[實用新型]全套管螺旋鉆機的改良結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720740103.0
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN207296871U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉淼
• 申請（專利權(quán)）人: 劉淼
• 主分類號: E21B3/00
• 分類號: E21B3/00;E21B17/22;E21B4/16;E21B7/28;E02D5/38;E02D5/56
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所32225
• 代理人: 孫彬

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種改良結(jié)構(gòu)，具體是一種全套管螺旋鉆機的改良結(jié)構(gòu)，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會發(fā)展，土地資源匱乏，建筑物逐漸向高層發(fā)展。建筑物、構(gòu)筑物荷載越來越大，使得具有較高承載力的樁型以及成樁的工法和成樁機械，在基礎(chǔ)工程中大量使用，其中中等直徑的各類螺紋灌注樁與大口徑灌注樁應(yīng)用特別廣泛。

我國在螺紋灌注樁方面的研究開展于二十世紀(jì)九十年代，至今已涌現(xiàn)出多種樁型與工法。根據(jù)實踐證明，在同等條件下，樁在土中成為螺絲狀時，樁側(cè)阻力是等截面樁側(cè)阻力提的1-2倍，因此螺紋樁具有更高的經(jīng)濟價值和實用價值。

對于高層、超高層和橋梁等建筑物，因其構(gòu)造物載荷過大，對單樁承載力要求高，固多采用各種類型的大直徑鉆孔灌注樁。通過采用全套管、管內(nèi)成樁的大直徑灌注樁施工機械及成樁方法，能夠有效地避免了鉆孔灌注樁泥漿護壁產(chǎn)生的浪費以及環(huán)境污染問題，所形成的大直徑灌注樁相比較泥漿護壁的鉆孔灌注樁，沒有樁端虛土，沒有泥皮效應(yīng)，并且全程套管護壁，在於土、松散土層等復(fù)雜土層不會出現(xiàn)斷樁、縮頸現(xiàn)象，在同等條件下，一定程度地提升了灌注樁承載力，并且施工速度快，具有較高的經(jīng)濟效益。

現(xiàn)有技術(shù)中螺紋灌注樁的成樁方法多為擠土成樁。專利名稱為灌注螺紋樁成樁工藝(專利號：9611960265)以及半螺絲樁及其成樁工法(專利號：03128265.2)均利用螺旋鉆機將鉆桿同步旋轉(zhuǎn)鉆進，然后同步反向旋轉(zhuǎn)提鉆同時泵送混凝土形成螺紋樁或半螺絲樁的螺紋段。因成樁方法為擠土成樁，對鉆機動力有較高要求，無法在現(xiàn)有機械動力條件下形成較大直徑螺紋樁，所以螺紋樁或半螺絲樁多為小直徑，或中等直徑樁型(樁徑為400mm—600mm)。受其樁徑限制，其單樁承載力偏低，無法滿足高層或超高層建筑對樁基礎(chǔ)承載力的需求，故應(yīng)用范圍較窄。

專利號為200610138353.3公開了一種雙動力頭螺旋鉆機及其施工方法，該方法通過使下動力頭可以在套管外上下滑動，在套管的任意位置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)套管，提供了一種重心低，穩(wěn)定性高的雙動力頭鉆機結(jié)構(gòu)。但其通過套管內(nèi)螺旋鉆桿及鉆頭鉆進取土成樁，此方法適合在較軟土層中鉆進，遇到堅硬土層及巖層時，難以鉆進成樁。此外，其成樁器具為圓柱形鋼套管，且其拔管方式為非旋轉(zhuǎn)拔管，形成的灌注樁為與套管相同的圓柱形等截面灌注樁，此圓柱形等截面灌注樁樁周側(cè)阻力較低，故其樁承載力相比較傳統(tǒng)灌注樁沒有提升，經(jīng)濟效益較差。且在其提升套管過程中，采用非旋轉(zhuǎn)靜拔工藝，套管沒有與樁周土體咬合通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向上扭矩，僅依靠鉆機自帶提升設(shè)備，很難將較大直徑套管自土中拔出，所以此施工設(shè)備及工藝不僅難以在較粘或者堅硬土層中拔管成樁更無法適應(yīng)較大直徑全套管灌注樁的施工需求。

專利號為201210351079.3公開了一種步履式雙回旋潛孔鉆機，利用潛孔錘沖擊成孔，下動力頭連接套管旋轉(zhuǎn)跟進，錘底高壓氣體將渣土，巖渣等物體吹向上部螺旋鉆桿通過螺旋鉆桿排出套管外。這種設(shè)備在凍土層、巖石層、卵石、孤石及堅硬土層中，鉆進速度快，工作效率高，但因其成樁器具依然為圓柱形鋼套管，無法通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向上扭矩提升套管，故其提管方式多為利用振動錘以及吊車振動拔管，工序較為復(fù)雜，效率偏低，且其所形成灌注樁為與套管相同的圓柱形等截面樁，樁側(cè)阻力較小，樁底面積僅等同于潛孔錘底部即套管底面積，底部無法進行再次擴孔，通過增大樁底面積進一步提高樁豎向承載力。

專利號為201410814937.2公開了一種全套管振動擠擴灌注樁的施工方法，利用振動錘將套管壓入土中，在遇到巖石層，卵石層等堅硬土層時，僅利用振動錘機振力難以將套管壓入。套管下沉完畢后，再利用機械或者人工清理套管內(nèi)泥土，沉管與清土分為兩步進行，功效緩慢，施工時間過長。套管內(nèi)土體清理完畢后，利用振動擴孔器對已成樁孔底部進行振動擴孔，此方法為擠擴成孔，樁底為持力地層多為堅硬土層及巖石層中，地質(zhì)較為堅硬、密實，很難以振動擠擴的形式形成樁底擴大頭。

以上設(shè)備及成樁方法是全套管回轉(zhuǎn)成樁方法中較為常見且效率及經(jīng)濟利益較高的設(shè)備及方法?，F(xiàn)有全套管回轉(zhuǎn)成鉆機械與成樁方法雖克服了大直徑灌注樁施工中的多項難題，但所形成的大直徑灌注樁均為等截面直線型灌注樁，無法通過樁身形成混凝土螺牙提高灌注樁測阻力，也無法在樁底堅硬土層，巖層中二次擴孔，通過增大樁底面積增大灌注樁端阻力，從而進一步提升灌注樁豎向承載力。因此建筑界亟待一種在同等條件下，承載力更高，混凝土用料更少，適應(yīng)國家節(jié)能、環(huán)保政策要求并能夠滿足建筑物對樁承載力需求日益增大的新型大直徑灌注樁。

實用新型內(nèi)容