[发明专利]变刚度复合桩及其施工方法和施工方法中采用的长螺旋钻机

权利要求书

1.一种变刚度复合桩，包括置换层和芯桩，芯桩竖向分布于置换层中心，所述置换层包含搅拌均匀的水泥和/或泥土和/或建筑垃圾和/或煤渣和/或矿渣，构成所述置换层的原料在初始灌入桩孔时处于超流态状态 ；所述芯桩端部距离桩孔底部间隔一定距离，桩孔中的所述置换层由沿高度方向分布的多段不同刚度的功能层构成；其特征是 ：所述功能层包括上高强材料层、中水泥土层和高强承载端，所述上高强材料层和高强承载端均包括水泥砂浆或细石混凝土，所述芯桩进入中水泥土层中。

2. 根据权利要求 1所述的变刚度复合桩，其特征是 ：所述芯桩带有内孔，内孔中注满置换层材料。

3.一种权利要求 1 所述变刚度复合桩的施工方法，其特征是 ： 包括以下步骤 ：(1) 用振动或锤击或静压方式向桩位中心土层沉入钢套管， 钢套管直径大于芯桩直径10 ～ 80cm，当桩基涉及的工程带有地下建筑或预留沉降高度时，所述钢套管长度等于或略高于芯桩植入水泥土浆中后浆面的上升高度与空灌高度之和 ；当桩基涉及的工程不带地下建筑并预留沉降高度时所述钢套管长度等于或略高于芯桩植入水泥土浆中后浆面的上升高度 ；(2) 用长螺旋钻机钻进至设计桩底标高，在钻进同时，利用钻进取出的土，按照规定的配合比，在地表用高速搅拌机制成超流态的水泥土浆 ；(3) 再用专用泵将水泥土浆通过长螺旋钻机钻杆内腔压入桩孔内，边旋转边上提长螺旋钻机钻杆，边旋转边上提长螺旋钻机钻杆的初始阶段向长螺旋钻机钻杆内腔压入强度高于桩体其他部位水泥土的水泥土浆或水泥浆或水泥砂浆或细石混凝土，使芯桩下端部形成高强度桩承端，通过计算芯桩插入水泥土浆中的溢出量确定芯桩上拔过程中的停止压浆位置，该停止压浆位置以使芯桩插入水泥土浆中后向上满起的水泥土浆接近桩孔最上端为准 ；

(4) 将芯桩由桩孔中心植入桩孔中的水泥土浆内 ；

(5) 在水泥土浆初凝之前拔出钢套管。