首批灌注混凝土數量應能滿足所述注漿導管埋入混凝土中1.2m以上。首批砼灌注正常后,應連續不斷灌注砼,嚴禁途中停工。在灌注過程中,應經常用測錘探測砼面的上升高度,并適時提升、逐級拆卸導管,保持導管的合理埋深。探測次數一般不宜少于所適用的導管節數,并應在每次起升導管前,探測一次管內外砼面高度。
以上所述,僅是本發明的較佳實施例,并非對本發明作任何限制,凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化,均仍屬于本發明技術方案的?;し段?。

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