CN115341544A - 一种可拆卸螺旋压入件、管桩扭转压入装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

一种可拆卸螺旋压入件、管桩扭转压入装置及施工方法，可拆卸螺旋压入件包括连接帽、连接杆和螺旋压入头，连接帽和螺旋压入头通过连接杆连接，螺旋压入头上下呈双向陀螺状，螺旋压入头上部和下部的外围分别设置上螺纹刀和下螺纹刀。管桩扭转压入装置包括上述可拆卸螺旋压入件以及管桩和环箍扭转器，管桩顶端内壁设置有卡槽，连接帽卡设在卡槽中，环箍扭转器架设在管桩上端外围。施工方法通过环箍扭转器给管桩施加扭矩，管桩带动螺旋压入头压入土体，减小挤土效应；管桩到达设定深度后，上螺纹刀可切割土塞，使螺旋压入头扭转旋出管桩，整个方法噪音小，螺旋压入头可拆卸循环使用，节约成本；同时螺旋压入头放置在管桩底部，减小了土塞闭塞效应。

Description

一种可拆卸螺旋压入件、管桩扭转压入装置及施工方法

技术领域

本发明属于建筑构件领域，具体涉及一种可拆卸螺旋压入件、管桩扭转压入装置及施工方法，尤其适用于预制管桩施工的场景。

背景技术

预制桩因具有桩身强度高、施工速度快、质量有保证、造价低等诸多优点在建筑基础设计中广泛应用。目前预制桩的压入方式主要包括传统的强夯沉桩法和新型的静压沉桩法。其中，强夯沉桩在施工时噪音大，对周围建筑物和环境都会带来影响，为避免强夯沉桩所产生的污染、噪音等影响。静压沉桩法通过静力压桩机以自重和机架上的配重提供反力将预制桩压入土中。但由于压桩机设备庞大，所需配重过大，施工时对场地地基承载力要求比较高；而且若所施加的压桩力过大也易将管桩桩身夹破，使管桩出现纵向的裂纹，此外，对于开孔管桩沉桩过程中，桩端土部分被挤向外围，部分涌入管内形成土塞，土塞受到管壁摩擦力作用产生一定压缩，使得开口端闭塞，影响端阻发挥，静压沉桩工艺也不是最佳选择。因此，有必要寻找新的方式，既可以在施工时减少噪音，又能不破坏管桩完整性，而且减少挤土效应及土塞闭塞效应。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有预制桩沉桩存在的上述不足，提供一种可拆卸螺旋压入件、管桩扭转压入装置及施工方法，通过给管桩施加扭矩带动螺旋压入头的方式旋入土体，使部分地基土进入管桩内部空腔，减小挤土效应；螺旋压入头可拆卸循环使用，节约成本，同时螺旋压入头的存在也减小土塞闭塞效应。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种可拆卸螺旋压入件，包括连接帽、连接杆和螺旋压入头，所述连接帽和所述螺旋压入头通过所述连接杆连接，所述螺旋压入头上下呈双向陀螺状，螺旋压入头上部和下部的外围分别设置上螺纹刀和下螺纹刀。

按上述方案，所述连接杆的上部与所述连接帽螺纹连接，连接杆的下部与所述螺旋压入头的上螺纹刀固定连接。

按上述方案，所述下螺纹刀螺纹向下切割，所述上螺纹刀螺纹向上切割。

本发明还提供了一种管桩扭转压入装置，包括上述可拆卸螺旋压入件，还包括管桩和环箍扭转器，所述管桩顶端内壁设置有卡槽，所述可拆卸螺旋压入件的连接帽卡设在所述卡槽中，所述环箍扭转器架设在所述管桩上端外围。

按上述方案，所述卡槽设置有2~4个，所述连接杆的上部设置一圈外螺纹，所述连接帽包括中心内螺纹帽以及与中心内螺纹帽对称固接的若干支杆，所述中心内螺纹帽与连接杆的外螺纹匹配螺纹连接，所述各个支杆卡设在所述卡槽中。按上述方案，当管桩压入地基时，所述环箍扭转器对管桩所施加的扭矩方向与所述下螺纹刀螺纹走向及所述连接帽内置螺纹走向一致；当将螺旋压入件拔出管桩时，环箍扭转器对连接杆所施加的扭矩方向与所述上螺纹刀螺纹走向一致。

按上述方案，所述上螺纹刀和下螺纹刀最大螺纹处的螺纹外径为所述管桩内径的0.8-0.9倍。

按上述方案，所述连接杆与所述螺旋压入头连接后的总长度大于所述管桩桩长。

本发明还提供一种上述管桩扭转压入装置的施工方法，包括以下步骤：

1）将预制好的管桩顶端通过水刀切割的方式开2个及以上的卡槽；

2）将螺旋压入头与连接杆预制成型一体化固接，再将连接帽通过其中心内螺纹帽与连接杆上端的外螺纹进行螺纹连接，最后将连接好的可拆卸螺旋压入件放入管桩内部空腔中，连接帽的支杆卡设在管桩顶端的卡槽内；

