本發(fā)明涉及土木建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超長(zhǎng)螺釘樁及其施工方法。

背景技術(shù)：

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展和道路交通建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的提高，樁基逐漸成為應(yīng)用最為廣泛的地基加固處理技術(shù)。樁基的種類繁多，按施工方式分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類,預(yù)制樁包括預(yù)應(yīng)力管樁、預(yù)應(yīng)力方樁、鋼樁、木樁等，灌注樁包括鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔樁等

現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)有一種預(yù)應(yīng)力螺釘樁技術(shù)，該技術(shù)提出了一種施工便捷、經(jīng)濟(jì)性好、使用方便的新型預(yù)應(yīng)力螺釘樁制作技術(shù)。通過(guò)制作一個(gè)上大下小的混凝土錐形柱體，樁外表面具有螺紋，樁身內(nèi)部埋有筋籠，樁身內(nèi)部主筋施加有預(yù)應(yīng)力。但該樁型的樁長(zhǎng)易受環(huán)境的限制，在橋洞下，高架下等設(shè)備受高度影響時(shí)難以施工。目前工程中在有高度限制的情況下，長(zhǎng)樁施工都難以進(jìn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決施工受高度影響、施工不方便的缺陷，提供一種施工便捷、經(jīng)濟(jì)性好、適宜在低高空限制下提高樁長(zhǎng)的新型超長(zhǎng)螺釘樁及其施工方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種超長(zhǎng)螺釘樁，其特征在于，N根螺釘樁單元組成N級(jí)超長(zhǎng)螺釘樁。N為大于2的自然數(shù)。第1級(jí)螺釘樁單元是超長(zhǎng)螺釘樁最下端的一級(jí)，第N級(jí)螺釘樁單元是超長(zhǎng)螺釘樁最上端的一級(jí)。超長(zhǎng)螺釘樁從上到下依次為第N級(jí)、第N-1級(jí)……第2級(jí)、第1級(jí)。

所述每級(jí)螺釘樁單元為一個(gè)倒置的圓臺(tái)，螺釘樁單元直徑較小的底面為圓臺(tái)的底面Ⅰ。所述螺釘樁單元直徑較大的底面為圓臺(tái)的底面Ⅱ，所述底面Ⅱ開有盲孔。

所述盲孔與螺釘樁單元同軸，所述盲孔由螺釘樁單元的底面Ⅱ向螺釘樁單元的內(nèi)部延伸，所述盲孔為圓臺(tái)形孔。所述盲孔孔壁具有內(nèi)螺紋。

第1級(jí)螺釘樁單元的底面Ⅰ連接有樁尖，所述樁尖為圓錐體，所述樁尖與螺釘樁單元同軸，所述樁尖的底面與底面Ⅰ重合。

所述螺釘樁單元側(cè)面具有外螺紋。

進(jìn)一步，所述的螺釘樁單元由混凝土澆筑而成，所述螺釘樁單元內(nèi)設(shè)置有筋籠。

進(jìn)一步，所述底面Ⅱ所開盲孔中設(shè)置有金屬套筒，所述金屬套筒貼合于盲孔內(nèi)，所述金屬套筒內(nèi)壁具有內(nèi)螺紋。

進(jìn)一步，所述樁尖外側(cè)套有與樁尖形狀相配合的金屬套筒。

一種關(guān)于權(quán)利要求1所述的超長(zhǎng)螺釘樁的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

1).初始插樁，將第1級(jí)螺釘樁單元樁尖向下豎直對(duì)準(zhǔn)樁位，在第1級(jí)螺釘樁單元上端利用施加壓力的裝置使樁尖壓入地面一定深度。

2).在樁尖插入地面后，保持上端壓力，同時(shí)給螺釘樁單元施加扭矩使螺釘樁單元旋轉(zhuǎn)，使螺釘樁單元繼續(xù)向地下旋入。

待螺釘樁單元穩(wěn)固后，可以停止施加壓力，僅施加扭矩，扭轉(zhuǎn)樁身，直至旋入地基的部分達(dá)到螺釘樁單元的4/5以上，停止施加扭矩和壓力。

3).另取第2級(jí)螺釘樁單元，將另取的第2級(jí)螺釘樁單元直徑較小的一頭利用螺紋配合旋入第1級(jí)螺釘樁單元的盲孔中，使得兩根螺釘樁單元拼接至一體。同時(shí)再次施加扭矩和壓力，使得第2級(jí)螺釘樁單元插入地基達(dá)到其樁長(zhǎng)的4/5以上。

