【01】 本发明属建筑领域,涉及一种地基基础施工的成桩工法,具体涉及一种长螺旋挤压入岩灌注桩。
背景技术:
【02】 长螺旋成孔灌注桩以其速度快、噪音低、不用泥浆护壁、施工成本低等优点得到广泛应用。
【03】 普通长螺旋成孔灌注桩,只能在粘性土、粉土、填土等土层适用,在遇到密实砂卵石地层、或大直径卵石层时,钻进困难或无法钻进。造成土层适应能力不足,部份地区无法采用。
【04】 普通长螺旋成孔灌桩无法入岩,故成桩后桩端无法放置在承载力高的土层内,造成单桩承载力不高。
【05】 普通长螺旋成孔灌注桩,成孔后桩端土壤经过扰动,容易形成孔底虚土,降低桩端阻力,从而影响单桩承载力。
【06】 长螺旋成孔灌注桩,在成孔后,边灌注边提钻杆时,提升速度要与泵送速度相适应,并使钻杆内保持有0.1立方以上的料,以确保钻杆出料口连续带压出料。否则容易出断桩/缩径/夹泥等灌注不良,影响桩身质量。普通长螺旋成孔灌注桩在施工中,是依靠人工观察混泥土输送管缩胀情况以及钻杆通气孔的排料情况,来控制提升速度与泵送速度相适应,人工观察存在感观差异和经验差异,无法有效确保灌注质量。
发明内容:
【07】 本发明的目的是提供一种长螺旋挤压入岩灌注桩,以解决普通长螺旋成孔灌桩在施工存在的上述【02】~【06】中的问题。
【08】 本发明所采用的技术方案:
【09】 一种长螺旋挤压入岩灌注桩所使用的成桩设备:
【10】 采用专用钻杆及钻头,遇到卵石层时,可以通过钻具将大直径的卵石挤到孔壁内,不同宽度的叶片组成的出土通道将小直径的卵石排出孔外。
【11】 桩机上安装有加压系统,可以通过钢缆或链条对钻杆进行加压,当遇见密实卵石层或强风化岩时,可以启用加压系统,以保持钻头的进给。终孔时采用加压系统可对孔底进行挤密处理,避免桩端虚土。
【12】 桩机上安装有泵送流量检知系统、钻深检知系统,实时检测泵送速度与提升速度,并通过工业计算机协调控制二者保持相适应。
【13】 桩机动力头转速与卷扬机转速均为平滑可调,通过动力头转速与卷扬机转速的不同配合,可以使桩机有“出土”和“部份挤土”两种钻孔方式,以应对不同土层。
【14】 通过更换不同直径的钻杆与钻头,本发明可以成孔:桩径400mm~800mm,桩长30米以上。
【15】 与现有长螺旋成孔灌注桩相比,本发明的施工方法有以下优势特征:
1. 动力头用双动力大功率设计,为挤压施工提供足够的动力源。
2. 动力头和卷扬机采用线性平滑调速,配合工业计算机的控制使施工中可以产生出土与挤土两种工作方式。
3. 加压系统、大扭矩钻杆、高强钻头的配合能够钻进中密以上卵石层,并且具有入岩能力。
4. 在设备上引入工业自动化系统,实现自动控制泵送,为成桩质量提供保证。
1、 大扭矩可调速动力头
2、 钻杆提升与下放钢缆
3、 卷扬机
4、 钻深检测装置
5、 加压滑轮组
6、 钻杆
7、 钻头
8、 机架
9、 液压腿
10、 驾驶室
11、 加压钢缆
12、 立柱
13、 地泵
14、 砼流量检测装置
15、 砼输送管道
本发明的钻杆为半挤土型钻杆,配合自动控制系统对“进尺差”的控制,土壤挤压率可以达到2倍以上。钻杆的芯杆直径加大,本发明使用的钻杆芯杆为300mm~600mm,螺纹外径为400mm~800mm之间。
用于强风化等硬质土层,锥形螺纹结构由小径到大径逐步切割成孔。
钻头之二
用于较松软的土层,采用双螺纹结构,钻尖采用锰铁合金塑造,钻齿为钨合金截齿。根据实际施工地质情况,截齿的安装角度与形状作相应改变。钻齿1位于中心切割,钻齿2作周边切割。
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