空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，包括兩端開口的第一管體和套接其內的第二管體；第一管體包括內管和外管，外管外壁設螺旋扇葉，外管內壁和內管外壁均設有凹槽，分別沿外管和內管周向均勻對面設置，兩凹槽之間放置滾珠，內管內壁沿長度方向通長設置多根卡條，每根卡條正面均勻安裝有導輪，外管和內管間隙底端通過固定在內管上的橡膠片封閉；所述第二管體外壁沿長度方向通長設置與卡條根數相同的卡槽，內管內壁卡條插入該卡槽匹配。該結構空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管具有比現有的長螺旋鉆機動力要求低、在相同混凝土用量下可明顯提高承載力的特點，適用地層范圍廣，取土簡單高效，施工安全。
【專利說明】空腔長螺旋薄壁灌注粧粧套管

【技術領域】
[0001] 本發明涉及灌注樁樁套管，具體涉及空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管。

【背景技術】
[0002] 在樁基工程中，長螺旋鉆孔壓灌樁機是廣泛用于建筑工地施工使用的樁機，在動 力驅使作用下主鉆桿下的鉆頭和主鉆桿上設置的長螺旋扇葉可以一次性鉆出樁孔，再由空 心的主鉆桿向樁孔內灌注混凝土而成樁，長螺旋鉆孔灌注樁具有承載力高、適用地層范圍 廣和樁長可自由改變等優點，被廣泛應用，但是長螺旋鉆機在大直徑灌注樁中的應用卻受 到限制，一般只能用于灌注樁直徑小于800mm的情況，原因是大直徑灌注樁在鉆孔施工時 要克服很大的擠土與剪切土阻力，長螺旋鉆機在動力上無法滿足要求。
[0003] 在基礎樁基工程施工中，超大、超深樁基工程樁的施工較為普遍，對于大直徑灌注 樁型，目前，比較先進的工藝是采用大直徑薄壁灌注樁技術，這是一種采用沉管，取土，裝 模，清孔，安放鋼筋籠，灌注混凝土，拔管，拆模，回填，成樁的施工工藝，這種施工工藝具有 在同等承載力要求下，可以減小混凝土用量，降低成本或者在同等混凝土用量下，可大幅提 高樁體抗彎強度的優點；存在的缺陷是：對于大直徑薄壁灌注樁成孔普遍采用全斷面人工 挖土或者機械挖土的方式取土，采取這種施工方法不僅浪費勞動力，而且在安裝模板的時 候施工人員需要到達樁孔底部，施工過程具有一定的危險性。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的是提供一種對長螺旋鉆機動力要求較低、在相同混凝土用量下可明 顯提高承載力、適用地層范圍廣、取土簡單高效、施工安全的空腔長螺旋灌注樁樁套管。
[0005] 為實現以上目的，本發明空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管包括內部中空兩端開口的 第一管體和套接于第一管體內的第二管體；第一管體又由內管和外管組成，外管外壁設有 螺旋扇葉，該螺旋扇葉下端超出外管下端部，外管內壁和內管外壁均設有凹槽，分別沿外管 和內管圓周方向均勻對面設置，兩凹槽之間放置滾珠，內管內壁沿長度方向通長設置多根 卡條，每根卡條正面均勻安裝有導輪，外管和內管間隙底端通過固定在內管上的橡膠片封 閉；所述第二管體外壁沿長度方向通長設置與所述卡條根數數量相同的卡槽，帶導輪的內 管內壁卡條插入該卡槽匹配。
[0006] 所述每根卡條的底部端面安裝有向下傾斜的清土片，清土片底邊與第二管體之間 留有間隙。
[0007] 所述第二管體外壁卡槽和帶導輪的內管內壁卡條根數為三條呈120°均勻布置。
[0008] 上述結構空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管所述外管和內管的凹槽分別沿外管和內 管圓周方向均勻對面設置，其有益效果是為滾珠提供轉動空間；所述卡條的有益效果為插 入第二管體的卡槽從而實現與第一管體內管的連接；所述清土片其有益效果為清理第二管 體卡槽內土體；所述設置于內外管兩凹槽之間的滾珠為實心球體，其有益效果為便于第一 管體內外管相互轉動；所述沿卡條正面長度方向均勻設置的導輪其有益效果為減小卡條及 卡槽之間的摩擦；所述橡膠片一端沿內管圓周方向固定連接于內管底端，另一端緊貼外管 底端，但不阻礙外管轉動，其有益效果為防止土體進入內外管之間；所述第二管體長度方向 通長設置卡槽，其有益效果為便于第一管體內管卡條插入，使第一管體和第二管體結合，防 止第一管體內管和第二管體之間發生相互轉動。
[0009] 本發明空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管在施工時主要操作步驟如下：①清理場地； ②振動沉入上述第二管體至設計標高，預留一定長度管體于土體外，方便第一管體插入；③ 第一管體內管卡條沿第二管體卡槽插入第二管體預留的長度段后，第一管體外管在動力作 用下通過滾輪沿內管轉動，焊接在外管外壁的螺旋扇葉不斷地將土體取出，裝在第一管體 內管卡條底端的清土片清理第二管體卡槽內的土體，使第一管體順利沿著第二管體卡槽不 斷下降直至到達設計標高；④沿第二管體卡槽拔出第一管體，形成環形樁孔；⑤清理孔底 沉渣；⑥放置鋼筋籠，澆筑混凝土；⑦邊澆筑混凝土邊拔出第二管體，并利用第二管體搗實 混凝土；⑧成樁。
[0010] 本發明空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，結合了大直徑薄壁灌注樁技術和長螺旋鉆 孔灌注樁兩者的優點，既能降低動力要求又能形成環形薄壁灌注樁，在軟、硬土層中都能施 工，適用地層范圍廣，具有如下有益效果： 與現有長螺旋鉆孔灌注樁相比，一方面在同等承載力要求下，可以減小混凝土用量，降 低成本，或者在同等混凝土用量下，可大幅提高樁體抗彎強度；另一方面，還能夠不擾動內 部土體，不僅能降低動力要求，解決了現有技術因長螺旋鉆機動力上無法滿足要求使直徑 超過800mm的大直徑灌注樁中的應用受到限制的問題；而且解決了灌注樁環形取土的難 題，還避免了采用人工裝模，施工人員安全得到保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本發明空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管第一、第二管體縱剖面示意圖； 圖2是圖1中A-A剖面示意圖； 圖3是本發明空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管第二管體的卡槽正立面示意圖； 圖4是本發明空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管第二管體的卡槽側立面示意圖； 圖5是本發明空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管內管內壁卡條及導輪正立面示意圖； 圖6是本發明空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管內管內壁卡條及導輪側立面示意圖； 圖7是本發明空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管之橡膠片安裝示意圖； 圖8是圖1中詳圖1凹槽及滾珠裝配結構示意圖； 圖9是圖2中詳圖2卡條及卡槽裝配結構示意圖； 圖10是圖1中詳圖3清土片安裝示意圖。
[0012] 附圖標記：第一管體1、第二管體2、內管3、外管4、螺旋扇葉5、外管內壁的凹槽6、 內管外壁的凹槽7、內管內壁的卡條8、清土片9、滾珠10、導輪11、卡槽12、焊縫13、螺栓14 和橡膠片15。

