專利名稱：旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于建筑物等的基礎(chǔ)的鋼管樁及其施工方法，尤其涉及帶葉片的旋轉(zhuǎn)壓入鋼樁及其施工方法。
背景技術(shù)：
作為建筑物等的基礎(chǔ)樁的現(xiàn)有施工方法，有打擊施工法和壓入施工法，這兩種方法施工時均存在噪聲及震動問題。為解決這一問題，已有人提出了旋轉(zhuǎn)壓入樁的提案。例如，在特公平2-62649號公報中公告了如下的旋轉(zhuǎn)壓入樁，該旋轉(zhuǎn)壓入樁以用底板將樁主體的前端開口部封閉的閉端樁為基本形狀，為緩和貫入阻力，在底板上設(shè)置挖掘刀，在樁主體下端部的外側(cè)面設(shè)置螺旋狀葉片。該旋轉(zhuǎn)壓入樁利用前端的挖掘刀使鋼管樁主體前端的砂土松軟，使葉片以切入的方式鉆入其周圍砂土中。
但是，由于葉片設(shè)在底板上方的樁主體的側(cè)面，挖掘刀和葉片呈非連續(xù)配置，故施工時底板部下方的砂土難于向上方移動，往往不能發(fā)揮推進(jìn)力。特別是，在底板部的地基緊固而葉片附近的地基松軟的情況下，為了使砂土向葉片上方移動必須進(jìn)行大量的挖掘。雖然為了提高挖掘效果，只要在底板上設(shè)置焦點的刀即可，但在這種情況下，雖然可以提高施工效率，但在停止打樁后的時刻前端的地基仍然松軟，不能得到有效的支持力。作為為了解決這一問題提出的方法，例如在特開平8-226124號公報中提出的鋼管樁，該鋼管樁是在前端具有螺旋葉片的鋼管樁，在鋼管樁的鋼管前端的上方內(nèi)側(cè)設(shè)置在埋設(shè)鋼管樁式促進(jìn)砂土閉塞的開孔凸緣，這樣，由于不在以往的鋼管樁下端設(shè)置底板，所以貫入阻力小，可以以很小的力矩埋設(shè)鋼管樁，但依然沒有提高施工精度。另外在特開平8-291518公報中提出了下述鋼管樁，該鋼管樁在鋼管樁的外周部前端設(shè)置了多個螺旋葉片，規(guī)定了其間距、長度、高度等，并在下端設(shè)置了不完全葉片，但由于該不完全葉片安裝在鋼管側(cè)面，如葉片形成360°以上的投影面積，降低了施工性能。另外，在特開平8-326053號公報中公告了如下的鋼管樁，該鋼管樁將管樁的樁主體的前端部分沿外周切成螺旋狀，將具有樁主體的2倍左右的直徑的兼作挖掘刀的螺旋狀底板固定、安裝在樁主體的切開的前端面上。在該鋼管樁中，利用兼作挖掘刀的螺旋狀底板可促進(jìn)主體的前端的砂土的挖掘軟化，即使樁主體直徑變大，向地內(nèi)的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)也容易，但從基本上而言，其仍然是前端開口部由底板比賽的閉端樁，因此，施工時底盤部受到地基的反作用力很大。作為具體的施工法，現(xiàn)有技術(shù)有下述的方法，即向開端樁施加旋轉(zhuǎn)和荷重使該樁貫入地基的樁的旋轉(zhuǎn)壓入施工法和在壓入地基的管樁張使螺旋鉆桿旋轉(zhuǎn)而挖掘砂土同時使該管樁貫入的內(nèi)挖施工法。上述現(xiàn)有技術(shù)中敘述的樁的旋轉(zhuǎn)壓入施工法是僅將旋轉(zhuǎn)和荷重施加于樁的施工，所以雖然可以進(jìn)行松軟層的施工，但由于會上升到管樁內(nèi)，土在達(dá)到該管樁內(nèi)的某種程度時就會接受閉塞效果，從而使阻力變大施工速度變慢。另外，在鉆硬的中間層時或埋入硬的支持層時或在樁的直徑大的情況下，會形成電機(jī)的額定力矩不能輸出用于鉆通地基的力的狀態(tài)施工效率就會降低，這是眾所周知的，為了解決這一技術(shù)問題以往就必須增大施工機(jī)械。內(nèi)挖施工法是使旋轉(zhuǎn)鉆桿旋轉(zhuǎn)而管樁靠壓入進(jìn)行施工，但這種情況下，存在下述問題，即因螺旋鉆桿而上升的廢砂土?xí)懦銮夜軜吨車绍浀牡鼗鶐缀醯貌坏郊庸蹋孰y于得到樁的支持力等問題。另外由于必須挖掘管樁內(nèi)，故存在如果不實用周面固定液周面摩擦就會變小的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一在于提供一種旋轉(zhuǎn)埋設(shè)管樁，其以樁主體前端開放的旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁為對象，地基強(qiáng)度急增時容易貫入推進(jìn)，同時最終得到的支持力也大。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二在于提供一種旋轉(zhuǎn)壓入用鋼管樁的施工方法。