专利名称：旋转钻进预制复合桩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种预制桩，特别是一种旋转钻进的预制桩。
背景技术：
为了确保建(构)筑物安全和正常使用，结构设计都要考虑地基土承载力及其变形特征，在地基承载力或沉降变形不满足设计要求的情况下，需进行地基人工加固。桩基础作为其中一种人工加固手段，应用广泛。尤其在设计要求(如单桩承载力较大、施工质量易于控制、水平桩或斜桩，以及基桩同时受到竖向压力、竖向上拔力和水平荷载等)、施工条件要求日益苛刻(如施工工期短、施工场地狭小、低噪音不扰民、没有或较少弃土等)的情况下， 以及在绿色环保的大趋势下，需要一种承载力相对较大、成桩角度多样化、施工机械化、施工机械灵活、施工方便快捷、工期短、绿色环保等优点的桩基型式。同时，目前以现场灌注混凝土护坡桩支护型式的基坑工程，由于钻进速度、桩体养护等因素，施工工期一般都要求较长，如此往往会制约本工程的总工期，因此需要一种施工方便快捷、桩体预制、能迅速投入使用的支护构件来弥补现场灌注混凝土护坡桩的不足。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种旋转钻进预制复合桩，要解决现有预制桩承载力小，施工进度慢，施工不灵活的技术问题以及成桩角度受限，施工不环保的问题。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种旋转钻进预制复合桩，包括桩体和桩尖，所述桩体由桩体单元续接而成，所述桩体单元的一个端面或两个端面上同时设置有连接件，其中最底端桩体单元的底端与桩尖连接，所述桩尖为锥形，所述桩体外表面上设置有与其水平横断面成锐角的叶片，所述叶片至少为一片。所述叶片为螺旋状、扇叶形或犁刀形，其在桩体外表面沿其轴向连续分布或间断分布，其外径为50mm 2500mm,厚度为5mm 500mm。所述连接件为法兰盘、套筒、正反扣、内六方、键、焊缝或以上任意两者的组合。所述桩体为空心钢管或钢筋混凝土预制管，其截面为圆环形或中空多边形。所述桩体和/或桩尖上开设有注浆孔或无注浆孔。 所述桩尖外表面设置有破土叶片。所述破土装置为直肋条、弧形肋条或螺旋肋条。所述桩体外灌注有外包浆料、桩体内灌注有内芯浆料或以上两者组合。与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果本实用新型通过在桩体外表面设置叶片，并在桩体外灌注外包浆料和在其内灌注内芯浆料，形成了扩大头式复合预制桩，大大提高了桩的承载能力，扩大了预制桩的应用范围。本实用新型通过在桩尖上设置破土装置，提高了桩旋进的速度，提高了施工效率。[0017]本实用新型所述旋转钻进预制复合桩各个构件均可分别同时预制后组合，降低了预制桩的生产周期，从而减少了工程的总的施工工期，提高了生产效率。本实用新型所述旋转钻进预制复合桩可根据具体的地质条件和上部荷载进行灵活设计和选择，适用性强。本实用新型在施工过程中，可竖直施工，水平施工或斜向施工，增加了成桩角度的多样性，扩大了预制桩的使用范围。本实用新型在施工过程无泥浆，无弃土，噪音低，改善了施工环境，符合绿色环保的新型施工理念。本实用新型可广泛应用于工业与民用建筑、市政、道桥、铁路、水利、矿山、港口等工程领域的地基基础。
以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
图1是本实用新型结构示意图。图2是图IA-A处剖面图实施例一。图3是图IA-A处剖面图实施例二。图4是图IA-A处剖面图实施例三。图5是叶片实施例一。图6是图5俯视图。图7是叶片实施例二。图8是图7俯视图。图9是叶片实施例三。
图10是叶片实施例四。
图11是叶片实施例五。
图12是叶片实施例六。
图13是叶片实施例七。
图14是桩尖部分详图。
图15是图9B-B处剖面图。
图16是连接件详图。图 17 是图 IlC-C 图。
图18是桩体内外均注浆的示意图。
图19是破土装置实施例一。图20是破土装置实施例二。图21是破土装置实施例三。附图标记1 一桩体单元、2 —叶片、3 —桩尖、4 一注浆孔、5 —连接件、6 —破土装置、6. 1一直肋条、6. 2 —弧形肋条、6. 3 —螺旋肋条、7 —内芯浆料、8 —外包浆料、9 —捣土
直ο
具体实施方式
[0045]实施例一参见
图1、图2
图13所示，一种旋转钻进预制复合桩，包括桩体和桩尖， 所述桩体由桩体单元1续接而成，所述桩体单元1的一个端面或两个端面上同时设置有连接件5，其中最底端桩体单元的底端与桩尖3连接，所述桩尖3为锥形，所述桩体外表面上设置有与其水平横断面成锐角(参见
图11所示)的叶片，所述叶片至少为一片。所述叶片 2为螺旋状、扇叶形或犁刀形，其在桩体外表面沿其轴向连续或断续分布，其外径为50mm 2500mm，厚度为5mm 500mm。参见图5 图8。图5和图6为五块扇叶形叶片呈螺旋状分布，图7和图8为三块扇叶形叶片呈螺旋分布。所述叶片的外径为50mm 1000mm，板厚 IOmm 50mm。所述连接件还可为套筒、正反扣、内六方、内花键、焊缝或以上任意两者的组合。图9为所述叶片为单个螺旋型叶片在桩体单元上间隔分布，连接件为法兰盘，在低端桩体单元的法兰盘底面设置有捣土装置9 ；
