勁芯水泥土筒樁及施工方法和筒形旋攪鉆具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑行業(yè)，特別涉及一種勁芯水泥土筒粧及施工方法和筒形旋攪鉆具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的勁芯粧施工大部分為先形成外粧，再插入芯粧形成復(fù)合粧，特別是在水泥土中插入芯粧，有時(shí)因?yàn)椴逍緯r(shí)間掌握不好，會(huì)造成插芯困難，申請(qǐng)日2010年6月2日，申請(qǐng)?zhí)枮?01010189668.7，“填芯管粧水泥復(fù)合基粧及施工方法”中公布了一種復(fù)合基粧施工方法，該施工方法是利用高壓攪拌融合法形成水泥土外粧，在水泥初凝前靜力壓入管粧再填芯，管粧壓入早了會(huì)有很多漿液溢出，壓晚了又壓不到預(yù)定深度。申請(qǐng)日為2010年8月19日，申請(qǐng)?zhí)枮?01010257594.6，“帶有芯粧的組合型水泥土粧及其施工方法和施工設(shè)備”該專(zhuān)利公布的施工方法是在水泥土攪拌粧中心插入鋼護(hù)套，鋼護(hù)套內(nèi)有鋼筋籠，再灌注混凝土，同樣存在上述的缺點(diǎn)，另外當(dāng)拔出鋼護(hù)套時(shí)，芯粧和外粧之間要留下空隙，造成接觸不好，影響粧的質(zhì)量。申請(qǐng)日為2008年9月27日，申請(qǐng)?zhí)枮?00810304721.6，“一種大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁齒形筒粧、成粧裝置及成粧工法”中公布了利用專(zhuān)用的機(jī)械設(shè)備在地基中形成大直徑齒形筒孔，然后在筒孔中配置鋼筋籠，并就地灌注混凝土而成型的薄壁齒形筒粧，不配置鋼筋籠的稱(chēng)為大直徑現(xiàn)澆素混凝土薄壁齒形筒粧，簡(jiǎn)稱(chēng)素混凝土筒粧，以上這種現(xiàn)場(chǎng)澆注而成的中部空心的筒狀混凝土粧身，有時(shí)混凝土?xí)a(chǎn)生離析、露筋、斷粧等現(xiàn)象，很難用小應(yīng)變等方法檢測(cè)出其粧身質(zhì)量的缺陷，因此當(dāng)用作建筑粧基礎(chǔ)時(shí)，有一定的安全隱患。申請(qǐng)日為2013年8月28日，申請(qǐng)?zhí)枮?01310381595.5，“一種粧周水泥土現(xiàn)澆勁芯粧的施工裝置及施工方法”中公布了一種由內(nèi)沉管、外沉管、預(yù)制粧尖和高壓噴漿管組成，預(yù)制粧尖的表面設(shè)有定位上部沉管裝置的外沉管限位槽，內(nèi)沉管限位槽，支檔板嵌入槽及抗扭限位板，預(yù)制粧尖內(nèi)設(shè)供高壓噴漿管通過(guò)的孔道，在內(nèi)沉管的外側(cè)壁沿環(huán)向均勻布設(shè)有底端帶噴嘴的高壓噴漿管，該施工方法的施工裝置現(xiàn)場(chǎng)施工使內(nèi)沉管、外沉管、支擋板和預(yù)制粧尖對(duì)位時(shí)繁雜，另外每個(gè)粧都要丟入孔內(nèi)一個(gè)預(yù)制粧尖，造成建材的浪費(fèi)。申請(qǐng)日為2008年10月10日，申請(qǐng)?zhí)枮?00810201011.0，“提高管粧端承力及抗拔力的方法”，該方法是在管粧成型后，只通過(guò)在管粧中增設(shè)抗拔鋼絞線來(lái)實(shí)現(xiàn)增大抗拔力，其缺點(diǎn)是只增加了一個(gè)擴(kuò)大頭，提高粧的承載力和抗拔力幅度有限，而且在擴(kuò)大頭和管粧底之間，在管粧承受抗拔力時(shí)，非常容易把兩者拉開(kāi)，使抗拔力突然下降，造成事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種施工方法簡(jiǎn)單、施工速度快、節(jié)省建材、提高粧的承載力、抗拔力和抗剪能力的勁芯水泥土筒粧及施工方法和筒形旋攪鉆具。