本發(fā)明涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁以及制備方法和鉆具。

背景技術(shù)：

在改革開放的浪潮中，建筑業(yè)有了飛速發(fā)展，建筑工程對(duì)地基的設(shè)計(jì)、施工要求越來越高，砼樁和鋼筋砼樁在高層建筑、橋梁、港口等工程中得到廣泛應(yīng)用，為了使砼樁和鋼筋砼樁滿足抗彎、抗剪切，提高承載力和抗震要求等設(shè)計(jì)要求，對(duì)砼樁和鋼筋砼樁的形狀進(jìn)行改變。不但能滿足設(shè)計(jì)要求，節(jié)約原材料用量，還能提高工程質(zhì)量及縮短施工進(jìn)度。

以現(xiàn)有設(shè)備建造的傳統(tǒng)樁型，其縱橫斷面通常是不隨樁長而變化的圓形或方形樁，其承載力主要由樁側(cè)的摩阻力及樁端的端承力組成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁以及制備方法和鉆具，以解決現(xiàn)有設(shè)備所建造的傳統(tǒng)樁型結(jié)構(gòu)形式單一，承載力不高的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，第一方面，本發(fā)明提供一種鉆具，其包括：依次同軸套設(shè)的外套筒鉆具、中間套筒鉆具和中心鉆具；

所述中心鉆具在下端設(shè)置有第一聯(lián)動(dòng)裝置；

所述中間套筒鉆具包括依次同軸套設(shè)的傳動(dòng)套筒和擋土套筒，所述擋土套筒在上端設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)套筒升降移動(dòng)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，所述擋土套筒在下端設(shè)置有第二聯(lián)動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)套筒在上端設(shè)置有第三聯(lián)動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)套筒的下端設(shè)置有傘狀支盤取土裝置；

所述外套筒鉆具在上端依次設(shè)置有第四聯(lián)動(dòng)裝置、護(hù)筒和第六聯(lián)動(dòng)裝置，所述護(hù)筒上設(shè)置有第五聯(lián)動(dòng)裝置。

進(jìn)一步地，所述中心鉆具包括：空心鉆桿、可開合的鉆頭和第一螺旋葉片；所述第一螺旋葉片包括沿所述空心鉆桿的軸向自上而下依次設(shè)置的大螺旋葉片和小螺旋葉片，所述鉆頭連接于所述空心鉆桿的下端，所述第一聯(lián)動(dòng)裝置設(shè)置于所述鉆頭上，所述空心鉆桿的上端設(shè)置有第一法蘭盤。

進(jìn)一步地，所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置包括：液壓旋轉(zhuǎn)裝置和空心液壓油缸，所述液壓旋轉(zhuǎn)裝置通過滑動(dòng)支架固定于所述擋土套筒的上端，且通過油管與所述空心液壓油缸連接，所述空心液壓油缸位于所述液壓旋轉(zhuǎn)裝置的下面，且所述空心液壓油缸的輸出端與所述傳動(dòng)套筒的上端連接，所述第三聯(lián)動(dòng)裝置位于所述傳動(dòng)套筒的上端，且在所述第三聯(lián)動(dòng)裝置的上端設(shè)置有第二法蘭盤。

進(jìn)一步地，所述傘狀支盤取土裝置包括：帶齒斜支撐、傘面和傘面骨，所述帶齒斜支撐鉸接在所述傘面骨的上端，所述傘面骨的下端通過連接軸與所述擋土套筒連接，所述傘面圍設(shè)在所述傘面骨的外圍，所述帶齒斜支撐的上端與所述傳動(dòng)套筒連接；所述傘面骨在所述傳動(dòng)套筒升降動(dòng)作時(shí)帶動(dòng)下能夠打開或收攏，且在所述傳動(dòng)套筒上設(shè)置有升降限位孔，在所述擋土套筒設(shè)置有用于所述升降限位孔配合的限位鍵塊。

