一種端承型螺紋芯組合樁及其施工設備和施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路、公路、房建等地基處理施工領域，具體地指一種端承型螺紋芯組合粧及其施工設備和施工方法。
【背景技術】
[0002]在我國沖積平原、河流階段或沿海等地區(qū)，多分布有第四系淤泥質黏土、軟塑?可塑狀態(tài)的黏性土以及松散?稍密狀態(tài)的粉土或粉細砂等地層，分布范圍廣、地層厚度大，其工程特性主要表現(xiàn)為土層孔隙比大、壓縮性高、承載力低等特點。在這種地質條件下修建的公路、鐵路或者房建等工程的粧基一般多為摩擦粧，粧端無法置于硬底或基巖上，由于粧周地層軟弱、粧端無硬層，不僅承載力難以保證，沉降也難以控制。
[0003]目前普通鐵路、公路、房建或場坪的粧基一般多采用水泥土攪拌粧進行地基處理，其特點是造價低廉，適用地層條件廣，施工時間短等優(yōu)點，但缺點是單粧承載力低，基底遇軟弱土層時沉降量不滿足設計要求，如果增大粧徑或增加粧長，不僅會受到施工設備的限制，投資又滿足不了要求；普通水泥土加芯粧雖然能增加一定的單粧承載力，但沉降問題無法解決，且由于芯粧表面光滑，與四周的水泥土摩擦力不足，不能有效的與水泥土共同承擔上部壓力，提高單粧承載力有限。
[0004]因此，現(xiàn)有的水泥土攪拌粧或普通加芯粧難以滿足深厚軟土或松軟土地基加固的技術要求或工程需求。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術】的不足，提供一種端承型螺紋芯組合粧及其施工設備和施工方法，以改善粧端以下地層條件，并有效控制粧體沉降、增加單粧承載力和降低工程費用。
[0006]本發(fā)明的技術方案為:一種端承型螺紋芯組合粧，包括沿豎向進行施工的粧體，其特征在于:所述粧體底部設置有與其為一體的端承體，所述粧體內部沿軸向設置有芯粧。
[0007]優(yōu)選地，所述粧體為水泥砂土攪拌粧，所述端承體與所述粧體的材料一致，所述芯粧為預制螺紋芯粧。
[0008]進一步地，所述端承體水平向尺寸大于所述粧體直徑，所述芯粧外徑小于所述粧體直徑，所述芯粧上端與所述粧體頂部齊平，所述芯粧下端伸入到所述端承體內。
[0009]—種端承型螺紋芯組合粧的施工設備，包括成粧設備和壓粧設備；所述成粧設備包括鉆具及注漿設備，所述鉆具包括鉆桿及鉆頭，所述鉆桿沿軸向設置有貫通并與所述注漿設備連接的注漿通道，所述鉆桿的桿身沿軸向設置有若干個呈圓周分布的并與所述注漿設備連接的注漿孔，所述鉆桿的桿身從上之下至少設置有不少于一圈的擴張層，所述擴張層包括若干個沿徑向向外側延伸的葉片，所述葉片設置有與所述注漿通道連通的注漿口，所述鉆頭設置在所述鉆桿頭部，所述鉆頭設置有與所述注漿孔對應連通的噴嘴。
[0010]優(yōu)選地，所述葉片呈按逆時針方向彎曲的弧形。[0011 ] 進一步地，所述鉆頭呈錐形，所述鉆頭上端為與所述鉆桿截面相匹配的平面，所述噴嘴上端設置在所述平面上，所述噴嘴上端對應與所述注漿孔連通，所述噴嘴下端設置在所述鉆頭的錐面上。
[0012]優(yōu)選地，所述成粧設備和壓粧設備位于同一臺機架上，所述壓粧設備為靜力液壓機。
[0013]一種端承型螺紋芯組合粧施工設備的施工方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0014]1)、通過鉆具鉆孔至設計深度，同時按設計通過注漿設備配比制備水泥漿；
[0015]2)、將制備完成的水泥砂漿沿著注漿孔輸送，水泥砂漿從鉆頭的噴嘴噴出，同時反向旋轉提升鉆桿，形成粧底端承體；
[0016]3)、待水泥砂漿端承體滿足設計要求后，調整注漿壓力值，關閉注漿孔，同時打開注通道，使水泥砂漿從葉片邊緣的注漿口噴出，繼續(xù)旋轉鉆桿并勻速提升，使水泥砂漿與地基土充分攪拌均勻；
[0017]4)、邊攪拌邊噴漿，提鉆至鉆頭達到地表或粧頂設計標高時停止水泥砂漿輸送，完成單根粧體的施工；
[0018]5)、將芯粧吊起，通過壓粧設備將芯粧沿軸向壓入已完成的粧體中。
[0019]本發(fā)明的一種端承型螺紋芯組合粧，由于在粧體底部設置有端承體，使粧體底部形成“硬底”，增大了粧體底部端阻力，有效的控制了粧體底部的刺入；同時由于在攪拌粧體中心插入預制螺紋芯粧，芯粧螺紋與水泥土緊密咬合，可明顯提高芯粧周摩阻力，使芯粧與水泥土形成有效整體，因此單粧豎向承載力有顯著提高，可有效地縮短設計粧長，降低工程造價。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的組合型承載粧結構示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的成粧設備結構示意圖；
[0022]圖3為圖1的俯視示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0024]參考圖1，本實施例的一種端承型螺紋芯組合粧，可以簡稱為ETP(end_bearingwith thread core in cement mixing pile)粧，它包括沿豎向施工在地基中的粧體9，粧體9選用為水泥砂土攪拌粧，粧體9底部設置端承體10，端承體10水平向尺寸大于粧體9直徑，端承體10與粧體9的材料一致，二者為一體式結構，端承體10可以使粧體9底部形成“硬底”，增大了粧體9底部端阻力，有效的控制了粧體底部9的刺入；在粧體9內部沿軸向設置有芯粧8，芯粧8外徑小于粧體9直徑，芯粧8上端與粧體9頂部齊平，芯粧8下端伸入到端承體10內，芯粧8選用為預制螺紋芯粧，芯粧螺紋與制成粧體9和端承體10的水泥土緊密咬合，可明顯提高芯粧8周摩阻力，使芯粧8與水泥土形成有效整體，以保證芯粧8和粧體9共同承受上部荷載，因此本實施例組合型承載粧，其單粧豎向承載力有顯著提高，可有效地縮短設計粧長，降低工程造價。
[0025]基于上述目的，本實施例采用下述施工設備進行施工，參考圖2及圖3，該施工設備包括成粧設備和壓粧設備；其中成粧設備包括鉆具及注漿設備，鉆具是在深厚軟土或松軟土地基中鉆孔的工具，它包括鉆桿1及鉆頭5，鉆桿1沿軸向設置有貫通并與注漿設備連接的注漿通道3，鉆桿1的桿身沿軸向設置有若干個呈圓周分布的并與注漿設備連接的注漿孔2，鉆桿1的桿身外側壁從上之下至少設置有不少于一圈的擴張層，擴張層包括若干個沿徑向向外側延伸的葉片4，葉片4設置有與注漿通道3連通的注漿口 7，在葉片4旋轉的時候注漿口 7噴出砂漿，以攪拌地基土形成粧體9 ;頭5設置在鉆桿1頭部，鉆頭5設置有與注楽孔2對應連通的噴嘴6，水泥砂楽從噴嘴6中噴出，以成水泥楽端承體10。本實施例的芯粧8需要采用壓粧設備將其垂直插入粧體9的中心處，以使芯粧8和粧體9共同