[发明专利]一种长螺旋钻孔挤密半取土扩底灌注桩施工方法

说明书

技术领域

    本发明涉及钢筋混凝土灌注桩的施工方法，具体涉及一种长螺旋钻孔挤密半取土扩底灌注桩施工方法。

背景技术

目前在以非基岩为持力层的地质情况下，上部荷载极大的高层、超高层建筑工程为保证不超过地基承载力，一般采用加大桩径、增加桩身长度来提高单桩承载力；但是，加长加大桩体直径必然会导致混凝土用量巨增，而且，当桩体长度和直径之比过大时，桩体的承载力以及抗剪能力显著降低。但是目前扩底灌注桩施工过程中的钻孔、扩底、灌注、成桩等工序，需要多台机械设备合作完成，其施工效率较低，操作复杂，维修保养成本较高，所以现有的扩底灌注桩施工方法及设备严重制约了桩基行业的发展。

发明内容

   本发明要解决的技术问题是提供一种施工速度快、承载力高的长螺旋钻孔

挤密半取土扩底灌注桩施工方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种长螺旋钻孔挤密半取土扩底灌注桩施工方法，其特征在于包括以下步骤：

第1步：采用装有特种入岩钻头的长螺旋钻机施工至预定桩孔深度，后提出长螺旋钻机；

第2步：将长螺旋钻机排出的岩土回填到桩孔内，再次用装有特种入岩钻头的长螺旋钻机进行挤压钻孔至预定深度，后提出长螺旋钻机；

第3 步：在钻杆底部更换上扩孔器，放入桩孔底部进行扩孔施工；

第4步：扩孔结束后提出长螺旋钻杆，在钻杆底部更换上多功能清渣筒，放入桩孔底部进行清渣施工；

第5步：桩孔底部残渣清完后，开启多功能清渣筒底部的混凝土输出阀门，通过混凝土泵向桩管内灌注混凝土；

第6步：吊入钢筋笼，利用振动器和钢筋笼自重将钢筋笼振入定位。

所述特种入岩钻头结构为：包括双螺双头钻头，所述双螺双头钻头上对称设置有切削齿和清渣刀，所述双螺双头钻头顶部设置有钻尖。

所述切削齿由子弹头钻头和底座组成，所述底座焊接在螺旋片上，所述子弹头钻头卡接在底座内。

所述清渣刀由铲刀和支架组成，所述支架焊接在螺旋片上，所述铲刀通过插销固定在支架上。

所述钻尖优选为麻花状。

所述多功能清渣筒结构为：包括筒体，所述筒体顶部设置有与长螺旋钻杆连接的连接部件，底部设置有与筒体同心的扇形底板，所述筒体内设置有带中空流道的钢管，所述钢管下端固定连接在扇形底板上，所述扇形底板下部设置有可绕钢管旋转的收土板，所述钢管底部设置有阀门，所述扇形底板上设置有挡块。

所述收土板的边缘上设置有倾斜向下的铲土板。

所述阀门由两个半月形挡板构成，所述半月形挡板上设置有月牙形通槽，所述挡板一端通过销轴固定在钢管底部，另一端通过销轴穿过月牙形通槽限制在收土板上。

所述扇形底板与筒体底部通过铰链相连接。

本方法适用于填土、淤泥、粉土、粘土、沙土、卵石和中风化等岩层以及各类建（构）筑物基础桩，在有地下水的地层施工时，不需加放钢模护筒及泥浆护壁，可一机完成水下灌注，在非饱合土质层中几乎不需取土，在饱和土质层中成桩取土量仅为传统工艺的70%左右，通过二次钻孔挤密，桩周土质的密实度、桩身的侧阻力得到大幅提高，桩径一般可达600～1000mm，桩长可达30米深以内，扩底直径最大可达到1600mm。

本方法所用钻头是在传统钻头基础上改进的特种入岩钻头，它利用长螺旋钻孔机的扭力和压力，使得钻头上的切削齿对地质岩层进行切削、破碎，钻头上的清渣刀对已破碎的渣土进行清理，最后由长螺旋钻孔机的螺旋片把多余的渣土清出孔外，有效的解决了钻头入岩和防止桩基沉降问题。

本方法所用清渣筒在原清渣筒内部设置有用于浇注混凝土的带中空流道的钢管，使其与长螺旋钻杆的中空流道相对接，同时在清渣筒钢管底部设计有混凝土出口阀门，当长螺旋钻杆顺时针转动时混凝土出口自动关闭，清渣筒通过铲土板进行清渣作业，当长螺旋钻杆逆时针转动时混凝土出口开启进行混凝土的灌注作业，有效的解决了清渣筒只能清渣，不能灌注混凝土的技术难题。

本发明具有其它机械钻孔桩、人工挖孔桩不可比拟的工艺先进、操作简便、应用范围广、成桩速度快、扩底效果好、不排泥浆、不需护壁、一机作业、清渣后一气成桩、机械化程度高、安全可靠和大幅降低工程造价、大幅提高桩的承载力等优势，实现了桩基的钻孔、扩底、灌注、成桩一机化作业，解决了长期以来一直困扰桩基行业的这一难题，填补了我国桩基行业的一项空白。

附图说明

图1是本发明施工步骤图；

图2是本发明特种入岩钻头示意图；

图3是本发明多功能清渣筒主视图；