[发明专利]引孔压浆沉桩成桩法

说明书

本发明属于土木建筑桩基施工领域。

目前，由于国民经济特别是外向型经济飞速发展，高大重深及重大荷载建筑物的增多，山体边坡稳定防治、水利工程、码头、公路铁路桥基等工业及民用工程建筑的发展，现有技术采用直接沉桩、打桩法，对于地层阻力过大的地层，无法进行施工，所以近来有的采用螺旋钻孔压浆成桩法对其进行桩基施工，该法能够使桩基进入坚硬地层，但它的压浆是使用的无砂水泥浆，无效水泥损失量大，并且无捣实挤密作用，所以成桩强度低施工造价高。

为克服现有技术的缺点，本发明提供一种引孔压浆沉桩成桩法（简称HKZ法）。

这种螺旋钻孔压浆成桩法其特征在于，它是用螺旋钻取出小于桩孔的土芯即引孔，同时用浆液泵经螺旋钻头中心孔压入特制浆液护壁，移动钻机桅杆使桩管对正引孔位振动沉管灌注成桩。

在本发明的螺旋钻孔压浆成桩法中，所述的压浆液可以是膨润土浆、粘土泥浆、水泥浆、水泥加粉煤灰浆及化学浆液，其中最好的是膨润土浆。

在本发明的螺旋钻孔压浆成桩法中，所述的从中心孔压入特制浆液护壁，其压浆顶面高度一般是指地下水位或者不至塌孔的深度。

在本发明的螺旋钻孔压浆成桩法中，所述的钻取土芯用的引孔机具是螺旋钻，最好是长螺旋钻，也可以是冲击钻、普通回转钻，或者用射流方式引孔。

本发明由于采用了引孔、引孔的同时压浆护壁以及振动沉管灌注成桩的沉桩法，并将三者有机的结合在一起，使得本发明的施工法显示出了其桩基承载力高、造价大幅度降低的独特优越性。

本发明的引孔压浆沉桩成桩法采用的施工机具是螺旋压浆振动沉管两用桩机，见附图1。引孔压浆沉桩成桩施工时，它是用长臂螺旋钻（2）首先取出小于桩孔的土芯即引孔，同时用浆泵（5）压浆经螺旋钻头中心孔压入特制的浆液护壁，提出废土及钻头，移动桅杆（1），用振动桩管（7）沿原孔振动沉管灌注成桩。引孔口径和引深越小越好，压浆的压力200～2000KPa，一般按当地地质条件试验来确定。

实现本发明的最好方法是按附图1的使用说明去做。如不具备条件也可用任何一种引孔机械单独引孔，用浆液重量平衡法护壁，快速沉桩即可。不过费时，无压浆作用。

本发明的引孔压浆沉桩成桩施工法，几年来，经北京、天津、山东、河南、河北、内蒙等地多处大型石油化工工程和其他工程试桩，普遍反映良好，当前更加倍受青睐。

例如：中原14万吨乙烯工程采用了引孔压浆沉桩成桩法及钻孔灌注桩法;中原30万吨化肥工程采用了引孔打入式预制桩法;濮阳热电厂工程采用了螺旋钻孔压浆成桩法。

关于本法与上述三种现有技术成桩法的经济技术对比见表1濮阳市四种桩型成桩法经济技术比较表：

濮阳市四种桩型成桩法经济技术比较表    表1

单桩    折算单方    万吨承载力    与预制桩投

桩径    桩长    每延长米造价    单方造价

桩型    承载力    砼承载力    所需投资    资相比较

（m） （m） （元/米） （元/m²）

（KN） （KN/m³） （万元/万吨） （%）

引孔打入式    118.33+20.0（引孔）

0.4×0.4    19    1100    362    864.56    23.88    100

预制桩法    ＝138.33

螺旋钻孔

ψ0.4    14    750    426    112.00    891.27    20.92    87.6

压浆成桩法

引孔压浆    78.42+20.0（引孔）

ψ0.45    18    1300    454    618.83    13.63    57.1

沉桩成桩法    ＝98.42

引孔压浆    61.96+20.0（引孔）

ψ0.4    18    1100    486    652.22    13.42    56.2

沉桩成桩法    ＝81.96

钻孔

ψ0.5    18    930    263    113.72    579.17    22.01    92.2

灌注桩法

注：1.本表造价是根据河南省1989年建筑工程概算定额，结合濮阳的具体情况计算的。

2.各种桩型成桩法均未考虑成功率因素。