专利名称：用于季节性冻土地区的螺旋桩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种螺旋桩。
技术背景
随着经济的发展，季节性冻土地区的工程量逐渐增多，而冻土的冻胀危害始终是 工程难题。目前对于季节性冻土地区冻害防治的工程措施主要有强夯加固地基土、置换地 基土、EPS泡沫保温板、弱化土与基础间的相互作用等。这些常用的防冻工程措施虽然在一 定程度上减小了冻胀灾害，但由此带来的工程量大，工程造价也非常高。
在季节性冻土地区，为了更有效的防治基础冻胀变形，改进冻区建构筑物的基础 形式是冻区较直接而节省资源的抗冻害方法，而桩基础是一种性价比较高的方法。而传统 的直线型桩适用范围具有一定的局限性、易断桩或桩体开裂使得桩身质量得不到保证，工 程造价高等缺点。发明内容
本发明为了解决目前在季节性冻土地区传统的直线型桩适用范围具有一定的局 限性、易断桩、桩身质量得不到保证及工程造价高的问题，提供了一种用于季节性冻土地区 的螺旋桩。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案是所述螺旋桩包括混凝土桩体、混凝 土桩头和混凝土螺旋叶片，混凝土桩体为圆柱形，混凝土桩头为圆锥体，混凝土桩体的底端 面与混凝土桩头的上端面固接且二者制成一体，混凝土螺旋叶片设置在混凝土桩体的外壁 上，且二者制成一体，混凝土螺旋叶片的上倾角为15 45°，螺距为800mm 1000mm，混凝 土桩体的直径与混凝土螺旋叶片的外径的比值为0. 5 0. 7。
本发明具有以下有益效果1、螺旋桩改变了桩土间的作用方式，提高了基础的承 载能力；2、桩身质量好螺旋桩具有连续密实性，且对桩孔周围土壤具有挤密、渗透作用， 一般无断桩、缩颈现象，桩身完整性好；3、造价低由于单桩承载力大，设计采用桩径相应 减小，同时相应的桩连系梁与承台尺寸减小，基础用钢筋与混凝土减少，大大节约了成本； 4、工期短由于螺旋桩成桩速度快，可以缩短工期；5、抗冻拔能力强在冻拔过程中，桩顶 位移曲线为缓慢增长的圆滑曲线，而在同样的冻胀条件下的直线型桩的位移曲线为有明显 拐点的直线型曲线，且螺旋桩的位移值低于直线型桩，随着冻胀程度的加深，螺旋桩的抗冻 拔能力越高于直线型桩。
图1是本发明整体结构主视图。
具体实施方式
具体实施方式
一结合图1说明本实施方式，本实施方式的螺旋桩包括混凝土桩体1、混凝土桩头2和混凝土螺旋叶片3，混凝土桩体1为圆柱形，混凝土桩头2为圆锥体， 混凝土桩体1的底端面与混凝土桩头2的上端面固接且二者制成一体，混凝土螺旋叶片3 设置在混凝土桩体1的外壁上，且二者制成一体，混凝土螺旋叶片3的上倾角α为15 45°，螺距h为800mm 1000mm，混凝土桩体1的直径d与混凝土螺旋叶片3的外径D的比 值为0.5 0.7。
随螺距的增大，螺旋桩在冻拔力的作用下桩顶竖向位移值不断增大，基于实际情 况以及工程造价方面的因素，以及有效防治冻土的冻胀、融沉等冻害现象；
本发明适应范围广，可适用粘性土、粉土、填土等软地质，甚至能在流沙层、有地下 水等复杂条件下成桩，不像混凝土钻孔灌注桩需要泥浆护壁、沉渣清除及其泥浆排放等，简 单易行。
具体实施方式
二 结合图1说明本实施方式，本实施方式的混凝土桩体1的直径d 与混凝土螺旋叶片3的外径D的比值为0. 6，此时冻拔螺旋桩的竖向位移值最小，其在季节 性冻土地区能够最能有效防治冻土的冻胀、融沉等冻害对建(构)筑物的破坏。其它组成 及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图1说明本实施方式，本实施方式的混凝土螺旋叶片3的螺 牙厚度g为80mm 120mm，此结构在季节性冻土地区能够最能有效防治冻土的冻胀、融沉等 冻害对建(构)筑物的破坏。