挤土成孔灌注桩的成桩方法及其钻杆.pdf

本发明公开了一种挤土成孔灌注桩的成桩方法，包括下列步骤：(1)用中空的挤压成孔钻杆边旋转、边进给、边挤压至规定深度；(2)边旋转、边提升钻杆，同时通过中空的钻杆灌注成桩材料；(3)将钻杆提出孔口；(4)在灌注好的成桩材料中置入钢筋笼至标高；本成桩方法所用的钻杆，包括连接有内钻杆的钻头，套在内钻杆外的外钻杆与钻头可转动地连接，钻头外壁上设有排浆孔，排浆孔外盖设有止回阀板，止回阀板的上端与钻头径向销接固定；本发明是挤土成孔，不出土，不但使环境整洁无污染，而且节省了大量的土方运输费用。

1.  一种挤土成孔灌注桩的成桩方法，包括下列步骤：
(1)用中空的挤压成孔钻杆边旋转、边进给、边挤压至规定深度；
(2)边旋转、边提升钻杆，同时通过中空的钻杆灌注成桩材料；
(3)将钻杆提出孔口；
(4)在灌注好的成桩材料中置入钢筋笼至标高。

2.  根据权利要求1所述的挤土成孔灌注桩的成桩方法，其特征在于：所述步骤(1)前，在孔口设置护筒，护筒内径大于桩径。

3.  根据权利要求1所述的挤土成孔灌注桩的成桩方法，其特征在于：所述步骤(1)后，在不加压的情况下空转两圈。

4.  根据权利要求1所述的挤土成孔灌注桩的成桩方法，其特征在于：所述步骤(4)后，利用导管二次压灌至桩顶设计标高以上50cm。

5.  一种挤土成孔灌注桩的钻杆，其特征在于：包括钻头(21)，钻头(21)上连接有中空的内钻杆(22)，内钻杆(22)外套有外钻杆(23)，外钻杆(23)的下端与钻头(21)可转动地连接，钻头(21)外壁上设有与内钻杆(22)连通的排浆孔(24)，排浆孔(24)外盖设有止回阀板(25)，止回阀板(25)的上端与钻头(21)径向销接固定。

6.  根据权利要求5所述的挤土成孔灌注桩的钻杆，其特征在于：所述外钻杆(23)靠近钻头(21)的一端设有向下径向变小的圆锥形的挤压杆(26)，挤压杆(26)的外壁上设有外螺纹(27)。

7.  根据权利要求6所述的挤土成孔灌注桩的钻杆，其特征在于：所述挤压杆(26)的下方连接有连接圈(28)，连接圈(28)向下设有一圈凸缘(29)，钻头(21)对应于凸缘(29)的位置设有凹槽(210)，凸缘(29)嵌在凹槽(210)内，钻头(21)靠近凹槽(210)的位置设有密封圈(211)，连接圈(28)上设有一上台阶(212)，钻头(21)对应于上台阶(212)的位置设置有下台阶(213)，上台阶(212)与下台阶(213)之间安装有轴承(214)。