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:勁芯水泥土筒粧及施工方法和筒形旋攪鉆具中的勁芯水泥土筒粧具有如下結(jié)構(gòu)特征:水泥土筒粧長(zhǎng)大于芯粧;水泥土筒粧長(zhǎng)等于芯粧;水泥土筒粧長(zhǎng)小于芯粧；中心為土的水泥土筒粧;勁芯水泥土筒粧及施工方法和筒形旋攪鉆具中的筒形旋攪鉆具為如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn):在筒形旋攪鉆具的外側(cè)設(shè)一根豎向噴漿管，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)稱(chēng)再設(shè)一根豎向噴漿管，在其中一根豎向噴漿管的下端頭上設(shè)有豎向噴漿管?chē)娮欤谪Q向噴漿管?chē)娮斓纳戏脚c豎向噴漿管垂直方向且與豎向噴漿管連通并穿過(guò)筒形旋攪鉆具壁設(shè)有水平噴漿管，水平噴漿管上設(shè)有內(nèi)噴漿嘴和外噴漿嘴，在緊挨水平噴漿管處的筒形旋攪鉆具的壁上對(duì)稱(chēng)設(shè)外側(cè)旋攪翼，外側(cè)旋攬翼設(shè)在外噴漿嘴的正向旋轉(zhuǎn)迎土方向，在其中一側(cè)的外側(cè)旋攪翼內(nèi)制成空心狀，在空心內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧，在復(fù)位彈簧外側(cè)連接活動(dòng)內(nèi)旋攪翅，內(nèi)旋攪翅設(shè)在內(nèi)噴漿嘴的正向旋轉(zhuǎn)迎土方向，另一根豎向噴漿管底端設(shè)外噴漿嘴和豎向噴漿嘴，筒形旋攪鉆具的下端制成帶數(shù)個(gè)均勻方形齒槽形狀，在每個(gè)方形的齒下端面上夾裝焊接設(shè)有釬頭，在方形齒槽上方的筒形旋攪鉆具壁上均勻設(shè)有數(shù)個(gè)過(guò)漿孔；
采用上述的筒形旋攪鉆具施工形成勁芯水泥土筒粧的方法如下:
方法A: —、先形成芯粧，芯粧具有如下形式之一:預(yù)應(yīng)力管粧、竹節(jié)粧、實(shí)心方粧、空心方粧、復(fù)合預(yù)制粧、鋼管粧、現(xiàn)澆混凝土灌注粧、各種異形粧身灌注粧、復(fù)合灌注粧、預(yù)制粧和灌注粧的組合粧等;二、把直徑大于芯粧直徑的筒形旋攪鉆具噴攪等功能調(diào)試好，使其同心對(duì)準(zhǔn)芯粧，調(diào)平鉆機(jī)，調(diào)整筒形旋攪鉆具的垂直度;三、啟動(dòng)鉆機(jī)，使筒形旋攪鉆具旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，當(dāng)豎向噴漿管下面的水平噴漿管的內(nèi)噴漿嘴和外噴漿嘴進(jìn)入地下時(shí)或者達(dá)到粧頂標(biāo)高時(shí)，啟動(dòng)帶內(nèi)旋攪翅一側(cè)豎向噴射和內(nèi)側(cè)、外側(cè)的旋攪功能，利用豎向噴漿管下端的噴嘴向地層中豎向高壓噴射水泥漿等介質(zhì)，使其切割土體，超前乳化，冷卻鉆頭，利于鉆進(jìn)的同時(shí)，增加水泥土中漿液的濃度，豎向噴漿還為內(nèi)側(cè)和外側(cè)的徑向噴漿起到輔助作用，旋噴根據(jù)設(shè)計(jì)的旋噴參數(shù)和地層情況應(yīng)采用單管、雙管或三管旋噴之一，攪拌采用濕法攪拌或干法攪拌，利用水平噴漿管內(nèi)噴漿嘴和外噴漿嘴把漿液等材料向筒形旋攪鉆具內(nèi)側(cè)土體和外側(cè)土體同時(shí)噴射，使筒形旋攪鉆具內(nèi)側(cè)土體和外側(cè)土體同時(shí)形成水泥土，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地層情況，同時(shí)啟動(dòng)另一側(cè)噴漿管的噴攪功能，把漿液或干粉等材料向筒形旋攪鉆具的外側(cè)土體和底部土體中噴射，直至鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度；四、旋轉(zhuǎn)提升筒形旋攪鉆具，繼續(xù)把漿液等介質(zhì)通過(guò)筒形旋攪鉆具向地