一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114109279A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111583188.3E02D5/34(2006.01)(22)申请日2021.12.22E02D5/56(2006.01)(71)申请人西北民航机场建设集团有限责任公司地址710075陕西省西安市高新区唐延路3号唐延国际中心24层(72)发明人王荔程德金杨凯陈卫强张晓辉屠丹钱程王菲李冬晖(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人马贵香(51)Int.Cl.E21B17/22(2006.01)E21B7/28(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图8页(54)发明名称一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法(57)摘要一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法，包括中芯杆、套杆、套杆螺纹壁、套杆螺纹壁驱动装置、中芯杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁驱动装置；套杆套设在中芯杆上，套杆能够沿着中芯杆轴向滑动；套杆螺纹壁设置在套杆外侧，套杆和套杆螺纹壁之间通过套杆螺纹壁驱动装置连接；中芯杆螺纹壁设置在中芯杆外侧，中芯杆螺纹壁和中芯杆之间通过中芯杆螺纹壁驱动装置连接；套杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁能够围成完整的螺纹柱。本发明在钻孔灌注桩施工过程中，在常规直壁钻孔灌注桩成孔后，将孔壁挤压形成螺纹状，增大桩与土之间的侧摩阻力，从而达到在桩径不变的前提下，提高桩基承载力，或者相同承载力要求时，可以缩小桩径或桩长，实现节约工程造价的目的。CN114109279ACN114109279A权利要求书1/2页1.一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，包括中芯杆(1)、套杆(2)、套杆螺纹壁(3)、套杆螺纹壁驱动装置、中芯杆螺纹壁(5)和中芯杆螺纹壁驱动装置；套杆(2)套设在中芯杆(1)上，套杆(2)能够沿着中芯杆(1)轴向滑动；套杆螺纹壁(3)设置在套杆(2)外侧，套杆(2)和套杆螺纹壁(3)之间通过套杆螺纹壁驱动装置连接；中芯杆螺纹壁(5)设置在中芯杆(1)外侧，中芯杆螺纹壁(5)和中芯杆(1)之间通过中芯杆螺纹壁驱动装置连接；套杆螺纹壁(3)和中芯杆螺纹壁(5)能够围成完整的螺纹柱。2.根据权利要求1所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，套杆螺纹壁驱动装置包括四个套杆双向液压油缸，四个套杆双向液压油缸均分为两组，对称设置在套杆(2)的两侧，套杆双向液压油缸的输出端连接在套杆螺纹壁(3)上。3.根据权利要求2所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，相同一侧的两个套杆双向液压油缸输出方向相交；套杆双向液压油缸的两端分别与套杆(2)和套杆螺纹壁(3)铰接。4.根据权利要求1所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，中芯杆螺纹壁驱动装置包括四个中芯杆双向液压油缸，四个中芯杆双向液压油缸均分为两组，对称设置在中芯杆(1)的两侧，中芯杆双向液压油缸的输出端连接在中芯杆螺纹壁(5)上。5.根据权利要求4所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，相同一侧的两个中芯杆双向液压油缸输出方向相交；中芯杆双向液压油缸的两端分别与中芯杆(1)和中芯杆螺纹壁(5)铰接。6.根据权利要求1所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，套杆(2)侧壁上开设有两个对称的轴向槽，套杆(2)的一端设置有限位帽(21)。7.根据权利要求6所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，中芯杆(1)中部设置有和限位帽相匹配的限位块(11)。8.根据权利要求7所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，套杆螺纹壁(3)和中芯杆螺纹壁(5)均为两块结构相同的螺纹壁，限位帽和限位块(11)相接触时，两块套杆螺纹壁(3)和两块中芯杆螺纹壁(5)围成完整的螺纹柱。9.根据权利要求1所述的一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，其特征在于，螺纹柱表面的螺纹为连续螺纹。10.一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔方法，其特征在于，基于权利要求1至9任意一项所述的混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，包括以下步骤：套杆上提，使套杆螺纹壁与中芯杆螺纹壁上下错开；收缩双向液压缸使套杆螺纹壁与中芯杆螺纹壁处于收拢状态；在常规的直壁钻孔灌注桩桩孔成型后，将该装置下放至孔底或设定深度处，所选装置的内径应与常规钻孔灌注桩孔径相同；伸展中芯杆上双向液压油缸，使中芯杆螺纹壁在上下导槽和液压油缸的作用下展开；将套杆下放至底部，使套杆螺纹壁在上下导槽和液压油缸的作用下展开，与中芯杆螺纹壁形成整体结构；顺着螺纹方向向上旋转并提升，旋转与提升速度应保证孔壁形成的螺牙与桩周土体不产生竖向的相对位移；旋转并提升至孔口或设定高度时，先收拢套杆螺纹壁并提升套杆，再收拢中芯杆螺纹2CN114109