專利名稱：預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)工程施工過程應(yīng)用的工具，具體的說是一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置。
背景技術(shù)：
近年來，高強預(yù)應(yīng)力砼管樁(簡稱PHC)由于具有樁身成型質(zhì)量好、砼強度高、單樁承載力高、耐沖擊性能好、穿透力強、價格便宜、施工快捷且采取靜壓施工對周圍環(huán)境影響小等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于多層及高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)工程中。但應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁在施工中，由于樁身為空心，其抗剪和抗裂性能相對較差，往往因為地址條件的復(fù)雜性，特別是土質(zhì)較差的軟弱地基、含有雜填土、地下孤石、穿越砂石夾層等不良地址條件下的地基的施工過程中對樁身造成損傷，常會發(fā)生樁身橫截面斷裂、縱向擠漲開裂、樁頭破損、糾偏過程產(chǎn)生斷裂等事故，頻率很高，從而大大削弱了基礎(chǔ)的承載力，不能滿足設(shè)計承載力要求，因此發(fā)生此種情況后就必須對樁身加固補強。加固補強主要處理措施是在樁芯內(nèi)增加鋼筋籠，采用壓密注漿工藝灌注微膨脹砼或灌注細(xì)石砼的方式進(jìn)行，預(yù)應(yīng)力管樁分為開口樁和安裝樁尖的閉口樁兩類，在工程中為了有效降低打樁過程中的擠土作用，防止涌樁現(xiàn)象的發(fā)生，樁底未封閉的開口樁被廣泛應(yīng)用，開口樁在打入過程中樁芯切滿巖土，因此對開口樁進(jìn)行補強時就必須將開口樁樁孔內(nèi)的巖土取出，對孔腔進(jìn)行沖洗；但由于預(yù)應(yīng)力管樁樁芯內(nèi)徑小，一般在150 400mm之間， 預(yù)應(yīng)力管樁深度大，一般均大于IOm有的深達(dá)50m，無法采用人工進(jìn)入井內(nèi)清除；預(yù)應(yīng)力管樁芯內(nèi)巖土性質(zhì)復(fù)雜，有夾雜碎石、磚塊、堅硬巖土等各類雜物，位于地下水位范圍內(nèi)的巖土呈軟塑或流塑狀態(tài)，采用高壓水槍沖擊、泥漿泵抽取泥漿方式在遇到雜物沉積后無法向下深入，洛陽鏟等簡單工具也無法穿透堅硬雜物和提取軟塑或流塑土體；采用各類專用鉆機還存在設(shè)備無法在樁間行走、停放、就位、鉆桿鉆頭與樁孔直徑不配套無法進(jìn)行作業(yè)的問題。我們在武漢某電廠煙囪地基處理施工中，就是采用了開口式預(yù)應(yīng)力管樁，打樁完成后經(jīng)樁基低應(yīng)變測試，結(jié)果顯示樁端及樁身在穿透砂石夾層時出現(xiàn)損傷，不滿足承載力要求的III類樁占有較大比率，經(jīng)設(shè)計院論證確定了樁芯補強方案。但在施工過程中，面對堅硬、密實且含有各種雜物的樁芯土，由于沒有適宜的挖土工具和方法，工程進(jìn)行半年也未能完成樁基補強處理施工任務(wù)。經(jīng)反復(fù)研究試驗，采用了簡易手動螺旋取土器，僅用15天時間，即完成了樁芯取土的施工任務(wù)，取得了很好的技術(shù)經(jīng)濟效果。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種清除預(yù)應(yīng)力管樁樁芯夾雜碎石、磚塊、 堅硬巖土等各類雜物的手動工具，具體就是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、造價低廉的預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置；該取土裝置使用簡易輕便，能將預(yù)應(yīng)力管樁芯內(nèi)巖土快速取出。[0009]為了解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案如下一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，包括鉆桿，加力桿，提升機構(gòu)； 提升機構(gòu)與鉆桿上端連接，鉆桿下端側(cè)面設(shè)有螺旋捲土葉片，鉆桿側(cè)面設(shè)有多個插孔，加力桿與插孔插入式連接。螺旋捲土葉片整體設(shè)有開口向上的容腔。為保證鉆桿下端順利鉆入土層，鉆桿下端設(shè)有螺旋鉆尖。