空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，包括两端开口的第一管体和套接其内的第二管体；第一管体包括内管和外管，外管外壁设螺旋扇叶，外管内壁和内管外壁均设有凹槽，分别沿外管和内管周向均匀对面设置，两凹槽之间放置滚珠，内管内壁沿长度方向通长设置多根卡条，每根卡条正面均匀安装有导轮，外管和内管间隙底端通过固定在内管上的橡胶片封闭；所述第二管体外壁沿长度方向通长设置与卡条根数相同的卡槽，内管内壁卡条插入该卡槽匹配。该结构空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管具有比现有的长螺旋钻机动力要求低、在相同混凝土用量下可明显提高承载力的特点，适用地层范围广，取土简单高效，施工安全。
【专利说明】空腔长螺旋薄壁灌注粧粧套管
【技术领域】
[0001] 本发明涉及灌注桩桩套管，具体涉及空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管。
【背景技术】
[0002] 在桩基工程中，长螺旋钻孔压灌桩机是广泛用于建筑工地施工使用的桩机，在动 力驱使作用下主钻杆下的钻头和主钻杆上设置的长螺旋扇叶可以一次性钻出桩孔，再由空 心的主钻杆向桩孔内灌注混凝土而成桩，长螺旋钻孔灌注桩具有承载力高、适用地层范围 广和桩长可自由改变等优点，被广泛应用，但是长螺旋钻机在大直径灌注桩中的应用却受 到限制，一般只能用于灌注桩直径小于800mm的情况，原因是大直径灌注桩在钻孔施工时 要克服很大的挤土与剪切土阻力，长螺旋钻机在动力上无法满足要求。
[0003] 在基础桩基工程施工中，超大、超深桩基工程桩的施工较为普遍，对于大直径灌注 桩型，目前，比较先进的工艺是采用大直径薄壁灌注桩技术，这是一种采用沉管，取土，装 模，清孔，安放钢筋笼，灌注混凝土，拔管，拆模，回填，成桩的施工工艺，这种施工工艺具有 在同等承载力要求下，可以减小混凝土用量，降低成本或者在同等混凝土用量下，可大幅提 高桩体抗弯强度的优点；存在的缺陷是：对于大直径薄壁灌注桩成孔普遍采用全断面人工 挖土或者机械挖土的方式取土，采取这种施工方法不仅浪费劳动力，而且在安装模板的时 候施工人员需要到达桩孔底部，施工过程具有一定的危险性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种对长螺旋钻机动力要求较低、在相同混凝土用量下可明 显提高承载力、适用地层范围广、取土简单高效、施工安全的空腔长螺旋灌注桩桩套管。
[0005] 为实现以上目的，本发明空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管包括内部中空两端开口的 第一管体和套接于第一管体内的第二管体；第一管体又由内管和外管组成，外管外壁设有 螺旋扇叶，该螺旋扇叶下端超出外管下端部，外管内壁和内管外壁均设有凹槽，分别沿外管 和内管圆周方向均匀对面设置，两凹槽之间放置滚珠，内管内壁沿长度方向通长设置多根 卡条，每根卡条正面均匀安装有导轮，外管和内管间隙底端通过固定在内管上的橡胶片封 闭；所述第二管体外壁沿长度方向通长设置与所述卡条根数数量相同的卡槽，带导轮的内 管内壁卡条插入该卡槽匹配。
[0006] 所述每根卡条的底部端面安装有向下倾斜的清土片，清土片底边与第二管体之间 留有间隙。
[0007] 所述第二管体外壁卡槽和带导轮的内管内壁卡条根数为三条呈120°均匀布置。
[0008] 上述结构空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管所述外管和内管的凹槽分别沿外管和内 管圆周方向均匀对面设置，其有益效果是为滚珠提供转动空间；所述卡条的有益效果为插 入第二管体的卡槽从而实现与第一管体内管的连接；所述清土片其有益效果为清理第二管 体卡槽内土体；所述设置于内外管两凹槽之间的滚珠为实心球体，其有益效果为便于第一 管体内外管相互转动；所述沿卡条正面长度方向均匀设置的导轮其有益效果为减小卡条及 卡槽之间的摩擦；所述橡胶片一端沿内管圆周方向固定连接于内管底端，另一端紧贴外管 底端，但不阻碍外管转动，其有益效果为防止土体进入内外管之间；所述第二管体长度方向 通长设置卡槽，其有益效果为便于第一管体内管卡条插入，使第一管体和第二管体结合，防 止第一管体内管和第二管体之间发生相互转动。
[0009] 本发明空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管在施工时主要操作步骤如下：①清理场地； ②振动沉入上述第二管体至设计标高，预留一定长度管体于土体外，方便第一管体插入；③ 第一管体内管卡条沿第二管体卡槽插入第二管体预留的长度段后，第一管体外管在动力作 用下通过滚轮沿内管转动，焊接在外管外壁的螺旋扇叶不断地将土体取出，装在第一管体 内管卡条底端的清土片清理第二管体卡槽内的土体，使第一管体顺利沿着第二管体卡槽不 断下降直至到达设计标高；④沿第二管体卡槽拔出第一管体，形成环形桩孔；⑤清理孔底 沉渣；⑥放置钢筋笼，浇筑混凝土；⑦边浇筑混凝土边拔出第二管体，并利用第二管体捣实 混凝土；⑧成桩。
