[实用新型]滚压成型螺旋灌注成型装置

说明书

本实用新型涉及建筑基础工程技术领域，特别是一种滚压成型螺旋灌注成型装置。

目前，在建筑工程中广泛使用的灌注桩种类繁多。通常按成桩方法可分为：人工挖孔桩、螺旋钻孔桩、振动沉管桩、锤击沉管桩、冲抓成孔桩等。按桩的型式又可分为：直桩、扩底桩、葫芦桩、树根桩、螺旋桩、环箍桩、变截面桩、注浆桩、无砂桩等。纵观灌注桩的发展，都是沿着提高桩的承载能力这条主线进行的，并取得了一定的成效。但是，现在的成桩技术存在许多不足。如施工简单的直桩承载能力低，相对的材料消耗较大，也不经济。一些承载能力较高的桩又存在施工难度大，技术复杂，装置或机具结构复杂，故障多，成桩质量不易保证，费时费力等问题。还有一些桩，由于设计和实际中存在一定的差异，装置与施工工艺要求之间的差异，使得桩的质量难以保证，因此使用受到限制。

本实用新型的目的是：针对现有技术存在的问题，提供一种施工简便，性能可靠，承载能力高的滚压成型螺旋灌注成型装置。

本实用新型是通过下列方式予以实现的：一种滚压成型螺旋灌注成型装置，其特征是具有一个筒体，其前后端制出锥形头，在筒体的前部设有导向轮，在导向轮和后端锥形头之间按螺旋线均匀分布依次设有直径不同的滚压成型轮和直径相同的滚压修形支撑轮，它们在随螺旋成型装置的筒体旋转的同时还可自转而完成滚动挤压而成的螺旋螺纹。

所说的导向轮可以是互成120°角设置的三个导向轮，当然也可以是均布或对称设置的四个或两个导向轮。导向轮的工作长度可根据桩径、螺距等来确定，通常可通过滑动轴承、轴承座安装于筒体的轴承套座上。

所说的直径不同的滚压成型轮和直径相同的滚压修形支撑轮沿螺旋线上的横截面互为120°角设置(见图2)，其中，直径不同的滚压成型轮可以是5个，最下面的一个直径最小，最上面的一个直径最大并称为最终滚压成型轮，即从下到上直径逐渐增大，最终滚压成型轮又起修形支撑的作用，在其之后设有两个滚压修形支撑轮，它们的直径与最终滚压成型轮直径相同。这里滚压修形支撑轮至少有三个才能起到平衡作用，本实用新型是两个滚压修形支撑轮加起修形支撑作用的最终滚压成型轮恰好是三个，另外，滚压成型轮除上述给出5个以外，还可以采用多于或小于5个的情况，这可根据具体情况而定，这些直径不同的滚压成型轮的作用主要是依次滚压，使土体在径向和轴向两个方向产生压缩变形而形成螺旋螺纹，最终滚压成型轮除起到滚压成型的作用外，也起到修形支撑的作用，滚压成形支撑轮的作用主要是修形支撑，而最终滚压成型轮和两个滚压修形支撑轮则起到支撑整个螺旋成型装置重量的作用。这里需要注意的是图4、图5所示的螺旋桩体及滚压成型产生的土体压缩密实区，其影响范围往往在齿形尺寸的一倍以上，螺距S根据柱径d和土的力学性能确定，D/d=1.5，齿形尺寸t=d/4,b₁=d/4,b₂=3/5b₁，并应满足抗冲切条件。齿形可以是本实用新型给出的圆梯形齿形的螺旋螺纹，当然也可以选择其它形状，可根据土的情况确定。另外，前述的直径不同的滚压成型轮和直径相同的滚压修形支撑轮的具体设计中，可根据桩径、螺距计算出螺旋升角，使上述各轮的轴线与筒体的轴线夹角α等于螺旋升角，并沿螺旋线轨迹在直径方向上成120°角分布，直径不同的前4个滚压成型轮是第一个螺距，最终滚压成型轮和两个滚压修形支撑轮是第2个螺距，这样就可保证上述各轮边旋转边下移过程中沿同一条螺旋线轨迹运动，上述各轮可通过轴、滑动轴承、轴承座安装于筒体上的轴承座上。

本实用新型和现有技术相比，除具有其它螺旋桩的优点外，还具有如下优点：

1、滚压成型不排土，省去了清土运土环节，节省人力物力，降低了成桩成本，减少了人的劳动强度，提高了效率。

2、滚压成型不排土，在螺纹台阶上和孔底就没有虚土产生，因此成孔质量好，桩的承载能力高。

3、采用螺旋滚压成型的方法，螺纹处土体的压缩量在5cm以上，使得环螺纹齿形产生一个挤压密实区，提高了土体的侧摩阻力和抗剪强度，从而提高了桩的承载能力。