進(jìn)一步地，所述外套筒鉆具包括：外套筒和第二螺旋葉片，所述第二螺旋葉片沿所述外套筒的軸向設(shè)置于所述外套筒的外壁上，且所述第二螺旋葉自上而下呈直徑依次遞減的變化；所述外套筒在上端依次設(shè)置有第四聯(lián)動(dòng)裝置、護(hù)筒和第六聯(lián)動(dòng)裝置，所述護(hù)筒上設(shè)置有第五聯(lián)動(dòng)裝置，所述第六聯(lián)動(dòng)裝置位于所述第二螺旋葉片的上面。

進(jìn)一步地，所述第一聯(lián)動(dòng)裝置包括鍵塊，所述鍵塊設(shè)置于所述中心鉆具下端的鉆頭上；所述第二聯(lián)動(dòng)裝置包括鍵槽，所述鍵槽設(shè)置于所述擋土套筒的下端，所述鍵槽與鍵塊能夠相互配合以進(jìn)行鎖定；

所述第三聯(lián)動(dòng)裝置包括第一四方柱體，所述第一四方柱體同軸設(shè)置有截面為圓形的第一套孔，所述第一套孔用于固定在所述傳動(dòng)套筒的上端；所述第四聯(lián)動(dòng)裝置包括圓柱體，所述圓柱體同軸設(shè)置有截面為方形的第二套孔，所述第二套孔用于套入所述第三聯(lián)動(dòng)裝置；

所述第五聯(lián)動(dòng)裝置包括第三四方柱體，所述第三四方柱體同軸設(shè)置截面為方形的第三套孔，所述第三套孔用于套入所述第六聯(lián)動(dòng)裝置；所述第六聯(lián)動(dòng)裝置包括第四四方柱體，第四四方柱體同軸設(shè)置截面為圓形的第四套孔，所述第四套孔用于固定在所述外套筒的上端。

為解決上述技術(shù)問題，第二方面，本發(fā)明還提供一種根據(jù)所述鉆具制備的cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁，其包括主體樁身，所述主體樁身上設(shè)置有至少兩個(gè)倒錐臺(tái)階型體。

進(jìn)一步地，所述倒錐臺(tái)階型體的橫截面為圓形，縱剖面為倒梯型。

進(jìn)一步地，所述倒錐臺(tái)階型體的倒圓錐盤斜面延長線與主體樁身中心軸線的夾角角度范圍宜為：30°～45°。為解決上述技術(shù)問題，第三方面，本發(fā)明還提供一種根據(jù)所述的鉆具以制備cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁的方法，其包括如下步驟：

通過動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)中心鉆具順時(shí)針/逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下移動(dòng)；

在中心鉆具的第一聯(lián)動(dòng)裝置進(jìn)入中間套筒鉆具的第二聯(lián)動(dòng)裝置時(shí)，帶動(dòng)中間套筒鉆具同步轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)向下移動(dòng)；

在中間套筒鉆具上端的第三聯(lián)動(dòng)裝置接近外套筒鉆具的第四聯(lián)動(dòng)裝置時(shí)，由輔助設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩提升護(hù)筒，護(hù)筒帶動(dòng)提升外套筒鉆具，使得外套筒鉆具的第四聯(lián)動(dòng)裝置鎖定于中間套筒鉆具的第三聯(lián)動(dòng)裝置上，此時(shí)各個(gè)聯(lián)動(dòng)裝置互相鎖定；

通過動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)各個(gè)鉆具同時(shí)順時(shí)針/逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并向下移動(dòng)；

在中間套筒鉆具、外套筒鉆具鉆至各自設(shè)計(jì)深度時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)；通過動(dòng)力裝置使中心鉆具反向轉(zhuǎn)動(dòng)一下，且利用輔助設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)提升一下外套筒鉆具和中間套筒鉆具，讓中心鉆具的第一聯(lián)動(dòng)裝置完全脫離中間套筒鉆具的第二聯(lián)動(dòng)裝置；之后輔助設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)下放護(hù)筒使得第五聯(lián)動(dòng)裝置與第六聯(lián)動(dòng)裝置鎖定，以限制外套筒鉆具和中間套筒鉆具之間的轉(zhuǎn)動(dòng)；通過動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)脫離后的中心鉆具繼續(xù)順時(shí)針/逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并向下移動(dòng)鉆至設(shè)計(jì)深度；中心鉆具鉆至設(shè)計(jì)深度后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，提升中心鉆具并使其下端鉆頭打開，砼泵啟動(dòng)，開始?jí)汗囗?，邊壓灌砼邊提鉆具；