图10与图9不同的是所述叶片为两片犁刀形螺旋分布形成；
图11与
图10不同的是所述叶片为两片犁刀形在同一平面对称分布，并相互迭合而成；
图12与
图11不同的是所述叶片为两片扇叶形在同一平面对称分布，并相互迭合而成；
图13与
图12不同的是所述叶片为单片螺旋型叶片且一个桩体单元仅分布一个叶片；
图16、
图17和所示为连接件详图，其中
图16和
图17为法兰盘、其外径50mm 1000mm，厚 IOmm 30mm，法兰盘内径与空心钢管桩体内径相同，连接件与最底端桩体单元之间连接形式为焊接或机械连接。所述桩体为空心钢管或钢筋混凝土预制管，其截面为圆环形或中空多边形。所述桩体的外径为32mnT630mm，壁厚2. 5mnT32mm。参见图2 图4，图2所示为空心圆形，图3 所示为空心正六边形，图4所示为空心正八边形。所述桩体和/或桩尖3上开设有注浆孔 4。所述注浆孔4为圆形、方形、多边形或梅花形。所述桩体外灌注有外包浆料8、桩体内灌注有内芯浆料7或以上两者组合。参见图 13所示，所述浆料为特制水泥浆、水泥+外加剂、混凝土或者钢筋混凝土。所述桩尖外表面间隔设置有破土装置6。参见
图14和
图15，所述桩尖为钢质材料加工而成的尖头为圆锥或棱锥，当桩尖为圆锥时，需要设置破土装置，所述破土装置为钢质材料加工而成的；尖头与破土装置之间连接形式为焊接或机械连接。所述破土装置6为直肋条6. 1参见图21、弧形肋条6. 2参见
图19或螺旋肋条6. 3参见图20。所述的旋转钻进预制复合桩的施工方法，其特征在于步骤如下步骤一，根据结构设计要求的荷载、工程地质条件的要求进行旋转钻进预制复合桩的理论设计；步骤二，根据理论设计结构进行旋转钻进预制复合桩各个构件加工，并将第一节桩体单元与桩尖连接为一体；步骤三，将第一节桩体单元的连接件与动力设备连接；步骤四，启动动力设备，在动力设备的牵引下将第一节桩体单元旋转钻进土层中， 当第一节桩体单元顶端接近地面时，通过连接件将第二节桩体单元续接到第一节桩体单元顶面，并启动动力设备继续旋进；所述当第一节桩体单元顶端接近地面时，可根据实际安装方便具体确定。采用法兰连接时，在此处加设破土叶片，其倾斜角度与前述叶片相同。步骤五，重复上述步骤三和步骤四，直至桩尖到达设计深度。可通过扭矩控制设计深度。所述步骤五之后，旋转钻进预制复合桩外的土体内压力灌注外包浆料或/和在其内灌注内芯浆料，上述操作分别或同时进行。
权利要求1.一种旋转钻进预制复合桩，包括桩体和桩尖，所述桩体由桩体单元(1)续接而成，其特征在于所述桩体单元(1)的一个端面或两个端面上同时设置有连接件(5)，其中最底端桩体单元的底端与桩尖(3)连接，所述桩尖(3)为锥形，所述桩体外表面上设置有与其水平横断面成锐角的叶片(2)，所述叶片(2)至少为一片。
2.根据权利要求1所述的旋转钻进预制复合桩，其特征在于所述叶片(2)为螺旋状、扇叶形或犁刀形，其在桩体外表面沿其轴向连续分布或间断分布，其外径为50mm 2500mm,厚度为 5mm 500mm。
3.根据权利要求1所述的旋转钻进预制复合桩，其特征在于所述连接件为法兰盘、套筒、正反扣、内六方、键、焊缝或以上任意两者的组合。
4.根据权利要求1所述的旋转钻进预制复合桩，其特征在于所述桩体为空心钢管或钢筋混凝土预制管，其截面为圆环形或中空多边形。
5.根据权利要求1所述的旋转钻进预制复合桩，其特征在于所述桩体和/或桩尖(3) 上开设有注浆孔(4)或无注浆孔。
6.根据权利要求1所述的旋转钻进预制复合桩，其特征在于所述桩尖外表面设置有破土装置(6)。
7.根据权利要求1所述的旋转钻进预制复合桩，其特征在于所述破土装置(6)为直肋条(6. 1)、弧形肋条(6. 2)或螺旋肋条(6. 3)。
8.根据权利要求1所述的旋转钻进预制复合桩，其特征在于所述桩体外灌注有外包浆料(8)、桩体内灌注有内芯浆料(7)或以上两者组合。
专利摘要本实用新型涉及一种旋转钻进预制复合桩，属于建筑地基构件技术领域，包括桩体和桩尖，所述桩体由桩体单元续接而成，所述桩体单元的一个端面或两个端面上同时设置有连接件，其中最底端桩体单元的底端与桩尖连接，所述桩尖为锥形，所述桩体外表面上设置有与其水平横断面成锐角的叶片，所述叶片至少为一片。本实用新型通过在桩体外表面设置螺旋板，并在桩体外灌注外包浆料和在其内灌注内芯浆料，形成了扩大头式预制复合桩，大大提高了桩的承载能力，扩大了预制桩的应用范围。具有适用性强，施工效率高，绿色环保等优点，可应用于工业与民用建筑、市政、道桥、铁路、水利、矿山、港口等工程领域的地基基础。
文档编号E02D5/56GK202124855SQ20112024485
公开日2012年1月25日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者周建, 孙宏伟, 方云飞, 李文峰, 苗启松 申请人:周建, 苗启松