一种螺纹桩挤土成孔和成桩方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114541372A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202210299883.5E21B7/26(2006.01)(22)申请日2022.03.25E21B7/28(2006.01)E21B10/26(2006.01)(71)申请人刘帅E21B10/43(2006.01)地址110000辽宁省沈阳市沈北新区兴虎E21B10/44(2006.01)街11栋2号E21B10/60(2006.01)(72)发明人刘帅夏日光E21B10/62(2006.01)(74)专利代理机构沈阳杰克知识产权代理有限E21B12/00(2006.01)公司21207E21B17/22(2006.01)专利代理师金春华(51)Int.Cl.E02D5/34(2006.01)E02D15/04(2006.01)E02D5/56(2006.01)E02D5/44(2006.01)E02D7/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种螺纹桩挤土成孔和成桩方法(57)摘要本发明涉及一种螺纹桩挤土成孔和成桩方法。利用带螺旋挤土体的挤土钻具，包括如下步骤：在挤土成孔中，通过螺旋挤土体将上传土体通道变窄，阻碍土体的正常上传，形成部分滞留，迫使滞留的土体充填桩孔壁的沟槽里；在成桩过程中，提钻灌注混凝土过程中始终保持桩身孔内混凝土上界面高于挤土钻具底端1.0～1.3m，埋没在混凝土里的扩径块在桩孔壁里挤压成与钻进旋向相反的螺旋沟槽，沟槽与柱体桩身孔一同灌注混凝土，继续提升旋转的挤土钻具和压灌混凝土直至桩顶标高止。本发明的方法具有挤土成螺纹孔合理、压灌所成桩的承载能力更高。CN114541372ACN114541372A权利要求书1/2页1.一种螺纹桩挤土成孔和成桩方法，其特征在于，利用带螺旋挤土体的挤土钻具，所述带螺旋挤土体的挤土钻具包括一节或多节钻杆(10)和钻头(20)，所述钻杆(10)包括联节Ⅰ(11)、螺旋叶片Ⅰ(12)、芯管Ⅰ(13)和联节Ⅱ(14)；所述钻头(20)包括联节Ⅲ(21)、螺旋叶片Ⅱ(22)、钻尖(23)、芯管Ⅱ(24)、切削齿(25)和扩径块(26)，钻杆(10)和钻头(20)通过联节Ⅱ(14)和联节Ⅲ(21)固定在一起；所述带螺旋挤土体的挤土钻具上至少设有一个螺旋挤土体(30)；所述螺旋挤土体(30)至少有一个设置在钻头(20)上且设置在扩径块(26)上方处的芯管Ⅱ(24)上且与芯管Ⅱ(24)制成一体结构，或设置在与钻头(20)相邻的钻杆(10)上且设置在芯管Ⅰ(13)的下端且与芯管Ⅰ(13)制成一体结构；所述螺旋挤土体(30)夹在两螺旋叶片Ⅰ(12)之间或两螺旋叶片Ⅱ(22)之间，其上下端面分别与螺旋叶片Ⅰ(12)或螺旋叶片Ⅱ(22)连接成一体；所述螺旋挤土体(30)外表面呈螺旋倒锥台体状或呈螺旋柱状；螺纹桩的挤土成孔及成桩方法，包括如下步骤：1)将带螺旋挤土体的挤土钻具通过变径装置与桩机动力头主轴输出端连接，通过混凝土输送管将混凝土泵与动力头主轴上端的砼注器相连，钻头(20)的钻尖(23)关闭混凝土通道口，钻尖对准桩位；2)挤土成孔：启动桩机，动力头带动挤土钻具做挤土钻进，在钻进过程中，钻头中的切削齿(25)挤压切削桩孔位的土体形成圆形桩孔壁，钻头中的扩径块(26)挤压已形成的桩孔壁，形成螺旋沟槽，同时切削齿(25)挤压切削下来的土体沿螺旋叶片Ⅱ(22)和螺旋叶片Ⅰ(12)的上表面由下而上传送，螺旋挤土体(30)将上传土体通道变窄，阻碍土体的正常上传，形成部分滞留，迫使滞留的土体充填桩孔壁的沟槽里，同时旋转并下移的螺旋挤土体(30)的外表面对上传及滞留的土体进行径向下和/或径向的挤压，进一步密实桩孔壁及沟槽内填土，挤土钻具螺旋挤土钻进及充填挤压密实沟槽至桩孔设计深度止，保持挤土钻具继续旋转1～2分钟，继续挤密桩孔壁，形成柱体桩身孔；3)成桩：先启动混凝土泵，待混凝土至钻头内腔，再慢慢提升继续旋转的挤土钻具，挤土钻具内腔的混凝土压力驱动钻头的钻尖旋转，打开挤土钻具的混凝土通道口，混凝土灌入桩身孔底，提钻灌注混凝土过程中始终保持桩身孔内混凝土上界面高于挤土钻具底端1.0～1.3m，埋没在混凝土里的扩径块(26)在桩孔壁里挤压成与钻进旋向相反的螺旋沟槽，沟槽与柱体桩身孔一同灌注混凝土，继续提升旋转的挤土钻具和压灌混凝土直至桩顶标高止，形成全螺纹混凝土桩，或部分段进行复挤密钻进后再继续提升旋转的挤土钻具和压灌混凝土直至桩顶标高止，形成桩身为一个或多个扩大径桩段其余部分为螺纹桩段的异径螺纹混凝土桩。2.根据权利要求1所述的一种螺纹桩挤土成孔和成桩方法，其特征在于，步骤2)挤土成孔中，螺旋挤土体(30)设置在与钻头(20)相邻的钻杆(