作為本發(fā)明第一發(fā)明的旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼管樁，包括一根由鋼管構(gòu)成的樁主體，所述鋼管前端部開口，在所述鋼管前端部外側(cè)面上焊接有一片兼作挖掘刀的螺旋狀葉片，所述鋼 管的前端部與所述葉片連接的部分前端面跟隨葉片的底面成螺旋狀上升，所述葉片在垂直于鋼管軸線平面上投影形狀為一不封閉的圓環(huán)；所述葉片的前端部構(gòu)成一刀口 ；所述由葉片前端部至葉片后端部在鋼管前端部周向連線在平行于鋼管軸線平面的投影形狀為一斜線。由于采用了如上的技術(shù)方案，本發(fā)明的埋設(shè)鋼管樁在地基強(qiáng)度急增時挖掘力、推進(jìn)力增大、表觀上的前端阻力減小，使貫入變得容易。并且貫入時會促進(jìn)閉塞效果增大貫入阻力，但此時推進(jìn)力也增大，足以進(jìn)行貫入，這樣，可提高施工效率，也可充分確保樁前端的支持力。作為本發(fā)明第二方面的旋轉(zhuǎn)埋入鋼管樁的施工方法，是使前端部具有螺旋狀葉片的旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)，同時壓入地基中，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁的貫入顯著變慢時，使所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁倒轉(zhuǎn)，同時拔出適當(dāng)距離，然后再次使所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)，同時壓入地基中。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁的貫入顯著變慢時，使所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁倒轉(zhuǎn)，同時至少向上方拔出葉片節(jié)距以上，然后，再向樁頭施加了向下的荷重的狀態(tài)下，再次使所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)，同時壓入地基中。本發(fā)明的施工方法可以解決現(xiàn)有的基礎(chǔ)樁的施工方法中存在的噪聲及震動問題。


圖I為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)并同時壓入地基中的狀態(tài)示意圖。圖3為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁倒轉(zhuǎn)同時拔出適當(dāng)距離的狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進(jìn)一步描述本發(fā)明。參見圖1，圖中給出的旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼管樁，包括一根由鋼管100構(gòu)成的樁主體，鋼管100前端部110開口，在鋼管100前端部110外側(cè)面上焊接有一片兼作挖掘刀的螺旋狀葉片200，鋼管100的前端部110與葉片200連接的部分前端面111跟隨葉片200的底面210成螺旋狀上升。葉片200在垂直于鋼管100軸線平面上投影形狀為一不封閉的圓環(huán)；葉片200的前端部220構(gòu)成一刀口 ；由葉片200的前端部220至葉片200的后端部230在鋼管100前端部110周向上的連線112在平行于鋼管100軸線平面的投影形狀為一斜線。參見圖2，顯示了旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)并同時壓入地基中的狀態(tài)示意圖，履帶車52的前部以垂直保持的方式設(shè)置有縱向?qū)U53，由測力傳感器構(gòu)成的吊荷重測定裝置57的下部固定于鋼管旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置55的上端部，在該吊荷重測定裝置57的上部連接有鋼管旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置鋼絲繩54的一端部，該鋼管旋轉(zhuǎn)裝置鋼絲繩54卷繞于分別安裝在固定于縱向?qū)U53上部的支持桿及縱向?qū)U中間部的滑輪64a、64b及安裝在履帶車主體上的滑輪65而卷繞于卷取滾筒56上。鋼管旋轉(zhuǎn)裝置沿縱向?qū)U53的導(dǎo)槽可上下自如升降，鋼管選裝裝置55的下部安 裝有由測力傳感器構(gòu)成的壓入荷重測定裝置58，壓入荷重測定裝置58下部連接有壓入側(cè)鋼絲繩59的一端部，該壓入側(cè)鋼絲繩卷繞于安裝縱向?qū)U53下部的滑輪66上而繞于卷取滾筒60上。卷取滾筒56、60前后位置錯開分別獨立，分別由驅(qū)動裝置驅(qū)動正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。