層中噴射、攪拌，根據(jù)設(shè)計(jì)要求全段或局部段重復(fù)三、四步驟來(lái)加強(qiáng)旋攪水泥土強(qiáng)度和均勻性等效果，按設(shè)計(jì)要求調(diào)整旋噴壓力和筒形旋攪鉆具的上升、下降速度，使旋攪鉆具外側(cè)的水泥土直徑加大，局部形成支盤(pán)狀水泥土;五、當(dāng)筒形旋攪鉆具最后一次旋攪噴射拔出地表或鉆具的水平噴漿管的內(nèi)、外噴漿嘴達(dá)到粧頂預(yù)定標(biāo)高時(shí)，關(guān)閉旋攪噴射功能，形成的水泥土筒粧長(zhǎng)大于芯粧并包裹芯粧、水泥土筒粧長(zhǎng)等于芯粧并包裹芯粧、水泥土筒粧長(zhǎng)小于芯粧部分包裹芯粧的勁芯水泥土筒粧;六、芯粧若為管粧時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求破完粧頭后，在管粧內(nèi)放止托盤(pán)和鋼筋籠并灌注混凝土，完成粧的后續(xù)施工；七、當(dāng)利用預(yù)制空心管粧為芯粧，并用做抗拔粧時(shí)，施工管粧時(shí)應(yīng)把管粧封底、封頂，成粧后打開(kāi)管粧封頂，用鋼鉸線或鋼筋等一端連接一個(gè)只能下不能上的簡(jiǎn)易鋼件至管粧內(nèi)底部，并灌注混凝土粧芯，形成勁芯水泥土筒粧式抗拔粧；
方法B: —、把直徑大于芯粧直徑的筒形旋攪鉆具，在調(diào)好豎向噴射和水平噴漿管的內(nèi)、外側(cè)旋攪功能后，對(duì)準(zhǔn)粧位，調(diào)平鉆機(jī)，調(diào)整筒形旋攪鉆具的垂直度;二、啟動(dòng)鉆機(jī)，使筒形旋攪鉆具旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，當(dāng)水平噴漿管的內(nèi)噴漿嘴和外噴漿嘴入土后啟動(dòng)一側(cè)噴漿管的旋攪功能，利用豎向高壓噴射，向地層中豎向高壓噴射水泥漿等介質(zhì)，使其切割土體、超前乳化、冷卻鉆頭利于鉆進(jìn)，利用水平噴漿管的內(nèi)、外噴漿嘴把漿液等材料同時(shí)噴到旋攪鉆具內(nèi)、外側(cè)土層中，使其形成水泥土，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，把內(nèi)噴漿嘴噴漿量減小，直至不進(jìn)行噴攪并取消內(nèi)旋攪翅和內(nèi)噴漿嘴，只有豎向噴漿管下端的噴嘴和外側(cè)水平噴漿管?chē)姖{嘴進(jìn)行噴射旋攪，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地層條件，同時(shí)啟動(dòng)另一側(cè)豎向噴漿管的噴攪功能，把漿液干粉等材料向筒形旋攪鉆具的外側(cè)土體和底部土體中噴射，直至設(shè)計(jì)深度；三、旋轉(zhuǎn)提升筒形旋攪鉆具，繼續(xù)把漿液等材料向地層中噴射、攪拌，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地層條件，在全段或局部段重復(fù)二、三步驟，加強(qiáng)旋攪水泥土質(zhì)量和效果，按設(shè)計(jì)要求調(diào)整旋噴壓力和旋攪鉆具上升和下降速度，使筒形旋攪鉆具外側(cè)水泥土粧徑加大，形成局部支盤(pán)狀；四、當(dāng)筒形旋攪鉆具最后一次旋攪噴射拔出地表時(shí)，關(guān)閉旋攪噴射功能，形成中心部分是土或低強(qiáng)度水泥土的水泥土筒粧，該粧可做為復(fù)合地基的柔性粧或止水帷幕中的止水粧使用；五、當(dāng)做為抗壓粧、抗拔粧、復(fù)合地基中的鋼性粧、鋼性支護(hù)粧及鋼性止水帷幕粧時(shí)，要在混凝土初凝前進(jìn)行如下芯粧材料和施工方法之一進(jìn)行芯粧施工，完成勁芯水泥土筒粧施工；(一)、預(yù)制粧芯粧施工:采用靜壓、振動(dòng)、錘擊方法把預(yù)制粧插到設(shè)計(jì)深度，預(yù)制粧芯粧采用下列形式之一:預(yù)應(yīng)力管粧、竹節(jié)粧、實(shí)心粧、空心方粧、鋼管粧、工字鋼等；(