[发明专利]一种螺旋地锚旋拧装置及打桩方法

说明书

本发明涉及一种螺旋地锚旋拧装置和打桩方法。螺旋地锚旋拧装置由配重法兰盘、底层法兰盘、限位孔、限位栓、桩头连接筒、旋拧臂和固定槽组成。配重法兰盘提供打桩过程的上部压力，使得螺旋地锚顺利钻进；限位孔及限位栓保证打桩及校正过程中配重法兰盘的稳固；旋拧臂插入固定槽中，提供打桩过程中所需的扭矩，使得螺旋地锚顺利旋拧；底层法兰盘通过桩头连接筒固定在螺旋地锚桩头，将上部压力及旋拧扭矩作用于桩头，保证螺旋地锚的顺利钻进。螺旋地锚的打桩方法基于旋拧装置，螺旋地锚定位后，打设引孔，安装并固定好桩头连接筒、底层法兰盘及旋拧臂，正常旋拧后增加配重法兰盘并用限位栓固定，打设至相应位置时进行垂直度矫正，直至螺旋地锚打入固定位置后拆卸装置。

技术领域

本发明属岩土工程技术领域，具体涉及一种适用于螺旋地锚旋拧装置及打桩方法。

背景技术

螺旋地锚是一种微型短桩，由钢管桩身及螺旋叶片焊接组成。钢管长度多在1.5m~2m之间；螺旋叶片为钢制旋片，可连续切削土体。螺旋地锚可通过旋拧将螺旋地锚打入地下，具有施工速度快、承载力发挥快、对环境扰动小等特点。螺旋地锚的旋拧打桩过程需要在桩头提供足够的扭矩和压力：桩头施加的扭矩使得螺旋地锚可正常旋拧，叶片可顺利切削土体；螺旋地锚桩头承受足够压力使得桩身在桩尖锥头的配合下顺利破土钻进。

螺旋地锚主要用于太阳能光伏发电支架的支护基础，通常使用改造后的履带行进式打桩机进行打桩铺设。对于地势起伏较大的场地，履带式打桩机无法进行作业；对于植被保护等环境要求较高的场地，不允许使用履带式打桩机；且对于部分试桩试验等无须大面积铺设的工况，打桩机由于成本较高通常不是经济合理的选择。因此，实际工程中急需更为方便适用的螺旋地锚旋拧装置来满足实际工程的使用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺旋地锚旋拧打桩装置及打桩方法。

本发明提出的螺旋地锚旋拧打桩装置，由配重法兰盘、底层法兰盘、限位孔、限位栓、桩头连接筒、旋拧臂和固定槽组成，其中：

配重法兰盘用于提供打桩过程对桩头施加的正压力，根据场地条件选择配重法兰盘的数量；若干个配重法兰盘自上而下叠放，每个配重法兰盘盘面上均匀分布有限位孔，限位孔为圆形通孔，打桩时每个配重法兰盘限位孔对齐，自上而下插入限位栓，将若干个配重法兰盘连接在一起，通过限位栓防止打桩过程中配重法兰盘的滑移错位；底层法兰盘位于桩头第一层，上方叠放配重法兰盘。桩头连接筒由圆形承力板和圆柱形连接筒焊接而成，桩头连接筒的承力板与底层法兰盘底面焊接，圆柱形连接筒与螺旋地锚桩头大小相匹配，将其套在螺旋锚桩头并用螺栓固定；底层法兰盘的底面位置均匀分布有三个固定槽，所述三个固定槽与底层法兰盘焊接，其尺寸与旋拧臂外径相适应；所述旋拧臂一端插入固定槽中进行旋拧。

本发明中，配重法兰盘为钢制圆盘。

本发明中，限位栓为钢制圆柱。

本发明中，固定槽均为槽钢。

本发明中，旋拧臂为等长钢管。

本发明提出的一种螺旋地锚旋拧装置的打桩方法，具体操作步骤如下：

（1）定位螺旋地锚，开挖引孔至螺旋锚桩头部分可埋入地下并使螺旋地锚保持竖直，将底层法兰盘放置于螺旋锚桩头，使得桩头连接筒套住桩头并用螺栓固定；

（2）将旋拧臂插入固定槽中，进行旋拧，旋拧过程根据场地条件可人工或者机械牵引，旋拧方向与螺旋锚叶片的切削方向保持一致；

（3）将配重法兰盘放置于底层法兰盘上，根据打桩过程调整配重法兰盘的数量，并将限位栓插入限位孔保证法兰盘稳固；

（4）打桩过程中将水平仪放置于法兰盘顶部，当打桩钻进至桩身1/3处、2/3处时分别进行水平矫正，保证桩身竖直；

（5）打桩至要求位置后，卸下桩头连接件及旋拧装置。