本发明涉及建筑行业桩基础用桩及其浇注方法和施工设备，特别是带有支承块的压力桩及其浇注工艺和专用钻头。 现有桩基础，多采用摩擦桩，通过摩擦桩把建筑物的荷载传送到摩擦桩周面土中及摩擦桩尖下土中去，摩擦桩所承受的荷载大部分靠摩擦桩周面与土的摩擦力来支承，同时，桩尖下的土也起一定的支承作用。这种摩擦桩从淤于、粘土、亚粘土、粉砂土、粗砂土，其允许摩擦系数在0.7～5之间变化，对于每种土质，摩擦系数是常量，因此，要想增加承载力，只有增加摩擦桩的截面积和摩擦桩的长度，而摩擦桩的本身强度利用率只有15～30%。摩擦桩的浇注方法为：在作业现场安装好钻机后，将装有钻头的钻杆提起，在指定位置向下开钻，钻出给定深度和直径的桩孔，钻孔的同时打开水泵，向桩孔内注水，钻完孔后，用泥浆泵向桩孔内送泥浆进行桩孔孔壁的括壁处理，孔壁括好浆后，再将予先扎制好的钢筋笼子放置在导管的外面固定好，吊起导管放入桩孔中，沉到底部，并在导管内上端装上止水活动球，将混凝土倒满导管，上吊导管，将止水活动球的吊绳剪断。在混凝土的重力作下混凝土从导管中冲出，将桩孔中的泥浆翻出，完成浇注作业。
本发明的目的在于提供一种以依靠地基反力为主，摩擦力为辅，承载能力高的压力桩及其浇注方法和专用于该压力桩施工的钻头。
本发明的解决方案为：在桩体上间隔设有与桩体相交地支承块，支承块下平面与桩体轴线相垂直。
带有支承块的压力桩的浇注工艺：在施工现场安装好钻机后，将装有钻头的钻杆提起，由固定钻头在指定位置向下开钻，钻出给定深度和直径的桩孔，钻孔的同时打开水泵，向桩孔内注水，钻完孔后，用泥浆泵向桩孔内送泥浆进行桩孔孔壁的括壁处理，孔壁括好浆后，由专用钻头在桩孔的相应位置加工出支承块孔，也可以一次性成孔。然后清孔，边向孔中注入清水边将固定钻头由下向上旋转上提，将泥浆清出;再将予先扎制好的钢筋笼子放置在导管中固定好，并在导管下端装上封水托板，吊起导管放入桩孔中，沉到底部，将混凝土倒满导管，开动振动器，而后上吊导管，封水托板在混凝土的重力作用下自行脱落，混凝土从导管中冲出，将桩孔中的泥浆翻出桩孔外，完成浇注作业。
浇注作业中所采用的专用钻头的结构为：在钻杆下端固定一只固定钻头，固定钻头上方的钻杆上固定有钻筒，钻筒上方的钻杆上外套一只可相对钻杆作上下移动的套管，套管与活动刀片活动连接，活动刀片的一端与钻筒活动连接，钻筒上活动刀片伸缩的相应位置开有槽，活动刀片可根据需要设若干片。
采用本发明后，桩本身的强度利用率可达到90%以上，承载能力与摩擦桩相比要高出5～10倍，且省料，降低了制造成本，同时还具有抗震性能好，沉陷性小等优点，是取代现有摩擦桩一种极好的桩型。
下面结合附图详细描述本发明的实施例：
实施例：带有三级支承块的压力桩及其浇注方法和专用钻头。
图1为本发明实施例的产品结构图及所在土层对应的地质资料图;
图2为本发明实施例的施工用钻机的结构示意图;
图3为本发明实施例的施工专用钻头结构示意图;
图4为本发明实施例的施工专用钻头的A-A剖面图;
图5为本发明实施例的专用钻头的活动刀头结构示意图;
图6为本发明实施例在放置导管时的钻机工作状态示意图;
图7为本发明实施例的封水托板结构示意图。
桩体1为园柱形，在圆柱形桩体1上间隔设有锥体支承块2，支承块2之间的间隔与所有土层厚度相对应。
fi+t，σi，fi-第i层土质的厚度，摩擦系数，容许应力
L---桩的长度
d---桩的直径
D---支承块的支承面直径
t---支承块的厚度
Fi---桩上对应于hi的侧面积
Ω---上面两个支承块和土层相接触的环状面积与下面一个支承块和土层相接触的园形面积之和。
受三种力的作用：
①外载荷（临界载荷）---Pa
②侧向摩擦力---∑Fifi
③支承块的支承力反力---∑σiΩi
上述三种力保持平衡：
Pa＝∑Fifi+∑σiΩi
=Σi=132π-d2hifi+Σi=12[π(D2)2-π(d2)2]σi+π(D2)2σ3]]>
=Σi=13πdhifi+Σi=12π[(D2)2-(d2)2]σi+π(D2)2σ3(1)]]>
采用了带支承块的压力桩后，桩本身容许的轴向压力强度成为设计依据，可据此来确定采用支承块的个数，这就从设计上将其强度的利用率提高到90%以上。
①式中，令D＝d时，就成为摩擦桩的计算公式。
现对两种桩形进行对比计算如下：
1、摩擦桩的计算：
设：桩长：L＝11米
桩断面：A＝a2＝0.4×0.4（米2）
单桩计算公式为：
Pa＝∑Ffi+∑Aσ
＝0.4×4×（2×1+7×0.8+2×1.5）+0.4×0.4×19
≈20吨
若上部载荷P＝80吨，则需要打4根摩擦桩。即累计摩擦桩长44米。
