專利名稱：螺桿樁成樁鉆具及其成樁工法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬建筑領(lǐng)域，涉及一種成樁鉆具及其成樁工法，具體涉及一種螺桿樁成樁 鉆具及其成樁工法。
背景技術(shù)：
螺桿樁是一種土木工程中的新型樁，是一種“上部為圓柱型，下部為螺絲型”組合 式樁，是在施工過程中采用樁機(jī)鉆具旋轉(zhuǎn)擠壓土體泵壓砼成樁，無噪音、無振動(dòng)，將常識中 的“螺絲釘比釘子牢固”的道理運(yùn)用在樁與樁施工中，更具有強(qiáng)度高，工期短，功效高，沉降 小，抗震，不取土，不排漿，不污染，施工及成樁質(zhì)量不受地下水影響，應(yīng)用范圍廣，適應(yīng)多種 土層等優(yōu)勢。此外，與其他類型樁相比，工程造價(jià)也優(yōu)勢明顯。目前關(guān)于螺桿樁的報(bào)道較多，如專利03128265. 2公開了一種螺桿樁成樁工法，是 采用鉆桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)成孔成形至設(shè)計(jì)深度，從鉆桿底壓出砼，并逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)提鉆桿，形成下 部螺絲型結(jié)構(gòu)部分，然后直提鉆桿至樁澆注完畢，形成上部直線型結(jié)構(gòu)部分。但其存在的缺 點(diǎn)1、在施工過程中鉆桿由旋轉(zhuǎn)變換為直提時(shí)須暫停，暫停過程泵送混凝土須跟著暫停，影 響了施工速度。2、直提鉆桿時(shí)，如遇到流砂、軟土易造成塌孔，鉆桿無法直接提升，如遇到飽 和性粘土、軟土，鉆桿上提時(shí)由于土體的縮頸等，形成直桿段的阻力較大，且易帶出螺牙與 螺牙之間的部分土體，導(dǎo)致該技術(shù)的運(yùn)用局限性。3、在泵送混凝土結(jié)束鉆桿提升至地面后 部份取出土體易掉入未凝固的樁孔混凝土中，如未及時(shí)清理，放置鋼筋籠易造成樁身夾泥 現(xiàn)象，樁身質(zhì)量有所影響。4、樁的直桿段與螺紋段分界處靠施工操作者眼睛判斷，是否進(jìn)入 分界斷面靠人為判斷易產(chǎn)生誤差，造成與設(shè)計(jì)要求有誤差。專利200610019756. 6也公開了一種螺桿樁成樁工法，是在設(shè)計(jì)樁長直桿段范圍 采用非同步技術(shù)，全程擠壓成直徑為設(shè)計(jì)樁徑90%孔，在螺絲段范圍內(nèi)采取同步技術(shù)，形成 直徑為設(shè)計(jì)樁徑90%的螺絲型孔，然后利用動(dòng)力頭反向旋轉(zhuǎn)內(nèi)鉆桿，實(shí)現(xiàn)砼樁的螺紋段，在 直桿段范圍，采用不同步技術(shù)或者直接提升，直到完成砼澆筑形成直線型樁體，制成半螺絲 樁(螺桿樁)。但其存在的缺點(diǎn)1、在泵送混凝土成樁過程中須暫停，影響了施工速度，且工 序復(fù)雜，同步與非同步之間的轉(zhuǎn)換對施工要求相對較高。2、施工過程中如遇到飽和性粘土、 軟土，鉆桿上提時(shí)由于土體的縮頸等，形成直桿段的阻力較大，且易帶出螺牙與螺牙之間的 部分土體，導(dǎo)致該技術(shù)的運(yùn)用局限性。3、由于土體有一定回彈量，反向旋轉(zhuǎn)上提的鉆桿使土 體易形成淺螺，造成直桿段土孔有部分直徑縮小，縮徑，影響樁的質(zhì)量。4、泵送混凝土結(jié)束 后土體易掉入未凝固的樁孔混凝土中，如未及時(shí)清理，放置鋼筋籠易造成樁身夾泥現(xiàn)象，樁 身質(zhì)量有所影響。5、樁的直桿與螺紋段分界處靠施工操作者眼睛判斷，是否進(jìn)入分界斷面 靠人為判斷易產(chǎn)生誤差，造成與設(shè)計(jì)要求有誤差。