專利名稱：錐型金屬地樁及其安裝施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種施工用的地樁，特別是一種錐型金屬地樁，屬于地 樁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
施工中，在地基挖掘的過程中，最重要的過程是埋設(shè)能夠與所施工 的建筑物為一體的樁，該樁是建筑物承重以及穩(wěn)固的關(guān)鍵，目前有兩種 形式的地樁， 一種是摩擦樁，其施工一般是采用先打樁孔，再捆扎鋼筋
灌注混凝土的做法，但是這種做法比較繁瑣，施工周期長，費(fèi)時(shí)費(fèi)力； 另外一種為端承樁， 一般為預(yù)制實(shí)心水泥樁或空心鋼纖維水泥樁，但此 種預(yù)制樁在鉆入地下時(shí)，因受力較大，容易產(chǎn)生破損。-
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述已有技術(shù)存在的不足之處，提供一種能 夠依靠螺旋鉆頭的作用鉆進(jìn)土層，工作負(fù)荷小，效率高，可形成具有強(qiáng)勁 支撐作用的螺旋柱體，能夠?qū)ㄖ锘蚱渌厣衔锾峁┛煽壳矣辛χ?的錐型金屬地樁。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
錐型金屬地樁，特殊之處在于包括底部的鉆頭、上端與動(dòng)力源輸入 接頭相連接的錐體2，鉆頭與錐體2為金屬材料構(gòu)成，鉆頭與錐體2通 過鑄造或焊接成為一體，或者鉆頭與錐體2整體為鑄造或焊接而成，金 屬地樁打入地下后不再取出，直接作為樁體使用；
根據(jù)錐型金屬地樁需要的長度，聯(lián)結(jié)后的錐體2上還可以再聯(lián)結(jié)N 節(jié)聯(lián)接錐體6，聯(lián)接錐體6為金屬材料構(gòu)成，聯(lián)接錐體6與錐體2結(jié)構(gòu) 相同，聯(lián)接后由最上面的聯(lián)接錐體6上端與動(dòng)力源輸入接頭連接，N為 正整數(shù)；
所述鉆頭為螺旋鉆頭1或尖鉆頭9;
上述螺旋鉆頭1呈倒錐形結(jié)構(gòu)，螺旋鉆頭1的外表面具有圍繞軸線 螺旋上升的螺旋葉片8 ，外徑隨螺旋上升逐漸增大，厚度從外緣到鉆心 逐漸加厚；所述錐體2、聯(lián)接錐體6的外表面具有螺旋葉片3;所述錐體2上端的內(nèi)部、聯(lián)接錐體6上端的內(nèi)部及下端的外部分別 設(shè)有定位塊4，各分一層以上均勻排列，錐體2上端內(nèi)部的定位塊4與 聯(lián)接錐體6下端外部的定位塊4相對應(yīng)錯(cuò)位連接，聯(lián)接錐體6上端內(nèi)部 的定位塊4與動(dòng)力源輸入接頭所設(shè)定位塊4相對應(yīng)錯(cuò)位連接；所述錐體2上端的外部、聯(lián)接錐體6上端的外部及下端的內(nèi)部分別 設(shè)有定位塊4，各分一層以上均勻排列，錐體2上端外部的定位塊4與 聯(lián)接錐體6下端內(nèi)部的定位塊4相對應(yīng)錯(cuò)位連接，聯(lián)接錐體6上端外部 的定位塊4與動(dòng)力源輸入接頭所設(shè)定位塊4相對應(yīng)錯(cuò)位連接；上述定位塊4為矩形或圓形或橢圓形或其他形狀；所述錐體2上端、聯(lián)接錐體6下端對應(yīng)部位分別設(shè)有對應(yīng)的鎖緊銷 孔5，用于安裝鎖緊銷7。