[发明专利]借地施力螺旋下桩装置及其下桩方法

权利要求书

1.借地施力螺旋下桩装置，其特征在于：包括桩本体和施力机构；所述桩本体包括水平截面均为环形的钢制外筒(1)和混凝土桩体(2)；所述钢质外筒(1)的长度小于混凝土桩体(2)的长度；所述钢制外筒(1)外圆周面沿其长度方向设置有第一外螺纹(11)，内圆周面沿其长度方向设置有内螺纹(12)；所述混凝土桩体(2)外圆周面设置有与内螺纹(12)配合的第二外螺纹(21)；所述钢制外筒(1)和混凝土桩体(2)的下端面均设有切口；所述钢制外筒(1)的切口切面向外倾斜以引导土壤向外；所述混凝土桩体(2)的切口切面向内倾斜以引导土壤由混凝土桩体(2)的桩芯空腔排出；所述施力机构包括用以夹持钢制外筒(1)的筒形夹具(31)、用于抱紧混凝土桩体(2)的抱具(32)以及重力装置(33)；所述筒形夹具(31)由钢制外筒(1)上端夹持所述钢制外筒(1)，带动钢制外筒(1)转动旋入地下，所述重力装置(33)下压钢质外筒(1)。

2.如权利要求1所述的借地施力螺旋下桩装置，其特征在于：所述钢制外筒(1)的上端面成连续凹凸状阶梯；所述筒形夹具(31)下端开设有一环形夹持槽(311)；所述环形夹持槽(311)内底部为连续的凹凸状；所述钢制外筒(1)上端嵌入所述环形夹持槽(311)内与环形夹持槽(311)内底部的连续凹凸契合；所述筒形夹具(31)外圆周面设置有一齿圈(312)，一齿轮(313)与所述齿圈(312)啮合；所述齿轮(313)由一电机(315)依次通过一扭力增大器(316)和一可伸缩的驱动杆(317)驱动转动；所述抱具(32)包括一环箍在混凝土桩体(2)外的环抱体(321)；所述环抱体(321)通过多根连杆(322)固定在一外部固定支架(323)上以防止混凝土桩体(2)转动；所述固定支架(323)通过液压系统自动升降；所述重力装置(33)包括整体呈环形的下压体(331)和配重块(332)；所述下压体(331)与筒形夹具(31)上端配合；所述下压体(331)下方均匀设置有多个金属滚轮(332)；所述金属滚轮(332)抵靠筒形夹具(31)上端面，且在筒形夹具(31)转动时被动滚动。

3.如权利要求2所述的借地施力螺旋下桩装置，其特征在于：所述齿轮(313)上下两端分别向外延伸一环形体(314)，上下环形体(314)分别延伸至齿圈(312)的上下两端外以止挡齿轮(313)上下偏移。

4.一种下桩方法，采用如权利要求3所述的下桩装置，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：将钢制外筒(1)竖直放置于打桩位置上，使用筒形夹具(31)夹持第一个钢制外筒(1)，电机(315)依次通过扭力增大器(316)和驱动杆(317)驱动齿轮(313)转动，齿轮(313)驱动齿圈(312)转动，齿轮(312)带动筒形夹具(31)转动，筒形夹具(31)带动钢制外筒(1)转动，进而第一个钢制外筒在第一外螺纹(11)、内螺纹(12)以及重力装置(33)的共同作用下旋入地下；

步骤二：将混凝土桩体(2)起吊竖起，插入钢制外筒(1)内，抱具(32)抱紧混凝土桩体(2)防止其转动，电机(315)驱动钢质外筒(1)反转，由于重力装置(33)经筒形夹具(31)下压钢质外筒(1)，因此钢质外筒(1)无法旋出，只能做转动；钢质外筒(1)此时已经与混凝土桩体(2)螺纹配合，同时两者又存在相对转动，因此混凝土桩体(2)被动的被旋入钢质外筒(1)内，混凝土桩体(2)不断下移挤压土壤，部分土壤从混凝土桩体(2)的桩芯空腔排出；混凝土桩体(2)即可不断下移至设计深度。