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四结合图1说明本实施方式，本实施方式的混凝土桩体1的直径d 为300mm 600mm，混凝土桩头2的高度H为300mm 800mm，此结构在季节性冻土地区能 够最能有效防治冻土的冻胀、融沉等冻害对建(构)筑物的破坏。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五结合图1说明本实施方式，本实施方式的混凝土螺旋叶片3的下 倾角β为10 20°，此结构在季节性冻土地区能够最能有效防治冻土的冻胀、融沉等冻害 对建(构)筑物的破坏。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
工作原理螺旋桩成桩工艺的步骤是1、用螺旋钻孔振动灌注桩机的螺旋桩管旋 转钻进，将桩孔内的土体带出，钻孔至设计深度；2、成孔后，螺旋桩管不拔出，将混凝土搅拌 站搅拌好的混凝土经过混凝土泵车水平运输至现场，经料斗垂直运输，从螺旋桩管顶部的 储料仓，通过螺旋桩管内的送料通道向孔底运输；3、启动振动桩管上的振动器，混凝土从螺 旋钻头上的出料口活门流出，并靠振动器振动密实，这时在孔底首先形成螺旋桩的混凝土 桩头2，同时逐步拔管成桩，在这一过程中形成了混凝土桩体1、混凝土螺旋叶片3，混凝土 桩体1和混凝土桩头2以及混凝土螺旋叶片3是随着螺旋桩管逐步向上拔而形成的一个紧 密的整体。在形成桩体过程中也可以根据实际工程需要，再往上拔出螺旋桩管结束后利用 振动平台往桩体1中安装钢筋笼，这样在桩体材料即是钢筋混凝土，若往上拔出螺旋桩管 结束后没有安装钢筋笼，则桩体的材料是混凝土。
权利要求
1.一种用于季节性冻土地区的螺旋桩，其特征在于所述螺旋桩包括混凝土桩体(1)、 混凝土桩头( 和混凝土螺旋叶片(3)，混凝土桩体(1)为圆柱形，混凝土桩头( 为圆锥 体，混凝土桩体(1)的底端面与混凝土桩头( 的上端面固接且二者制成一体，混凝土螺旋 叶片( 设置在混凝土桩体(1)的外壁上，且二者制成一体，混凝土螺旋叶片( 的上倾角 (α )为15 45°，螺距(h)为800mm 1000mm，混凝土桩体(1)的直径(d)与混凝土螺旋 叶片(3)的外径⑶的比值为0. 5 0. 7。
2.根据权利要求1所述用于季节性冻土地区的螺旋桩，其特征在于混凝土桩体(1)的 直径⑷与混凝土螺旋叶片(3)的外径⑶的比值为0.6。
3.根据权利要求1或2所述用于季节性冻土地区的螺旋桩，其特征在于混凝土螺旋叶 片⑶的螺牙厚度(g)为80mm 120mm。
4.根据权利要求3所述用于季节性冻土地区的螺旋桩，其特征在于混凝土桩体(1)的 直径(d)为300mm 600mm，混凝土桩头O)的高度(H)为300mm 800mm。
5.根据权利要求4所述用于季节性冻土地区的螺旋桩，其特征在于混凝土螺旋叶片 ⑶的下倾角(β)为10 20°。
全文摘要
一种用于季节性冻土地区的螺旋桩，它涉及一种螺旋桩。针对目前在季节性冻土地区传统的直线型桩适用范围具有一定的局限性、易断桩、桩身质量得不到保证及工程造价高的问题。所述螺旋桩包括混凝土桩体、混凝土桩头和混凝土螺旋叶片，混凝土桩体为圆柱形，混凝土桩头为圆锥体，混凝土桩体的底端面与混凝土桩头的上端面固接且二者制成一体，混凝土螺旋叶片设置在混凝土桩体的外壁上，且二者制成一体，混凝土螺旋叶片的上倾角为15～45°，螺距为800mm～1000mm，混凝土桩体的直径与混凝土螺旋叶片的外径的比值为0.5～0.7。本发明用于季节性冻土地区桩基础。
文档编号E02D5/56GK102031778SQ20101058021
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者汤爱平, 涂杰文, 陈然 申请人:哈尔滨工业大学