[发明专利]一种旋压凿岩植入桩底后注浆的嵌岩预应力管桩

说明书

技术领域

本发明涉及一种土木建筑工程的桩基础，尤其是涉及一种超强能力快速穿越卵石层、碎石层直至进入中风化岩石层的桩孔内的旋压凿岩植入桩底后注浆的嵌岩预应力管桩。

背景技术

随着全国城市化的进程，必须要少占用平原土地以保证农业的发展。城市建设由平原向山丘地区拓展，则涉及山丘地的地基条件是地面起伏大、地质条件复杂，大都为上层为软土层(有时软土层缺失)，以下为坡积的卵石层、碎石层以及不同风化程度的岩石层；建筑桩基的持力层一般选择中风化的岩石层，则须穿越的上述卵石层、碎石层及嵌入岩石层；但是现有预制型桩不能穿越所述卵石层、碎石层及岩石层，现有泥浆护壁的钻孔灌注桩因传统钻头无法穿越，唯有泥浆护壁的冲孔灌注桩可以穿越的卵石层，碎石层，但不能进入中风化的岩石层；又现有的泥浆护壁冲孔灌注桩其冲孔效率极低，例如，桩长为25m～30m的泥浆护壁冲孔灌注桩现有施工周期约须7～10天可完成1根桩；而且还存在该泥浆护壁冲孔灌注桩施工过程中产生的废弃泥浆对周围环境的污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种可在山丘地的桩基础施工中超强能力快速穿越卵石层、碎石层及不同风化程度的岩石层，直至进入中风比或未风化岩层的旋压凿岩植入桩底后注浆的嵌岩预应力管桩。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种旋压凿岩植入桩底后注浆的嵌岩预应力管桩，其特征在于，包括连接有螺旋钻杆的上部旋转动力头，该螺旋钻杆呈螺旋管状，该螺旋钻杆又穿过下部旋转动力头，并且依次与潜孔锤及合金嵌岩钻头连接；该潜孔锤外周设有锤套，该锤套与所述钢管内壁设有空隙；所述下部旋转动力头的底部设有管接头，该管接头与所述钢管上端套接；植入高强度的预应力管桩的管底焊接圆形钢板封闭管口，避免注入桩孔内的水泥浆进入预应力管桩的空心内。

由于采用以上旋压凿岩植入桩底后注浆的嵌岩预应力管桩，该管桩具有较高承载力，且施工效率高；其次，可降低工程造价；其三是施工过程中不会产生废弃泥浆对周围环境的污染，属节能减排环保技术。

所述下部旋转动力头设有出土口；旋钻切削岩层与锤冲凿岩的石屑、石粉及土体，由螺旋钻杆旋转带至该出土口排出。

所述管状的螺旋钻杆的管孔中设有高压空气管，该高压空气管与所述潜孔锤相通；以达到锤冲凿岩的功效。

所述锤冲凿岩的植入预应力管桩的桩孔内埋入注浆管至孔底；该预应力管桩的外壁与所述钢管设置有间隙，该间隙为40～50毫米；其效果是在注浆管内注入水泥浆并填满该间隙，该预应力管桩因圆形钢板将管底焊接封管口，注入的水泥浆不会进入该预应力管桩的空心内。

本发明其成桩过程是：包括连接有螺旋钻杆的上部旋转动力头，该螺旋钻杆又穿过下部旋转动力头，并且依次与潜孔锤及合金嵌岩钻头连接；该潜孔锤外周设有锤套，该锤套与所述钢管内壁设有空隙；所述下部旋转动力头的底部设有管接头并与所述钢管上端套接，所述管桩桩孔底有圆形钢板，该圆形钢板与高度强预应力管桩连接；其成桩过程是：第一步，桩机就位，所述钢管与所述合金嵌岩钻头、所述潜孔锤连接，落地对准设计桩位，校正垂直；第二步，所述下部旋转动力头带动所述钢管沿逆时针旋转，所述上部旋转动力头连接所述螺旋钻杆并带动所述潜孔锤与所述合金嵌岩钻头沿顺时针旋转；所述螺旋钻杆管内的压缩空气管道连接所述潜孔锤，进行凿岩施工；所述上、下部旋转动力头带动锒有合金的钻头同心又相互反向旋转切削岩层，与所述潜孔锤快速凿岩、钻与凿的组合，达到超强嵌岩的能力，快速穿越卵石层、碎石层及嵌入设计要求与深度的岩石层；此时，土体与钻切屑的岩屑进入所述钢管内，并由所述螺旋钻杆将土体与岩屑从所述下部动力头的出土口排至地面；第三步，所述钢管内拔出所述螺旋钻杆、潜孔锤和合金嵌岩钻头，至钢管的上口，所述下部旋转动力头脱离所述钢管的上口；所述管桩桩孔内植入圆形钢板，该圆形钢板与高度强预应力管桩焊接一体，在岩壁与管桩的间隙埋入注浆管至孔底；第四步，所述下部旋转动力头与所述钢管的上口套接，先沿顺时针方向旋转，再沿逆时针方向旋转，使所述钢管与土的摩阻力降低，然后将该钢管拔出土层；第五步，所述注浆管内注入水泥浆，并填满高强预应力管桩的外壁与桩周岩土之间的间隙，该高强预应力管桩因圆形钢板已将管底焊接封口，注入的水泥浆不会进入高强预应力管桩的空心内；然后拔出该注浆管，即成桩。

与现有技术相比，本发明的优点在于：具有较高承载力，而且施工效率高；其次，可降低工程造价；其三是施工过程中不会产生废弃泥浆对周围环境的污染，属节能减排环保技术。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；