专利名称：中掘沉桩施工方法
技术领域：
本发明涉及桩基施工技术领域，具体而言，涉及一种中掘沉桩施工方法。
背景技术：
如今的基建工程中，桩基的施工显得尤为重要。预制桩运用在基建工程中非常普遍，对打桩方法的选定，除了根据工程地质条件外，还要考虑桩的类型、断面、长度、场地环境及设计要求，空心混凝土预制桩目前的沉桩方法大多采用中掘沉桩施工方法。然而现今的中掘沉桩施工方法由于钻孔内径单一导致预制桩沉入地基中的桩端承载力小。
发明内容
本发明旨在提供一种中掘沉桩施工方法，以解决现有技术中预制桩沉入地基中的桩端承载力小的问题。为了实现上述目的，本发明提供了一种用于预制桩的中掘沉桩施工方法，预制桩套设在桩机钻头的外侧，桩机钻头和螺旋钻杆从预制桩的上端穿入至预制桩的下端对地基进行钻掘孔，施工方法在钻头挖掘地基形成桩孔的同时注入高压气体，预制桩中空部的钻掘残土通过高压气体和螺旋钻杆排入桩机的储土箱，且控制预制桩的下沉速度，使预制桩在钻孔中随钻头钻掘同步下沉，包括以下步骤在桩机钻头挖掘到地基的持力层时，临时将预制桩固定在桩孔中，且停止注入高压气体，并扩大桩机钻头的旋转半径；继续向下钻掘以扩大桩孔，扩大后的桩孔的直径大于预制桩的外径。进一步地，在扩大桩机钻头的旋转半径的步骤之后，还包括以下步骤确认桩机钻头的旋转半径被扩大，向桩孔内注入水泥浆，继续向下钻掘以扩大桩孔的同时，桩机钻头搅拌持力层使水泥浆和持力层的沙砾充分地混合，并且完成修筑桩端扩大球根。进一步地，在完成修筑桩端扩大球根的步骤之后，还包括以下步骤解除对预制桩的临时固定，将预制桩沉入扩大球根的设计深度处，使预制桩与持力层融为一体，且再次完成预制桩的固定。进一步地，在预制桩的再次固定的步骤之后，还包括以下步骤反转桩机钻头，控制扩大后的桩机钻头回缩至正常外径并使桩机钻头继续反转，然后提起桩机钻头完成施工。进一步地，在桩机钻头到达持力层之前，根据土层硬度和设计要求，在桩机钻头到达持力层之前提前开启扩大桩机钻头的旋转半径，桩机钻头扩大后的旋转半径大于预制桩的外径。应用本发明的技术方案，用于预制桩的中掘沉桩施工方法，预制桩套设在桩机钻头的外侧，桩机钻头和螺旋钻杆从预制桩的上端穿入至预制桩的下端对地基进行钻掘孔，施工方法在钻头挖掘地基形成桩孔的同时注入高压气体，预制桩中空部的钻掘残土通过高压气体和螺旋钻杆排入桩机的储土箱，且控制预制桩的下沉速度，使预制桩在钻孔中随钻头钻掘同步下沉，包括以下步骤在桩机钻头挖掘到地基的持力层时，临时固定预制桩在桩孔中，且停止注入高压气体，扩大桩机钻头的旋转半径；继续向下钻掘以扩大桩孔，扩大后的桩孔的直径大于预制桩的外径。通过扩大桩机的旋转半径，在扩大后的桩孔中进行修筑球根，再将预制桩的桩端沉入到地基中的扩大球根中，预制桩的桩端与持力层融为一体，这样桩端与扩大球根的一体结构相比于现有技术来说具有更大的承载力。
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1示出了本发明的用于预制桩的中掘沉桩施工方法的实施例中桩机钻头到达持力层之前时的状态示意图；图2示出了本发明的用于预制桩的中掘沉桩施工方法的实施例中桩机钻头挖掘到地基的持力层时的状态示意图；图3示出了本发明的用于预制桩的中掘沉桩施工方法的实施例中使预制桩与持力层融为一体且再次固定预制桩的步骤时的状态示意图；图4示出了本发明的用于预制桩的中掘沉桩施工方法的实施例中提起桩机钻头完成施工时的状态不意图。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。本发明提供了一种用于预制桩的中掘沉桩施工方法的实施例，具体步骤参见图1至图4，本实施例的预制桩通过混凝土空心桩进行举例说明，但中掘沉桩的施工方法不限于混凝土空心桩的钻掘沉桩，并且本实施例中的桩机钻头为带有液压扩大翼的桩机钻头，可以控制其旋转半径，本实施例的中掘沉桩施工方法具体包括以下步骤对准地面桩心位置，进行沉桩，预制桩30套设在桩机钻头40的外侧，桩机钻头40和螺旋钻杆从预制桩30的上端穿入至预制桩30的下端对地基进行钻掘孔，预制桩30的下端为深入到地基内的一端。桩机钻头40在挖掘地基形成桩孔的同时注入高压气体，预制桩30中空部的钻掘残土通过高压气体和螺旋钻杆排入桩机的储土箱，并且控制预制桩30下降速度使预制桩30同步在钻孔以及排土的过程中连续进行沉桩。沉桩至设计需要的深度位置时临时固定预制桩30，且开始扩大桩机钻头40的旋转半径，以使钻掘直径得到扩大。通过液压打开桩机钻头40的扩大翼进行旋转即可扩大桩机钻头40的旋转半径。在桩机钻头40到达持力层之前，桩机钻头40扩大翼闭合状态下时，桩机钻头40的旋转半径小于预制桩30的外径，具体参见图1，图中地基的持力层20位于土层10下方。