CN101457522B - 长螺旋支盘桩的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长螺旋支盘桩的施工方法，步骤为：1、将钻具安装在钻机的动力头上，钻具上的支扩油缸处于原位，支扩臂收拢成直线；2、启动钻机，钻具钻入土中预定深度；3、启动砼泵，边灌注砼边拔起钻具；4、钻具上拔至预定支盘位置处钻具停止转动、砼泵停止工作，支扩油缸工作，将支扩臂逐渐压合成对称的三角状，形成一个支扩臂宽度的对称空间，收回支扩臂旋转一个角度后重复上述过程，直至完成整个支扩空间后收拢支扩臂，继续向上拔起钻具，砼泵继续灌注砼；5、依次在其他预定支盘位置重复第4步骤，直至钻具拔出地表，完成一个长螺旋支盘桩体。整个施工成孔、支扩、灌注三道工序一体化完成，桩体单位承载力所用的砼使用量少且端承力强。

Description

长螺旋支盘桩的施工方法

技术领域

本发明涉及一种建筑桩基工程中支盘灌注桩的施工方法，尤其是涉及一种成孔、灌注、支扩一体化完成的长螺旋支盘桩的施工方法。

背景技术

长螺旋施工工艺以其成孔、灌注一体化得到了人们的关注，虽然施工效率很高，但相对于预应力管桩单桩承载力较低，相对于钻孔灌注桩其桩径、桩长、入岩能力受到限制，影响了其更广泛的应用。挤扩多支盘灌注桩的出现，改变了混凝土灌注桩的受力机理，大大提供了桩的端承力，已产生显著经济及社会效益，但目前的支盘桩设备主要用于泥浆护壁钻孔灌注桩，其在长螺旋灌注桩领域的推广将使该工法失去一体化成孔灌注的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效、快捷，集成孔、灌注、支扩一体化完成的长螺旋支盘桩的施工方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的长螺旋支盘桩的施工方法，它包括下述施工步骤：

(一)将一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具通过回转接头安装在长螺旋钻机的动力头上，所述钻具上的支扩油缸处于原位，支扩臂收拢成直线；

(二)对准桩位，启动钻机，钻具钻入土中预定深度；

(三)启动砼泵，边灌注砼边拔起钻具；

(四)钻具上拔至预定支盘位置处停止上拔并使钻具停止转动、砼泵停止工作，开启支扩液压动力源，支扩油缸工作，其外缸套在油压的作用下移动产生推力，将收拢成直线的支扩臂逐渐压合成对称的三角状，支扩臂对称向外支撑，形成一个支扩臂宽度的对称空间，然后收回支扩臂，钻具旋转一个角度重复上述支扩过程，直至完成整个支扩空间后收回支扩臂，继续向上拔起钻具，砼泵继续工作灌注砼；

(五)依次在其他预定支盘位置重复第(四)步骤，直至钻具拔出地表，完成一个长螺旋支盘桩体。

如果在较硬土层中施工，支扩臂难以撑开时，上述第(四)步骤可以为：钻具上拔至预定支盘位置处钻具停止上拔，开启支扩液压动力源，支扩油缸工作，其外缸套在油压的作用下移动产生推力，钻具边转动边支扩，待支扩臂撑开几厘米后(此时支扩臂对土体的支撑力将大幅提升)，钻具停止旋转，支扩臂对称向外支撑，形成一个支扩臂宽度的对称空间，然后收回支扩臂，钻具旋转一个角度重复上述支扩过程，直至完成整个支扩空间后收回支扩臂，继续向上拔起钻具，砼泵继续工作灌注砼。

实际施工中，如果桩体用在工业或民用建筑桩基础上，单纯承受竖向压力，则桩体就施工完成了。如果施工护坡桩或修筑港口、公路或铁路工程时，在所有支盘完成后，还需要使用专用工具立即在桩体内下插钢筋笼后，整个桩体才完成。

采用的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具为带有支扩器的长螺旋钻杆，其支扩器为纵向均布设置在螺旋钻杆外侧的两组/三组支扩臂，每组支扩臂由铰接在一起的上、下支臂组成；在支扩臂上下两端的钻杆上套装有支扩油缸(或仅在支扩臂上端的钻杆上套装一个支扩油缸)，所述支扩油缸外缸套上的连接耳分别与所述支扩臂的上、下支臂的两端头相铰接。

在所述一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具的支扩油缸或支扩臂上安装有检测装置，所述检测装置的显示屏安装在地表的螺旋钻机上，可以在施工时检测支扩臂的撑开程度，保证成形桩体的端承载力符合设计要求。

所述的回转接头为通过上、下法兰盘分别与所述动力头和长螺旋钻杆相连通的套管，在所述套管的外部套装有接头体，所述接头体上开设有两条油道，所述两油道的一端通过油管接头与自液压动力源引出的支扩器油管相连通，其另一端分别与设置在钻具中间芯管两侧的进出油管的管口相连通。

本发明的优点在于使用一体化长螺旋液压支扩钻具来施工支盘桩，由于该钻具是在普通长螺旋钻的基础上又增加了支扩装置，可以将传统灌注桩的成孔、支扩、灌注三道工序一体化完成，整个施工过程无噪音、无振动、无外泄泥浆，单位承载力所用的砼使用量少，降低了施工成本，桩体的端承载力强，扩大了长螺旋施工工艺的适用范围。

附图说明

图1是本发明施工用钻机的结构示意图。

图2是本发明桩体施工流程图。

图3为本发明回转接头的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明所述的长螺旋支盘桩的施工方法，它包括下述施工步骤：