專利200710063983. 3還公開了一種雙向螺旋擠擴(kuò)樁施工方法及雙向螺旋封閉擠 擴(kuò)鉆頭，當(dāng)在夾有軟土、流砂土體施工中存在以下缺點(diǎn)1、采用短鉆頭兩次擠擴(kuò)成孔，鉆桿 沒有護(hù)壁作用，已形成的孔容易出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。2、在下鉆過程中，孔洞遇流砂層易產(chǎn)生蹋 孔，鉆桿越往下擠，?？赚F(xiàn)象越明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷，提供一種螺桿樁成 樁鉆具，在鉆桿上采用正反向螺紋可有效地將鉆孔過程中產(chǎn)生的部分螺紋土體消除形成直 孔，從而達(dá)到一次鉆孔形成螺桿樁孔的效果。 本發(fā)明的另一目的是提供一種利用上述鉆具的成樁工法，可使成樁過程工序簡 單、速度加快、施工阻力減小、不取土，無噪音污染。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種螺桿樁成樁鉆具，其特征是鉆具的下部設(shè)置正向(順時(shí)針)等截面等螺距的 鉆進(jìn)螺紋，在鉆具的上部可裝拆設(shè)置反向(逆時(shí)針)等螺距的掃除螺紋，施工前根據(jù)樁體直 桿段設(shè)計(jì)要求將掃除螺紋用固定裝置固定在鉆桿上。由于鉆具上部設(shè)置反向(逆時(shí)針)掃 除螺紋，下部設(shè)置正向(順時(shí)針)鉆進(jìn)螺紋，在下部的正向(順時(shí)針)鉆進(jìn)螺紋在下鉆過程 中形成順時(shí)針螺紋狀土孔后，當(dāng)鉆具上部的反向(逆時(shí)針)掃除螺紋進(jìn)入已形成的順時(shí)針 螺紋狀土孔時(shí)，上部的反向(逆時(shí)針)掃除螺紋擠壓土體，掃掉螺紋土體形成直孔，直至直 桿段設(shè)計(jì)深度，同時(shí)鉆具的鉆尖也進(jìn)入螺紋段土體樁底設(shè)計(jì)深度。所述鉆進(jìn)螺紋與掃除螺紋的螺距相等。所述掃除螺紋為中間大兩頭小的變截面結(jié)構(gòu)，以利于采用漸變式方式對鉆進(jìn)螺紋 產(chǎn)生的螺紋土體進(jìn)行消除，形成直孔，并且可以減小鉆桿的鉆進(jìn)阻力。所述鉆進(jìn)螺紋為光滑面結(jié)構(gòu)或本專利申請人發(fā)明的專利號ZL200820129917. 1 齒狀螺紋鉆桿中所述的齒狀螺紋結(jié)構(gòu)。所述掃除螺紋的長度不得小于lm，螺牙間距不得小于100mm，不得大于500mm，根
據(jù)直桿段土體粘聚力選擇螺牙間距。。為了避免土體塌孔或回彈，避免產(chǎn)生縮徑樁，鉆具上的鉆進(jìn)螺紋、掃除螺紋設(shè)置在 鉆桿的全部鉆進(jìn)范圍或設(shè)置在易產(chǎn)生土體塌孔的范圍，可以起到護(hù)壁的作用。一種利用上述鉆具的成樁工法，包括以下步驟①首先采用專用成樁設(shè)備配套上述鉆具在樁長范圍內(nèi)采用正向同步技術(shù)旋轉(zhuǎn)擠 壓土體成孔直至樁設(shè)計(jì)深度，由于鉆具上部為反向(逆時(shí)針)掃除螺紋，下部為正向(順時(shí) 針)鉆進(jìn)螺紋，下部的鉆進(jìn)螺紋在下鉆過程中形成順時(shí)針螺紋狀土孔，當(dāng)鉆具上部的掃除 螺紋進(jìn)入已形成的順時(shí)針螺紋狀土孔時(shí)，掃除螺紋擠壓土體，掃掉土體螺紋形成直孔，直至 直桿段設(shè)計(jì)深度，同時(shí)鉆桿的鉆尖也進(jìn)入螺紋段土體樁底設(shè)計(jì)深度；②鉆具反向同步旋轉(zhuǎn)上提同時(shí)澆筑混凝土形成樁的螺紋段，同時(shí)鉆具上部的掃除 螺紋沿土體螺紋方向擠壓土體繼續(xù)擠壓直孔段土體使之保持直孔的直徑，保持鉆孔的直桿 段；③鉆具往上旋轉(zhuǎn)同時(shí)連續(xù)高壓泵送混凝土形成樁的直桿段；④待砼澆注完成后，放置鋼筋籠，形成鋼筋混凝土螺桿樁(半螺絲樁)。