[发明专利]一种预制装配式混凝土组合桩及成桩工艺

权利要求书

1.一种预制装配式混凝土组合桩，包括先导螺旋桩组件(1)和若干组预制钢筋混凝土方桩组件(2)，其特征在于，所述先导螺旋桩组件(1)由引导段钢管(3)、螺旋叶片(4)、螺旋钻头(5)、注浆嘴(6)、高强螺母一(7)、上表面封口钢板一(8)；所述引导段钢管(3)的底端设有所述螺旋钻头(5)，且所述引导段钢管(3)的外壁环绕设有所述螺旋叶片(4)，所述螺旋叶片(4)的下方且位于所述引导段钢管(3)的两侧设有对称设置的所述注浆嘴(6)，所述引导段钢管(3)的顶端设有呈交叉设置的所述上表面封口钢板一(8)，且所述引导段钢管(3)的顶端设有所述高强螺母一(7)；

所述预制钢筋混凝土方桩组件(2)由上表面封口钢板二(9)、延长段钢管(10)、空心螺杆(11)、钢刺钉(12)、钢筋笼(13)、混凝土(14)、下表面封口钢板(15)和高强螺母二(16)组成，其中，所述延长段钢管(10)的底端横向设有所述下表面封口钢板(15)，所述延长段钢管(10)的底端设有与所述高强螺母一(7)相匹配的所述空心螺杆(11)，所述延长段钢管(10)的顶端设有横向设置的所述上表面封口钢板二(9)，且所述延长段钢管(10)的顶端设有所述高强螺母二(16)；所述延长段钢管(10)的外壁环绕设有若干均匀分布的所述钢刺钉(12)，所述上表面封口钢板二(9)与所述下表面封口钢板(15)之间设有套设于所述延长段钢管(10)上的所述钢筋笼(13)，所述上表面封口钢板二(9)与所述下表面封口钢板(15)之间填充有所述混凝土(14)，所述上表面封口钢板一(8)与所述下表面封口钢板(15)之间通过连接机构相连接；

所述连接机构包括位于上表面封口钢板二(9)底端的法兰盘(17)，所述下表面封口钢板(15)的顶端设有连接角板(18)，所述法兰盘(17)内设有对称设有横向设置的加强板一(19)和加强板二(20)，所述加强板一(19)的底端设有若干均匀分布与所述加强板二(20)相连接的加强件(21)，所述法兰盘(17)的底端设有长螺栓(22)，所述长螺栓(22)的顶端依次贯穿所述法兰盘(17)、所述上表面封口钢板一(8)和所述下表面封口钢板(15)并与所述连接角板(18)相连接，所述加强板一(19)的底端且位于所述法兰盘(17)内设有短螺栓(23)，所述短螺栓(23)的顶端依次贯穿加强板一(19)、所述上表面封口钢板一(8)和所述下表面封口钢板(15)并与所述连接角板(18)相连接；所述连接角板(18)由L型板一(24)、L型板二(25)和加强块(26)组成，所述加强块(26)位于所述L型板一(24)与所述L型板二(25)之间，所述加强块(26)内设有对称设置的工型钢(27)，所述L型板一(24)的一侧对称设有贯穿所述加强块(26)并与所述L型板二(25)相连接的连接螺栓(28)，所述连接螺栓(28)贯穿所述工型钢(27)，且所述工型钢(27)内的两侧对称设置的稳固块(29)；所述加强块(26)内且位于两组所述工型钢(27)之间设有螺杆(30)，所述螺杆(30)的一端贯穿所述上表面封口钢板一(8)和所述下表面封口钢板(15)与所述法兰盘(17)相连接；

所述法兰盘(17)上开设有与所述螺杆(30)相匹配的通孔(31)，所述法兰盘(17)的底端设有套设于所述螺杆(30)上的连接螺母(32)；所述L型板一(24)和所述L型板二(25)上均设有延伸至所述法兰盘(17)内并与所述加强板一(19)相连接的加强螺栓；所述先导螺旋桩组件(1)与所述预制钢筋混凝土方桩组件(2)的桩身长度为2-4m，所述引导段钢管(3)的外径为100-300mm，所述螺旋叶片(4)的直径为引导段钢管(3)外径的4-5倍，所述引导段钢管(3)的间距为112倍的所述螺旋叶片(4)直径，所述引导段钢管(3)数量为2-3个；所述螺旋钻头(5)为圆锥形，所述螺旋钻头(5)的底面直径为所述引导段钢管(3)外径的1.5-2倍；所述注浆嘴(6)呈“V”型分布，所述注浆嘴(6)的外径为所述引导段钢管(3)外径的20-30％，所述注浆嘴(6)的内径为5-10mm，所述注浆嘴(6)与所述引导段钢管(3)的夹角为30-60°；

所述预制钢筋混凝土方桩直径小于所述螺旋叶片(4)直径，所述上表面封口钢板一(8)和所述下表面封口钢板(15)的长度大于预制钢筋混凝土方桩上、下表面对角线长度，小于或等于所述螺旋叶片(4)直径；利用螺旋桩作为先导桩，而后安装预制钢筋混凝土方桩，将锤击成桩方式替换为旋进成桩；利用螺栓、螺母拼接每段桩基，将焊接连接替换为装配式组合连接；在旋进成桩的同时结合注浆工艺，能够在成孔的同时注入水泥净浆，减小了成桩过程中的阻力，使方桩更易旋入土中，增加了桩身的直径与先导螺旋桩的局部刚度。