專利名稱：旋轉(zhuǎn)壓入樁用前端刀具以及具有該前端刀具的旋轉(zhuǎn)壓入樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于建筑物及土木結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)支撐的旋轉(zhuǎn)壓入樁用前端刀具以及具有該前端刀具的旋轉(zhuǎn)壓入樁。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)壓入樁是一面向立起于地基上的樁施加垂直方向的荷重一面將其旋轉(zhuǎn)壓入地基中，順序連接多個樁，并壓入到能獲得充分支撐力的深度所形成的。
以往的旋轉(zhuǎn)壓入樁，例如，如圖8、9所示，在由鋼管構(gòu)成的樁主體31的前端設(shè)置用于挖掘地基的刀具32、32，即使地基中有瓦礫等障礙物時，也能利用刀具將障礙物粉碎，并將其擠壓到外側(cè)。
如果壓入旋轉(zhuǎn)壓入樁時的旋轉(zhuǎn)阻力小，可以順暢地旋轉(zhuǎn)壓入更硬、更深的地基中，能夠期望縮短工期和因此而達到的施工成本的降低，并且可以得到更大支撐力，同時也可使用于旋轉(zhuǎn)樁的動力源小型化。
但是，以往的旋轉(zhuǎn)壓入樁，樁下端的砂土不易向樁周圍排出，成為形成旋轉(zhuǎn)阻力的原因，并成為順暢進行旋轉(zhuǎn)壓入作業(yè)的障礙。
上述的地基中的障礙物和樁的旋轉(zhuǎn)阻力是造成樁偏心的原因，樁一偏心，不僅可能得不到充分的支撐力，而且使得設(shè)在樁上的建筑物等結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)不能準確施工，可能是造成結(jié)構(gòu)物強度降低的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的在于，提供一種旋轉(zhuǎn)壓入樁用前端刀具以及具有該前端刀具的旋轉(zhuǎn)壓入樁，可以使樁下端的砂土容易順暢地排出到樁周圍，旋轉(zhuǎn)壓入樁時的旋轉(zhuǎn)阻力小，容易施工，并且可以準確進行樁的定心(中心)。
為了達到上述目的，本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)壓入樁用前端刀具的結(jié)構(gòu)如下，在連接圓筒部件下端而形成的底部的中央具有向下方延伸的導(dǎo)向刀具，在所述底部的導(dǎo)向刀具周圍，使形成為板狀的多個外刀具以導(dǎo)向刀具為中心呈放射狀下垂，使所述導(dǎo)向刀具的下端從外刀具的下緣向下方突出，使所述底部形成前頭細的錐體狀，所述外刀具由厚度朝向外側(cè)變小的形狀物構(gòu)成，所述導(dǎo)向刀具由方柱狀物品構(gòu)成。
本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)壓入樁是通過使上述結(jié)構(gòu)的前端刀具連接由鋼管構(gòu)成的樁主體的下端而構(gòu)成的。


圖1是表示本發(fā)明涉及的前端刀具的第1實施例的局部剖斷正視圖。
圖2是本發(fā)明涉及的第1實施例的前端刀具的底視圖。
圖3是具有第1實施例的前端刀的旋轉(zhuǎn)壓入樁的局部剖斷正視圖。
圖4是表示樁主體的連接部位的局部剖斷正視圖。
圖5是表示本發(fā)明涉及的前端刀具的第2實施例的局部剖斷正視圖。
圖6是本發(fā)明涉及的第2實施例的前端刀具的底視圖。
圖7是具有第2實施例的前端刀的旋轉(zhuǎn)壓入樁的局部剖斷正視圖。
圖8是表示以往的旋轉(zhuǎn)壓入樁的一個示例的正視圖。
圖9是以往的旋轉(zhuǎn)壓入樁的底視圖。
實施方式以下，參照附圖所示具體示例詳細說明本發(fā)明涉及的前端刀具的前端刀具1具有尖頭部件3，連接至用于連接鋼管樁的圓筒部件2的下端，形成前端刀具的底部即前頭細的圓錐體，在該尖頭部件3的中央設(shè)置方柱狀例如四方柱狀的導(dǎo)向刀具4。
