三角梅花形鉆孔樁及成形方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種垂直度好、抗傾斜能力好、具有滿負(fù)荷承載能力的三角梅花形鉆孔樁及成形方法，包括混凝土鉆孔樁，所述混凝土鉆孔樁的兩端面及樁身由三朵梅花花瓣相連構(gòu)成。優(yōu)點(diǎn)：一是三角分布的梅花型水泥鉆孔樁由于樁基的承載面積大、承載支撐點(diǎn)呈三角形分布，因而樁基的穩(wěn)定性好；二是當(dāng)三角形梅花花瓣構(gòu)成的樁身處于軟土地基時(shí)，其夾角相等的三朵梅花花瓣樁身猶如三柱凸起頂柱作用在軟土地基壁上，確保了水泥土樁在軟土地基中不傾斜、垂直豎立。
【專(zhuān)利說(shuō)明】三角梅花形鉆孔粧及成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種垂直度好、抗傾斜能力好、具有滿負(fù)荷承載能力的三角梅花形鉆孔樁及成形方法，屬水泥鉆孔樁制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]CN1632233 A、名稱(chēng)“雙向攪拌樁的成樁操作方法”，a:整平場(chǎng)地；b:雙向攪拌樁機(jī)定位:起重機(jī)懸吊攪拌機(jī)到指定樁位并對(duì)中；c:攪拌下沉:啟動(dòng)雙向攪拌樁機(jī)，使雙向攪拌樁機(jī)鉆桿沿導(dǎo)向架向下切土，開(kāi)啟送漿泵，向土體噴水泥漿，雙向攪拌樁機(jī)鉆桿上分別正、反向旋轉(zhuǎn)的葉片同時(shí)旋轉(zhuǎn)攪拌水泥土； d:雙向攪拌樁機(jī)鉆桿持續(xù)下沉并攪拌水泥土，直到設(shè)計(jì)深度；e:攪拌提升的同時(shí)，雙向攪拌樁機(jī)鉆桿上正反向旋轉(zhuǎn)的葉片繼續(xù)攪拌水泥土； f:提升、攪拌到地表或設(shè)計(jì)標(biāo)高以上50cm，完成雙向攪拌混凝土鉆孔樁的施工。其不足之處:一是【背景技術(shù)】成型的樁仍為單柱水泥土樁，處于軟土地基的單柱水泥土樁由于樁基面積小、樁四周土質(zhì)稀軟、垂直靠撐力不足以支撐單柱水泥土樁保持垂直，因而極易造成所成型的單柱水泥土樁發(fā)生傾斜而報(bào)廢；二是由于單柱水泥土樁中水泥漿與土的攪拌為同向攪拌，無(wú)法使水泥漿與土之間的混合無(wú)法達(dá)到均勻，因而勢(shì)必造成所成型的單柱水泥土樁樁身強(qiáng)度低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]設(shè)計(jì)目的:避免【背景技術(shù)】中的不足之處，設(shè)計(jì)一種垂直度好、抗傾斜能力好、具有滿負(fù)荷承載能力的三角梅花形鉆孔樁及成形方法。
[0004]設(shè)計(jì)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。1、混凝土鉆孔樁的兩端面及樁身由三朵梅花花瓣相連構(gòu)成的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之一。這樣設(shè)計(jì)的目的在于:由于本申請(qǐng)的混凝土鉆孔樁的樁基(樁端面)呈三角梅花形、樁身由夾角相互相等的三朵梅花花瓣構(gòu)成的整體結(jié)構(gòu)，不僅樁基的支撐面大、呈三角形穩(wěn)定支撐，而且處于軟土中的樁身由于形成的是三角鼎足相互支撐，因而有效地解決了單柱水泥土樁極易傾斜的缺陷。2、三軸鉆桿鉆頭通過(guò)控制器的控制，使三軸鉆桿之間以相互相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之二。這樣設(shè)計(jì)的目的在于:這樣設(shè)計(jì)的目的在于:由于三軸鉆桿呈三角形分布，并且三角形分布的三軸鉆桿之間的鉆孔孔徑半徑之間相互重疊、形成三瓣相互連通的三角形梅花樁孔，該三瓣相互連通的三角形梅花樁孔所成形的攪拌樁，其三角形梅花樁基中的三瓣樁身之間形成桷角之撐，提高了樁基的穩(wěn)定性，而三瓣三角形梅花樁身又極大地增大了樁身與土層之間的接觸面積，不僅提高了樁的承載能力，而且增強(qiáng)了樁身的穩(wěn)定性。3、三朵梅花混凝土鉆孔樁樁身上的有多圈凸起部之間呈間距分布的設(shè)計(jì)，是本發(fā)明的技術(shù)特征之三。這樣設(shè)計(jì)的目的在于:在三朵梅花混凝土鉆孔樁樁身的間距設(shè)有環(huán)向凸起，既猶如樁身的加強(qiáng)筋，又猶如一圈支撐臺(tái)，不僅增大了樁身與地基間的摩擦系數(shù)，有效地提設(shè)樁身的承載力，而且使樁的承載強(qiáng)度得到了有效地提高。
[0005]技術(shù)方案1:一種三角梅花形鉆孔樁，包括混凝土鉆孔樁，所述混凝土鉆孔樁的兩端面及樁身由三朵梅花花瓣相連構(gòu)成。