提升機構(gòu)包括簡易三腳架與定滑輪組件，使用時簡易三腳架支撐到管樁上方，即簡易三腳架位于預(yù)應(yīng)力管樁上方，定滑輪裝在簡易三腳架上面并位于管樁正上方，鉆桿放進(jìn)管樁，加力桿插入鉆桿插孔里，手工推動加力桿對其施加扭轉(zhuǎn)力，克服阻力將鉆桿頭端深入到夾雜有碎石、磚塊等雜物的樁芯里面，螺旋捲土葉片將碎石、磚塊等雜物巖土進(jìn)入到螺旋捲土葉片的容腔里面；繩索的一端固定連接在鉆桿上端，由人力拉動繩索，提升鉆桿，往復(fù)將由螺旋捲土葉片捲取的巖土提出樁口傾卸，實現(xiàn)樁芯取土作業(yè)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單輕便，易于制作，可調(diào)整螺旋捲土葉片外徑適用不同樁徑要求，對現(xiàn)場場地條件要求不高，無需動力機械配合，即可完成樁芯巖土鉆取作業(yè)，之后只需對樁芯浮動土沖洗、抽取殘留泥漿后，即可達(dá)到樁心補強作業(yè)條件。在武漢某電廠煙囪地基預(yù)應(yīng)力管樁樁芯取土作業(yè)過程中，由于沒有適宜的挖土工具和方法，工程基本處于停滯狀態(tài)。在半年時間內(nèi)，所有樁孔的取土作業(yè)均無法達(dá)到砼澆灌驗收標(biāo)準(zhǔn)。采用本實用新型作業(yè)后，每組三人即可完成一根深15米、孔徑250毫米管樁樁芯的取土作業(yè)。本實用新型取材方便、加工制作難度小，經(jīng)濟實用，滿足了特定小樁徑樁芯取土的實際需要，特別適用在密集樁頭復(fù)雜場地條件下的應(yīng)用，施工功效高，操作簡單，很好的解決了小樁徑樁芯取土的施工難題，安全便捷，體現(xiàn)出了很好的技術(shù)、經(jīng)濟、安全、工期等方面的優(yōu)勢。

圖1是本發(fā)明應(yīng)用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是耙齒與螺旋捲土葉片的關(guān)系示意圖，圖4是端頭節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是兩段標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接關(guān)系示意圖，圖6是圖5的I 一 I剖面圖，圖7是鉆尖的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1 一鉆桿，2—螺旋捲土葉片，3—鉆尖，4一節(jié)間傳力內(nèi)套管，5—螺栓固定銷，6—加力桿，7—簡易三腳架，8—固定滑輪，9一標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，10—端頭節(jié)，11 一加力桿插入孔， 12—預(yù)應(yīng)力管樁，13—合金鋼耙齒，14一繩索，15—螺栓固定孔，16—容腔。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，包括鉆桿1，加力桿6，提升機構(gòu)；鉆桿1下端側(cè)面設(shè)有螺旋捲土葉片2，鉆桿1側(cè)面設(shè)有多個插孔11，加力桿與插孔插入式連接，參見圖4 螺旋捲土葉片2整體設(shè)有開口向上的容腔16 ；提升機構(gòu)包括簡易三腳架7與定滑輪組件，使用時簡易三腳架7支撐到預(yù)應(yīng)力管樁12上方，定滑輪8裝在簡易三腳架7上面并位于預(yù)應(yīng)力管樁12正上方，鉆桿1下端放進(jìn)預(yù)應(yīng)力管樁12樁芯，加力桿6插入鉆桿1的插孔11里，繩索14的一端用掛鉤連接在鉆桿1上端，人工推動加力桿 6，將鉆桿1下端深入樁芯巖土里面，而后在拉動繩索14另一端，提升鉆桿，將由螺旋捲土葉片2捲取的巖土提出樁口傾卸，完成樁芯取土作業(yè)。鉆桿1為管狀，操作輕便。為保證鉆桿下端順利鉆入土層，參見圖1與圖7 鉆桿1下端設(shè)有螺旋鉆尖3。由于是人工提升，為了提土方便，力所能及，參見圖4 螺旋捲土葉片2的長度L以600 IOOOmm 為佳。為保證螺旋捲土葉片順利輕快地切入土體并松動土體內(nèi)碎磚、石塊等雜物，作為本實用新型的完善，參見圖1與圖3 螺旋捲土葉片2下端焊接合金鋼耙齒13。