专利名称：管形螺纹桩基础及管形螺纹桩成型装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑物的基础，具体是指一种管形螺纹桩基础及管形螺纹桩成型装置，应用在建筑领域。
背景技术：
建筑物的基础由基桩和联接于基桩顶部的承台共同组成。高层建筑中，桩基础应用广泛。目前在建筑施工中主要应用的桩基础首先是在施工场地上钻孔，当达到所需深度后将钢筋放入所钻的孔中，然后浇灌混凝土，形成砼桩基础。这种整体桩的优点是施工难度低，但是其缺点是承载力较低，浪费材料。这种混凝土桩承载力的构成主要是桩基底端的支撑力，因此其承载力不高，当桩基底端为松软的土层时，这种桩基会发生很多的沉降，不可使用，适用范围小。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种承载力大的薄壁管形的螺纹桩基础及薄壁管形的螺纹桩的成型装置。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种管形螺纹桩基础，包括多根管状的管形螺纹桩和设置在管形螺纹桩上面的承台，所述管形螺纹桩的内部和外部为地基土，管形螺纹桩的下端设置有圆环形的桩靴，管形螺纹桩的外部设置有与管形螺纹桩外壁连接为一体的伸入到地基土内的螺纹翅。本实用新型的进一步改进在于:所述管形螺纹桩为钢筋混凝土结构，管形螺纹桩管壁内部设置有筒状的钢筋笼。管形螺纹桩成型装置，包括由两根直径不同的钢管同心套接在一起形成双层空心管，两钢管之间存在与管形螺纹桩的壁厚的相应的间隙，双层空心管的外层钢管的外壁上均匀设置有螺纹，双层空心管下部活动连接有与双层空心管的内层钢管和外层钢管相匹配的圆环形的桩靴。本实用新型的进一步改进在于:所述双层空心管的上部设置有装入混凝土的料斗。由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的技术进步在于:本实用新型通过将建筑物基础的桩做成薄壁管形桩，用于支承建筑物，管形螺纹桩的内部为地基土，节约了混凝土的用量，并且不降低抗压、抗拔、抗水平承载能力或抗渗能力。管形桩的外部设置有螺纹形式的螺纹翅，管形螺纹桩不同于传统的圆柱型桩，圆柱型桩主要依靠桩侧摩擦阻力承载的受力机理，本实用新型的螺纹翅伸入到地基土中以提高桩基的支撑力，管形螺纹桩属于变截面桩，通过沿桩身外部设置的螺纹翅，变普通摩擦桩为变截面多支点的摩擦端承桩，从而减小了沉降量。在上拔荷载作用下，由于螺纹翅与土的机械咬合作用力，螺纹桩与土沿螺纹翅外径圆柱面上发生土体剪切滑移，从而提高了抗拔承载力。本实用新型不仅提高了单立方米混凝土利用率而且有效地提高了管形螺纹桩基础抗拔、抗压承载力和水平抵抗力，具有良好的经济效益和社会效益。管形螺纹桩可以为素混凝土结构也可以是钢筋混凝土结构，其管壁内部可以设置筒状的钢筋笼。本实用新型所述的管形螺纹桩成型装置通过螺纹钻头一次性挤扩成形，不仅增加了承力面积，而且对桩身螺纹周围的土体挤压密实，改善了地基土的工程性能。双层空心管下部活动连接有与双层空心管的内层钢管和外层钢管相匹配的圆环形的桩靴，可以使管形螺纹桩成型装置在旋入过程中地基土不会填充进入两管之间。双层空心管的上部设置有装入混凝土的料斗，方便快速灌装混凝土，可使管形螺纹桩基础迅速成型。
图1为本实用新型的管形螺纹桩成型装置的结构示意图；图2为本实用新型的管形螺纹桩成型装置的剖面图；图3为本实用新型的管形螺纹桩基础的结构示意图。图中:1、双层空心管，2、螺纹，3、承台，4、空腔，5、料斗，6、桩靴，7、管形螺纹桩，8、
