预应力预制构件螺旋式竹节桩及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种预应力预制构件螺旋式竹节桩及其施工方法，所述预应力预制构件螺旋式竹节桩包括桩体，所述桩体外壁上轴向间隔设有多个螺旋状凸体，形成螺旋竹节式形状；所述螺旋状凸体与桩体上下连接面均为坡面，所述桩体上端部设有凸台，所述的凸台上端面设有连接两桩体的机械快插件；所述的螺旋式竹节桩有多种组合方式；所述凸台上端面安装有下旋用凸盘，所述凸盘用均布的三根螺栓紧固在凸台上端面上。与现有技术相比，本发明专利技术具有承载能力强，稳定性高，施工效率高，成本造价低等优点。

Prestressed prefabricated component spiral bamboo pile and construction method thereof

The invention relates to a spiral type prestressed precast composite pile and construction method of the prestressed precast spiral composite pile comprises a pile body, the pile wall is provided with a plurality of axially spaced spiral convex body, forming a spiral bamboo type shape; the helical convex body and the pile body on the connecting surface is the slope, the upper part of the pile body is provided with a boss, the boss is arranged at upper end of connecting two pile machinery quick plug-in; spiral bamboo pile a variety of combinations; the top surface of the protrusion provided with the convex plate with backspin, three bolts fastening the flange are used the cloth on the boss face. Compared with the prior art, the invention has the advantages of strong carrying capacity, high stability, high construction efficiency, low cost and low cost, etc..

【技术实现步骤摘要】
预应力预制构件螺旋式竹节桩及其施工方法
本专利技术涉及一种预应力预制构件螺旋式竹节桩，主要应用于市政基础、工业及民用工程建设中的地基加固、改良及防止土方位移等领域。
技术介绍
管桩于20世纪60年代起源于日本，80年代，首先在我国沿海一带得到应用，后逐步传入内陆省份。一般混泥土管桩的承载能力取决于两个参数，一个是管桩端面的大小，另一个是管桩桩身面积的大小。在我国沿海软弱的地基工程中，管桩端面的承载力占整个管桩承载力的10％～20％左右，管桩桩身与周围基础土之间的摩擦力所形成的承载力占整个管桩的80％以上。而目前普通的混泥土管桩形状上基本是等直径的圆柱体，此种机构的混泥土管桩的端面面积较小，从而使得管桩的端面承载力较小；另外，此种管桩为等直径圆柱体，使得桩身表面积较小，使得桩身与周围的基础土之间的摩擦力较小，从而使得管桩的承载力较小。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种承载能力强，稳定性高，施工效率高，成本造价低的桩基工程用桩。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种预应力预制构件螺旋式竹节桩，包括桩体，所述的桩体外壁上轴向间隔设有多个螺旋状凸体，形成螺旋竹节式形状；所述的螺旋状凸体与桩体上下连接面均为坡面，所述桩体上端部设有凸台，所述的螺旋状凸体直径比桩身直径大100-300mm；所述的凸台上端面设有连接两桩体的机械快插件；所述的螺旋式竹节桩有多种组合方式；所述凸台上端面安装有下旋用凸盘，所述凸盘用均布的三根螺栓紧固在凸台上端面上。所述的螺旋状凸体与桩身上下连接面均为坡面，所述坡面轴向高度为50～250mm。所述的相邻两个螺旋状凸体的间距为800～1500mm。所述的螺旋状凸体的外圆周面的轴向宽度为50～200mm。所述的凸台直径为450～2000mm。