本發(fā)明錐型金屬地樁的安裝施工方法，包括如下工序1、 將鋼或鐵等金屬材料構(gòu)成的鉆頭與錐體2通過鑄造或焊接成為一體，或者鉆頭與錐體2整體為鑄造或焊接而成；2、 將聯(lián)接錐體6的小徑端聯(lián)結(jié)到錐體2的大徑端，旋轉(zhuǎn)將聯(lián)接錐 體6的小徑和錐體2大徑的鎖緊銷孔5對準(zhǔn)，插入鎖緊銷7，直至聯(lián)接 到所需長度；3、 錐體2、聯(lián)接錐體6的壁厚及錐度按實(shí)際需要選擇；4、 與動(dòng)力源的聯(lián)接方法錐體2或聯(lián)接錐體6的大徑端對接動(dòng)力 源輸入接頭，輸入源接頭可根據(jù)動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)制造；5、 錐型金屬地樁的鉆頭與地面垂直，選擇合理的下鉆速度，勻速 鉆進(jìn)地下；6、 當(dāng)鉆深到理想深度后，拆去動(dòng)力源輸入接頭，金屬地樁打入地 下后，不再取出，直接作為樁體使用，即可進(jìn)入下道施工程序。本發(fā)明錐型金屬地樁具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)1、 此金屬地樁在鉆入地下時(shí)，對周圍的土層進(jìn)行擠壓，可增加金 屬地樁與周圍土層的摩擦力。2、 因此金屬地樁的主體為錐型的，可將建筑物的垂直負(fù)荷分解為 平行于錐體外表面的力和與之相垂直的力，垂直的力由金屬地樁周圍的 土層承受，這樣分解以后，可將金屬地樁的長度縮短。3、 此金屬地樁的外表面有螺旋葉片，進(jìn)一步增大周圍土層對金屬 地樁的摩擦力，可將金屬地樁的長度進(jìn)一步縮短。4、 因此金屬地樁的長度要較一般的地樁短，可大大降低生產(chǎn)成本。 本發(fā)明錐型金屬地樁，是本發(fā)明人開發(fā)的新一代地樁，該金屬地樁具有機(jī)械性能高、使用壽命長、成本低、工作效率高、裝配靈活簡便等 優(yōu)勢，在用于建筑施工過程中"端承樁"構(gòu)造、"摩擦樁"構(gòu)造的基礎(chǔ)上， 更廣泛地用于多種地樁、地錨、隨機(jī)構(gòu)造地樁的施工。四

圖1-螺旋鉆頭1結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-錐體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3-錐型金屬地樁實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；圖4-尖鉆頭9結(jié)構(gòu)示意圖；圖5-錐體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6-錐型金屬地樁實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、螺旋鉆頭，2、錐體，3、螺旋葉片，4、定位±央，5、鎖緊 銷孔，6、聯(lián)接錐體，7鎖緊銷，8、螺旋葉片，9、尖鉆頭。五具體實(shí)施方式
以下參照附圖，給出本發(fā)明專利的具體實(shí)施方式
，用來對本發(fā)明專 利的構(gòu)成進(jìn)行進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1本實(shí)施例的錐型金屬地樁參考圖1-3，為立式單柱結(jié)構(gòu)，包括螺旋 鉆頭1和錐體2，錐體的大徑端接動(dòng)力源輸入接頭，螺旋鉆頭1與錐體2 為金屬材料構(gòu)成，鉆頭與錐體2通過鑄造或焊接成為一體，金屬地樁打 入地下后不再取出，直接作為樁體使用；螺旋鉆頭1呈倒錐形結(jié)構(gòu)，螺旋葉片8圍繞軸線螺旋上升，外徑隨 螺旋上升逐漸增大，形成圓滑的螺旋切割曲線，便于葉片螺旋切割土層， 適應(yīng)錐型金屬地樁下鉆的需要，并能夠與土層穩(wěn)定結(jié)合，對所承托的建 