[发明专利]变截面钻孔灌注桩(锚杆)的施工方法及钻具

说明书

技术领域：

本发明涉及一种建筑基桩工程中变截面桩的施工方法，尤其是涉及一种勘察、钻孔、扩孔、浇注、检测一体化完成变截面钻孔灌注桩(锚杆)的施工方法及其钻具。 

技术背景：

普通的钻孔灌注桩工艺已受到广泛应用，因为是等截面直孔灌注桩，所以主要发挥的是桩的侧阻力，桩基的端阻力得不到充分发挥。多节三岔挤扩灌注桩(DX桩)，它是一种变截面灌注桩，可发挥各土层的端阻力，使承载力大幅提高。但在施工中钻孔后再进行扩孔，再清孔、下笼、浇注后成桩。本发明是设计一种勘察、钻孔、扩孔、浇注、检测一体化完成的螺旋钻具。它可以完成任意变截面桩，工艺简单，施工质量得到充分保障。并且有效地解决了的挤土效应问题.不但充分发挥了桩的侧阻力，同时也提高了端阻力，使桩的承载力进一步提高。施工过程无泥浆护壁、无成渣、达到经济、快速、环保的施工效果。 

发明内容：

本发明的目的在于：提供一种高效、快捷，集勘察、钻孔、扩孔、浇注、检测一体的变截面钻孔灌注桩(锚杆)的施工方法及其实施该方法专用的变截面螺旋钻具。 

本发明是这样实现的：本发明所述的变截面桩的施工方法，其特征是： 

①将变截面螺旋钻具的钻板安置在下连接管下面，下连接管通过扁销连接内管，下连接管的外表面上安置有螺旋叶片，下面安有底盖和压力侧阻传感器，三组(或N组)上、下旋扩臂通过轴销分别与上、下连接管连接。上连接管外侧安装有螺旋叶片，又通过扁销与外管连接。外管侧面安置有螺旋叶片。外管 上侧面设有外键与动力头连接，外管上部与回转支撑连接，回转支撑又与随动架连接，随动架上安置有顶升油缸，顶升油缸的进油口和回油口分别设置在油缸的侧面，顶升油缸的上部连接上回转支撑，上回转支撑连接内管同时与浇注口连接。 

②施工时，钻机对准桩位将钻具的底盖盖好，钻机动力头转动并向下加压带动变截面螺旋钻具钻入孔中预定深度。 

③启动混凝土泵通过浇注管使混凝土进入内管内。 

④钻具向上旋转的同时底盖打开，边旋转边拔起钻具，到预定扩头的深度时，顶升油缸的进油口进油，顶升油缸升起带动内管向上位移的同时，三组旋扩臂也随之逐渐打开，此时钻机在原深度转动。正转对土体进行切削，反转对土体进行碾压，最后形成一个锥型扩大腔体。然后，回油口进油，顶升油缸带动内管向下位移，使旋扩臂回收。再提升一个高度，重复上述步骤，就可形成多个扩大头的混凝土灌注桩。 

⑤当需要制作带有螺纹的混凝土灌注桩时工作步骤如下：先按上述步骤工作(见特征①、②、③)，当钻进预定深度后，钻具向上旋转，同时底盖打开，边旋转边拔起钻具，这时，也可使顶升油缸的进油口进油，顶升油缸升起带动内管向上位移的同时，三组旋扩臂也随之逐渐打开，到一定程度后，边旋转边上提钻具直至到地面，形成一个带有三头螺纹的混凝土灌注桩。 

⑥当需要制作钢筋混凝土变截面桩时，可在浇注完成后将钢筋笼插入混凝土中形成现浇的混凝土变截面桩于地基中。 

⑦此钻具可根据具体需要，形成有扩大头和螺纹相结合的混凝土变截面桩。 

⑧此变截面螺旋钻具在钻进时，因压力侧阻传感器设置在内管底部，所以在钻进时就相当于静力触探。将地层的端阻及侧阻全部记录，相当于桩的原位 勘察。 

⑨此变截面螺旋钻具在拔起的同时，积分仪可将扩大头面积及侧阻面积乘以它的端阻值和侧阻值，就能计算出桩的承载力。 

本发明的积极效果在于：此钻具能使隐蔽工程施工过程可视化，现场制作模具化、使传统的等截面桩变成任意变截面桩，不仅提高了承载力，更使施工质量得到充分的保障。 

具体体现在： 

①钻孔过程是中空拧入方式钻进的，可做到孔底无沉渣。 

②施工中无泥浆护壁，故施工场地干净、快速、环保。 

③施工过程中无噪音、无振动。 

④变截面桩不但提高了桩的侧阻力还提高桩的端阻力，使承载力大大提高。 

⑤施工过程集勘察、钻孔、扩孔、浇注、检测一体化，施工质量得到充分保证。 

附图说明：

图1是本发明施工用变截面螺旋钻具的结构示意图 

图2是本发明施工用变截面螺旋钻具的下部结构示意图 

图3是本发明施工用变截面螺旋钻具的上部结构示意图 

图4是本发明施工用变截面螺旋钻具仰视示意图 

具体实施方式：

如图1、图2、图3、图4所示：