所述预应力预制构件螺旋式竹节桩有以下几种连接方式：预应力预制构件螺旋式竹节桩与其他形式竹节桩连接，预应力预制构件螺旋式竹节桩与管桩之间的连接，预应力预制构件螺旋式竹节桩与其他形式竹节桩、管桩综合连接。所述的凸台上端面设有连接两桩体的机械快插件。所述的凸台上端面安装有下旋用凸盘，所述凸盘用均布的三根螺栓紧固在凸台上端面上，所述凸盘可拆卸循环利用。一种预应力预制构件螺旋式竹节桩的施工方法，包括以下两种步骤：其一：1)平整施工场地，根据施工图放出实样；2)根据施工图要求开沟槽；3)将搅拌桩机移动到待施工位置，启动动力组件，水泥搅拌系统，监控组件，进入搅拌施工，做好一组搅拌桩，然后移位至下一幅桩等待施工；4)钻孔桩机就位，履带吊车将预应力预制构件螺旋式竹节桩吊至钻孔桩机接桩位置；5)钻孔桩机动力头下移，动力组件上的接桩卡槽与螺旋式竹节桩凸台上端面的凸盘对接；6)启动钻孔桩机的动力组件，动力组件驱动预应力预制构件螺旋竹节桩旋转，动力组件里的智能压力装置可根据桩体的旋转速度实时调节压桩的压力边加压旋转边下沉，直至下沉到预设位置，提升动力组件，并将预应力预制构件螺旋式竹节桩凸台上端面的凸盘连同螺栓一起拆下备用，等待下一节桩的对接；7)参照步骤4、步骤5中的方法将另一节桩(其他形式竹节桩、管桩)与桩机连接，并通过机械快插件与桩机里的第一根预应力预制构件螺旋式竹节桩连接固定，启动动力组件，动力组件驱动第二节桩边加压旋转边下沉，直至预设位置；8)可根据图纸要求设计的桩底标高，对接第三节桩、第四节桩，直至达到设计的桩底标高；9)动力组件上移使动力组件与预应力预制构件螺旋式竹节桩断开连接，动力组件复位，等待下一组桩的施工；10)移至第二组继续施工。其之二：1)平整施工场地，根据施工图放出实样；2)将钻杆连接可伸缩式钻头后从预应力预制构件螺旋式竹节桩中心孔下端穿入；3)将钻孔桩机移动到待施工位置，履带吊车进场将步骤2所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩吊起移至钻孔桩机接桩位置；4)将步骤2所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩里的钻杆连接到钻孔桩机的第一动力头内，预应力预制构件螺旋式竹节桩通过凸盘固定在桩机第二动力头的接桩卡槽里；5)开启主机进行监控，控制预先设置的数据：每米下降深度、每米喷浆量、设计桩底标高、设计桩顶标高、总喷浆量和总搅拌时间；6)启动水泥浆搅拌系统，将水泥浆通过浆泵对钻杆进行供浆，同时通过流量仪实时监测供浆量；7)启动动力组件，第一动力头驱动钻杆旋转，钻杆带动可伸缩式钻头边下沉边喷浆边搅拌，第二动力头带动预应力预制构件螺旋式竹节桩边加压旋转边下沉，直至下沉到预设位置，且主机通过垂直度实时监测仪实时监测钻杆的垂直度，第二个动力头里的智能压力装置可根据桩体的旋转速度实时调节压桩的压力；关闭动力组件，断开钻杆与第一动力头的连接，预应力预制构件螺旋式竹节桩与第二动力头的连接，两个动力头复位，等待下一根桩的对接；8)参照步骤2、步骤3中的方法将另一节桩(其他形式竹节桩、管桩)与钻孔桩机连接，并通过机械快插件与埋在桩基里的第一根预应力预制构件螺旋式竹节桩连接固定，启动动力组件，第一动力头驱动钻杆旋转，钻杆带动可伸缩式钻头边下沉边喷浆边搅拌，第二动力头带动第二节桩边加压旋转边下沉，直至下沉到设计桩底标高位置；9)桩机液压系统向两动力头之间的回程油缸施加压力，油缸活塞伸长，导致第一动力头上移，然后带动钻杆一起上移，可伸缩式钻头叶片上的固定销受剪力后拉断，上搅拌叶片、回转叶片、下搅拌叶片收缩，启动卷扬机，将钻杆连同可伸缩式钻头一起拔出；10)拆卸钻杆，可伸缩式钻头留待备用，移至第二组继续施工。所述施工方法一适用于直径小于800mm的预应力预制构件螺旋竹节桩；所述的施工方法二适用于直径大于等于800mm的预应力预制构件螺旋竹节桩。与现有技术相比，本专利技术提供的预应力预制构件螺旋式竹节桩设有螺旋式凸体，所述螺旋式凸体有较大的承压能力，又有较强的抗拔能力。由于多个螺旋式凸体的存在，可增加桩的稳定性和桩的端阻力；采用凸台设计可以用小直径的预应力预制构件螺旋式竹节桩代替大直径的复合配筋桩、高强管桩等各种预制桩，节约材料，降低生产成本，所述桩采用螺旋式竹节设计，沉桩施工时，螺旋竹节钻进式下沉，可以减小下沉阻力，提高沉桩速度，缩短施工周期。