[发明专利]一种两阶段变向搅拌压力注浆螺旋桩及成桩工艺

说明书

本发明公开了一种两阶段变向搅拌压力注浆螺旋桩及成桩工艺，包括第一桩杆、安装在第一桩杆顶部的第二桩杆以及安装在第二桩杆顶部的驱动机构；其中，第一桩杆的表面固定连接有正向螺旋叶片，第一桩杆两侧的底部均开设有第一注浆口，第一桩杆表面的顶部开设有外螺纹。本发明，第一桩杆上的正向螺旋叶片旋压下切在土中形成正向螺纹空隙，第二桩杆上的反向螺旋叶片旋压下切在土中形成反向螺纹空隙，因此在两者相互配下，可在土中形成双向螺纹空隙并且充分扰动土体，使水泥浆更容易地渗透到周围土体中，并充分拌合水泥浆与周围土体，最终起到提高水泥土桩身的整体强度，进而显著提高桩基成桩效果和承载性能，同时便于现场质量控制。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体来说，涉及一种两阶段变向搅拌压力注浆螺旋桩及成桩工艺。

背景技术

压力注浆螺旋桩是指由钢管螺旋桩下钻安装的同时进行压力注浆而形成的一种桩基。压力注浆螺旋桩借鉴了传统钢管螺旋桩螺旋下钻施工工艺，实现了钢管螺旋桩下钻安装与压力注浆的同步，其利用螺旋叶片将水泥浆和土进行单向强制搅拌，使桩周围的土固化成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土。因此，压力注浆螺旋桩比钢管螺旋桩有着更好的承载性能，且同样具有施工机械小型化、占地空间小、施工效率高及适应地基能力强的特点。该桩基在软土地基处理、房屋桥梁基础加固改造以及通讯输电塔架新建基础等工程领域有较好的应用前景。

压力注浆螺旋桩承载能力主要由水泥土桩身与周围土体的侧摩阻力提供，试验和工程实践证明土的性质和螺旋叶片对土的搅拌程度以及搅拌后水泥土的均匀性对桩基承载能力有显著影响。

中国沿海存在大范围的海相淤泥质软土，由于这种软土的强度和渗透率较低，使得压力注浆螺旋桩在成桩过程中螺旋叶片的单向搅拌效果并不理想，主要表现为螺旋叶片搅拌影响程度有限、搅拌不充分，搅拌后的水泥土均匀性差、抗剪强度低、水泥土桩身不饱满等问题。目前，这些问题使得压力注浆螺旋桩现场成桩质量较难控制，限制了该桩型的推广应用。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种两阶段变向搅拌压力注浆螺旋桩及成桩工艺，第一桩杆上的正向螺旋叶片旋压下切在土中形成正向螺纹空隙，第二桩杆上的反向螺旋叶片旋压下切在土中形成反向螺纹空隙，因此在两者相互配下，可在土中形成双向螺纹空隙并且充分扰动土体，使水泥浆更容易地渗透到周围土体中，并充分拌合水泥浆与周围土体，最终起到提高水泥土桩身的整体强度，进而显著提高桩基成桩效果和承载性能，同时便于现场质量控制，来解决上述问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种两阶段变向搅拌压力注浆螺旋桩，包括：

第一桩杆、安装在所述第一桩杆顶部的第二桩杆以及安装在所述第二桩杆顶部的驱动机构；

其中，所述第一桩杆的表面固定连接有正向螺旋叶片，所述第一桩杆两侧的底部均开设有第一注浆口，所述第一桩杆表面的顶部开设有外螺纹；

其中，所述第二桩杆的表面固定连接有反向螺旋叶片，所述第二桩杆两侧的底部均开设有第二注浆口，所述第二桩杆的底部固定连接有与所述外螺纹相适配的螺纹套，且所述螺纹套的内壁上开设有与所述外螺纹相互啮合的内螺纹，且所述第二桩杆的底部通过所述螺纹套螺纹安装在所述第一桩杆顶部的外螺纹上；

其中，所述第一注浆口以及第二注浆口的内部均设置有防堵机构，所述防堵机构包括固定连接在注浆口内壁上的密封环，所述密封环的侧面固定连接有对称设置的套筒，两个所述套筒的内壁上均固定连接有连接弹簧，两个所述连接弹簧的另一端均固定连接有与所述套筒相适配的滑块，且所述滑块与所述套筒的内壁滑动连接，两个所述滑块远离所述连接弹簧的一侧均固定连接有套杆，所述套杆远离所述滑块的一端活动贯穿所述套筒设置，并延伸至所述套筒的外部，两个所述套杆远离所述滑块的一端通过安装杆固定连接，所述安装杆靠近所述套杆一侧的中心处固定连接有连杆，所述连杆远离所述安装杆的一端活动贯穿所述密封环设置，并延伸至所述密封环的侧面，所述连杆远离所述安装杆的一端固定连接有与所述密封环相适配的密封板；