[0010] 本发明空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，结合了大直径薄壁灌注桩技术和长螺旋钻 孔灌注桩两者的优点，既能降低动力要求又能形成环形薄壁灌注桩，在软、硬土层中都能施 工，适用地层范围广，具有如下有益效果： 与现有长螺旋钻孔灌注桩相比，一方面在同等承载力要求下，可以减小混凝土用量，降 低成本，或者在同等混凝土用量下，可大幅提高桩体抗弯强度；另一方面，还能够不扰动内 部土体，不仅能降低动力要求，解决了现有技术因长螺旋钻机动力上无法满足要求使直径 超过800mm的大直径灌注桩中的应用受到限制的问题；而且解决了灌注桩环形取土的难 题，还避免了采用人工装模，施工人员安全得到保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本发明空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管第一、第二管体纵剖面示意图； 图2是图1中A-A剖面示意图； 图3是本发明空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管第二管体的卡槽正立面示意图； 图4是本发明空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管第二管体的卡槽侧立面示意图； 图5是本发明空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管内管内壁卡条及导轮正立面示意图； 图6是本发明空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管内管内壁卡条及导轮侧立面示意图； 图7是本发明空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管之橡胶片安装示意图； 图8是图1中详图1凹槽及滚珠装配结构示意图； 图9是图2中详图2卡条及卡槽装配结构示意图； 图10是图1中详图3清土片安装示意图。
[0012] 附图标记：第一管体1、第二管体2、内管3、外管4、螺旋扇叶5、外管内壁的凹槽6、 内管外壁的凹槽7、内管内壁的卡条8、清土片9、滚珠10、导轮11、卡槽12、焊缝13、螺栓14 和橡胶片15。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管作进一步 详细说明。
[0014] 如图1?图10所示，本发明空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管包括内部中空两端开口 的第一管体1和套接于第一管体内的第二管体2 ;第一管体1又由内管3和外管4组成，夕卜 管外壁设有螺旋扇叶5,该螺旋扇叶下端超出外管下端部，外管内壁和内管外壁均设有凹槽 6、7,分别沿外管4和内管3圆周方向均匀对面设置，两凹槽之间放置滚珠10,内管内壁沿长 度方向通长设置三根卡条8呈120°均匀布置，每根卡条正面均匀安装有导轮11，外管4和 内管3间隙底端通过用螺栓14固定在内管上的橡胶片15封闭；所述第二管体外壁沿长度 方向通长设置与所述卡条根数数量相同的卡槽12，带导轮11的内管内壁卡条8插入该卡槽 匹配；每根卡条8的底部端面安装有向下倾斜的清土片9,清土片底边与第二管体2之间留 有间隙。
[0015] 施工时，先通过高频振动锤将第二管体2振动插入土体，并且预留一定长度管体 于土体外，当第一管体内管卡条8沿卡槽12插入第二管体预留的长度段后，第一管体外管 4在动力作用下通过滚轮10沿内管3转动，外管外壁焊接的螺旋扇叶5将土体取出；由于 重力作用，随着土体的不断取出，第一管体底部的清土片9可清理卡槽内12的土体，第一管 体沿着第二管体卡槽不断下降直至桩孔土体全部取出。待第一管体到达设计标高后，第一 管体沿卡槽12拔出，由此便形成了一个环形桩孔，利用清孔器将孔底沉渣清理干净，然后， 下放钢筋笼，浇筑混凝土，待混凝土浇筑到一定的高度，边拔出内管边回插捣实混凝土，便 形成了所需要的薄壁灌注桩。
【权利要求】
1. 一种空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，包括内部中空两端开口的第一管体和套接于第 一管体内的第二管体，第一管体外壁设有螺旋扇叶，该螺旋扇叶下端超出外管下端部；其特 征是：所述第一管体又由内管和外管组成，外管内壁和内管外壁均设有凹槽，分别沿外管和 内管圆周方向均匀对面设置，两凹槽之间放置滚珠，内管内壁沿长度方向通长设置多根卡 条，每根卡条正面均匀安装有导轮，外管和内管间隙底端通过固定在内管上的橡胶片封闭； 所述第二管体外壁沿长度方向通长设置与所述卡条根数数量相同的卡槽，带导轮的内管内 壁卡条插入该卡槽匹配。
2. 根据权利要求1所述空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，其特征是：所述每根卡条的底 部端面安装有向下倾斜的清土片，清土片底边与第二管体之间留有间隙。
3. 根据权利要求1所述空腔长螺旋薄壁灌注桩桩套管，其特征是：所述第二管体外壁 卡槽和带导轮的内管内壁卡条根数为三条呈120°均匀布置。
【文档编号】E02D5/66GK104110033SQ201410365214
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】钟贞明, 郑添寿, 许万强, 孔秋平, 张强 申请人:福建永强岩土股份有限公司