附图说明图1为桩体结构示意图1凸台2上端部3机械快插件4桩体5螺旋式凸体6坡面7凸盘8螺栓图2为预应力预制构件螺旋竹节桩与其他单一桩之间自由组合示意图2-1其他形式竹节桩2-2管桩2-3预应力预制构件螺旋竹节桩图3为预应力预制构件螺旋竹节桩与其他形式竹节桩、管桩之间的自由组合图图4搅拌工艺9搅拌桩机10搅拌桩截面图5吊桩工艺111履带吊车12钻孔桩机图6接桩工艺113接桩卡槽图7沉桩工艺1图8两桩体连接工艺1图9钻杆桩体安装工艺14钻杆15可伸缩式钻头图10吊桩工艺2图11接桩工艺216第一动力头17第二动力头图12-1沉桩工艺2图12-2动力头复位工艺图13两桩体连接工艺2图14-1钻杆拔出工艺图14-2钻头回缩示意图18上搅拌叶片19固定销20回转叶片21下搅拌叶片图14-3钻头张开示意图具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图1所示，一种预应力预制构件螺旋式竹节桩，所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预应力预制构件螺旋式竹节桩，其特征在于，所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩包括桩体，所述的桩体外壁上轴向间隔设有多个螺旋状凸体，形成螺旋竹节式形状；所述的螺旋状凸体与桩体上下连接面均为坡面，所述桩体上端部设有凸台，所述的螺旋状凸体直径比桩身直径大100‑300mm；所述的凸台上端面设有连接两桩体的机械快插件；所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩有多种组合方式；所述凸台上端面安装有下旋用凸盘，所述凸盘用均布的三根螺栓紧固在凸台上端面上。

【技术特征摘要】
1.一种预应力预制构件螺旋式竹节桩，其特征在于，所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩包括桩体，所述的桩体外壁上轴向间隔设有多个螺旋状凸体，形成螺旋竹节式形状；所述的螺旋状凸体与桩体上下连接面均为坡面，所述桩体上端部设有凸台，所述的螺旋状凸体直径比桩身直径大100-300mm；所述的凸台上端面设有连接两桩体的机械快插件；所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩有多种组合方式；所述凸台上端面安装有下旋用凸盘，所述凸盘用均布的三根螺栓紧固在凸台上端面上。2.根据权利要求1所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩，其特征在于，所述的螺旋状凸体与桩身上下连接面均为坡面，所述坡面轴向高度为50～250mm。3.根据权利要求1所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩，其特征在于，所述的相邻两个螺旋状凸体的间距为800～1500mm。4.根据权利要求1所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩，其特征在于，所述的螺旋状凸体的外圆周面的轴向宽度为50～200mm。5.根据权利要求1所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩，其特征在于，所述的凸台直径为450～2000mm。6.根据权利要求1所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩，其特征在于，所述预应力预制构件螺旋式竹节桩有以下几种连接方式：预应力预制构件螺旋式竹节桩与其他形式竹节桩连接,预应力预制构件螺旋式竹节桩与管桩之间的连接,预应力预制构件螺旋式竹节桩与其他形式竹节桩、管桩综合连接。7.根据权利要求1所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩，其特征在于，所述的凸台上端面设有连接两桩体的机械快插件。8.根据权利要求1所述的预应力预制构件螺旋式竹节桩，其特征在于，所述的凸台上端面安装有下旋用凸盘，所述凸盘用均布的三根螺栓紧固在凸台上端面上，所述凸盘可拆卸循环利用。9.一种预应力预制构件螺旋式竹节桩的施工方法，其特征在于，包括以下两种步骤：其一：1)平整施工场地，根据施工图放出实样；2)根据施工图要求开沟槽；3)将搅拌桩机移动到待施工位置，启动动力组件，水泥搅拌系统，监控组件，进入搅拌施工，做好一组搅拌桩，然后移位至下一幅桩等待施工；4)钻孔桩机就位，履带吊车将预应力预制构件螺旋式竹节桩吊至钻孔桩机接桩位置；5)钻孔桩机动力头下移，动力组件上的接桩卡槽与预应力预制构件螺旋式竹节桩凸台上端面的凸盘对接；6)启动钻孔桩机的动力组件，动力组件驱动预应力预制构件螺旋式竹节桩旋转，动力组件里的智能压力装置可根据桩体的旋转速度实时调节压桩的压力边加压旋转边下沉，直至下沉到预设位置，提升动力组件，并将预应力预制构件螺旋式竹节桩凸台上端面的凸盘连同螺栓一起拆下备用，等待下一节桩的对接；7)参照步骤4、...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓东，周玉石，谢曙东，谢益飞，赵伟明，黄立伟，鲍国强，汤武，张群，刘泽海，
申请(专利权)人：上海城地建设股份有限公司，上海城地岩土设计有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31