8.  根据权利要求5所述的挤土成孔灌注桩的钻杆，其特征在于：所述排浆孔(24)为两个，两排浆孔(24)设置在钻头(21)相对的两侧。

挤土成孔灌注桩的成桩方法及其钻杆
技术领域
本发明涉及一种挤土成孔灌注桩的成桩方法及其钻杆。
背景技术
目前国内外常用桩的施工类型可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩三大类。这些桩基施工工法各有利弊，优缺点明显。非挤土桩明显的缺点是：排土、泥浆污染、单桩抗载力较低；其优点是：振动小、噪音低、设备简单、施工方便、工期短。挤土桩的明显缺点是：振动大、噪音高、在N＞30的沙层中成桩困难，大型设备，造价高；优点是：施工质量易于控制，单桩承载力高，工期短。
发明内容
本发明目的是：提供一种挤土成孔灌注桩的成桩方法，该成桩方法是挤土成孔，不出土，不但使环境整洁无污染，而且节省了大量的土方运输费用，降低了工程成本。
本发明目的还在于：提供一种挤土成孔灌注桩的双动钻杆，该钻杆的内钻杆可以在不同的土壤采用不同的钻头和转速以钻穿砂层或破岩，扩大了使用范围。
本发明的技术方案是：一种挤土成孔灌注桩的成桩方法，包括下列步骤：
(1)用中空的挤压成孔钻杆边旋转、边进给、边挤压至规定深度；
(2)边旋转、边提升钻杆，同时通过中空的钻杆灌注成桩材料；
(3)将钻杆提出孔口；
(4)在灌注好的成桩材料中置入钢筋笼至标高。
上述成桩材料分为两种，一种是粉煤灰、石灰等软性材料；一种是砼等硬性材料。
一种挤土成孔灌注桩的钻杆，包括钻头，钻头上连接有中空的内钻杆，内钻杆外套有外钻杆，外钻杆的下端与钻头可转动地连接，钻头外壁上设有与内钻杆连通的排浆孔，排浆孔外盖设有止回阀板，止回阀板的上端与钻头径向销接固定。
所述外钻杆靠近钻头的一端设有向下径向变小的圆锥形的挤压杆，挤压杆的外壁上设有外螺纹；所述挤压杆的下方连接有连接圈，连接圈向下设有一圈凸缘，钻头对应于凸缘的位置设有凹槽，凸缘嵌在凹槽内，钻头靠近凹槽的位置设有密封圈，连接圈上设有一上台阶，钻头对应于上台阶的位置设置有下台阶，上台阶与下台阶之间安装有轴承；所述排浆孔为两个，两排浆孔设置在钻头相对的两侧。
上述挤压杆的表面镶有硬质合金。
本发明的优点是：
1.本发明是挤土成孔，不出土，不但使环境整洁无污染，而且节省了大量的土方运输费用，降低了工程成本。
2.由于钻杆向外挤压，使土壤得到密质，灌注成桩材料后增加了桩的侧壁摩阻力，从而提高了单桩承载力，同时也改善了桩受水平剪力的条件。
3.本发明的内钻杆可以在不同的土壤采用不同的钻头和转速以钻穿砂层或破岩，扩大了使用范围。
4.本发明外钻杆的挤压杆上设有外螺纹，因此能边旋转边挤压土壤，使钻头能轻易地切入土壤，并在钻杆给进挤压时分散作用在钻杆上的挤压力。
5.本发明与国家建设部《建筑业10项新技术(2005)推广应用》的长螺旋水下灌注桩技术的施工工法相似，但本发明是不出土的，是对长螺旋水下灌注桩技术的一大突破，是可替代长螺旋灌注桩的一种创新工法，是一种高效率，低成本，环境整洁的创新工法，具有极大的现实意义。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
附图说明
图1为下护筒示意图；
图2为钻杆达到规定深度时的示意图；
图3为灌注成桩材料的示意图；
图4为灌注完后钻杆提出孔口的示意图；
图5为下钢筋笼示意图；
图6为钻杆的结构示意图。
其中：1护筒；2钻杆；3钢筋笼；
21钻头；22内钻杆；23外钻杆；24排浆孔；25止回阀板；26挤压杆；27外螺纹；28连接圈；29凸缘；210凹槽；211密封圈；212上台阶；213下台阶；214轴承。
具体实施方式
实施例：本实施例给出的挤土成孔灌注桩的成桩方法，包括下列步骤：
在孔口设置护筒1，护筒1内径大于桩径(如图1所示)；
(2)用中空的挤压成孔钻杆边旋转、边进给、边挤压至规定深度，并在不加压的情况下空转两圈，以将底部少量虚土挤实(如图2所示)；
(3)边旋转、边提升钻杆2，同时通过中空的钻杆2灌注成桩材料(如图3所示)，旋转提升的速度及下部留出的空间和泵入物料的数量，通过计量装量进行控制，直至设计标高。
(4)将钻杆2提出孔口(如图4所示)；
(5)在灌注好的成桩材料中置入钢筋笼3至标高(如图5所示)；
(6)利用导管二次压灌至桩顶设计标高以上50cm。
上述成桩材料分为两种，一种是粉煤灰、石灰等软性材料；一种是砼等硬性材料。
在西北湿陷性黄土、挤压成孔成型比较好的情况下也由于经过挤压的型空比较密实，不易坍塌，也可提升钻杆2后移机至另一孔口，由另一作业班，先下钢筋笼3，后灌注砼(可不必使用振动器或振动锤拉压入)这样可节约作业时间，二个作业班交叉平行进行作业，可缩短工程周期。
本实施例给出的成桩方法所使用的钻杆2(如图6所示)，包括钻头21，钻头21上端连接有中空的内钻杆22，内钻杆22外套有外钻杆23，外钻杆23的下端与钻头21可转动地连接，钻头21外壁上设有两个相对的、与内钻杆22连通的排浆孔24，排浆孔24外盖设有止回阀板25，止回阀板25的上端与钻头21径向销接固定；
外钻杆23靠近钻头21的一端设有向下径向变小的圆锥形的挤压杆26，挤压杆26的外壁上设有外螺纹27，挤压杆26的表面镶有硬质合金，挤压杆26的下方连接有连接圈28，连接圈28向下设有一圈凸缘29，钻头21对应于凸缘29的位置设有凹槽210，凸缘29嵌在凹槽210内，钻头21靠近凹槽210的位置设有密封圈211，连接圈28上设有一上台阶212，钻头21对应于上台阶212的位置设置有下台阶213，上台阶212与下台阶213之间安装有轴承214；
灌注成桩材料时，成桩材料通过中空的内钻杆22输送至底部，并从钻头21两侧的排浆孔24泵出，以实现灌注。
本发明是挤土成孔，不出土，不但使环境整洁无污染，而且节省了大量的土方运输费用，降低了工程成本。
本发明的内钻杆22可以在不同的土壤采用不同的钻头21和转速以钻穿砂层或破岩，扩大了使用范围；外钻杆23的挤压杆26上设有外螺纹27，因此能边旋转边挤压土壤，使钻头21能轻易地切入土壤。由于钻具向外挤压，使土壤得到密质，灌注成桩材料后增加了桩的侧壁摩阻力，从而提高了单桩承载力，同时也改善了桩受水平剪力的条件。
本发明是一种无震动，低噪音的渐进式挤土成桩工法。对周围土壤挤压影响极小，是可替代目前被广泛采用的长螺旋水下灌注桩的一种创新工法。