一種倒錐臺階型樁及其制備方法和鉆具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種倒錐臺階型粧及其制備方法和鉆具，屬于建筑領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在改革開放的浪潮中，建筑業(yè)有了飛速發(fā)展，建筑工程對地基的設(shè)計、施工要求越來越高，砼粧和鋼筋砼粧在高層建筑、橋梁、港口等工程中得到廣泛應(yīng)用，為了使砼粧和鋼筋砼粧滿足抗彎、抗拔變形，提高承載力和抗震要求等設(shè)計要求，對砼粧和鋼筋砼粧的形狀進(jìn)行改變。不但能滿足設(shè)計要求，節(jié)約原材料用量，還能提高工程質(zhì)量。
[0003]傳統(tǒng)粧體結(jié)構(gòu)，隨粧體長度的變化，其粧體橫截面幾何尺寸也不再變化，等直徑或等邊長，其承載力是粧周摩擦力和粧端阻力組成的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明及解決的技術(shù)問題，提供一種倒錐臺階型粧及其制備方法和鉆具，所述倒錐臺階型粧由多個(或任意個)倒錐臺階型體及倒錐臺階型延長體組成，隨長度的變化，其粧體橫截面幾何尺寸大小也再變化，承載力不但有傳統(tǒng)粧體的粧周摩擦力和粧端阻力，而且倒錐臺階型體的朝下斜面，把部分垂直豎向向下的力變成切向力和法向力，粧周土形成被動受壓應(yīng)力和擠擴(kuò)狀態(tài)，此時粧周摩擦力發(fā)揮系數(shù)變大，綜合提高了單粧的承載力，降低了沉降量。結(jié)構(gòu)改變了功能，該結(jié)構(gòu)發(fā)揮力的力學(xué)功能也驗證了巖土界土力學(xué)的力學(xué)原理--太沙基(Terzaghi)力學(xué)公式。此種倒錐臺階型粧用于抗浮粧，抗拔力更有超常效果。
[0005]所述倒錐臺階型粧鉆具是在專利號:ZL 201420200835.7基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計而成，引入ZL 201420200835.7全文作為本申請的一部分。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007](I) 一種倒錐臺階型粧鉆具，包括空心鉆桿、設(shè)置于空心鉆桿下端的鉆頭以及與空心鉆桿同軸設(shè)置的擋土鉆具，此外還包括設(shè)置在所述空心鉆桿上的液壓刮孔器，所述液壓刮孔器包括液壓油泵、、液壓縮張刮刀和液壓油管，所述液壓油泵通過液壓油管給所述液壓縮張刮刀輸送動力。
[0008](2)根據(jù)(I)所述的倒錐臺階型粧鉆具，所述液壓縮張刮刀由空心千斤頂和刮刀組成。
[0009](3)根據(jù)⑴或⑵所述的倒錐臺階型粧鉆具，所述液壓油泵設(shè)置于空心鉆桿的上部或在空心鉆桿的上部安設(shè)液壓旋轉(zhuǎn)接頭裝置，液壓油泵設(shè)置于長螺旋鉆機(jī)操作平臺上，所述液壓縮張刮刀設(shè)置于空心鉆桿的下部，所述液壓油管設(shè)置于空心鉆桿的外部。
[0010](4) 一種倒錐臺階型粧，由至少兩個倒錐臺階型體和至少兩個倒錐臺階型延長體組成。
[0011](5)根據(jù)(4)所述的倒錐臺階型粧，所述倒錐臺階型體橫截面為圓形，橫截面幾何尺寸大小由粧頂?shù)交挼撞粩嘧兓Ｆ拭鏋轭愃朴谌切?、類似于菱形、類似于六邊形?br>[0012](6)根據(jù)(4)或(5)所述的倒錐臺階型粧，倒錐臺階型體的朝下斜面，把部分垂直豎向向下的力變成切向力和法向力。
[0013](7)根據(jù)(4)-(6)任一項所述的倒錐臺階型粧，所述的倒錐臺階型體的朝下斜面和倒錐臺階型延長體側(cè)面與水平面的夾角角度范圍均為大于O度且小于90度。
[0014](8)根據(jù)(4)-(7)任一項所述的倒錐臺階型粧，所述倒錐臺階型體的斜面分為朝上面和朝下面，朝上面的既可以平面，也可以斜面；朝下面為斜面。
[0015](9) 一種倒錐臺階型粧的制備方法，包括以下步驟