導(dǎo)向刀具有時是圓柱狀或錐體狀，但經(jīng)實驗確認得知，四方柱等方柱狀導(dǎo)向刀具向地基中的進刀深度良好。
在尖頭部件3的上述導(dǎo)向刀具4周圍設(shè)置形成為板狀的多個(圖2中是兩個)外刀具5、5，并呈向軸周圍的放射狀。
如圖2所示，上述外刀具5、5的厚度形成從中心部向外周部變小的狀態(tài)，外周側(cè)的一部分伸出至尖頭部件的外側(cè)。這樣，外刀具的厚度向外側(cè)變小，被外刀具擠壓在導(dǎo)向刀具周圍的砂土容易沿著外刀具表面被擠壓向外側(cè)，可以順暢地排出砂土，另外，外刀具的一部分伸出至尖頭部件的外側(cè)，所以能充分擠壓樁周圍的砂土，可以增大樁和砂土之間的摩擦支撐力。
外刀具的數(shù)目根據(jù)地基中的障礙物的多少和地基的N值或樁的直徑來適宜決定，但數(shù)目過多時，會給砂土排出帶來障礙，所以合適的數(shù)目是2～4個。
如圖3所示，上述結(jié)構(gòu)的前端刀具1用于被焊接在由鋼管構(gòu)成的樁主體6的下端從而構(gòu)成旋轉(zhuǎn)壓入樁，把形成于前端刀具的圓筒部件2上端的坡口2a對焊在樁主體6的開口下端。該圖3中的標號7表示焊接部位。
在樁主體6的上端設(shè)置和其他樁的連接用接頭8，如圖4所示，該接頭8由設(shè)在下方樁主體6上端的陰螺紋體9和設(shè)在用于連接其上方的樁10下端的陽螺紋體11構(gòu)成，通過使陰螺紋體和陽螺紋體螺合，可以順序連接樁。
形成于這些陰螺紋體和陽螺紋體中的螺紋適合用耐荷重性高的方螺紋，螺紋的卷繞方向是順著樁壓入時的旋轉(zhuǎn)方向擰緊的方向。旋轉(zhuǎn)壓入樁時，如果壓入阻力大，有可能出現(xiàn)逆旋轉(zhuǎn)，所以優(yōu)選設(shè)置貫通陰螺紋體和陽螺紋體的鍵等鎖緊部件。
上述的連接用接頭8，在現(xiàn)場把前端刀具1焊接至樁主體6時使用的已焊接安裝在同一樁上的接頭。這樣，省略了現(xiàn)場中的樁彼此間的焊接作業(yè)，可以進行不受現(xiàn)場天氣影響的高精度焊接，而且焊接作業(yè)員不用到現(xiàn)場去，所以具有能夠縮短施工工期，同時降低施工成本的優(yōu)點。
如果樁主體6的長度是獲得必要的支撐力所需的足夠長度，而不需要連接樁時，有時不設(shè)置上述連接用接頭，有時也象以往那樣在現(xiàn)場焊接連接各個樁。
上述實施例中，前端刀具1的圓筒部件2、尖頭部件3、導(dǎo)向刀具4和外刀具5，例如可以用同一材料通過鑄造來一體形成，但這些部件全部或一部分是用其他部件進行制造時，有時也通過焊接進行裝配而構(gòu)成。
下面，根據(jù)圖5～圖7說明本發(fā)明涉及的前端刀具的其他實施例。
該實施例的前端刀具12適合于在地基硬度(N值)小即地基松軟且支撐地基深的現(xiàn)場使用的旋轉(zhuǎn)壓入樁，使圓筒部件13在軸方向長于第1實施例的圓筒部件2，在該圓筒部件13的外周設(shè)置左右一對階梯式防沉下用葉片14、14。
各葉片形成是把在橢圓中央加工了與外周同心的橢圓形孔的部件在長軸方向截成一半而得的形狀，使朝向旋轉(zhuǎn)壓入樁時的旋轉(zhuǎn)方向向下傾斜。
上述的防沉下用葉片14、14也有不傾斜的，還有設(shè)置多對左右葉片的，另外也有在圓筒部件13的全周設(shè)置圓形葉片的。這種葉片的數(shù)目、形狀變化和葉片直徑根據(jù)現(xiàn)場的N值來適宜決定。
上述實施例的前端刀具12和第1實施例的相同，用于被焊接在由鋼管構(gòu)成的樁主體6的下端，從而構(gòu)成旋轉(zhuǎn)壓入樁，把形成于前端刀具的圓筒部件13上端的坡口132a對焊在樁主體6的開口下端。
在樁主體6的上端設(shè)置構(gòu)成和其他樁的連接用接頭8的陰螺紋體9。
在上述第2實施例中，前端刀具12的圓筒部件13、尖頭部件3、導(dǎo)向刀具4、外刀具5和葉片14、14，例如可以用同一材料通過鑄造來一體形成，但這些部件全部或一部分有時是用其他部件進行制造，也通過焊接進行裝配而構(gòu)成。