4).將第3、4、…、N-1、N級(jí)螺釘樁單元按照步驟3)的方式與已插入地面的螺釘樁單元連接并插入地面。

進(jìn)一步，所述施加壓力的裝置包括活動(dòng)頂蓋和滾珠。所述活動(dòng)頂蓋為一個(gè)具有凸緣的圓盤，所述凸緣的直徑大于螺釘樁單元底面Ⅱ的直徑，所述活動(dòng)頂蓋表面上開有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽的橫截面為半圓形，所述環(huán)形凹槽的內(nèi)邊的直徑大于盲孔入口的直徑，所述環(huán)形凹槽的外邊的直徑小于底面Ⅱ的直徑。在施工時(shí)，所述活動(dòng)頂蓋倒扣在底面Ⅱ上，所述活動(dòng)頂蓋與底面Ⅱ的空隙中分布著滾珠，所述滾珠位于環(huán)形凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步，施加壓力的方式為：通過(guò)鋼索穿過(guò)滑輪在活動(dòng)頂蓋下吊一重物施加，所述滑輪安裝于重物上?；顒?dòng)頂蓋上至少連接兩個(gè)重物，所述重物關(guān)于超長(zhǎng)螺釘樁軸線對(duì)稱分布。

本發(fā)明的技術(shù)效果是毋庸置疑的，將長(zhǎng)樁轉(zhuǎn)化為短樁，以螺紋咬合的方式拼接，減少了環(huán)境高度對(duì)施工的影響。本發(fā)明適用于軟弱土層中，特別在施工高度受限的環(huán)境中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明采用短樁，方便運(yùn)輸。短樁采用螺紋接頭，連接牢固。

附圖說(shuō)明

圖1為螺釘樁單元示意圖；

圖2為第1級(jí)螺釘樁單元安裝示意圖；

圖3為第2級(jí)螺釘樁單元安裝示意圖；

圖4為本發(fā)明安裝完成示意圖；

圖5為活動(dòng)頂蓋的仰視圖；

圖6為圖5的剖視圖。

圖中：螺釘樁單元(1)，樁尖(101)，外螺紋(102)，盲孔(103)，內(nèi)螺紋(1031)，底面Ⅰ(104)，底面Ⅱ(105)，活動(dòng)頂蓋(2)，凸緣(201)，環(huán)形凹槽(202)，外邊(2021)，內(nèi)邊(2022)，滾珠(3)，滑輪(4)，鋼索(5)，重物(6)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

實(shí)施例1：

一種超長(zhǎng)螺釘樁，其特征在于，N根螺釘樁單元1組成N級(jí)超長(zhǎng)螺釘樁。N為大于2的自然數(shù)。第1級(jí)螺釘樁單元1是超長(zhǎng)螺釘樁最下端的一級(jí)，第N級(jí)螺釘樁單元1是超長(zhǎng)螺釘樁最上端的一級(jí)。超長(zhǎng)螺釘樁從上到下依次為第N級(jí)、第N-1級(jí)、…、第2級(jí)、第1級(jí)。超長(zhǎng)螺釘樁從上到下，每一級(jí)螺釘樁單元1直徑較小的一端旋入下一級(jí)螺釘樁單元1的盲孔103中，最終構(gòu)成一個(gè)完整的超長(zhǎng)螺釘樁。

所述每級(jí)螺釘樁單元1為一個(gè)倒置的圓臺(tái)，螺釘樁單元1直徑較小的底面為圓臺(tái)的底面Ⅰ104。所述螺釘樁單元1直徑較大的底面為圓臺(tái)的底面Ⅱ105，所述底面Ⅱ105開有盲孔103。

所述盲孔103與螺釘樁單元1同軸，所述盲孔103由螺釘樁單元1的底面Ⅱ105向螺釘樁單元1的內(nèi)部延伸，所述盲孔103為圓臺(tái)形孔。所述盲孔103孔壁具有內(nèi)螺紋1031。

