[发明专利]一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法

说明书

一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法，包括中芯杆、套杆、套杆螺纹壁、套杆螺纹壁驱动装置、中芯杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁驱动装置；套杆套设在中芯杆上，套杆能够沿着中芯杆轴向滑动；套杆螺纹壁设置在套杆外侧，套杆和套杆螺纹壁之间通过套杆螺纹壁驱动装置连接；中芯杆螺纹壁设置在中芯杆外侧，中芯杆螺纹壁和中芯杆之间通过中芯杆螺纹壁驱动装置连接；套杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁能够围成完整的螺纹柱。本发明在钻孔灌注桩施工过程中，在常规直壁钻孔灌注桩成孔后，将孔壁挤压形成螺纹状，增大桩与土之间的侧摩阻力，从而达到在桩径不变的前提下，提高桩基承载力，或者相同承载力要求时，可以缩小桩径或桩长，实现节约工程造价的目的。

技术领域

本发明涉及桩基工程中的钻孔灌注桩领域，特别涉及一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法。

背景技术

桩基工程中钻孔灌注桩按照受力特点分为端承桩和摩擦桩，端承桩的承载力主要来源于桩端坚实土层或基岩的阻力；摩擦桩的承载力主要来源于桩身与土之间的侧摩阻力。当钻孔灌注桩成孔后，将孔壁挤压形成螺纹状，使桩与土之间侧摩阻力提高，可以提高摩擦桩的承载力。当前混凝土螺纹桩主要为预制桩，通过在桩体施加扭矩挤入土体，桩体所能承受的扭矩受混凝土强度的限制，其桩径和桩长相对较小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置及成孔方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔装置，包括中芯杆、套杆、套杆螺纹壁、套杆螺纹壁驱动装置、中芯杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁驱动装置；套杆套设在中芯杆上，套杆能够沿着中芯杆轴向滑动；套杆螺纹壁设置在套杆外侧，套杆和套杆螺纹壁之间通过套杆螺纹壁驱动装置连接；中芯杆螺纹壁设置在中芯杆外侧，中芯杆螺纹壁和中芯杆之间通过中芯杆螺纹壁驱动装置连接；套杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁能够围成完整的螺纹柱。

进一步的，套杆螺纹壁驱动装置包括四个套杆双向液压油缸，四个套杆双向液压油缸均分为两组，对称设置在套杆的两侧，套杆双向液压油缸的输出端连接在套杆螺纹壁上。

进一步的，相同一侧的两个套杆双向液压油缸输出方向相交；套杆双向液压油缸的两端分别与套杆和套杆螺纹壁铰接。

进一步的，中芯杆螺纹壁驱动装置包括四个中芯杆双向液压油缸，四个中芯杆双向液压油缸均分为两组，对称设置在中芯杆的两侧，中芯杆双向液压油缸的输出端连接在中芯杆螺纹壁上。

进一步的，相同一侧的两个中芯杆双向液压油缸输出方向相交；中芯杆双向液压油缸的两端分别与中芯杆和中芯杆螺纹壁铰接。

进一步的，套杆侧壁上开设有两个对称的轴向槽，套杆的一端设置有限位帽。

进一步的，中芯杆中部设置有和限位帽相匹配的限位块。

进一步的，套杆螺纹壁和中芯杆螺纹壁均为两块结构相同的螺纹壁，限位帽和限位块相接触时，两块套杆螺纹壁和两块中芯杆螺纹壁围成完整的螺纹柱。

进一步的，螺纹柱表面的螺纹为连续螺纹。

进一步的，一种混凝土钻孔灌注螺纹桩的成孔方法，包括以下步骤：

套杆上提，使套杆螺纹壁与中芯杆螺纹壁上下错开；

收缩双向液压缸使套杆螺纹壁与中芯杆螺纹壁处于收拢状态；

在常规的直壁钻孔灌注桩桩孔成型后，将该装置下放至孔底或设定深度处，所选装置的内径应与常规钻孔灌注桩孔径相同；

伸展中芯杆上双向液压油缸，使中芯杆螺纹壁在上下导槽和液压油缸的作用下展开；

将套杆下放至底部，使套杆螺纹壁在上下导槽和液压油缸的作用下展开，与中芯杆螺纹壁形成整体结构；