【具體實施方式】
[0013] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管作進一步 詳細說明。
[0014] 如圖1?圖10所示，本發明空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管包括內部中空兩端開口 的第一管體1和套接于第一管體內的第二管體2 ;第一管體1又由內管3和外管4組成，夕卜 管外壁設有螺旋扇葉5,該螺旋扇葉下端超出外管下端部，外管內壁和內管外壁均設有凹槽 6、7,分別沿外管4和內管3圓周方向均勻對面設置，兩凹槽之間放置滾珠10,內管內壁沿長 度方向通長設置三根卡條8呈120°均勻布置，每根卡條正面均勻安裝有導輪11，外管4和 內管3間隙底端通過用螺栓14固定在內管上的橡膠片15封閉；所述第二管體外壁沿長度 方向通長設置與所述卡條根數數量相同的卡槽12，帶導輪11的內管內壁卡條8插入該卡槽 匹配；每根卡條8的底部端面安裝有向下傾斜的清土片9,清土片底邊與第二管體2之間留 有間隙。
[0015] 施工時，先通過高頻振動錘將第二管體2振動插入土體，并且預留一定長度管體 于土體外，當第一管體內管卡條8沿卡槽12插入第二管體預留的長度段后，第一管體外管 4在動力作用下通過滾輪10沿內管3轉動，外管外壁焊接的螺旋扇葉5將土體取出；由于 重力作用，隨著土體的不斷取出，第一管體底部的清土片9可清理卡槽內12的土體，第一管 體沿著第二管體卡槽不斷下降直至樁孔土體全部取出。待第一管體到達設計標高后，第一 管體沿卡槽12拔出，由此便形成了一個環形樁孔，利用清孔器將孔底沉渣清理干凈，然后， 下放鋼筋籠，澆筑混凝土，待混凝土澆筑到一定的高度，邊拔出內管邊回插搗實混凝土，便 形成了所需要的薄壁灌注樁。
【權利要求】
1. 一種空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，包括內部中空兩端開口的第一管體和套接于第 一管體內的第二管體，第一管體外壁設有螺旋扇葉，該螺旋扇葉下端超出外管下端部；其特 征是：所述第一管體又由內管和外管組成，外管內壁和內管外壁均設有凹槽，分別沿外管和 內管圓周方向均勻對面設置，兩凹槽之間放置滾珠，內管內壁沿長度方向通長設置多根卡 條，每根卡條正面均勻安裝有導輪，外管和內管間隙底端通過固定在內管上的橡膠片封閉； 所述第二管體外壁沿長度方向通長設置與所述卡條根數數量相同的卡槽，帶導輪的內管內 壁卡條插入該卡槽匹配。
2. 根據權利要求1所述空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，其特征是：所述每根卡條的底 部端面安裝有向下傾斜的清土片，清土片底邊與第二管體之間留有間隙。
3. 根據權利要求1所述空腔長螺旋薄壁灌注樁樁套管，其特征是：所述第二管體外壁 卡槽和帶導輪的內管內壁卡條根數為三條呈120°均勻布置。
【文檔編號】E02D5/66GK104110033SQ201410365214
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2014年7月29日
【發明者】鐘貞明, 鄭添壽, 許萬強, 孔秋平, 張強 申請人:福建永強巖土股份有限公司