第1級(jí)螺釘樁單元1的底面Ⅰ104連接有樁尖101，所述樁尖101為圓錐體，所述樁尖101與螺釘樁單元1同軸，所述樁尖101的底面與底面Ⅰ104重合。

所述螺釘樁單元1側(cè)面具有外螺紋102。

所述的螺釘樁單元1由混凝土澆筑而成，所述螺釘樁單元1內(nèi)設(shè)置有筋籠。

所述底面Ⅱ105所開盲孔103中設(shè)置有金屬套筒，所述金屬套筒貼合于盲孔103內(nèi)，所述金屬套筒內(nèi)壁具有內(nèi)螺紋1031。

所述樁尖101外側(cè)套有與樁尖101形狀相配合的金屬套筒。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例的主要結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1，進(jìn)一步地：本實(shí)施例提供了本發(fā)明的部分尺寸參數(shù)。

螺釘樁單元1底面Ⅱ105的直徑為500-1000mm。螺釘樁單元1的常用尺寸如表1所示。

表1螺釘樁常用尺寸

實(shí)施例3：

一種關(guān)于實(shí)施例1所述的超長(zhǎng)螺釘樁的施工方法，包括以下步驟：

1).初始插樁，將第1級(jí)螺釘樁單元1樁尖101向下豎直對(duì)準(zhǔn)樁位，在第1級(jí)螺釘樁單元1上端利用施加壓力的裝置使樁尖101壓入地面一定深度。

2).在樁尖101插入地面后，保持上端壓力，同時(shí)給螺釘樁單元1施加扭矩使螺釘樁單元1旋轉(zhuǎn)，使螺釘樁單元1繼續(xù)向地下旋入。

待螺釘樁單元1穩(wěn)固后，可以停止施加壓力，僅施加扭矩，扭轉(zhuǎn)樁身，直至旋入地基的部分達(dá)到螺釘樁單元1的4/5以上，停止施加扭矩和壓力。

3).另取第2級(jí)螺釘樁單元1，將另取的第2級(jí)螺釘樁單元1直徑較小的一頭利用螺紋配合旋入第1級(jí)螺釘樁單元1的盲孔103中，使得兩根螺釘樁單元1拼接至一體。同時(shí)再次施加扭矩和壓力，使得第2級(jí)螺釘樁單元1插入地基達(dá)到其樁長(zhǎng)的4/5以上。

4).將第3、4、…、N-1、N級(jí)螺釘樁單元1按照步驟3)的方式與已插入地面的螺釘樁單元1連接并插入地面。

所述施加壓力的裝置包括活動(dòng)頂蓋2和滾珠3。所述活動(dòng)頂蓋2為一個(gè)具有凸緣201的圓盤，所述凸緣201的直徑大于螺釘樁單元1底面Ⅱ105的直徑，所述活動(dòng)頂蓋2表面上開有環(huán)形凹槽202，所述環(huán)形凹槽202的橫截面為半圓形，所述環(huán)形凹槽202的內(nèi)邊2022的直徑大于盲孔103入口的直徑，所述環(huán)形凹槽202的外邊2021的直徑小于底面Ⅱ105的直徑。在施工時(shí)，所述活動(dòng)頂蓋2倒扣在底面Ⅱ105上，所述活動(dòng)頂蓋2與底面Ⅱ105的空隙中分布著滾珠3，所述滾珠3位于環(huán)形凹槽202內(nèi)。滾珠3的作用在于，對(duì)螺釘樁單元1施加壓力后，螺釘樁單元1可以相對(duì)于活動(dòng)頂蓋2旋轉(zhuǎn)。

施加壓力的方式為：通過(guò)鋼索5穿過(guò)滑輪在活動(dòng)頂蓋2下吊一重物6施加，所述滑輪4安裝于重物6上。活動(dòng)頂蓋2上至少連接兩個(gè)重物6，所述重物6關(guān)于超長(zhǎng)螺釘樁軸線對(duì)稱分布。使受力均勻。

施加扭矩的方式為：螺釘樁單元1表面具有徑向孔，所述徑向孔中插入扭轉(zhuǎn)設(shè)備，所述扭轉(zhuǎn)設(shè)備用于提供螺釘樁單元1旋入所需的扭矩。所述扭轉(zhuǎn)設(shè)備可以是4根金屬桿，所述金屬桿插入徑向孔中。