[发明专利]扭入式预制桩尖与现浇砼桩身复合型桩体及制作方法

说明书

技术领域：

本发明涉及建筑领域内地基与基础工程中的桩体，尤其是一种扭入式预制桩尖与现浇砼桩身复合型桩体及制作方法。

背景技术：

在建筑工程施工中，地基作为建筑物的根基，起到将建筑物上部荷载传递到持力层的作用。目前，桩基施工按成桩方式可分为灌注桩和预制桩。灌注桩施工工艺通常采用先成孔，再灌注混凝土的做法，但是这种做法比较繁琐，施工周期长，现场污染较大；若是大直径灌注桩其劣势主要表现在桩体受力形式上，无论摩擦端承桩还是端承摩擦桩，都是依靠桩侧和桩端共同受力，传统的机械成孔在提出钻具后，在刚刚成型的孔底不可避免的留有大量的浮土(干作业)或者淤泥(湿作业)，换言之，就是桩体与持力层无法真正的融为一体；这样的结果就导致侧阻力和端阻力不能同时发挥，往往是端阻力还没有来得及充分发挥，桩体就已经因沉降量超过标准而破坏；设计人员在计算桩端受力时采取折减甚至不计取的方式来考虑；在同样的荷载作用下需要增加桩长、桩数或采用桩底压浆的方法来满足受力要求，造成大幅增加工程成本。预制桩常见的施工方法是靠静压力或者打击力送入土层；打击送桩由于具有噪声、振动等污染，且造价很高，现在在城市已很少采用。这两种施工方法共同的缺点是在沉桩过程中一旦遇到较厚的砂层、砾石层等较坚硬的地层就无法到达持力层，在地质复杂的地区无法得到广泛的应用。

发明内容：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种扭入式预制桩尖与现浇砼桩身复合型桩体及制作方法，可充分利用桩端承载力，实施方便，工作效率高，同时又能够针对多种地层，而且受力情况好，施工成本低。

本发明的技术方案是：所述的一种扭入式预制桩尖与现浇砼桩身的复合型桩体，其复合型桩体包括预制桩尖F和现浇砼桩身H两部分；预制桩尖F包括传递连接柄、桩尖体、螺旋钻进齿、钻进尖；桩尖体的上端与传递连接柄连接，桩尖体的下端与钻进尖连接；现浇砼桩身H由钻机钻进的孔位向上提拔钻杆的同时灌注的混凝土构成。

所述的传递连接柄分为键传递和多边形传递方式；采用键传递的方式其结构是桩尖体的上部长度为200～1000mm的圆柱体，在其周围分布2～9根传递键条；采用多边形传递的方式其结构是桩尖体的上部长度为200～1000mm的多边体，该多边体的边数为3～8个。

所述的桩尖体可以是圆柱体或多边形体，根据复合型桩体的大小不同可选择长度为500mm～4000mm之间。

所述的桩尖体的圆柱体或多边形体的外表面由下自上围绕着螺旋钻进齿，在最下部的1/3螺距的钻进齿其高度是从零到预定尺高逐渐变化的，其余部分的螺旋钻进齿为预定高度。

所述的预制桩尖F可分为砼预制桩尖、钢预制桩尖、以及能够满足力学性能和使用要求的复合型材料。

扭入式预制桩尖与现浇砼桩身复合型桩体及制作方法，首先在所要打桩的桩位进行引孔，然后将钻机就位，利用钻机的副卷扬将预制桩尖F吊入引孔中，然后将钻杆下端套入传递连接柄上，调整钻杆到最佳钻进位置，开始钻进；当钻进至设计标高时，停止钻进；通过钻杆内部的混凝土灌注通道开始灌注混凝土，同时往上提拔钻杆，此时钻杆与预制桩尖F脱离，预制桩尖F留在设计标高处的地层中；当钻杆完全脱离地面，混凝土灌注完毕。

上述的引孔的直径略大于预制桩尖F的螺旋钻进齿的最大外径，引孔深度大于2/3预制桩尖F的长度且小于等于预制桩尖F的长度。

本发明下部为预制高强度桩尖、上部为现浇混凝土桩身的改良桩体。该复合型桩体可通过依靠大扭矩钻机将预制高强度桩尖快速钻入持力层，提钻过程中同步灌注混凝土桩身来实现。本发明采用扭入式预制高强度桩尖，可扭入风化岩、卵石等坚硬底层；该桩体为混凝土现浇桩身，能够实现快速浇注且能够与桩尖有效的结合为一个整体；该桩体的桩尖部分与持力层有效的结合为一个整体，且不产生挠动、缝隙等，能够充分利用桩端承载力，大幅提升单桩承载力，节约成本。本发明是一种成本低，适用地层广，工作效率高，可充分利用桩端承载力的复合型桩体。

附图说明：

图1是本发明的预制桩尖结构示意图；

图2是图1的俯视放大示意图；

图3是本发明的预制桩尖的另一种结构示意图；

图4是图3的俯视放大示意图；

图5是本发明的复合型桩体的结构示意图。

具体实施方式：