上述各實施例的旋轉(zhuǎn)壓入樁的上端周圍由旋轉(zhuǎn)壓入裝置的液壓卡盤等樁保持機構(gòu)保持著被旋轉(zhuǎn)壓入，在樁的上端周圍沒有特別設(shè)置與旋轉(zhuǎn)壓入裝置的配合部件，但也有利用旋轉(zhuǎn)壓入裝置的樁保持機構(gòu)來設(shè)置與該樁保持機構(gòu)配合用的突片等配合部件的場合。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明涉及的前端刀具和旋轉(zhuǎn)壓入樁，導(dǎo)向刀具可以準確捕捉樁打入位置的中心，防止樁的偏心，位于前端刀具下方的砂土通過外刀具被掘走，并通過由外刀具和錐體構(gòu)成的尖頭部件的傾斜面被順暢排出到樁外側(cè)，能夠降低壓入樁時的旋轉(zhuǎn)阻力。
而且，使外刀具形成為厚度朝向外側(cè)變小的結(jié)構(gòu)，所以能夠進一步使砂土順暢排出到樁周圍，因此降低壓入樁時的旋轉(zhuǎn)阻力。
另外，從樁下方排出到外側(cè)的砂土在樁周圍被擠壓固定，增大了樁的摩擦支撐力。
所以，能夠無偏心地迅速進行樁的旋轉(zhuǎn)壓入，可以寄期望于樁的施工期間的縮短和施工成本的降低。
前端刀具是以一般的廣泛使用的普通鋼管樁為樁主體，僅在該樁主體的前端進行焊接，即可簡單地使用。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)壓入樁用前端刀具，在連接圓筒部件下端而形成的底部中央具有向下方延伸的導(dǎo)向刀具，在所述底部的導(dǎo)向刀具周圍，使形成為板狀的多個外刀具以導(dǎo)向刀具為中心呈放射狀下垂，使所述導(dǎo)向刀具的下端從外刀具的下緣向下方突出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)壓入樁用前端刀具，使所述底部形成前頭細的錐體狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)壓入樁用前端刀具，所述外刀具由厚度向外側(cè)變小的形狀部件構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述旋轉(zhuǎn)壓入樁用前端刀具，所述導(dǎo)向刀具由方柱狀部件構(gòu)成。
5.一種旋轉(zhuǎn)壓入樁，使前端刀具的圓筒部件上緣連接由鋼管構(gòu)成的樁主體的下端而形成，所述前端刀具是如下構(gòu)成的，在連接圓筒部件下端而形成的底部中央具有向下方延伸的導(dǎo)向刀具，在所述底部的導(dǎo)向刀具周圍，使形成為板狀的多個外刀具以導(dǎo)向刀具為中心呈放射狀下垂，使所述導(dǎo)向刀具的下端從外刀具的下緣向下方突出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)壓入樁，使所述前端刀具的底部形成前頭細的錐體狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)壓入樁，所述前端刀具的外刀具由厚度朝向外側(cè)變小的形狀部件構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)壓入樁，所述前端刀具的導(dǎo)向刀具由方柱狀物品構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)壓入樁用前端刀具和具有該前端刀具的旋轉(zhuǎn)壓入樁，在旋轉(zhuǎn)壓入樁時，可以使樁下端的砂土順暢排出到樁周圍，旋轉(zhuǎn)阻力小，容易施工，并且可以準確進行樁的定心。在連接圓筒部件(2)下端而形成的底部(3)中央具有向下方延伸的導(dǎo)向刀具(4)，在所述底部的導(dǎo)向刀具周圍，使形成為板狀的多個外刀具(5、5)以導(dǎo)向刀具為中心呈放射狀下垂，使所述導(dǎo)向刀具的下端從外刀具的下緣向下方突出。
文檔編號E02D7/22GK1521364SQ20031011412
公開日2004年8月18日 申請日期2003年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月10日
發(fā)明者板垣富士男, 板垣淳 申請人:多摩工程株式會社