為了便于深井樁的取土以及運輸儲存，便于鉆桿隨時提升取土，降低起吊高度，易于安裝拆解，鉆桿是分體結(jié)構(gòu)，使用時安裝為一體；鉆桿由端頭節(jié)10與數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)9組成； 端頭節(jié)10與最下端標(biāo)準(zhǔn)節(jié)9之間、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)9與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)9之間固定連接；端頭節(jié)10與標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 9的長度以便于操作、提高功效確定；通常為2100 2700mm。為保證鉆桿在井樁腔孔內(nèi)的往復(fù)轉(zhuǎn)動功能，端頭節(jié)10與最下端標(biāo)準(zhǔn)節(jié)9、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)9 與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)9之間通過節(jié)間傳力內(nèi)套管4實現(xiàn)桿節(jié)連接；參見圖2、圖5與圖6 以標(biāo)準(zhǔn)節(jié)與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間的桿節(jié)連接方式為例，節(jié)間傳力內(nèi)套管4設(shè)有連接孔，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)9兩端設(shè)有螺栓固定孔15，節(jié)間傳力內(nèi)套管4位于被連接的兩節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)9管內(nèi)，位于連接孔與螺栓固定孔15的螺栓固定銷5將節(jié)間傳力內(nèi)套管4與兩節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)9相連接。鉆桿1選用Φ45Χ3. 5鋼管制作，螺旋捲土葉片2外徑尺寸根據(jù)管樁規(guī)格對應(yīng)的樁腔直徑預(yù)留轉(zhuǎn)動間隙確定。為適應(yīng)人體充分施力的生理特征，保證作業(yè)時加力桿施力高度始終處于人體最佳發(fā)力高度，鉆桿1設(shè)有的加力桿插入孔11按照豎向間距300mm設(shè)置，以便于隨機將加力桿插入適宜高度的孔內(nèi)。加力桿插入孔11沿鉆桿徑向四個方向設(shè)置。加力桿插入孔11延豎向按間距300mm設(shè)置，以便于隨機將加力桿插入適宜高度的孔內(nèi)，保證了作業(yè)時加力桿施力高度始終處于人體最佳發(fā)力高度，適應(yīng)于人體充分發(fā)力的生理特征，有利于提高工作效率。加力桿插入孔11不要求每組四個方向在同一水平面上。使用該裝置施工作業(yè)時，首先采用人工方式掏出樁內(nèi)上端局部土體，再能保持鉆桿1端節(jié)自立條件，插入鉆桿，人力推動加力桿6對鉆桿1施加扭轉(zhuǎn)力，帶鉆尖3吃土負(fù)重產(chǎn)生的壓力能夠保證鉆桿1自行下切土體。每次鉆取的巖土由牽引繩索14提運標(biāo)準(zhǔn)節(jié)9 進(jìn)行接長或拆解，運出樁芯，往復(fù)循環(huán)直至鉆入預(yù)定深度，在逐段提升對桿節(jié)拆除。對樁底回落土采用高壓水槍進(jìn)行反復(fù)沖洗，抽取方式排出，達(dá)到補強回灌砼標(biāo)準(zhǔn)要求為止。
權(quán)利要求1.一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，其特征在于該裝置包括鉆桿 (1 )，加力桿(6)，提升機構(gòu)；所述提升機構(gòu)與所述鉆桿(1)上端連接，所述鉆桿(1)下端側(cè)面設(shè)有螺旋捲土葉片(2)，所述鉆桿(1)側(cè)面設(shè)有多個插孔(11)，所述加力桿(6)與所述插孔(11)插入式連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，其特征在于所述提升機構(gòu)包括簡易三腳架(7)與定滑輪組件；所述簡易三腳架(7)位于預(yù)應(yīng)力管樁(12)上方，定滑輪(8)裝在所述簡易三腳架(7)上面并位于所述預(yù)應(yīng)力管樁(12)正上方， 所述鉆桿(1)下端位于所述預(yù)應(yīng)力管樁(12)樁芯。
3.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，其特征在于所述鉆桿(1)下端設(shè)有螺旋鉆尖(3)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，其特征在于所述螺旋捲土葉片(2)整體設(shè)有開口向上的容腔(16);所述螺旋捲土葉片(2)下端焊接合金鋼耙齒(13)；所述鉆桿(1)為管狀。