[0006]技術(shù)方案2:—種三角梅花形鉆孔樁的成形方法，(一)準(zhǔn)備階段:(I)樁位放樣:測(cè)量人員將三角梅花形鋼管打入強(qiáng)風(fēng)化層作為定位樁；(2)將吊裝工字鋼焊接的鋼圍堰導(dǎo)向樁與定位樁分層聯(lián)結(jié)固定，確保導(dǎo)向框位置準(zhǔn)確；(3)插打三角梅花形鋼護(hù)筒，護(hù)筒下沉深度穿過(guò)覆蓋層；(4)插打鋼板樁圍堰，直至穿過(guò)覆蓋層為止；(二)鉆孔階段:(I)安設(shè)三軸鉆機(jī)，使三軸鉆桿中心重合，其水平位移及傾斜度誤差按規(guī)范要求調(diào)整；(2)用三軸沖擊鉆鉆孔時(shí)，應(yīng)待相鄰孔位上已灌注好的混凝土凝固并已達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，才能開(kāi)鉆；(3)三軸鉆孔過(guò)程采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工技術(shù)，在黏土層，適當(dāng)少投泥土，靠鉆進(jìn)自行造漿，在砂土層則加大泥漿濃度固壁，三軸鉆進(jìn)速度始終和泥漿排出量相適應(yīng)；(4)三角梅花孔內(nèi)始終保持0.2kg/cm2的靜水壓力，三角形護(hù)筒內(nèi)水位始終高于水庫(kù)水位，遇松散地層時(shí)，適當(dāng)增大泥漿相對(duì)密度和稠度，盡量減輕沖液對(duì)孔壁的影響，同時(shí)降低轉(zhuǎn)速和鉆壓以滿足施工質(zhì)量控制要求；(5)鉆進(jìn)過(guò)程隨時(shí)留取渣樣，每米不少于I組，在離設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0?1.5m范圍內(nèi)，每30cm留I組，每根樁渣樣不少于3組；(三)清孔階段:(I)鉆孔結(jié)束后，將三軸鉆頭提至距孔底的0.2-0.3m處，使之空轉(zhuǎn)，然后將殘存在孔底的鉆渣吸出；(3)當(dāng)三角梅花形鋼筋籠下沉固定后，再次復(fù)檢孔深和沉渣厚度，若沉渣超標(biāo)，用導(dǎo)管中附屬的風(fēng)管再次清孔，直至全部符合設(shè)計(jì)要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)；(四)灌注混凝土:清完孔之后，將預(yù)制的三角梅花形鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi)，定位后要加以固定，然后用導(dǎo)管灌注混凝土，灌注時(shí)混凝土不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，混凝土連續(xù)灌注到三角梅花形孔頂且等其凝固即得三角梅花形鉆孔粧。
[0007]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，一是三角分布的梅花型水泥鉆孔樁由于樁基的承載面積大、承載支撐點(diǎn)呈三角形分布，因而樁基的穩(wěn)定性好；二是當(dāng)三角形梅花花瓣構(gòu)成的樁身處于軟土地基時(shí)，其夾角相等的三朵梅花花瓣樁身猶如三柱凸起頂柱作用在軟土地基壁上，確保了水泥土樁在軟土地基中不傾斜、垂直豎立。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是混凝土鉆孔樁的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是帶有環(huán)形凸起部的混凝土鉆孔樁的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3是混凝土鉆孔樁的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1:參照附圖1。一種三角梅花形鉆孔樁，包括混凝土鉆孔樁1，所述混凝土鉆孔樁I的兩端面及樁身2由三朵梅花花瓣相連構(gòu)成。三朵梅花花瓣之間的夾角相等或不相等?；炷零@孔樁I中的鋼筋籠3呈三角形梅花形。
[0012]實(shí)施例2:參照附圖2和3。在上述實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，三朵梅花混凝土鉆孔樁I樁身2有多圈凸起部4。位于三朵梅花混凝土鉆孔樁I樁身2上的有多圈凸起部4之間呈間距分布。
[0013]實(shí)施例3:在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上,一種三角梅花形鉆孔樁的成形方法，(一)準(zhǔn)備階段:(I)樁位放樣:測(cè)量人員將三角梅花形鋼管打入強(qiáng)風(fēng)化層作為定位樁；(2)將吊裝工字鋼焊接的鋼圍堰導(dǎo)向樁與定位樁分層聯(lián)結(jié)固定，確保導(dǎo)向框位置準(zhǔn)確；(3)插打三角梅花形鋼護(hù)筒，護(hù)筒下沉深度穿過(guò)覆蓋層；鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時(shí)，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會(huì)向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持比地下水位高的水頭，增加孔內(nèi)靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到這個(gè)作用外，同時(shí)好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。