[發明專利]CFG變徑倒錐臺階型樁以及制備方法和鉆具

在審

• 申請號: 201710333352.2
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN106948762A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 李廣信
• 申請（專利權）人: 李廣信
• 主分類號: E21B7/28
• 分類號: E21B7/28;E21B3/00;E21B3/02;E21B17/22;E21B17/00;E21B19/00;E02D5/48;E02D5/34
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 曾章沐

技術領域

本發明涉及建筑技術領域，尤其是涉及一種CFG變徑倒錐臺階型樁以及制備方法和鉆具。

背景技術

在改革開放的浪潮中，建筑業有了飛速發展，建筑工程對地基的設計、施工要求越來越高，砼樁和鋼筋砼樁在高層建筑、橋梁、港口等工程中得到廣泛應用，為了使砼樁和鋼筋砼樁滿足抗彎、抗剪切，提高承載力和抗震要求等設計要求，對砼樁和鋼筋砼樁的形狀進行改變。不但能滿足設計要求，節約原材料用量，還能提高工程質量及縮短施工進度。

以現有設備建造的傳統樁型，其縱橫斷面通常是不隨樁長而變化的圓形或方形樁，其承載力主要由樁側的摩阻力及樁端的端承力組成。

發明內容

本發明的目的在于提供一種CFG變徑倒錐臺階型樁以及制備方法和鉆具，以解決現有設備所建造的傳統樁型結構形式單一，承載力不高的技術問題。

為解決上述技術問題，第一方面，本發明提供一種鉆具，其包括：依次同軸套設的外套筒鉆具、中間套筒鉆具和中心鉆具；所述中心鉆具設置有第一聯動裝置；所述中間套筒鉆具設置有第二聯動裝置；所述外套筒鉆具設置有第三聯動裝置；在所述外套筒鉆具被向上提升時，所述第三聯動裝置能夠套設并鎖定于所述第二聯動裝置上，所述第二聯動裝置能夠套設并鎖定于所述第一聯動裝置上。

進一步地，所述中心鉆具包括：空心鉆桿、可開合的鉆頭和第一螺旋葉片；所述第一螺旋葉片沿所述空心鉆桿的軸向設置于所述空心鉆桿的外壁上，所述鉆頭連接于所述空心鉆桿的下端，所述第一聯動裝置同軸設置于所述空心鉆桿的上端，在所述第一聯動裝置上設置有第一法蘭盤。

進一步地，所述中間套筒鉆具包括：第一套筒鉆具和第二螺旋葉片，所述第二螺旋葉片沿所述第一套筒鉆具的軸向設置于所述第一套筒鉆具的外壁上，所述第一套筒鉆具上設置有多個排土孔，所述第二聯動裝置同軸設置于所述第一套筒鉆具的上端，在所述第二聯動裝置的上端設置有第二法蘭盤。

進一步地，所述外套筒鉆具包括：第二套筒鉆具、第三螺旋葉片和護筒，所述第三螺旋葉片沿所述第二套筒鉆具的軸向設置于所述第二套筒鉆具的外壁上，所述第二套筒鉆具上設置有多個排土孔，所述第三聯動裝置設置于所述第二套筒鉆具的上端，所述護筒設置于所述外套筒鉆具上端，且在所述護筒上設置有用于與卷揚機鋼絲繩相連的彈簧裝置，所述彈簧裝置上設置限位裝置，在所述第三聯動裝置的上端設置有第三法蘭盤。

進一步地，所述第一聯動裝置包括第一四方柱體，所述第一四方柱體同軸設置有截面為圓形的第一套孔，所述第一套孔用于固定在所述中心鉆具的上端；

所述第二聯動裝置包括第二四方柱體，所述第二四方柱體同軸設置有截面為方形的第二套孔，所述第二套孔用于套入所述第一聯動裝置；

所述第三聯動裝置包括圓柱體，所述圓柱體同軸設置有截面為方形的第三套孔，所述第三套孔用于套入所述第二聯動裝置。

為解決上述技術問題，第二方面，本發明還提供一種根據所述鉆具制備的CFG變徑倒錐臺階型樁，其包括主體樁身，所述主體樁身上設置有至少兩個倒錐臺階型體。

進一步地，所述倒錐臺階型體的橫截面為圓形，縱剖面為倒梯型。

進一步地，所述倒錐臺階型體的倒圓錐盤斜面延長線與主體樁身中心軸線的夾角角度范圍宜為：30°～45°。

為解決上述技術問題，第三方面，本發明還提供一種根據所述的鉆具以制備CFG變徑倒錐臺階型樁的方法，其包括如下步驟：

通過動力裝置使中心鉆具順時針/逆時針轉動，同時向下移動；

中心鉆具的第一聯動裝置接近中間套筒鉆具的第二聯動裝置時，由輔助設備卷揚機提升外套筒鉆具，外套筒鉆具的第三聯動裝置套設并鎖定于中間套筒鉆具的第二聯動裝置上，然后帶動中間套筒鉆具同步提升，中間套筒鉆具的第二聯動裝置最后套設并鎖定于中心鉆具的第一聯動裝置上，此時各個聯動裝置互相鎖定；

通過動力裝置使各個鉆具同時順時針/逆時針轉動，并向下移動；

各個鉆具鉆至各自設計深度時，停止轉動，鉆機主卷揚提升中心鉆具，中心鉆具的下端鉆頭打開，砼泵啟動，開始壓灌砼，邊壓灌砼邊提升中心鉆具，之后依次提升中間套筒鉆具、外套筒鉆具，直至外套筒鉆具提出孔口標高，同時砼也壓灌至設計標高。

進一步地，所述輔助設備卷揚機提升外套筒鉆具時包括如下步驟：