[0016]a.倒錐臺階型粧鉆具在鉆進(jìn)過程中，遇到地層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、壓縮性較小、承載力較高、層厚較大的地層時啟動液壓油泵，通過液壓油管給液壓縮張刮刀的千斤頂輸送動力，使其打開刮刀；
[0017]b.在刮刀打開過程的同時，由空心鉆桿帶動液壓縮張刮刀順時針或逆時針在固定深度內(nèi)水平轉(zhuǎn)動，形成粧身深部倒錐臺階型體；
[0018]c.倒錐臺階型體形成后，液壓油泵轉(zhuǎn)換為千斤頂泄壓狀態(tài)縮張刮刀縮回，倒錐臺階型粧鉆具繼續(xù)深部鉆進(jìn)，形成倒錐臺階型延長體；
[0019]d.重復(fù)b和c步驟，形成預(yù)定數(shù)量的倒錐臺階型體和倒錐臺階型延長體；
[0020]e.倒錐臺階型粧鉆具達(dá)到設(shè)計深度后，提起倒錐臺階型粧鉆具的同時壓灌砼，形成倒錐臺階型粧。
[0021](10) 一種倒錐臺階型粧的制備方法，包括以下步驟
[0022]a.在液壓縮張刮刀縮回狀態(tài)下，倒錐臺階型粧鉆具鉆至設(shè)計深度；
[0023]b.提起倒錐臺階型粧鉆具的同時壓灌砼，保證倒錐臺階型粧鉆具中心管內(nèi)砼面在地面以上，給砼有足夠壓力，使其鉆孔中的砼面保證在埋鉆2米以上；
[0024]c.當(dāng)液壓縮張刮刀提至預(yù)定深度時，啟動液壓油泵，通過液壓油管給液壓縮張刮刀的千斤頂輸送動力，使其打開刮刀；
[0025]d.在刮刀打開過程中，由空心鉆桿帶動液壓縮張刮刀順時針或逆時針?biāo)睫D(zhuǎn)動，從而在粧身深部形成倒錐臺階型體；
[0026]e.縮回液壓縮張刮刀，重復(fù)c和d步驟，形成預(yù)定數(shù)量的倒錐臺階型體和倒錐臺階型延長體；
[0027]f.最后縮回液壓縮張刮刀，壓砼，提鉆，形成倒錐臺階型粧。
[0028]本發(fā)明提供的一種倒錐臺階型粧及其制備方法和鉆具，所述倒錐臺階型粧由多個(或任意個)倒錐臺階型體及倒錐臺階型延長體組成，隨長度的變化，其粧體橫截面幾何尺寸大小也再變化，承載力不但有傳統(tǒng)粧體的粧周摩擦力和粧端阻力，而且倒錐臺階型體的朝下斜面，把部分垂直豎向向下的力變成切向力和法向力，粧周土形成被動受壓應(yīng)力和擠擴(kuò)狀態(tài)，此時粧周摩擦力發(fā)揮系數(shù)變大，綜合提高了單粧的承載力，降低了沉降量。
【附圖說明】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0030]圖1為液壓縮張刮刀打開狀態(tài)下倒錐臺階型粧鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2為液壓縮張刮刀縮回狀態(tài)下倒錐臺階型粧鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為類似三角形倒錐臺階型粧的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4為類似菱形倒錐臺階型粧的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖5為類似六邊形倒錐臺階型粧的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖中，I為空心鉆桿，2為鉆頭，3為擋土鉆具，4為液壓油泵，5為液壓油管，6為液壓縮張刮刀，7為倒錐臺階型體，8為倒錐臺階型延長體。
【具體實施方式】
[0036]實施例1:
[0037]如圖1、2所示，一種倒錐臺階型粧鉆具，包括空心鉆桿1、設(shè)置于空心鉆桿I下端的鉆頭2以及與空心鉆桿I同軸設(shè)置的擋土鉆具3，還包括設(shè)置在所述空心鉆桿I上的液壓刮孔器，所述液壓刮孔器包括液壓油泵4、液壓縮張刮刀5和液壓油管6，所述液壓油泵4通過液壓油管5給所述液壓縮張刮刀6輸送動力。所述液壓縮張刮刀由空心千斤頂和刮刀組成(圖中未標(biāo)注)。所述液壓油泵4設(shè)置于空心鉆桿I的上部，所述液壓縮張刮刀6設(shè)置于空心鉆桿I的下部，所述液壓油管6設(shè)置于空心鉆桿I的外部。
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