制作護(hù)筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用，不漏水，其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大(旋轉(zhuǎn)鉆約大20cm，潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm)，每節(jié)長(zhǎng)度約2?3m。一般常用鋼護(hù)筒。(4)插打鋼板樁圍堰，直至穿過(guò)覆蓋層為止；(5)鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤(rùn)土)和添加劑組成，具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用，調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過(guò)循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來(lái)確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護(hù)壁效果差；泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)速度。(二)鉆孔階段:(I)安設(shè)三軸鉆機(jī)，使三軸鉆桿中心重合，其水平位移及傾斜度誤差按規(guī)范要求調(diào)整；(2)用三軸沖擊鉆鉆孔時(shí)，應(yīng)待相鄰孔位上已灌注好的混凝土凝固并已達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，才能開(kāi)鉆；(3)三軸鉆孔過(guò)程采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工技術(shù)，在黏土層，適當(dāng)少投泥土，靠鉆進(jìn)自行造漿，在砂土層則加大泥漿濃度固壁，三軸鉆進(jìn)速度始終和泥漿排出量相適應(yīng)；(4)三角梅花孔內(nèi)始終保持0.2kg/cm2的靜水壓力，三角形護(hù)筒內(nèi)水位始終高于水庫(kù)水位，遇松散地層時(shí),適當(dāng)增大泥漿相對(duì)密度和稠度，盡量減輕沖液對(duì)孔壁的影響，同時(shí)降低轉(zhuǎn)速和鉆壓以滿足施工質(zhì)量控制要求；
(5)鉆進(jìn)過(guò)程隨時(shí)留取渣樣，每米不少于I組，在離設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0?1.5m范圍內(nèi)，每30cm留I組，每根樁渣樣不少于3組；(三)清孔階段:鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成樁質(zhì)量與樁身曲直曲。為此，除了鉆孔過(guò)程中密切觀測(cè)監(jiān)督外，在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后，應(yīng)對(duì)孔深孔、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理，避免隔時(shí)過(guò)長(zhǎng)以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。對(duì)于摩擦樁當(dāng)孔壁容易坍塌時(shí)，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm ;當(dāng)孔壁不易坍塌時(shí)，不大于20cm。對(duì)于柱樁，要求在射水或射風(fēng)前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通?？刹捎谜h(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機(jī)清孔，所需設(shè)備不多，操作方便，清孔也較徹底，但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)將泥渣吹出。故:(1)鉆孔結(jié)束后，將三軸鉆頭提至距孔底的0.2-0.3m處，使之空轉(zhuǎn)，然后將殘存在孔底的鉆渣吸出；(3)當(dāng)三角梅花形鋼筋籠下沉固定后，再次復(fù)檢孔深和沉渣厚度，若沉渣超標(biāo)，用導(dǎo)管中附屬的風(fēng)管再次清孔，直至全部符合設(shè)計(jì)要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)；(4)灌注水下混凝土:清完孔之后，將預(yù)制的三角梅花形鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi)，定位后要加以固定，然后用導(dǎo)管灌注混凝土，由于導(dǎo)管下端壁上固有電動(dòng)振動(dòng)棒，因此在灌注時(shí)混凝土邊灌注、邊振動(dòng)，使混凝土連續(xù)在振動(dòng)中灌注到三角梅花形孔頂且等其凝固即得三角梅花形鉆孔樁，灌注時(shí)不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。
