[发明专利]现浇混凝土管桩施工装置及成桩施工方法

说明书

本发明创造涉及现浇混凝土管桩施工装置及成桩施工方法。包括钻具变径装置、若干标准节钻具和底节钻具；所述钻具变径装置上，外管内主输送管与两个付输送管的一端连接组成人字形结构且内部相通，两个付输送管的另一端伸出外管对称布置在下法兰的外缘处并固定。所述标准节钻具上，两根混凝土灌注管Ⅰ对称地固定布置在芯管Ⅰ的外壁上。所述底节钻具上，两根混凝土灌注管Ⅱ对称地固定布置在芯管Ⅱ的外壁上且其下端处分别设有可开关的挡门装置。钻具变径装置、若干标准节钻具和底节钻具依次连接。主输送管、付输送管、混凝土灌注管Ⅰ和混凝土灌注管Ⅱ连接在一起并相通。本发明创造建筑成本低、桩承载能力高、施工可控性强、质量好、适应地质条件广。

技术领域

本发明创造涉及建筑桩施工领域，具体的涉及现浇混凝土管桩施工装置及成桩施工方法。

背景技术

现有的建筑桩基础设计中，现浇混凝土灌注桩多以圆柱体实心桩为主，桩承载力的计算多以竖向和水平承载力为主，在桩身强度满足要求的情况下，桩的竖向承载能力是由桩周侧摩阻和端阻组成，桩的水平承载能力是由桩身的横截面几何参数来确定的。为了增大单桩的承载能力，通常情况下，都是增大桩径和加长桩身来实现，这样也就增加了成桩混凝土的灌注量，造成建筑成本升高。

发明内容

针对这一普遍问题，本发明创造提出了一种建筑成本低、桩承载能力高、施工可控性强、质量好、适应地质条件广的现浇混凝土管桩施工装置及成桩施工方法。

本发明创造采用的技术方案是：现浇混凝土管桩施工装置，包括钻具变径装置、若干标准节钻具和底节钻具；钻具变径装置、若干标准节钻具和底节钻具依次连接。

所述的钻具变径装置是：环形外管的两端分别设有上法兰和下法兰，堵板安装在上法兰上，外管内主输送管一端与堵板连接，另一端与两个付输送管的一端连接组成人字形结构且内部相通，两个付输送管的另一端伸出外管对称布置在下法兰的外缘处并固定；外管上设有放气孔。

所述的标准节钻具是：两根混凝土灌注管Ⅰ对称地固定布置在芯管Ⅰ的外壁上，螺旋挤土叶片Ⅰ或螺旋叶片安装在芯管Ⅰ的外壁上，芯管Ⅰ的两端分别设有母法兰Ⅰ和公法兰Ⅰ；所述的螺旋挤土叶片Ⅰ截面为梯形，其外缘上设有若干缺口Ⅰ，所述的螺旋叶片截面为矩形。

所述的底节钻具是：两根混凝土灌注管Ⅱ对称地固定布置在芯管Ⅱ的外壁上且其下端处分别设有可开关的挡门装置，芯管Ⅱ的上端设有母法兰Ⅱ，芯管Ⅱ外壁上端为螺旋杆部，下端为光杆部；在芯管Ⅱ螺旋杆部的外壁上安装螺旋挤土叶片Ⅱ，螺旋杆部下端均布安装2、3或4件螺旋叶片，螺旋叶片端部设有切削齿Ⅰ，或者，在芯管Ⅱ螺旋杆部的外壁上安装螺旋叶片，螺旋叶片端部设有切削齿Ⅰ；在芯管Ⅱ的光杆部底端设有切削齿Ⅱ；所述的螺旋挤土叶片Ⅱ截面为梯形，其外缘上设有若干缺口Ⅱ。

通过下法兰和母法兰Ⅰ将钻具变径装置与标准节钻具连接，通过公法兰Ⅰ和母法兰Ⅱ将标准节钻具与底节钻具连接。

主输送管、付输送管、混凝土灌注管Ⅰ和混凝土灌注管Ⅱ连接在一起并相通。

进一步的，上述的现浇混凝土管桩施工装置，所述的钻具变径装置上：上法兰与外管通过筋板Ⅰ固定，下法兰与外管通过筋板Ⅰ固定。

进一步的，上述的现浇混凝土管桩施工装置，所述的标准节钻具上：母法兰Ⅰ和芯管Ⅰ通过筋板Ⅱ固定，公法兰Ⅰ和芯管Ⅰ通过筋板Ⅱ固定。

进一步的，上述的现浇混凝土管桩施工装置，所述的底节钻具上：所述的挡门装置由挡门，折页、挂钩Ⅰ、挂钩Ⅱ和橡胶套构成，挡门一端通过折页与混凝土灌注管Ⅱ连接，另一端设有挂钩Ⅰ，橡胶套将挂钩Ⅰ和设在混凝土灌注管Ⅱ上的挂钩Ⅱ连接在一起。

进一步的，上述的现浇混凝土管桩施工装置，挡门关闭状态时，其最下端高于切削齿Ⅰ的最低处。

更进一步的，上述的现浇混凝土管桩施工装置，挡门关闭状态时，其最下端与切削齿Ⅰ之间的距离为h＝60～300mm。