(一)将一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具1通过回转接头2安装在长螺旋钻机3的动力头4上，所述钻具1上的支扩油缸5处于原位，支扩臂6收拢成直线；

(二)对准桩位，启动钻机3，钻具1钻入土中预定深度；

(三)启动砼泵7，边灌注砼边拔起钻具1；

(四)钻具1上拔至预定支盘位置处停止上拔并停止转动、砼泵7停止工作，开启支扩液压动力源8，支扩油缸5工作，其外缸套在油压的作用下移动产生推力，将收拢成直线的支扩臂6逐渐压合成对称的三角状，支扩臂6对称向外支撑，形成一个支扩臂宽度的对称空间，然后收回支扩臂6，钻具1旋转一个角度重复上述支扩过程，直至完成整个支扩空间后收回支扩臂6，继续向上拔起钻具1，砼泵7继续工作灌注砼；

(五)依次在其他预定支盘位置重复第(四)步骤，直至钻具1拔出地表，完成一个长螺旋支盘桩体。

如果在较硬土层中施工，支扩臂难以撑开时，上述第(四)步骤为：钻具1上拔至预定支盘位置处停止上拔，开启支扩液压动力源8，支扩油缸5工作，其外缸套在油压的作用下移动产生推力，钻具1边转动边支扩，待支扩臂6撑开几厘米后(此时支扩臂对土体的支撑力将大幅提升)，钻具1停止旋转，支扩臂6对称向外支撑，形成一个支扩臂宽度的对称空间，然后收回支扩臂6，钻具1旋转一个角度重复上述支扩过程，直至完成整个支扩空间后收回支扩臂6，继续向上拔起钻具1，砼泵7继续工作灌注砼。

实际施工中，如果桩体用在工业或民用建筑桩基础上，单纯承受竖向压力，则桩体就施工完成了；如果施工护坡桩或修筑港口、公路或铁路工程时，在所有支盘完成后，还需要使用专用工具立即在桩体内下插钢筋笼16后，整个桩体才完成。

所述的一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具1为带有支扩器的长螺旋钻杆，所述的支扩器为纵向均布设置在长螺旋钻杆外侧的两组/三组支扩臂6，每组支扩臂6由铰接在一起的上、下支臂组成；在支扩臂6上下两端的钻杆上套装有支扩油缸5(也可以仅在钻杆的上方套装一个支扩油缸5)，所述支扩油缸5外缸套上的连接耳分别与所述支扩臂6的上、下支臂的两端头相铰接；所述的支扩油缸5通过设置在钻具中间芯管两侧的进出油管15与所述液压动力源8相连通。

在所述一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具的支扩油缸5或支扩臂6上安装检测装置，检测装置的显示屏安装在地表的长螺旋钻机3上，可以在施工时随时检测支扩臂6的撑开程度，以保证成形桩体的端承载力符合设计要求。

所述的回转接头2为通过上、下法兰盘9、10分别与所述动力头4和长螺旋钻具1相连通的套管11，在所述套管11的外部套装有接头体12，所述接头体12上开设有两条油道，所述两油道的一端通过油管接头13与自液压动力源8引出的支扩器油管14相连通，其另一端分别与设置在钻具中间芯管两侧的进出油管15的管口相连通。

Claims (4)

1.一种长螺旋支盘桩的施工方法，其特征在于：它包括下述施工步骤：

(一)将一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具(1)通过回转接头(2)安装在长螺旋钻机(3)的动力头(4)上，所述钻具(1)上的支扩油缸(5)处于原位，支扩臂(6)收拢成直线；

(二)对准桩位，启动钻机(3)，钻具钻入土中预定深度；

(三)启动砼泵(7)，边灌注砼边拔起钻具；

(四)钻具上拔至预定支盘位置处停止上拔并使钻具(1)停止转动、砼泵(7)停止工作，开启支扩液压动力源(8)，支扩油缸(5)工作，其外缸套在油压的作用下移动产生推力，将收拢成直线的支扩臂(6)逐渐压合成对称的三角状，支扩臂(6)对称向外支撑，形成一个支扩臂宽度的对称空间，然后收回支扩臂(6)，钻具(1)旋转一个角度重复上述支扩过程，直至完成整个支扩空间后收回支扩臂

(6)，继续向上拔起钻具(1)，砼泵(7)继续工作灌注砼；

(五)依次在其他预定支盘位置重复第(四)步骤，直至钻具(1)拔出地表，完成一个长螺旋支盘桩体。

2.如权利要求1所述的长螺旋支盘桩的施工方法，其特征在于：上述第

(四)步骤替换为：钻具(1)上拔至预定支盘位置处停止上拔，开启支扩液压动力源(8)，支扩油缸(5)工作，其外缸套在油压的作用下移动产生推力，钻具(1)边转动边支扩，待支扩臂(6)撑开几厘米后，钻具(1)停止旋转，支扩臂(6)对称向外支撑，形成一个支扩臂宽度的对称空间，然后收回支扩臂(6)，钻具(1)旋转一个角度重复上述支扩过程，直至完成整个支扩空间后收回支扩臂(6)，继续向上拔起钻具(1)，砼泵(7)继续工作灌注砼。

3.如权利要求1或2所述的长螺旋支盘桩的施工方法，其特征在于：在上述第(五)步骤完成后，在长螺旋支盘桩体内***钢筋笼(16)。

4.如权利要求1或2所述的长螺旋支盘桩的施工方法，其特征在于：在所述一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具(1)的支扩油缸(5)或支扩臂(6)上安装有检测装置，所述检测装置的显示屏安装在地表的长螺旋钻机(3)上。

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