筑物或其他地上物具有強(qiáng)有力的支撐，葉片厚度從外緣到鉆心逐漸加厚， 使葉片具有足夠的鋼性；根據(jù)錐型金屬地樁需要的長度，聯(lián)結(jié)后的錐體2上再聯(lián)結(jié)N節(jié)聯(lián)接 錐體6，聯(lián)接錐體6為金屬材料構(gòu)成，聯(lián)接錐體6與錐體2結(jié)構(gòu)相同，聯(lián) 接后由最上面聯(lián)接錐體6上端與動(dòng)力源輸入接頭連接，N為正整數(shù)；錐體2上端的內(nèi)部、聯(lián)接錐體6上端的內(nèi)部及下端的外部分別設(shè)有定位塊4，分二層具有八塊均勻排列的矩形定位塊4，錐體2上端內(nèi)部的 定位塊4與聯(lián)接錐體6下端外部的定位塊4相對應(yīng)錯(cuò)位連接，其作用是 將聯(lián)接錐體6插入，旋轉(zhuǎn)一定角度，不但起到定位和互鎖作用，又能承 載旋轉(zhuǎn)力距和軸向壓力，錐體2的大徑端和聯(lián)接錐體6的小徑端的中間 部位分別設(shè)有對應(yīng)的鎖緊銷孔5，用于安裝鎖緊銷7 ;
聯(lián)接錐體6上端內(nèi)部的定位塊4與動(dòng)力源輸入接頭所設(shè)定位塊4相 對應(yīng)錯(cuò)位連接，聯(lián)接錐體6的小徑端外圓上分二層具有八塊均勻排列的 矩形定位塊，這種結(jié)構(gòu)的作用是將聯(lián)接錐體6的小徑端插入錐體2的大 徑端后，順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，都能起到傳遞旋轉(zhuǎn)力距和承受軸向力的 作用，而且可以雙向等量地傳遞扭距和使聯(lián)結(jié)互鎖。這是對螺紋聯(lián)接結(jié) 構(gòu)的根本改變，既代替了復(fù)雜的機(jī)械加工，又節(jié)省了材料，其聯(lián)結(jié)功能 更加全面，在降低制造成本的基礎(chǔ)上，更經(jīng)濟(jì)的面向用戶。
實(shí)施例2
實(shí)施例的錐型金屬地樁與實(shí)施例1的區(qū)別在于參考圖4 - 6 ，鉆頭 為尖鉆頭9，鉆頭與錐體2整體為鑄造或焊接而成，錐體2直接對接動(dòng)力 源輸入接頭。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的錐型金屬地樁與實(shí)施例1的區(qū)別在于
錐體2上端的外部、聯(lián)接錐體6上端的外部及下端的內(nèi)部分別設(shè)有 定位塊4，各分二層均勻排列，錐體2上端外部的定位塊4與聯(lián)接錐體6 下端內(nèi)部的定位塊4相對應(yīng)錯(cuò)位連接，聯(lián)接錐體6上端外部的定位塊4 與動(dòng)力源輸入接頭所設(shè)定位塊4相對應(yīng)錯(cuò)位連接；在聯(lián)接錐體6的上面 再聯(lián)接一個(gè)鉆桿。
以上實(shí)施例錐型金屬地樁的安裝施工方法，包括如下工序
1、 將鋼或鐵等金屬材料構(gòu)成的鉆頭與錐體2通過鑄造或焊接成為 一體，或者鉆頭與錐體2整體為鑄造或焊接而成；
2、 將聯(lián)接錐體6的小徑端聯(lián)結(jié)到錐體2的大徑端，旋轉(zhuǎn)將聯(lián)接錐 體6的小徑和錐體2大徑的鎖緊銷孔5對準(zhǔn)，插入鎖緊銷7，直至聯(lián)接 到所需長度；
3、 錐體2、聯(lián)接錐體6的壁厚及錐度按實(shí)際需要選擇；
