[發明專利]長螺旋擠壓夯底樁機及樁基灌注成樁方法

有效

• 申請號: 201410484256.4
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104295234A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 劉守進;薛淑華;郭海艷;張桂芳;王國岐;路守園;魯春新;趙景雙;王興愷;汪美娜;孫君;楊鑫;杜嘯;鄭宏俊;張宗媛;卜艷嬌;劉嘉
• 申請（專利權）人: 劉守進
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E02D15/04;E02D5/44
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

技術領域

本發明屬于樁基工程領域，具體地涉及一種承載力高的集側摩阻與端承載于一體的樁基灌注成樁方法。

背景技術

在現代的樁基工程領域中，復合載體夯擴樁和長螺旋灌注混凝土樁被廣泛使用。復合載體夯擴樁的特點是：無排土，通過夯擊填充料和干性混凝土制作端部承載體，是一端承載樁，與其他類型樁相比，同徑單位長度樁承載力高。存在的缺點是：樁身短，一般在10m以內；成樁效率低，一般每臺班成樁5-8根，而且由于存在擠土效應，需要兩臺班的樁交錯成樁，或跳打成樁，設備來回周轉，影響工作效率；由于存在擠土效應，在灌注成樁過程中會對已完成的樁造成擠壓，影響承載強度；對復雜地層(如硬夾層等)的施工有一定難度。長螺旋灌注混凝土樁的特點是：排土樁型，樁端部留有一定量的虛土，是一側摩阻承載樁。存在的問題是：增大單樁承載力只能靠增大樁徑(可達1m)或加長樁身(可達32m)來實現，施工成本造價高，大量虛土的外運，耗費人力、運力，還會造成環境污染。

發明內容

為了解決以上問題，本發明提供一種提高施工效率，減小排土，能適合各種復雜地層施工的長螺旋擠壓夯底樁機。

本發明的另一目的是提供一種提高樁基的承載力，降低成本的樁基灌注成樁方法。

本發明采用的技術方案是：長螺旋擠壓夯底樁機，包括夯擴錘裝置、動力頭裝置、鉆具裝置、塔架、斜支桿、副卷揚機、主卷揚機、溜放卷揚機、行走總成、機架平臺總成和配重；主卷揚機通過鋼絲繩、塔架、起吊滑輪組和加壓滑輪組Ⅰ拉動動力頭裝置沿塔架上的軌道作豎向移動；動力頭裝置與鉆具裝置連接，并帶動鉆具裝置作豎直上下的旋轉移動；動力頭裝置上主軸的中心孔和鉆具裝置上芯管的內孔為同軸同直徑孔；夯擴錘裝置通過鋼絲繩與溜放卷揚機連接，并在溜放卷揚機的拉動下在主軸中心孔和芯管內孔作豎向移動；鉆具裝置的下端設有鉆頭門，夯擴錘裝置通過鉆頭門穿出鉆具裝置外；機架平臺總成下部通過回轉支承與行走總成相聯；上部承載著塔架、斜支桿、副卷揚機、主卷揚機、溜放卷揚機、加壓滑輪組Ⅰ和配重，斜支桿支撐塔架。

上述的長螺旋擠壓夯底樁機，所述的夯擴錘裝置包括吊座、錘體和銷軸，吊座與錘體固定，纏繞在溜放卷揚機上的鋼絲繩的一端通過銷軸與吊座固定。

上述的長螺旋擠壓夯底樁機，所述的動力頭裝置包括懸掛總成、滑道卡爪、電動機、硬齒面行星減速器、硬齒面斜齒減速器、懸掛滑輪組、灌注器和加壓滑輪組Ⅱ；兩臺電動機分別通過兩個硬齒面行星減速器同時驅動硬齒面斜齒減速器的中心齒，硬齒面斜齒減速器的中心齒固定聯接主軸，灌注器通過架體、密封外套、密封內套、密封件和硬齒面斜齒減速器箱蓋與主軸相聯接，密封外套、密封內套和密封件組成一個密封旋轉副；主軸聯接密封內套作同步旋轉，灌注器通過密封外套和架體固定聯接在硬齒面斜齒減速器箱蓋上，通過密封旋轉副，達到主軸旋轉，灌注器固定不動；灌注器主體管內徑與主軸中心孔同軸同直徑。

上述的長螺旋擠壓夯底樁機，灌注器主體管的上方開口處有母線傾角為50-70°的圓錐體孔Ⅰ，與圓錐體孔Ⅰ正對上方懸掛總成的橫梁上設有與之對應的圓錐體孔Ⅱ，圓錐體孔Ⅱ的母線傾角為50-70°，圓錐體孔Ⅱ小口徑一端的直徑大于等于圓錐體孔Ⅰ大口徑一端的直徑，圓錐體孔Ⅱ、圓錐體孔Ⅰ、灌注器主管內孔和主軸內的中心孔形成一同軸通道，供夯擴錘裝置通過，灌注器外壁上設有混凝土輸送管。

上述的長螺旋擠壓夯底樁機，所述的鉆具裝置是：由過渡聯接部分、標準鉆具部分和鉆頭部分組成，各個部分之間通過法蘭裝置聯接，所述的法蘭裝置是法蘭Ⅰ和法蘭Ⅱ之間通過鍵及螺栓聯接；所述的過渡聯接部分上端與動力頭裝置的輸出端聯接，所述的過渡聯接部分包括芯管Ⅰ和填料口蓋，在芯管Ⅰ上設有填料口，填料口蓋通過定位銷關閉填料口；所述的標準鉆具部分由若干節組成，每節之間通過法蘭裝置連接，所述的標準鉆具部分是一單螺旋線鉆具，包括芯管Ⅱ和鉆具葉片；所述的鉆頭部分是一雙頭雙螺旋線鉆頭，包括芯管Ⅲ、鉆頭葉片、鉆頭門、銷軸和切削齒，兩組等導程的鉆頭葉片對稱180°布置，鉆頭門安裝在鉆頭裝置的下端，鉆頭門繞銷軸旋轉。

上述的長螺旋擠壓夯底樁機，所述的鉆具葉片徑向截面為直角梯形結構，斜邊位于鉆具工作狀態的上表面，其傾角為α＝25°～35°，鉆具葉片的最小厚度為m＝20～25mm；鉆頭葉片的徑向截面為直角梯形結構，斜邊位于鉆頭工作狀態的上表面，其傾角為β＝20°～25°，鉆頭葉片的最小厚度為n＝30～35mm。

上述的長螺旋擠壓夯底樁機，所述的鉆頭門是雙開結構，是不等外形凹凸相鑲型結構或是等外形凹凸相鑲型結構。