地基土，9、螺纹翅，10、夹持器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，管形螺纹桩成型装置包括由两根直径不同的钢管，两钢管套接在一起，形成一同心的双层空心管1，两钢管之间的间隙即为管形螺纹桩的壁厚，双层空心管I的外层钢管的外壁上均匀设置有螺纹2，双层空心管I下部活动连接有圆环形的桩靴6，圆环形的桩靴6与双层空心管的内层钢管和外层钢管之间的间隙相匹配。双层空心管I的上部连接夹持器10，双层空心管I的上部还设置有装入混凝土的料斗5。薄壁管桩成桩时利用双层空心管I套装在预制好的钢筋混凝土环形桩靴6上，通过上部特制的夹持器10，按设定的旋转速度和纵向钻进速度将双层空心管I象拧螺栓一样旋入地基土8内并达到设计标高。此时双层空心管I的内层钢管和外层钢管之间形成空隙，内层钢管钢管里面是一柱状的地基土，外层钢管外面的地基土内形成伸入到地基土 8内的螺纹翅9，当在空隙和螺纹翅中灌入混凝土后即形成管形螺纹桩。管形螺纹桩基础是在多根管状的管形螺纹桩7上面制作出承台3，管形螺纹桩7的内部和外部为地基土 8，管形螺纹桩7的下端有圆环形的桩靴6，管形螺纹桩7的外部设置有与管形螺纹桩7外壁连接为一体的伸入到地基土 8内的螺纹翅9。管形螺纹桩7为钢筋混凝土结构时，在管形螺纹桩7的内层钢管和外层钢管之间的间隙内放入筒状的钢筋笼。管形螺纹桩由于通过螺纹或者钻头旋钻成型，能以每分钟2 4m的恒定速度钻进粘土、砂土和卵砾石层，施工工效高，适用土质条件广，施工过程噪音低，适合在市区、人群较集中地方施工。管形螺纹桩成型装置达到标高后，在内层钢管和外层钢管之间形成形成一个空腔，内层钢管的内部为地基土的土芯，外侧地基土受到双层空心管I外壁上均匀设置的螺纹2的挤压形成螺纹形状。如果是浇筑钢筋混凝土桩，则在内层钢管和外层钢管之间的空腔放入钢筋笼，如果是浇筑素混凝土桩则可直接通过料斗5灌入混凝土，在灌入混凝土的同时，旋转提升双层空心管I并控制螺纹钻杆提升速度和反向旋转速度，桩靴6此时与双层空心管I脱离，留在地基土 8中，灌入的混凝土通过双层空心管I的环形空腔填充到桩靴上面，并压入到螺纹形成的空间，形成管形螺纹桩7和螺纹翅9。当双层空心管I全部拔出地面，即形成管形螺纹桩，在管形螺纹桩制造出承台3及形成管形螺纹桩基础，如图3所示。
权利要求1.管形螺纹桩基础，其特征在于:包括多根管状的管形螺纹桩(7)和设置在管形螺纹桩(7)上面的承台(3)，所述管形螺纹桩(7)的内部和外部为地基土(8)，管形螺纹桩(7)的下端设置有圆环形的桩靴(6)，管形螺纹桩(7)的外部设置有与管形螺纹桩(7)外壁连接为一体的伸入到地基土(8)内的螺纹翅(9)。
2.根据权利要求1所述的管形螺纹桩基础，其特征在于:所述管形螺纹桩(7)为钢筋混凝土结构，管形螺纹桩(7 )管壁内部设置有筒状的钢筋笼。
3.一种管形螺纹桩成型装置，其特征在于:包括由两根直径不同的钢管同心套接在一起形成双层空心管(1)，两钢管之间存在与管形螺纹桩的壁厚的相应的间隙，双层空心管(I)的外层钢管的外壁上均匀设置有螺纹(2)，双层空心管(I)下部活动连接有与双层空心管的内层钢管和外层钢管相匹配的圆环形的桩靴(6)。
4.根据权利要求3所述的管形螺纹桩成型装置，其特征在于:双层空心管(I)的上部设置有装入混凝土的料斗(5)。
专利摘要本实用新型公开了一种管形螺纹桩基础及管形螺纹桩成型装置，包括多根管形螺纹桩和设置在管形螺纹桩上面的承台，管形螺纹桩的内部和外部为地基土，管形螺纹桩的下端设置有圆环形的桩靴，管形螺纹桩的外部设置有与管形螺纹桩外壁连接为一体的伸入到地基土内的螺纹翅；管形螺纹桩成型装置包括由两根直径不同的钢管同心套接在一起形成双层空心管，双层空心管的外层钢管的外壁上均匀设置有螺纹，双层空心管下部活动连接有与双层空心管的内层钢管和外层钢管相匹配的圆环形的桩靴。本实用新型能够较大程度地发挥管形螺纹桩基础周围地基土的抗剪强度和水平抗力，具有较强的抗拔、抗压、抗水平承载能力。
文档编号E02D5/38GK203034472SQ20122067770
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者赵怀宇, 周卫, 李占岭 申请人:河北省电力勘测设计研究院