4、 與動(dòng)力源的聯(lián)接方法錐體2或聯(lián)接錐體6的大徑端對接動(dòng)力源輸入接頭，輸入源接頭可根據(jù)動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)制造；5、 錐型金屬地樁的鉆頭與地面垂直，選擇合理的下鉆速度，勻速 鉆進(jìn)地下；6、 當(dāng)鉆深到理想深度后，拆去動(dòng)力源輸入接頭，金屬地樁打入地 下后，不再取出，直接作為樁體使用，即可進(jìn)入下道施工程序。以上實(shí)施例錐型金屬地樁，是本發(fā)明人開發(fā)的新一代金屬地樁，與 以往技術(shù)相比，具有以下優(yōu)勢1 、本發(fā)明的錐型金屬地樁在完成鉆探深度后可直接作為地樁使用， 根據(jù)需要可在樁體內(nèi)灌入混凝土，錐型金屬地樁的直接施工，地樁在安 裝就位后仍具有足夠的機(jī)械性能和使用壽命，其綜合成本卻相對降低。 是地樁施工節(jié)能減排的一種創(chuàng)新和發(fā)展。2、 錐型金屬地樁在施工中，將所鉆出的土質(zhì)擠壓在鉆桿外壁周圍， 增強(qiáng)了地樁附近的土質(zhì)密度，加強(qiáng)了地樁的摩擦力，使地樁更加牢固。 反之，土質(zhì)密度的增強(qiáng)，又加強(qiáng)了樁體系統(tǒng)的抗彎強(qiáng)度。使其能夠與土 層穩(wěn)定結(jié)合，對所承托建筑物或其他地上物具有強(qiáng)有力的支撐。3、 螺旋鉆頭的直徑大于鉆桿直徑，在地下擴(kuò)大了與地殼的接觸面 積，構(gòu)成了穩(wěn)定的地錨結(jié)構(gòu)，使得地樁更加堅(jiān)固和穩(wěn)定。4、 錐型金屬地樁按照國家建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，選用不同的防腐處理方 法，完全符合建筑設(shè)計(jì)要求。5、 錐型金屬地樁有多種型號，可根據(jù)實(shí)際情況實(shí)時(shí)地調(diào)整聯(lián)接錐 體的長度，以適應(yīng)不同的施工需要。6、 螺旋鉆頭由多層從小到大螺旋梯形葉片圓滑構(gòu)成，形成倒錐形 結(jié)構(gòu)，具有最佳鉆探軌跡。葉片從外到內(nèi)逐漸加厚，具有強(qiáng)勁的鉆探承 載能力，提高鉆探工作效率。7、 錐型金屬地樁可與有關(guān)動(dòng)力機(jī)械聯(lián)接，用于建筑、廣告牌、路 燈桿、地基等多用途的快速施工。
權(quán)利要求
1、錐型金屬地樁，特征在于包括底部的鉆頭、上端與動(dòng)力源輸入接頭相連接的錐體(2)，鉆頭與錐體(2)為金屬材料構(gòu)成，鉆頭與錐體(2)通過鑄造或焊接成為一體，或者鉆頭與錐體(2)整體為鑄造或焊接而成，金屬地樁打入地下后不再取出，直接作為樁體使用。
2、 按照權(quán)利要求1所述的錐型金屬地樁，其特征在于，聯(lián)結(jié)后的 錐體(2)上再聯(lián)結(jié)N節(jié)聯(lián)接錐體(6)，聯(lián)接錐體(6)為金屬材料構(gòu)成， 聯(lián)接錐體(6)與錐體(2)結(jié)構(gòu)相同，聯(lián)接后由最上面的聯(lián)接錐體(6) 上端與動(dòng)力源輸入接頭連接，N為正整數(shù)。
3、 按照權(quán)利要求l所述的錐型金屬地樁，其特征在于，所述鉆頭為 螺旋鉆頭(1)或尖鉆頭(9)。
4、 按照權(quán)利要求3所述的錐型金屬地樁，其特征在于，上述螺旋 鉆頭(1)呈倒錐形結(jié)構(gòu)，螺旋鉆頭(1)的外表面具有圍繞軸線螺旋上 升的螺旋葉片8 ，外徑隨螺旋上升逐漸增大，厚度從外緣到鉆心逐漸加 厚。
5、 按照權(quán)利要求2所述的錐型金屬地樁，其特征在于，所述錐體 (2)、聯(lián)接錐體(6)的外表面具有螺旋葉片(3)。