通過利用由驅(qū)動裝置驅(qū)動的卷取滾筒60卷取壓入側(cè)鋼絲繩59，由壓入側(cè)鋼絲繩50使鋼管旋轉(zhuǎn)裝置向下承載荷重，經(jīng)由鋼管旋轉(zhuǎn)裝置55及安裝于其上的夾頭61使由鋼管100構(gòu)成的樁主體及樁前端部上的螺旋狀葉片200承載壓入荷重。另外，利用設(shè)于鋼管旋轉(zhuǎn)裝置下部的夾頭61，由鋼管100構(gòu)成的樁主體被吊下、把持。當(dāng)鋼管旋轉(zhuǎn)裝置55驅(qū)動由鋼管100構(gòu)成的樁主體推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)，同時壓入地基300中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁的貫入顯著變慢時，使旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁倒轉(zhuǎn)，同時至少向上方拔出葉片200節(jié)距以上，然后，再向樁頭施加了向下的荷重的狀態(tài)下，再次使旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)，同時壓入地基300中(參見圖3)。
權(quán)利要求
1.旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼管樁，其特征在于，包括一根由鋼管構(gòu)成的樁主體，所述鋼管前端部開口，在所述鋼管前端部外側(cè)面上焊接有一片兼作挖掘刀的螺旋狀葉片，所述鋼管的前端部與所述葉片連接的部分前端面跟隨葉片的底面成螺旋狀上升，所述葉片在垂直于鋼管軸線平面上投影形狀為一不封閉的圓環(huán)；所述葉片的前端部構(gòu)成一刀口 ；所述由葉片前端部至葉片后端部在鋼管前端部周向連線在平行于鋼管軸線平面的投影形狀為一斜線。
2.權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼管樁的施工方法，其特征是使前端部具有螺旋狀葉片的旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)，同時壓入地基中，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁的貫入顯著變慢時，使所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁倒轉(zhuǎn)，同時拔出適當(dāng)距離，然后再次使所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)，同時壓入地基中。
3.如權(quán)利要求2所述的施工方法，其特征是當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁的貫入顯著變慢時，使所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁倒轉(zhuǎn)，同時至少向上方拔出葉片節(jié)距以上，然后，再向樁頭施加了向下的荷重的狀態(tài)下，再次使所述旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼樁推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)，同時壓入地基中。
全文摘要
本發(fā)明公開的旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼管樁，其包括由鋼管構(gòu)成的樁主體，鋼管前端部開口，外側(cè)面上焊接有一片兼作挖掘刀的螺旋狀葉片，鋼管的前端部與葉片連接的部分前端面跟隨葉片的底面成螺旋狀上升，葉片在垂直于鋼管軸線平面上投影形狀為一不封閉的圓環(huán)；葉片的前端部構(gòu)成一刀口；由葉片前端部至葉片后端部在鋼管前端部周向連線在平行于鋼管軸線平面的投影形狀為一斜線。本發(fā)明的埋設(shè)鋼管樁在地基強(qiáng)度急增時挖掘力、推進(jìn)力增大、表觀上的前端阻力減小，使貫入變得容易。并且貫入時會促進(jìn)閉塞效果增大貫入阻力，但此時推進(jìn)力也增大，足以進(jìn)行貫入，這樣，可提高施工效率，也可充分確保樁前端的支持力。本發(fā)明還公開了該旋轉(zhuǎn)埋設(shè)鋼管樁的施工方法。
文檔編號E02D7/30GK102966091SQ20121051657
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者唐海軍 申請人:上海八洲建設(shè)工程有限公司