3）将连接好的管桩和可拆卸螺旋压入件放置在桩位上方固定，然后将环箍扭转器架设在管桩上端外围，环箍扭转器施加扭矩和垂直压力带动管桩扭转，管桩通过连接帽和连接杆带动螺旋压入头扭转，螺旋压入头的下螺纹刀扭转旋入地基，使得地基中部分土体通过螺旋压入头与管桩内壁中的空隙进入管桩内部空腔；

4）当螺旋压入头带动管桩到达所设定的深度后，关闭环箍扭转器，将连接帽扭转到卡槽垂直出口，将连接杆和螺旋压入头拔出。

按上述方案，所述步骤4）具体为：待连接帽扭转到卡槽垂直出口后，将连接帽垂直拔出管桩（借助相关仪器）一段距离，使上螺纹刀切入土塞中，再使用环箍扭转器套在连接杆上，给连接杆施加沿上螺纹刀螺纹方向的扭矩，将连接杆和螺旋压入头扭转拔出管桩。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过环箍扭转器给管桩施加扭矩与垂直压力，使管桩带动可拆卸螺旋压入件以扭转的形式压入土体；双向陀螺状的螺旋压入头既可以向下方便旋入地基，又可以在管桩到达设定深度后，方便上螺纹刀切割土塞，使螺旋压入头向上扭转旋出管桩内部空腔；螺旋压入头可拆卸循环使用、节约成本，极大减少整个施工造价；

2、对于预制管桩没有要求，施工简单，采用螺旋压入头配合管桩的方式旋入土体，使部分地基土进入管桩内部空腔，减小挤土效应，整个方法噪音小、无污染；

3、螺旋压入头放置在管桩底部，减小土塞闭塞效应，进一步保护管桩结构不易破坏。

附图说明

图1是本发明实施例可拆卸螺旋压入件的结构示意图；

图2是本发明实施例可拆卸螺旋压入件的连接帽的结构示意图；

图3是本发明实施例管桩扭转压入装置的结构示意图；

图4是本发明实施例管桩扭转压入装置的俯视图；

图中：1-管桩，2-卡槽，3-连接帽，4-连接杆，5-上螺纹刀，6-螺旋压入头，7-下螺纹刀，8-环箍扭转器。

具体实施方式

以下结合实施例和附图，对本发明进一步详细描述。

参照图1-图2所示，本发明实施例所述的可拆卸螺旋压入件，包括连接帽3、连接杆4和螺旋压入头6，连接帽3和螺旋压入头6通过连接杆4连接，螺旋压入头6上下呈双向陀螺状，螺旋压入头6上部和下部的外围分别设置上螺纹刀5和下螺纹刀7。连接杆4的上部与连接帽3螺纹连接，连接杆4的下部与螺旋压入头6的上螺纹刀5固定连接。下螺纹刀7和上螺纹刀5的螺纹方向相反，下螺纹刀7螺纹向下切割，上螺纹刀5螺纹向上切割。

参照图3-图4所示，本发明实施例还提供了一种管桩扭转压入装置，包括上述可拆卸螺旋压入件，还包括管桩1和环箍扭转器8，管桩1顶端内壁设置有卡槽2，可拆卸螺旋压入件的连接帽3卡设在卡槽2中，环箍扭转器8架设在管桩1上端外围。

通过环箍扭转器8给管桩1施加扭矩和垂直压力，使管桩1带动螺旋压入头6扭转，螺旋压入头6带动管桩1以下螺纹刀螺纹7方向旋入地基土体中。

实施例中卡槽2设置有4个，连接杆4的上部设置一圈外螺纹，连接帽3包括中心内螺纹帽以及与中心内螺纹帽对称固接的4根支杆，中心内螺纹帽与连接杆4的外螺纹匹配螺纹连接，4根支杆卡设在对应的4个卡槽2中。

当管桩压入地基时，环箍扭转器8对管桩1所施加的扭矩方向与下螺纹刀7螺纹走向及连接帽3内置螺纹走向一致；当将螺旋压入件拔出管桩1时，环箍扭转器8对连接杆4所施加的扭矩方向与上螺纹刀5螺纹走向一致。

上螺纹刀5和下螺纹刀7最大螺纹处的螺纹外径为管桩1内径的0.8-0.9倍，螺旋扭转压入头6与管桩1内壁有空隙，当管桩1带动螺旋扭转压入头6扭转旋入地基时，部分土体从空隙中进入管桩1内部空腔。。

连接杆4与螺旋压入头6连接后的总长度大于管桩1桩长。

本发明实施例还提供了一种上述管桩扭转压入装置的施工方法，包括以下步骤：

1）将预制好的管桩1顶端通过水刀切割的方式开4个卡槽2；

2）将螺旋压入头6与连接杆4预制成型一体化固接，再将连接帽3通过其中心内螺纹帽与连接杆4上端的外螺纹进行螺纹连接，最后将连接好的可拆卸螺旋压入件体放入管桩1内部空腔中，连接帽3的支杆卡设在管桩1顶端的卡槽2内；