5.如權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，其特征在于所述鉆桿(1)是分體結(jié)構(gòu)；所述鉆桿(1)由端頭節(jié)(10)與數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(9)組成；所述端頭節(jié)(10 )與所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(9 )之間、所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(9 )與所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(9 )之間固定連接。
6.如權(quán)利要求5所述的一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，其特征在于所述端頭節(jié)(10)與最下端標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(9)、所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(9)與所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(9)之間通過節(jié)間傳力內(nèi)套管(4)固定連接。
7.如權(quán)利要求6所述的一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，其特征在于所述節(jié)間傳力內(nèi)套管(4)設(shè)有連接孔，所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(9)兩端設(shè)有螺栓固定孔(15)，所述節(jié)間傳力內(nèi)套管(4)位于被連接的兩節(jié)所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(9)管內(nèi)，位于所述連接孔與所述螺栓固定孔(15)的螺栓固定銷(5)將所述節(jié)間傳力內(nèi)套管(4)與兩節(jié)所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(9)相連接； 所述端頭節(jié)(10)與所述標(biāo)準(zhǔn)節(jié)(9)的長度是2100 2700mm。
8.如權(quán)利要求1至7任意一項所述的一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，其特征在于所述螺旋捲土葉片(2)的長度是600 1000mm。
9.如權(quán)利要求8所述的一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，其特征在于所述加力桿插入孔(11)按照豎向間距300mm設(shè)置；所述加力桿插入孔(11)沿所述鉆桿 (1)徑向四個方向設(shè)置。
10.如權(quán)利要求9所述的一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，其特征在于所述鉆桿(1)用Φ45X3. 5鋼管制作。
專利摘要本實用新型公開一種預(yù)應(yīng)力管樁樁芯補強簡易手動螺旋取土裝置，解決清除預(yù)應(yīng)力管樁樁芯里夾雜碎石、磚塊、堅硬巖土等各類雜物問題。該取土裝置包括鉆桿，加力桿，提升機構(gòu)；提升機構(gòu)與鉆桿上端連接，鉆桿下端側(cè)面設(shè)有螺旋捲土葉片，鉆桿側(cè)面設(shè)有多個插孔，加力桿與插孔插入式連接。螺旋捲土葉片整體設(shè)有開口向上的容腔。鉆桿下端設(shè)有螺旋鉆尖。提升機構(gòu)包括簡易三腳架與定滑輪組件。螺旋捲土葉片下端焊接合金鋼耙齒。它滿足了特定小樁徑樁芯取土的實際需要，特別適用在密集樁頭復(fù)雜場地條件下的應(yīng)用，施工功效高，操作簡單，很好的解決了小樁徑樁芯取土的施工難題，安全便捷。
文檔編號E02D13/08GK202039368SQ20112008023
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者崔清, 牛昌林 申請人:甘肅第一建設(shè)集團有限責(zé)任公司