详情

原文传递一种变径螺钉桩及其施工方法

专利名称：	一种变径螺钉桩及其施工方法
摘要：	本发明公开了一种变径螺钉桩及其施工方法，该一种变径螺钉桩包括下部桩身和上部桩身，下部桩身为螺纹段桩身，螺纹段桩身包括第一螺纹结构和第二螺纹结构，第二螺纹结构的外径大于第一螺纹结构的外径；该施工方法包括步骤：一、确定下部桩身的长度；二、确定第二螺纹结构的个数；三、桩机钻杆就位；四、钻孔；五、第一桩段的施工；六、第二桩段的施工；七、第三桩段的施工；八、第四桩段的施工；九、直杆段桩身的施工。本发明设计新颖合理，通过在一些能良好发挥螺纹承载力的土层中设置第二螺纹结构以提高桩身的承载力，同时，施工步骤简单，钻孔过程与混凝土灌注过程同步进行，并且钻孔过程中出土量少或无需出土，便于推广使用。
专利类型：	发明专利
申请人：	福建庄金科技有限公司
发明人：	庄金;敖文;庄子鸣;庄倩倩
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T22:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010073505.6
公开号：	CN111155516A
代理机构：	西安创知专利事务所
代理人：	魏法祥
分类号：	E02D5/56;E02D5/48;E02D5/36;E;E02;E02D;E02D5;E02D5/56;E02D5/48;E02D5/36
申请人地址：	350309 福建省福州市福清市江阴镇下石村壁头32-1号
主权项：	1.一种变径螺钉桩，其特征在于：包括下部桩身(14)和位于下部桩身(14)正上方的上部桩身(13)，所述下部桩身(14)为螺纹段桩身，所述上部桩身(13)为直杆段桩身，所述直杆段桩身与所述螺纹段桩身呈同轴布设；所述螺纹段桩身包括桩芯，所述桩芯包括由上至下交错设置的第一桩芯(15)和第二桩芯(18)，所述第一桩芯(15)的外侧壁上设置有第一螺纹结构(16)，所述第二桩芯(18)的外侧壁上设置有第二螺纹结构(17)；所述第二桩芯(18)的外径大于第一桩芯(15)的外径，所述第二螺纹结构(17)的外径大于第一螺纹结构(16)的外径；所述直杆段桩身、第一桩芯(15)、第二桩芯(18)、第一螺纹结构(16)和第二螺纹结构(17)浇筑为一体。 2.根据权利要求1所述的一种变径螺钉桩，其特征在于：所述直杆段桩身的外径D等于所述第一螺纹结构(16)的外径d2；所述第二螺纹结构(17)的内径B1大于所述第一螺纹结构(16)的内径d1，所述第二螺纹结构(17)的外径B2大于所述第一螺纹结构(16)的外径d2，所述第二螺纹结构(17)的外径B2不大于800mm，所述第一螺纹结构(16)的内径d1不小于200mm。 3.根据权利要求1所述的一种变径螺钉桩，其特征在于：所述螺纹结构为等螺距螺纹且其为单线螺纹或多线螺纹。 4.根据权利要求1所述的一种变径螺钉桩，其特征在于：所述螺纹结构为梯形螺纹。 5.根据权利要求1所述的一种变径螺钉桩，其特征在于：所述直杆段桩身上部设置有桩帽，所述桩帽为混凝土结构且其与所述直杆段桩身浇筑为一体。 6.根据权利要求1所述的一种变径螺钉桩，其特征在于：所述第一螺纹结构(16)和第二螺纹结构(17)的数量均为多个，M个第二螺纹结构(17)包括桩底第二螺纹结构和M-1个桩中第二螺纹结构，M为正整数且2≤M≤6。 7.根据权利要求1所述的一种变径螺钉桩，其特征在于：所述直杆段桩身的长度L1＝L-L2，其中，L2为所述螺纹段桩身的长度，L为所述直杆段桩身的长度与所述螺纹段桩身的长度之和，所述直杆段桩身的长度与所述螺纹段桩身的长度之和L不大于60m，所述螺纹段桩身的长度L2的取值范围为 8.一种对如权利要求1所述变径螺钉桩进行施工的方法，其特征在于：该施工方法包括以下步骤：步骤一、确定下部桩身的长度：根据待施工区域地质报告及所需的单桩承载力确定下部桩身(14)的长度L2的取值范围为所述直杆段桩身的长度L1＝L-L2，其中，L2为所述下部桩身(14)的长度，L为所述直杆段桩身的长度与所述下部桩身(14)的长度之和，L不大于60m；步骤二、确定第二螺纹结构的个数：根据公式M＝X+Z+1，确定第二螺纹结构(17)的个数M，M个所述第二螺纹结构(17)包括X+Z个桩中第二螺纹结构和一个桩底第二螺纹结构，其中，X为地质报告中能良好发挥螺纹承载力的土层的层数，