所述同步技術(shù)是指外鉆頭旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，鉆具上或下相應(yīng)位移一個(gè)螺距，所形成的孔 或樁為螺絲狀，并且螺牙之間的土體不受到擾動(dòng)。本發(fā)明所提供的螺桿樁成樁鉆具采用正反向螺紋可有效地將鉆孔過程中產(chǎn)生的 部分螺紋土體消除形成直孔，從而達(dá)到一次鉆孔形成螺桿樁孔的效果，實(shí)現(xiàn)螺桿樁的一次成孔成樁。本發(fā)明所提供的螺桿樁(半螺絲樁)成樁工法的優(yōu)點(diǎn)1、施工采用一次成孔成樁工藝，鉆具下鉆過程中采用同步技術(shù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)下鉆， 鉆具上升過程采用同步技術(shù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)上提，此施工工序簡單，操作簡便，提高了施工速 度；2、在本發(fā)明鉆具所形成的設(shè)計(jì)樁長范圍內(nèi)，鉆具的順時(shí)針螺紋、反時(shí)針螺紋占據(jù) 了樁身的全部范圍或占據(jù)了易產(chǎn)生土體塌孔的范圍，避免土體塌孔或回彈，避免產(chǎn)生縮徑 樁，起到護(hù)壁的作用。3、鉆具上部反向變截面螺紋設(shè)置減小了鉆桿的阻力。4、采用此工法及其成樁鉆具樁身直桿段和螺紋段分界處在施工前已明確，避免了 人為判斷所產(chǎn)生的誤差。5、本工法實(shí)現(xiàn)了一次性連續(xù)不間斷成孔成樁，成樁質(zhì)量得到提高，成樁速度加快， 并真正地實(shí)現(xiàn)了不取土。


圖1為本發(fā)明的鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的鉆具的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所述的螺桿樁(半螺絲樁)成樁工法流程示意圖。圖中1、鉆進(jìn)螺紋；2、掃除螺紋；3、土體；4、螺桿樁。
具體實(shí)施例方式在圖1、圖2所示的結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的螺桿樁成樁鉆具的下部設(shè)置正向(順 時(shí)針)等截面等螺距的鉆進(jìn)螺紋1，在鉆具的上部可裝拆設(shè)置反向(逆時(shí)針)等螺距的掃除 螺紋2，施工前根據(jù)樁體直桿段設(shè)計(jì)要求將掃除螺紋2用固定裝置固定在鉆桿上。如圖3所示，本發(fā)明所提供的螺桿樁成樁工法，包括以下步驟第一步采用螺桿樁專用設(shè)備配套上述鉆桿對準(zhǔn)樁位；第二步成樁鉆具在樁長范圍內(nèi)采用正向同步技術(shù)將鉆具下部的鉆進(jìn)螺紋1旋轉(zhuǎn) 下鉆擠壓土體形成順時(shí)針螺紋狀土孔直至樁設(shè)計(jì)深度，同時(shí)鉆具上部的掃除螺紋2進(jìn)入已 形成的螺紋狀土孔并擠壓掃除土體螺紋形成直孔，直至直桿段設(shè)計(jì)深度；第三步將鉆具反向同步旋轉(zhuǎn)上提，同時(shí)澆筑混凝土形成樁的螺紋段，同時(shí)鉆具上 部的掃除螺紋2沿土體螺紋方向繼續(xù)擠壓直孔段土體使之保持直孔的直徑；第四步鉆具繼續(xù)旋轉(zhuǎn)上提同時(shí)連續(xù)高壓泵送混凝土形成樁的直桿段；第五步待砼澆注完成后，根據(jù)設(shè)計(jì)放置鋼筋籠，形成鋼筋混凝土螺桿樁(半螺絲 樁)。
