【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种劲性复合桩，特别是一种螺旋劲性复合桩，同时本专利技术中还涉及了一种螺旋劲性复合桩的施工方法，以及一种劲性螺旋复合桩的施工桩机。
技术介绍
1、工程桩常用的桩型有钻孔灌注桩、预制桩。钻孔灌注桩易产生坍孔、颈缩，桩底沉渣不易清除，桩身质量不易控制，且存在噪声污染严重、泥浆排放量大等环境问题；预制桩易产生挤土效应，对周边环境影响较大，遇密实性砂层施工的难度大，成桩质量难以保证。
2、通过对现有常规桩型的优化，改造形成劲性复合桩先进工艺，可充分发挥地基土与桩材相互结合的复合作用。该工艺按设计桩径要求，在注浆的同时进行搅拌形成水泥土搅拌桩，在搅拌后的水泥土未初凝前（6 h）植入预应力混凝土管桩，构成劲性复合桩。其主要优点如下：
3、1）承载力较高。通过水泥浆与桩体周围土体的搅拌，起到加固的效果，提高了桩端阻力及桩侧摩擦力。
4、2）施工工艺属非挤土工艺（搅拌成孔后植桩），大大降低对周边环境的影响。
5、3）泥浆排放量极少，符合文明施工的要求。
6、4）相对于其他桩型，其成桩速度加快、工效提高、工期缩短。
7、5）预应力混凝土管桩工厂化批量加工，质量可靠，植桩采用成熟工艺，易于操作。
8、6）采用先搅拌成孔后植桩工艺，适用于软土、黏土、粉土、粉砂及风化岩等各种土层。
9、7）采用螺锁式连接，接桩速度快，保证植桩的连续性。
10、8）与传统桩型相比，具备一定的经济优势。
11、但是，现有劲性复合桩的施工方法
12、但是，其仍存在以下的缺点：
13、1）施工场地的地耐力要求较高，在新填土、淤泥土及积水浸泡过的场地施工易陷机，对表土层软弱的地方需事先进行处理；
14、2）过大的压桩力（夹持力）易将管桩桩身夹破夹碎，使管桩出现纵向裂缝；
15、3）在地下障碍物或孤石较多的场地施工，容易出现斜桩甚至断桩。
16、故此，申请人提出了本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的一个专利技术目的是提供一种螺旋劲性复合桩。
2、为了实现上述目的，本专利技术所设计的一种螺旋劲性复合桩，其结构中包括：相复合的水泥土搅拌桩和预应力混凝土管桩，且预应力混凝土管桩位于水泥土搅拌桩的中心；在预应力混凝土管桩的桩体的表面设有螺旋结构的第一桨叶，并在桩体的轴方向上进行延伸；所述预应力混凝土管桩的桩体为螺纹连接的分节式结构。
3、上述桩体的螺纹连接的分节式结构，优选择为：包括至少两个的桩节，每个桩节的一侧端面上设有向外凸起形成的外螺纹螺栓，其另一侧端面上设有向内凹陷形成的内螺纹孔，进一步的，所述外螺纹螺栓和内螺纹孔的纵截面均为等腰梯形结构；
4、在植桩方向上的相邻两个桩节均通过外螺纹螺栓和内螺纹孔相互螺纹锁紧。
5、上述一种螺旋劲性复合桩，其结构中的预应力混凝土管桩在桩基施工进度中采用旋转植入土层中而非如传统静压入土层中，因此对施工场地的地耐力要求相对较低，无需对表土层软弱的地方事先进行处理，在新填土、淤泥土及积水浸泡过的场地均易施工。
6、而且，在桩基施工进度中无需再往管桩桩身上施加过大的压桩力（夹持力），最大程度上避免出现“过大的压桩力（夹持力）将管桩桩身夹破夹碎，使管桩出现纵向裂缝”的情况，同时旋转植入方式的管桩还不易出现斜桩甚至断桩的情况。
7、另外，在同等管桩桩身直径的情况下，本专利技术所提供一种螺旋劲性复合桩，其结构中的预应力混凝土管桩在旋转植入水泥土层后，不但增加了桩身与水泥土的凝固接触面积，而且第一桨叶部分在植桩方向上被压在水泥土层的下方，能够大幅的提升管桩桩身的承载及抗拔能力，进而能够很好的满足承载及抗拔要求更高的桩基施工。
8、本专利技术的第二个专利技术目的是提供上述螺旋劲性复合桩的施工方法，在用以形成水泥土搅拌桩的钻杆钻进土层中的同时预应力混凝土管桩旋转植入土层中。其具体包括以下的步骤：
9、步骤一、测量放线
10、开工前按指定的基准点、总平面定位图及水准点，进行测量放线定位，做好固定标记；
11、步骤二、钻孔搅拌成桩及植桩
12、先将首节钻杆的钻头定位于桩心位置，确认平面位置及钻杆垂直度，后首节钻杆下钻的同时首节预应力混凝土管桩旋转植入，首节钻杆和首节预应力混凝土管桩进至设计标高后以螺纹连接方式进行接钻杆和接桩，以此循环直至钻杆和预应力混凝土管桩进至设计桩深，钻杆钻进至桩底后进行反复喷浆搅拌施工，提升时边注水泥浆边搅拌施工，待水泥浆喷射完毕且搅拌钻杆提升、钻进时电流接近空载电流后，边搅拌边提出钻杆；
13、步骤三、送桩
14、压桩机利用送桩杆将预应力混凝土管桩压至设计标高。
15、同时，本专利技术的第三个专利技术目的是提供上述螺旋劲性复合桩的施工桩机。其包括动力头、钻杆、立柱、液压步履式底盘、斜撑、液压系统和电器系统，其中：
