[实用新型]挤排土复合叠加相套钻具

说明书

本实用新型涉及建筑技术领域，尤其是涉及一种挤排土复合叠加相套钻具。该钻具包括：依次同轴套设的外套筒钻具、中间套筒钻具和中心钻具，各个钻具均具有挤、排土复合功能；该钻具的各个联动装置为叠加相套式，通过与辅助设备提升机构相配合，最终可形成一种挤排土复合叠加相套钻具制备的CFG变径倒锥台阶型桩。因此桩型的优化，钻具功能的改进，综合体现了工法的三高特点：高质量、高速度、高效益。节能、减排的绿色施工工法使企业受益，业主受益，社会受益。

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，尤其是涉及一种挤排土复合叠加相套钻具以及CFG变径倒锥台阶型桩。

背景技术

现有桩型缺陷：在改革开放的浪潮中，建筑业有了飞速发展，建筑工程对地基基础的设计、施工要求越来越高，砼桩和钢筋砼桩基础和复合地基在高层建筑、桥梁、港口等工程中得到广泛应用，为了使砼桩和钢筋砼桩满足抗弯、抗剪切，提高承载力和抗震要求等设计要求，人们不断对砼桩和钢筋砼桩的形状进行改进。以期进一步满足设计要求，节约原材料用量，提高工程质量及缩短施工进度。以现有设备与工艺建造的传统桩型，其纵横断面通常是不随桩长而变化的圆形或方形桩，其承载力主要由桩侧的摩阻力及桩端的端阻力组成。

现有工法缺陷：在建筑结构或铁路、公路软基处理中，需要进行处理场地土的地基土由浅到深根据等效剪切波速值变化规律一般可划分为软弱场地土、中软场地土、中硬场地土、坚硬场地土。根据场地土软硬程度和土层深度可以把地基土简单划分为挤土区(软弱场地土、中软场地土，其中含水量较高或饱和黏性土除外)；排土区(中硬场地土、坚硬场地土除外)。

为提高地基土的承载力和提高地基的压缩模量，一般采取以桩体置换地基土为主的长螺旋压灌桩—CFG桩工法。近年来又发展出一种新型工法—螺杆桩，该工法是通过改进设备、增加自重，加大动力机构动能，使之钻具扭矩变大。该钻具成孔、成桩时采用同步技术，成孔时以挤土为主，钻进并挤土到设计深度后，反转同步技术提钻同时压灌砼成桩至设计标高，因此出土量很少，加密了桩周土。

上述两种工法在适合的地层中都不同程度的增加了地基土的承载力。但对于复杂的地基土层，两种工法所使用的钻具功能较为单一，在浅层的可挤土区，CFG桩工法只能简单地置换土，造成桩周土侧摩阻力降低；在深层较硬的排土区，螺杆桩工法进一步加大扭矩去挤扩，造成钻进困难，影响工效，如对密实砂性土，企图挤扩它，会破坏其结构性强度，甚至发生剪胀，侧摩阻力及端阻力反而降低。两种工法的功能单一性，不能因地制宜处理地基土，造成了一定的成本浪费，影响了单桩承载力发挥效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种CFG变径倒锥台阶型桩和挤排土复合叠加相套钻具，以解决现有设备的工法单一，适应性差的弊病，以解决成本浪费，单桩承载力不高的技术问题。

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型提供一种挤排土复合叠加相套钻具，其包括：依次同轴套设的外套筒钻具、中间套筒钻具和中心钻具；

其中，所述外套筒钻具、中间套筒钻具和中心钻具之中至少一者由一具有挤、排土复合功能的钻具主体构成；所述钻具主体的中芯管的外径自下而上逐渐增加，并按照预定的挤土比进行变化；所述挤土比被定义为中芯管外直径与钻具主体直径之比；所述钻具主体的螺旋叶片的宽度自下而上逐渐减小，以使所有螺旋叶片的外轮廓呈等直径分布；

所述中心钻具设置有第一联动装置；所述中间套筒钻具设置有第二联动装置；所述外套筒钻具设置有第三联动装置；当所述外套筒钻具被向上提升时，所述第三联动装置能够套设并锁定于所述第二联动装置上，所述第二联动装置能够套设并锁定于所述第一联动装置上。

作为一种进一步的技术方案，所述中心钻具包括：空心钻杆、可开合的钻头和第一螺旋叶片；所述第一螺旋叶片沿所述空心钻杆的轴向设置于所述空心钻杆的外壁上，所述钻头连接于所述空心钻杆的下端，所述第一联动装置同轴设置于所述空心钻杆的上端，在所述第一联动装置上设置有第一法兰盘；