權(quán)利要求
一種螺桿樁成樁鉆具，其特征是鉆具的下部設(shè)置正向等截面等螺距的鉆進(jìn)螺紋，在鉆具的上部可裝拆設(shè)置反向等螺距的掃除螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿樁成樁鉆具，其特征在于所述鉆進(jìn)螺紋與掃除螺紋的 螺距相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿樁成樁鉆具，其特征在于所述掃除螺紋為中間大兩頭 小的變截面結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿樁成樁鉆具，其特征在于所述鉆進(jìn)螺紋為光滑面結(jié)構(gòu) 或齒狀螺紋結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿樁成樁鉆具，其特征在于所述掃除螺紋的長度不得小 于lm，螺牙間距不得小于100mm，不得大于500mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺桿樁成樁鉆具，其特征在于鉆具上的鉆進(jìn)螺紋、掃除螺紋 設(shè)置在鉆具的全部鉆進(jìn)范圍或設(shè)置在易產(chǎn)生土體塌孔的范圍。
7.一種利用權(quán)利要求1所述的成樁鉆具的成樁工法，其特征在于，包括以下步驟①首先采用專用成樁設(shè)備配套權(quán)利要求1所述鉆具在樁長范圍內(nèi)采用正向同步技術(shù) 將鉆具下部的鉆進(jìn)螺紋旋轉(zhuǎn)下鉆擠壓土體形成順時(shí)針螺紋狀土孔直至樁設(shè)計(jì)深度，同時(shí)鉆 具上部的掃除螺紋進(jìn)入已形成的螺紋狀土孔并擠壓掃除土體螺紋形成直孔，直至直桿段設(shè) 計(jì)深度，此時(shí)鉆具的鉆尖已進(jìn)入螺紋段土體樁底設(shè)計(jì)深度；②鉆具反向同步旋轉(zhuǎn)上提同時(shí)澆筑混凝土形成樁的螺紋段，同時(shí)鉆具上部的掃除螺紋 沿土體螺紋方向擠壓土體繼續(xù)擠壓直孔段土體使之保持直孔的直徑，保持鉆孔的直桿段；③鉆具往上旋轉(zhuǎn)同時(shí)連續(xù)高壓泵送混凝土形成樁的直桿段；④待砼澆注完成后，放置鋼筋籠，形成鋼筋混凝土螺桿樁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種螺桿樁成樁鉆具及其成樁工法，所述成樁鉆具的下部設(shè)置正向鉆進(jìn)螺紋，上部可裝拆設(shè)置反向掃除螺紋；所述成樁工法是采用螺桿樁專用設(shè)備配套上述鉆具對準(zhǔn)樁位；將鉆具下鉆形成螺紋狀土孔直至樁設(shè)計(jì)深度，同時(shí)鉆具上部的掃除螺紋擠壓掃除土體螺紋形成直孔，直至直桿段設(shè)計(jì)深度；將鉆具旋轉(zhuǎn)上提，同時(shí)澆筑混凝土形成樁的螺紋段、直桿段；待砼澆注完成后，放置鋼筋籠，形成鋼筋混凝土螺桿樁。本發(fā)明所提供的鉆具采用正反向螺紋可有效地將部分螺紋土體消除形成直孔，達(dá)到一次鉆孔形成螺桿樁孔的效果，實(shí)現(xiàn)螺桿樁的一次成孔成樁；其成樁工法工序簡單、速度加快、施工阻力減小、不取土。
文檔編號E02D5/56GK101864768SQ20101022241
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者彭桂皎, 彭櫻, 譚燕姬 申請人:彭桂皎