摩擦桩的许用应力[σ]＝1050吨/米2
则摩擦桩本身允许承载：
A×[σ]＝0.4×0.4×1050＝168（吨）
而按上述摩桩的设计结果，单桩承载20吨。
故摩擦桩的强度利用率为
20/168 ＝0.119＝11.9%
2.带三个支承块的压力桩
设：d＝0.4米
t＝0.6米
D＝1.2米
L＝17米
第一级支承块设置在地下9米处，
第二级支承块设置在地下14米处，
第三级支承块设置在地下17米处，
根据式①，有（桩体与支承块相连处的摩擦力忽略不计）
=πd(2×1+6.4×0.8+4.4×1.5+2.4×2.5)
=24.74（吨）
=π[( (D)/2 )2-( (d)/2 )2]Oi=π[( 1.2/2 )2-( 0.4/2 )2](19+32)=51.24(吨)
π（ (D)/2 ）2O3=3.14×( 1.2/2 )2×32=36.17(吨)
其容许承载：A·[σ]＝π（ (D)/2 ）2[σ]＝3.14×0.04×1050＝131.88（吨）
Pa＝113.15（吨）＜131.88（吨）
在许可条件下
故带三级支承块的压力桩的强度利用率为
113.15/131.88 ＝0.8579＝85.79%
上述计算结果列于下表：
摩擦桩与带三个支承块的压力桩参数对照表
名称桩长（米）所需砼米3承载（吨）材料强度利用率摩擦桩11×4＝447.048011.9%压力桩173.335113.1585.79%
由上表可见，带有三个支承块的压力桩在承载能力高于摩擦桩的情况下，节省材料50%以上，这正是带有三个支承块的压力桩本身的抗压强度的充分利用所致。
带三个支承块的压力桩的浇注方法如下：
采用立式钻机，该机可一次钻孔25米左右。钻机由底盘10、龙门架6、卷扬机9、钻杆7及钻杆7的驱动系统组成，钻杆7的驱动系统由立式电机3和变速箱组成，钻杆7的驱动系统由立式电机3和变速箱4组成，其通过设置在龙门架6上的导轨5作上下移动，从而驱动钻杆7完成下钻、上钻作业。底盘10上装有定位地门8，其与龙门架6上的导轨5一起为钻杆7准确定位下钻。钻杆7下端装有钻头11，钻头11由固定钻头27和活动刀片25组成，固定钻头27固定在钻杆7的下端，固定钻头27上方的钻杆7上固定有钻筒26，钻筒26上方的钻杆7上外套一只可相对钻杆7作上下移动的套管36，套管36上固定有支座23，支座23分别与两个连杆24铰接，两个连杆24再分别与两只活动刀片25的中部铰接，两活动刀片25的一端分别与钻筒26铰接，钻筒26侧边在活动刀片25的对应位置开有槽28，当套管36上提时，通过连杆24的作用，将活动刀片25上提，使活动刀片25收入钻筒26内，当套管36下移时，通过连杆24的作用，将活动刀片25下推，经钻筒26上的槽28伸出、放平，将活动刀片25在放开的同时，钻杆7也在转动，当活动刀片25放平后，由钻杆7带动其边转动边向下移动，钻出上端为锥体，下端为柱体的支承块孔，打好支承块孔后，套管36上移，把活动刀片25重新收入钻筒26内。套管36上端与轴承内芯20固定连接，轴承外圈21置于外套22内，外套22两侧与拉杆19相连，拉杆19上端与提升块37固接，拉杆19还与导向外套18活动连接，导向外套18固定在平台15上，导向外套18内装有轴承外壳17，轴承内芯16固定在钻杆7上。拉杆19的上下移动分到由安装在提升块37及平台15上的滑轮13、14牵引，拉杆19的上下移动通过轴承内芯20带动套管36上下移动，从而实现控制活动刀片25伸张、收缩动作。在施工现场安装好钻机，根据压力桩的长度，将龙门架6的高度一次调整到位，将装有活动刀片25及固定钻头27的钻杆7提起，先由固定钻头27在指定位置向下开钻，钻出给定深度和直径的桩孔，钻孔的同时打开水泵，向桩孔内注水，钻完孔后，用泥浆泵向桩孔内送泥浆进入桩孔孔壁的括壁处理，孔壁括好浆后，开启卷扬机9，通过滑轮13、14的作用，驱动套管36向下移动，打开活动刀片25后，向下移动钻杆7，打出支承块孔，然后再通过滑轮12、13的作用，牵引套管36上提，将活动刀片25收入钻筒26内，上提钻杆7到上一个支承块孔位置，重复上述过程，打出第二个支承块孔，同样，按此方法打出第三个支承块孔，将钻杆7从桩孔中取出，再将预先扎好的钢筋笼子30放置在导管31中固定好，并在导管31下端装上封水托板32，封水托板32的结构为在混凝土塞块34外包裹止水油毡35，止水油毡35用铁丝33捆扎在导管31下部。吊起导管31放入桩孔中，沉到底部，将混凝土倒满导管31，开动振动器29，而后上吊导管31，此时，封水托板32在混凝土的重力作用下自行脱落，混凝土从导管31中冲出，将桩孔中的泥浆翻出孔外，完成浇注作业。