[发明专利]一种螺纹取土空心灌注桩设备及施工方法

说明书

本发明公开了一种螺纹取土空心灌注桩设备及施工方法，属于建筑工程技术领域。该设备由高频转动器、微幅高频振动器、空心钢筒、螺纹刀片等组成一个整体；空心钢筒上端与高频转动器连接，且螺纹刀片附着在空心钢筒外侧，形成一套完整的螺纹取土空心灌注桩设备。该设备及施工方法优化了灌注桩成孔技术，提高了桩孔的成孔效率，是一种耗能低、灵活、快速、高效、适用范围广的灌注桩取土成孔方法。整套成孔设备简单、生产成本低、多尺寸可选，适用于我国广大的厚土层地区，是一种绿色低碳的方法，对于灌注桩的使用和促进我国的基础设施建设具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种螺纹取土空心灌注桩设备及施工方法。

背景技术

基础设施建设一直以来都是国民经济发展的重要组成部分。自从上世纪末以来，我国进入基建高速发展时期，大量的房屋建筑、高速公路、铁路、机场、水利工程修建，建设规模位居世界首位。无论是房屋建筑还是公路铁路，地基的承载力和基础的稳定性影响着上部结构的安全和稳定性。在我国平原地区，土层厚度较大，地基承载力往往不能满足工程建设需要，需要进行地基加固和采用桩基础。

地基加固中采用刚性桩复合地基技术能够很好地控制沉降变形，承载力能够提高数倍，尤其适用于沿海软土地区。大直径现浇管桩(PCC桩)是一种混凝土用量少，承载力较高的桩体，在高速公路、高速铁路路基中得到了广泛应用。管桩与土的接触面积大，提供的摩擦承载力足。软土地区主要适用摩擦桩，管桩有很好地应用前景。对于深厚软土地区的高层建筑，通常采用长的摩擦桩，以控制沉降。与预制桩相比，灌入桩省去了打桩过程。打桩通常速度慢、噪音大，桩的挤土效应非常明显，不符合绿色低碳的理念。因此，以管桩为主的灌注桩符合当今的建设趋势。

空心灌注桩的在相同承载力下，材料可节约50％以上。混凝土材料在生产过程会大量耗能。在不损失承载力的前提下，减少混凝土材料的使用，符合“碳中和，碳达峰”的国家战略目标。目前，空心灌注桩的推广应用主要受到成孔设备的限制。传统的桩体成孔设备大、施工速度慢、成本高，对于硬土层适用性差。因此，研制适用性高、施工速度快、适用于偏硬土层的灌注桩成孔设备是解决目前灌注桩应用受限的根本途径。

一种螺纹取土空心灌注管桩设备及施工方法，对于推进灌注桩的使用具有重要作用。全套设备构造简单、生产容易、效果明显。在动力作用下，单个桩孔的成孔时间相比与传统设备可节约一半以上。除超软土外，对于具有一定塑性和承载力的软土以及硬土层同样适用。对于施工空间受限的区域，可采用尺寸较小的设备，灵活施工。成孔完成后，一次性倒入桩体材料并振动密实即可。相比于打预制桩，节约了运输成本和打桩时间，施工效率极大地得到了提高，适宜在我国平原地区广泛使用。同时，是低碳、绿色建造的有效方法之一，对于我国基础设施建设、地基加固、桩基工程、及灌注桩的推行具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺纹取土空心灌注桩设备及施工方法，以解决现有技术中灌注桩成孔施工设备效率低、使用范围有限、设备灵活性不足的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种螺纹取土空心灌注桩设备，其特征在于：包括动力装置、空心钢筒、螺纹刀片；所述动力装置由高频转动器、微幅高频振动器组成；空心钢筒上端与高频转动器连接，螺纹刀片附着在空心钢筒外侧；

所述动力装置内部的高频转动器、微幅高频振动器位置固定，连接稳定；所述空心钢筒由高强度钢材加工而成；在筒壁下端厚度逐渐降低，形成璧刃；

可选的或优选的，螺纹刀片的底端低于空心钢筒。

可选的或优选的，高频转动器顺时针或逆时针转动。

可选的或优选的，微幅高频振动器用于加速整个设备的贯入，进而提高施工效率。

可选的或优选的，空心钢筒为可拆卸连接，用于适应不同尺寸的空心灌注桩取土成孔。