[0014]需要理解到的是:上述實(shí)施例雖然對(duì)本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)單文字描述，而不是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種三角梅花形鉆孔樁，包括混凝土鉆孔樁(1)，其特征是:所述混凝土鉆孔樁(I)的兩端面及樁身(2)由三朵梅花花瓣相連構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三角梅花形鉆孔樁，其特征是:三朵梅花花瓣之間的夾角相等或不相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三角梅花形鉆孔樁，其特征是:三朵梅花混凝土鉆孔樁(I)樁身(2)有多圈凸起部(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三角梅花形鉆孔樁，其特征是:位于三朵梅花混凝土鉆孔樁(I)樁身(2)上的有多圈凸起部(4)之間呈間距分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三角梅花形鉆孔樁，其特征是:混凝土鉆孔樁(I)中的鋼筋籠(3)呈三角形梅花形。
6.一種三角梅花形鉆孔樁的成形方法，其特征是: (一)準(zhǔn)備階段 (1)樁位放樣:測(cè)量人員將三角梅花形鋼管打入強(qiáng)風(fēng)化層作為定位樁； (2)將吊裝工字鋼焊接的鋼圍堰導(dǎo)向樁與定位樁分層聯(lián)結(jié)固定，確保導(dǎo)向框位置準(zhǔn)確； (3)插打三角梅花形鋼護(hù)筒，護(hù)筒下沉深度穿過(guò)覆蓋層； (4)插打鋼板樁圍堰，直至穿過(guò)覆蓋層為止； (二)鉆孔階段 (1)安設(shè)三軸鉆機(jī)，使三軸鉆桿中心重合，其水平位移及傾斜度誤差按規(guī)范要求調(diào)整； (2)用三軸沖擊鉆鉆孔時(shí)，應(yīng)待相鄰孔位上已灌注好的混凝土凝固并已達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，才能開(kāi)鉆； (3)三軸鉆孔過(guò)程采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工技術(shù)，在黏土層，適當(dāng)少投泥土，靠鉆進(jìn)自行造漿，在砂土層則加大泥漿濃度固壁，三軸鉆進(jìn)速度始終和泥漿排出量相適應(yīng)； (4)三角梅花孔內(nèi)始終保持0.2kg/cm2的靜水壓力，三角形護(hù)筒內(nèi)水位始終高于水庫(kù)水位，遇松散地層時(shí)，適當(dāng)增大泥漿相對(duì)密度和稠度，盡量減輕沖液對(duì)孔壁的影響，同時(shí)降低轉(zhuǎn)速和鉆壓以滿足施工質(zhì)量控制要求； (5)鉆進(jìn)過(guò)程隨時(shí)留取渣樣，每米不少于I組，在離設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0?1.5m范圍內(nèi)，每30cm留I組，每根樁渣樣不少于3組； (三)清孔階段 (I)鉆孔結(jié)束后，將三軸鉆頭提至距孔底的0.2-0.3m處，使之空轉(zhuǎn)，然后將殘存在孔底的鉆渣吸出； (3)當(dāng)三角梅花形鋼筋籠下沉固定后，再次復(fù)檢孔深和沉渣厚度，若沉渣超標(biāo)，用導(dǎo)管中附屬的風(fēng)管再次清孔，直至全部符合設(shè)計(jì)要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)； (四)灌注混凝土: 清完孔之后，將預(yù)制的三角梅花形鋼筋籠垂直吊放到孔內(nèi)，定位后要加以固定，然后用導(dǎo)管灌注混凝土，灌注時(shí)混凝土不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，混凝土連續(xù)灌注到三角梅花形孔頂且等其凝固即得三角梅花形鉆孔樁。
【文檔編號(hào)】E02D5/36GK104032730SQ201410174655
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】周兆弟 申請(qǐng)人:周兆弟