在桩机钻头40挖掘到地基的持力层时，临时固定预制桩30在桩孔中，且停止注入高压气体，扩大桩机钻头40的旋转半径，并继续向下钻孔以扩大桩孔，扩大后的桩孔的内径大于预制桩30的外径，具体参见图2，图中地基的持力层20位于土层10下方。确认桩机钻头40的旋转半径被扩大后，向桩孔内注入水泥浆，继续向下钻掘以扩大桩孔的同时，桩机钻头40搅拌持力层使持力层的沙砾充分地和水泥浆混合，并且完成修筑桩端扩大球根。解除对预制桩30的固定，将预制桩30沉入扩大球根的设计深度处，使预制桩30与持力层融为一体，且再次固定预制桩30，参见图3，图中地基的持力层20位于土层10下方。完成预制桩30的固定工作时，反转桩机钻头40，控制扩大后的桩机钻头40回缩至正常外径并使桩机钻头40继续反转，然后提起桩机钻头40完成施工，参见图4，图中地基的持力层20位于土层10下方，待扩大球根水泥浆凝固后拆除预制桩30的固定装置。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果1、通过扩大桩机钻头的旋转半径，在扩大后的桩孔中进行修筑球根，预制桩的桩端沉入到地基中持力层的桩孔中，且与持力层融为一体，这样桩端与扩大球根的一体结构相比于现有技术来说具有更大的承载力。2、由于从沉桩到修筑球根是连续作业，即使在容易发生喷砂等复杂多变的地质中施工，也能防止塌孔现象的发生，并且通过仪表可视化施工更显沉桩精准便捷及质量安全可靠。3、由于扩大桩机钻头进行挖掘和底部注衆同时修筑扩大球根，施工时噪音极低、振动极小且无泥浆排放，同时施工过程中不会产生挤土效应危害周围构筑物，非常适合城区高层建筑的桩基础工程施工，实现了节能高效，绿色环保。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于预制桩的中掘沉桩施工方法，所述预制桩套设在桩机钻头的外侧，所述桩机钻头和螺旋钻杆从所述预制桩的上端穿入至所述预制桩的下端对地基进行钻掘孔，所述施工方法在钻头挖掘地基形成桩孔的同时注入高压气体，预制桩中空部的钻掘残土通过高压气体和螺旋钻杆排入桩机的储土箱，且控制所述预制桩的下沉速度，使所述预制桩在钻孔中随钻头钻掘同步下沉，其特征在于，包括以下步骤在所述桩机钻头挖掘到地基的持力层时，临时将所述预制桩固定在桩孔中，且停止注入高压气体，并扩大所述桩机钻头的旋转半径；继续向下钻掘以扩大所述桩孔，扩大后的所述桩孔的直径大于所述预制桩的外径。
2.根据权利要求1所述的中掘沉桩施工方法，其特征在于，在所述扩大所述桩机钻头的旋转半径的步骤之后，还包括以下步骤确认所述桩机钻头的旋转半径被扩大，向桩孔内注入水泥浆，继续向下钻掘以扩大所述桩孔的同时，所述桩机钻头搅拌所述持力层使所述水泥浆和所述持力层的沙砾充分地混合，并且完成修筑桩端扩大球根。
3.根据权利要求2所述的中掘沉桩施工方法，其特征在于，在所述完成修筑桩端扩大球根的步骤之后，还包括以下步骤解除对所述预制桩的临时固定，将所述预制桩沉入所述扩大球根的设计深度处，使所述预制桩与所述持力层融为一体，且再次完成所述预制桩的固定。
4.根据权利要求3所述的中掘沉桩施工方法，其特征在于，在所述预制桩的再次固定的步骤之后，还包括以下步骤反转所述桩机钻头，控制扩大后的所述桩机钻头回缩至正常外径并使所述桩机钻头继续反转，然后提起所述粧机钻头完成施工。
5.根据权利要求1所述的中掘沉桩施工方法，其特征在于，在桩机钻头到达持力层之前，根据土层硬度和设计要求，在所述桩机钻头到达所述持力层之前提前开启扩大所述桩机钻头的旋转半径，所述桩机钻头扩大后的旋转半径大于所述预制桩的外径。
全文摘要
本发明提供了一种用于预制桩的中掘沉桩施工方法，预制桩套设在桩机钻头的外侧，桩机钻头和螺旋钻杆从预制桩的上端穿入至预制桩的下端对地基进行钻掘孔，施工方法在钻头挖掘地基形成桩孔的同时注入高压气体，预制桩中空部的钻掘残土通过高压气体和螺旋钻杆排入桩机的储土箱，且控制预制桩的下沉速度，使预制桩在钻孔中随钻头钻掘同步下沉，包括以下步骤在桩机钻头挖掘到地基的持力层时，临时固定预制桩在桩孔中，且停止注入高压气体，扩大桩机钻头的旋转半径；继续向下钻掘以扩大桩孔，扩大后的桩孔的直径大于预制桩的外径。本发明有效地解决了现有技术中预制桩沉入地基中的桩端承载力小的问题。
文档编号E02D7/28GK103061341SQ20131001440
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者许俊 申请人:江苏汤辰机械装备制造有限公司