Z为补位第二螺纹结构的个数，当相邻的两个所述螺纹结构之间的距离大于Δ时，在相邻的两个所述螺纹结构之间设置所述补位第二螺纹结构，使相邻的两个所述螺纹结构之间的距离小于或等于Δ；当所述螺纹结构与所述直杆段桩身之间的距离大于Δ时，在所述螺纹结构与所述直杆段桩身之间设置所述补位第二螺纹结构，使所述螺纹结构与所述直杆段桩身之间的距离小于或等于Δ；其中，Δ＝8m；步骤三、桩机钻杆就位：将所述螺旋打桩机移至所述施工桩位旁侧且将钻杆对准桩位；所述螺旋打桩机包括机架和钻进设备，所述钻进设备包括钻杆和驱动所述钻进设备进行连续转动的电动旋转驱动机构，所述电动旋转驱动机构与钻杆的上端部进行传动连接；所述钻杆包括内管(7)和套设在内管(7)外的外管(4)，外管(4)外侧设置有螺纹钻齿，所述螺纹钻齿包括定径螺纹钻齿(2)和变径螺纹钻齿(5)，所述变径螺纹钻齿(5)上开设有第一导向孔，第一钻块(6)通过第一顶推装置(9)与所述第一导向孔配合；所述变径螺纹钻齿(5)对应的外管(4)管段上开设有第二导向孔，第二钻块通过第二顶推装置(11)与所述第二导向孔配合；所述第一钻块(6)和第一顶推装置(9)均为多个，多个所述第一钻块(6)沿变径螺纹钻齿(5)的走向均匀布设；所述第二钻块和第二顶推装置(11)均为多个，所述第二钻块包括竖向钻块(10)和周向钻块(12)，所述竖向钻块(10)沿外管(4)的长度方向设置，所述周向钻块(12)沿外管(4)的圆周方向设置；所述螺纹钻齿为单线螺纹钻齿且为梯形螺纹钻齿；步骤四、钻孔：所述螺旋打桩机带动所述钻杆逆时针向下钻进，直至钻进至设计孔深；该过程中，所述钻块回缩；步骤五、第一桩段的施工：所述桩底第二螺纹结构和与其配合的第二桩芯(18)构成第一桩段，当所述钻杆底部在设计孔深处时，所述钻块伸出，所述螺旋打桩机带动所述钻杆顺时针旋转上提所述桩底第二螺纹结构的长度Lb1；Lb1取1m～2m；所述钻杆向上提升的过程中，通过内管(7)连接注浆设备同步进行混凝土灌注施工，施工形成第一桩段；步骤六、第二桩段的施工：所述螺纹段桩身中桩底第二螺纹结构和与桩底第二螺纹结构相邻的桩中第二螺纹结构之间的桩段为第二桩段，所述钻块回缩，所述钻杆继续上提；所述钻杆向上提升的过程中，通过内管(7)连接注浆设备同步进行混凝土灌注施工，施工形成第二桩段；步骤七、第三桩段的施工：所述桩中第二螺纹结构和与其配合的第二桩芯(18)构成第三桩段，当所述钻杆底部提升至所述桩中第二螺纹结构底部标高时，所述钻块伸出，所述螺旋打桩机带动所述钻杆顺时针旋转上提桩中第二螺纹结构的长度Lb2；所述钻杆向上提升的过程中，通过内管(7)连接注浆设备同步进行混凝土灌注施工，施工形成第三桩段；其中，Lb2取1m～2m；步骤八、第四桩段的施工：所述螺纹段桩身中位于桩中第二螺纹结构上侧且与第一螺纹结构(16)配合的的桩段为第四桩段，所述钻块回缩，所述钻杆继续上提；所述钻杆向上提升的过程中，通过内管(7)连接注浆设备同步进行混凝土灌注施工，施工形成第四桩段；当所述钻杆底部未提升至与钻孔底部的距离为L2时，执行步骤七；当所述钻杆底部提升至与钻孔底部的距离为L2时，执行步骤九；步骤九、直杆段桩身的施工：所述螺旋打桩机带动所述钻杆逆时针旋转上提，直至将所述钻杆从所成型钻孔中提出；所述钻杆向上提升的过程中，通过内管(7)连接注浆设备同步进行混凝土灌注施工，施工形成直杆段桩身；进而施工成型变径螺钉桩。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述变径螺纹钻齿(5)位于定径螺纹钻齿(2)的下方，所述变径螺纹钻齿(5)、第一钻块(6)、第一顶推装置(9)、第二钻块、第二顶推装置(11)、与变径螺纹钻齿(5)配合的外管(4)的管段以及与第一顶推装置(9)配合的内管(7)管段构成变径钻杆(3)，所述定径螺纹钻齿(2)、以及与定径螺纹钻齿(2)配合的外管(4)和内管(7)管段构成定径钻杆(1)，变径钻杆(3)与定径钻杆(1)之间通过螺纹连接。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述变径钻杆(3)的下端设置有钻头(8)，所述钻头(8)同轴安装在外管(4)底部，所述钻头(8)为圆锥形且其直径由上至下逐渐缩小，所述钻头(8)的上端直径不大于外管(4)的外径，所述钻头(8)上开有与内管(7)内部相通的出浆口。
所属类别：	发明专利