16、动力头始终沿立柱上下往复滑动，动力头工作时由电机通过联轴器带动减速器的高速轴旋转，将动力传给低速轴，所述低速轴（输出端）上形成用于螺纹连接钻杆的螺纹连接端ⅰ以及用于螺纹连接预应力混凝土管桩的螺纹连接端ⅱ，低速轴为中空轴（轴内形成灌注管路），上端通过旋转接头与弯头接通。弯头上设有排气装置，保证灌注时管路内气体排出；
17、所述钻杆为螺纹连接的分节式结构，其中任意的单节钻杆均能够螺纹连接至动力头的螺纹连接端ⅰ上，相邻钻杆之间螺纹的旋向、钻杆和螺纹连接端ⅰ之间螺纹的旋向、相邻预应力混凝土管桩之间螺纹的旋向以及预应力混凝土管桩和螺纹连接端ⅱ之间螺纹的旋向均相一致；首节钻杆上形成钻头，在首节钻杆的表面至少设有一对铰接臂，并均邻近钻头；
18、每对铰接臂相对称分布，在两者之间形成第二桨叶的安装间隙，以及位于该安装间隙内，并且从一侧铰接臂延伸至另一侧铰接臂的限位部；在钻杆的轴方向上每个铰接臂的表面形成上窄下宽的凸起部一；
19、在每对铰接臂之间均设有一个第二桨叶；
20、每个第二桨叶的一侧端部ⅰ位于其对应的一对铰接臂的安装间隙内，该端部ⅰ通过铰接轴铰接至该对铰接臂上，并且在无外作用力的影响下始终架在该对铰接臂的凸起部一上，保持第二桨叶与钻杆之间始终有第二桨叶展开起始角度α，
21、该端部ⅰ上设有向外延伸形成的凸起部二，以及，在该端部ⅰ绕铰接轴中心线的自转过程中位置避让凸起部一的弧形面，该对铰接臂的限位部位于上述凸起部二绕铰接轴中心线的自转轨迹上；
22、在立柱上还设有抱夹，抱夹始终沿立柱上下往复滑动，并位于动力头的下方；
23、所述抱夹上设有在合拢本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种螺旋劲性复合桩，其特征是包括：相复合的水泥土搅拌桩和预应力混凝土管桩，且预应力混凝土管桩位于水泥土搅拌桩的中心；
2.根据权利要求1所述的一种螺旋劲性复合桩，其特征是所述螺纹连接的分节式结构，具体为：包括至少两个的桩节，每个桩节的一侧端面上设有向外凸起形成的外螺纹螺栓，其另一侧端面上设有向内凹陷形成的内螺纹孔；
3.根据权利要求2所述的一种螺旋劲性复合桩，其特征在于：所述外螺纹螺栓和内螺纹孔的纵截面均为等腰梯形结构。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述螺旋劲性复合桩的施工方法，其特征在于：在用以形成水泥土搅拌桩的钻杆钻进土层中的同时预应力混凝土管桩旋转植入土层中。
5.根据权利要求4所述的一种螺旋劲性复合桩的施工方法，其特征是包括以下的具体步骤：
6.一种如权利要求1-3中任一项所述螺旋劲性复合桩的施工桩机，包括动力头、钻杆和立柱，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种螺旋劲性复合桩的施工桩机，其特征在于：所述第二桨叶的另一侧端部Ⅱ的端面与地面之间形成有夹角，并且该夹角为正角β，β＜90°。p>
8.根据权利要求6或7所述的一种螺旋劲性复合桩的施工桩机，其特征在于：至少一对的铰接臂在钻杆的周长方向上环形矩阵分布。
9.根据权利要求6或7所述的一种螺旋劲性复合桩的施工桩机，其特征在于：至少一对的铰接臂在钻杆的轴方向上等距分布。
10.根据权利要求8所述的一种螺旋劲性复合桩的施工桩机，其特征在于：至少一对的铰接臂在钻杆的轴方向上等距分布。
...【技术特征摘要】
1.一种螺旋劲性复合桩，其特征是包括：相复合的水泥土搅拌桩和预应力混凝土管桩，且预应力混凝土管桩位于水泥土搅拌桩的中心；
2.根据权利要求1所述的一种螺旋劲性复合桩，其特征是所述螺纹连接的分节式结构，具体为：包括至少两个的桩节，每个桩节的一侧端面上设有向外凸起形成的外螺纹螺栓，其另一侧端面上设有向内凹陷形成的内螺纹孔；
3.根据权利要求2所述的一种螺旋劲性复合桩，其特征在于：所述外螺纹螺栓和内螺纹孔的纵截面均为等腰梯形结构。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述螺旋劲性复合桩的施工方法，其特征在于：在用以形成水泥土搅拌桩的钻杆钻进土层中的同时预应力混凝土管桩旋转植入土层中。
5.根据权利要求4所述的一种螺旋劲性复合桩的施工方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：何锋，吕兵，俞辰阳，王劲松，庞彬彬，黄伟广，苏绍民，黄鑫，
申请(专利权)人：浙江君铭建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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