3）将连接好的管桩1和可拆卸螺旋压入件放置在桩位上方固定，然后将环箍扭转器8架设在管桩1上端外围，环箍扭转器8施加扭矩和垂直压力带动管桩1扭转，管桩1通过连接帽3和连接杆4带动螺旋压入头6扭转，螺旋压入头6的下螺纹刀7扭转旋入地基，使得地基中部分土体通过螺旋压入头6与管桩1内壁中的空隙进入管桩1内部空腔；

4）当螺旋压入头6带动管桩1到达所设定的深度后，关闭环箍扭转器8，将连接帽3扭转到卡槽2垂直出口，使用仪器将连接帽3垂直提升出管桩1一段距离，使上螺纹刀5切入土塞中，再使用环箍扭转器8套在连接杆4上，给连接杆4施加沿上螺纹刀5螺纹方向的扭矩，将连接杆4和螺旋压入头6扭转拔出管桩。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，对于本领域的技术人员来说，根据本发明作出各种相应的更改和变型，例如连接帽的支杆个数以及卡槽的卡位方式的变换等等，相应的更改和变型都属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种可拆卸螺旋压入件，其特征在于，包括连接帽、连接杆和螺旋压入头，所述连接帽和所述螺旋压入头通过所述连接杆连接，所述螺旋压入头上下呈双向陀螺状，螺旋压入头上部和下部的外围分别设置上螺纹刀和下螺纹刀。

2.根据权利要求1所述的一种可拆卸螺旋压入件，其特征在于，所述连接杆的上部与所述连接帽螺纹连接，连接杆的下部与所述螺旋压入头的上螺纹刀固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种可拆卸螺旋压入件，其特征在于，所述下螺纹刀螺纹向下切割，所述上螺纹刀螺纹向上切割。

4.一种管桩扭转压入装置，其特征在于，包括上述权利要求1~3任一项所述的可拆卸螺旋压入件，还包括管桩和环箍扭转器，所述管桩顶端内壁设置有卡槽，所述可拆卸螺旋压入件的连接帽卡设在所述卡槽中，所述环箍扭转器架设在所述管桩上端外围。

5.根据权利要求4所述的一种管桩扭转压入装置，其特征在于，所述卡槽设置有2~4个，所述连接杆的上部设置一圈外螺纹，所述连接帽包括中心内螺纹帽以及与中心内螺纹帽对称固接的若干支杆，所述中心内螺纹帽与连接杆的外螺纹匹配螺纹连接，所述各个支杆卡设在所述卡槽中。

6.根据权利要求4所述的一种管桩扭转压入装置，其特征在于，当管桩压入地基时，所述环箍扭转器对管桩所施加的扭矩方向与所述下螺纹刀螺纹走向及所述连接帽内置螺纹走向一致；当将螺旋压入件拔出管桩时，环箍扭转器对连接杆所施加的扭矩方向与所述上螺纹刀螺纹走向一致。

7.根据权利要求4所述的一种管桩扭转压入装置，其特征在于，所述上螺纹刀和下螺纹刀最大螺纹处的螺纹外径为所述管桩内径的0.8-0.9倍。

8.根据权利要求4所述的一种管桩扭转压入装置，其特征在于，所述连接杆与所述螺旋压入头连接后的总长度大于所述管桩桩长。

9.一种上述权利要求4-8任一项所述的管桩扭转压入装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将预制好的管桩顶端通过水刀切割的方式开2个及以上的卡槽；

2）将螺旋压入头与连接杆预制成型一体化固接，再将连接帽通过其中心内螺纹帽与连接杆上端的外螺纹进行螺纹连接，最后将连接好的可拆卸螺旋压入件放入管桩内部空腔中，连接帽的支杆卡设在管桩顶端的卡槽内；

3）将连接好的管桩和可拆卸螺旋压入件放置在桩位上方固定，然后将环箍扭转器架设在管桩上端外围，环箍扭转器施加扭矩和垂直压力带动管桩扭转，管桩通过连接帽和连接杆带动螺旋压入头扭转，螺旋压入头的下螺纹刀扭转旋入地基，使得地基中部分土体通过螺旋压入头与管桩内壁中的空隙进入管桩内部空腔；

4）当螺旋压入头带动管桩到达所设定的深度后，关闭环箍扭转器，将连接帽扭转到卡槽垂直出口，将连接杆和螺旋压入头拔出。

10.根据权利要求9所述的管桩扭转压入装置的施工方法，其特征在于，所述步骤4）具体为：待连接帽扭转到卡槽垂直出口后，将连接帽垂直拔出管桩一段距离，使上螺纹刀切入土塞中，再使用环箍扭转器套在连接杆上，给连接杆施加沿上螺纹刀螺纹方向的扭矩，将连接杆和螺旋压入头扭转拔出管桩。

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