[实用新型]一种螺旋成孔钻具

说明书

本实用新型创造涉及一种螺旋成孔钻具。螺旋成孔钻具包括辅助成孔部分和主成孔部分；所述主成孔部分，芯管的上端与外管固定，其下端设置钻头门装置，芯管外缠绕螺旋挤土叶片Ⅱ，设有若干挡土挤土块，所述若干挡土挤土块安装在螺旋挤土叶片Ⅱ上并通过芯管和螺旋挤土叶片Ⅱ固定。采用本实用新型创造的钻具进行成孔施工，在成孔过程中，大部分岩土被主成孔部分的钻尖、螺旋挤土叶片Ⅱ直接挤压到孔径向下方向，少部分岩土沿着螺旋挤土叶片Ⅱ的上曲面由下而上传送，在传送过程中，挡土挤土块对岩土进行再次挤向孔径向下方向，使得很少部分岩土被传送到辅助成孔部分。本实用新型创造，适应地质条件广，桩承载能力高，节能高效，绿色环保。

技术领域

本发明创造涉及建筑桩基础施工领域，特别涉及一种螺旋成孔钻具及建筑桩施工方法。

背景技术

现有的建筑桩基础中，现浇桩占有很大的比例，特别是采用泵压灌混凝土，由于具有桩与桩周土间的胶合性好，不受地下水的影响，施工效率高等优点，而更被开发单位青睐。常用的桩型有长螺旋钻孔压灌桩、螺杆桩、SDS桩等。长螺旋钻孔压灌桩是完全排土桩，施工会产生大量残土，成桩的桩底端有虚土，影响桩的承载能力；螺杆桩是部分排土桩，在施工钻进过程中是完全非排土过程，挤土负效应大，特别是可压缩性小的岩土层无法钻进通过，所成桩属于异径桩，桩的抗水平剪切能力弱，承载能力比长螺旋钻孔压灌桩有所提高，残土排放量较之也少了很多；SDS桩是非排土桩，其成桩孔过程是先将柱形桩孔内的岩土通过旋切变成松散自由状，松散的岩土在沿螺旋叶片上传的过程中被挤向桩孔壁，整个上传过程路径很短，挤土集中性强，对于可压缩性小的岩土层很难穿透，成桩的桩底存在虚土，影响桩的承载能力。针对这三种现浇混凝土桩施工存在的缺点。

发明内容

针对上述技术问题，根据单桩承载力的计算公式可知，同桩径同桩长的基桩，不同的成孔方式能改变桩的承载能力。本发明创造提出了通过改变成桩孔的工艺方法，来提高桩周土的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值，从而达到提高桩的承载能力，扩大桩适应性的新的螺旋成孔钻具及成桩施工方法。

本发明创造采用的技术方案是：一种螺旋成孔钻具，包括，由接头、外管和螺旋挤土叶片Ⅰ组成的辅助成孔部分，和由芯管、螺旋挤土叶片Ⅱ和钻头门装置组成的主成孔部分；所述芯管上端与外管固定，下端设置钻头门装置，芯管外缠绕螺旋挤土叶片Ⅱ，螺旋挤土叶片Ⅱ缠绕在芯管上后，螺旋挤土叶片Ⅱ外缘形成的整体外形为圆锥台形。

进一步的，所述螺旋成孔钻具，设有若干挡土挤土块，所述若干挡土挤土块安装在螺旋挤土叶片Ⅱ上并通过芯管和螺旋挤土叶片Ⅱ固定。

更进一步的，所述若干挡土挤土块安装在螺旋挤土叶片Ⅱ上后，所形成的外径小于同直径上螺旋挤土叶片Ⅱ的外径。

进一步的，所述钻头门装置包括折页组、钻尖和钻门；钻尖固定在芯管的下端，其上设有U型缺口，在钻尖两侧，两副钻门分别通过折页组固定在芯管的下端，两副钻门闭合状态时将U型缺口封住。

更进一步的，所述钻头门装置设有两副U型围板，两副U型围板分别固定在钻尖两侧，U型围板上端与芯管的下端固定，U型围板将U型缺口包围在内，钻门的外缘与U型围板的内缘相匹配。

进一步的，芯管为柱形或圆锥台形。

进一步的，外管和芯管的内部形成供混凝土灌入的贯通的通道。

进一步的，所述辅助成孔部分，设有若干接头和若干外管，若干外管通过接头连接在一起后，螺旋挤土叶片Ⅰ缠绕在接头和外管上。

针对中密、密实的砾砂、圆砾、卵石、碎石、及强风化岩土层、中风化软质岩土层等硬质岩土层，利用上述的螺旋成孔钻具，成桩施工方法如下：

1)确定桩孔位；

2)将螺旋成孔钻具与桩机动力头装置和配套泵压灌混凝土设备连接，螺旋成孔钻具主成孔部分的钻尖对准桩孔位；