6 、按照權(quán)利要求2所述的錐型金屬地樁，其特征在于，所述錐體 (2)上端的內(nèi)部、聯(lián)接錐體(6)上端的內(nèi)部及下端的外部分別設(shè)有定 位塊(4)，各分一層以上均勻排列，錐體(2)上端內(nèi)部的定位塊(4) 與聯(lián)接錐體(6)下端外部的定位塊(4)相對應(yīng)錯(cuò)位連接，聯(lián)接錐體(6) 上端內(nèi)部的定位塊(4)與動(dòng)力源輸入接頭所設(shè)定位塊(4)相對應(yīng)錯(cuò)位 連接。
7、 按照權(quán)利要求2所述的錐型金屬地樁，其特征在于，所述錐體 (2)上端的外部、聯(lián)接錐體(6)上端的外部及下端的內(nèi)部分別設(shè)有定位塊(4)，各分一層以上均勻排列，錐體(2)上端外部的定位塊(4) 與聯(lián)接錐體(6)下端內(nèi)部的定位塊(4)相對應(yīng)錯(cuò)位連接，聯(lián)接錐體(6) 上端外部的定位塊(4)與動(dòng)力源輸入接頭所設(shè)定位塊(4)相對應(yīng)錯(cuò)位 連接。
8、 按照權(quán)利要求6或7所述的錐型金屬地樁，其特征在于，定位塊(4)為矩形或圓形或橢圓形或其他形狀。
9、 按照權(quán)利要求2所述的錐型金屬地樁，其特征在于，所述錐體(2) 上端、聯(lián)接錐體(6)下端對應(yīng)部位分別設(shè)有對應(yīng)的鎖緊銷孔(5)，用于 安裝鎖緊銷(7)。
10、 權(quán)利要求1-9中任一權(quán)利要求所述錐型金屬地樁的安裝施工方 法，其特征在于包括以下工序(1) 、將鋼或鐵等金屬材料構(gòu)成的鉆頭與錐體(2)通過鑄造或焊 接成為一體，或者鉆頭與錐體(2)整體為鑄造或焊接而成；(2) 、將聯(lián)接錐體(6)的小徑端聯(lián)結(jié)到錐體(2)的大徑端，旋轉(zhuǎn) 將聯(lián)接錐體(6)的小徑和錐體(2)大徑的鎖緊銷孔(5)對準(zhǔn)，插入鎖 緊銷(7)，直至聯(lián)接到所需長度；(3) 、錐體(2)、聯(lián)接錐體(6)的壁厚及錐度按實(shí)際需要選擇；(4) 、與動(dòng)力源的聯(lián)接方法錐體(2)或聯(lián)接錐體(6)的大徑端 對接動(dòng)力源輸入接頭，輸入源接頭可根據(jù)動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)制造；(5) 、錐型金屬地樁的鉆頭與地面垂直，選擇合理的下鉆速度，勻 速鉆進(jìn)地下；(6) 、當(dāng)鉆深到理想深度后，拆去動(dòng)力源輸入接頭，金屬地樁打入 地下后，不再取出，直接作為樁體使用，即可進(jìn)入下道施工程序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種錐型金屬地樁，屬于地樁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。錐型金屬地樁，特殊之處在于包括底部的鉆頭、上端與動(dòng)力源輸入接頭相連接的錐體，鉆頭與錐體為金屬材料構(gòu)成，鉆頭與錐體通過鑄造或焊接成為一體，或者鉆頭與錐體整體為鑄造或焊接而成，金屬地樁打入地下后不再取出，直接作為樁體使用。本發(fā)明錐型金屬地樁，具有機(jī)械性能高、使用壽命長、成本低、工作效率高、裝配靈活簡便等優(yōu)勢，在用于建筑施工過程中“端承樁”構(gòu)造、“摩擦樁”構(gòu)造的基礎(chǔ)上，更廣泛地用于多種地樁、地錨、隨機(jī)構(gòu)造地樁的施工。
文檔編號E02D5/28GK101289856SQ200810016570
公開日2008年10月22日 申請日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日
發(fā)明者孫在偉 申請人:孫在偉