當(dāng)中心鉆具的第一聯(lián)動(dòng)裝置碰到中間套筒鉆具的第二聯(lián)動(dòng)裝置時(shí)，向上提升使得中間套筒鉆具的第三聯(lián)動(dòng)裝置與外套筒鉆具的第四聯(lián)動(dòng)裝置完全脫開，然后停止提升鉆具和壓灌砼；通過動(dòng)力裝置使中心鉆具帶動(dòng)中間套筒鉆具順時(shí)針/逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并緩慢向上移動(dòng)，同時(shí)傘狀支盤取土裝置通過液壓驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)套筒逐步打開，以進(jìn)行取土動(dòng)作并將棄土輸送至擋土鉆具中，傘狀支盤取土裝置取土完畢時(shí)傘面收攏，中心鉆具和中間套筒鉆具停止轉(zhuǎn)動(dòng)，繼續(xù)提升鉆具同時(shí)啟動(dòng)砼泵壓灌砼；

當(dāng)中間套筒鉆具下端口的提升鍵塊碰及外套筒鉆具底端時(shí)，同步提升外套筒鉆具，同時(shí)壓灌砼至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明提供了一種鉆具，該鉆具通過設(shè)置的傘狀支盤取土裝置以及各個(gè)聯(lián)動(dòng)裝置可與輔助設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)相配合，從而能夠形成多個(gè)倒錐臺(tái)階型鉆孔，依次提升鉆具同時(shí)壓灌砼得以實(shí)現(xiàn)一種cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁。

本發(fā)明提供了一種cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁，其承載力不但有傳統(tǒng)樁體的樁側(cè)摩阻力及樁端端承力，而且倒錐臺(tái)階型體的倒錐圓盤斜面，可把部分垂直豎向向下的力分解為錐面的切向力和法向力，樁周土形成被動(dòng)受壓應(yīng)力狀態(tài)和擠擴(kuò)狀態(tài)，樁周摩擦力增大，綜合提高了單樁的承載力，降低了沉降量。結(jié)構(gòu)改變了功能，該樁的承載力可用太沙基(terzaghi)的地基承載力公式計(jì)算。

本發(fā)明提供了一種制備方法，該方法通過將鉆具與輔助設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)相結(jié)合，從而形成具有上述結(jié)構(gòu)和功能的cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明鉆具處于初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明鉆具處于提升狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中心鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中間套筒鉆具在傘狀支盤取土裝置打開時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中間套筒鉆具在傘狀支盤取土裝置收攏時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明第三聯(lián)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明傘狀支盤取土裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明外套筒鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明第四聯(lián)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明第五聯(lián)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明第六聯(lián)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本發(fā)明cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14至圖21為本發(fā)明鉆具的施工步驟示意圖。

圖中，1為卷揚(yáng)機(jī)，2為鋼絲繩，3為中心鉆具，31為第一法蘭盤，32為空心鉆桿，33為大螺旋葉片，34為小螺旋葉片，35為第一聯(lián)動(dòng)裝置，36為鉆頭，4為中間套筒鉆具，41為液壓旋轉(zhuǎn)裝置，42為滑動(dòng)支架，43為空心液壓油缸，44為螺栓，45為第三聯(lián)動(dòng)裝置，451為第二法蘭盤，46為傳動(dòng)套筒，47為限位鍵塊，48為擋土套筒，49為傘狀支盤取土裝置，491為帶齒斜支撐，492為傘面，493為傘面骨，494為連接軸，410為進(jìn)土孔，411為提升鍵塊，412為進(jìn)土孔，413為第二聯(lián)動(dòng)裝置，5為外套筒鉆具，51為第四聯(lián)動(dòng)裝置，52為第五聯(lián)動(dòng)裝置，53為第六聯(lián)動(dòng)裝置，54為第二螺旋葉片，55為外套筒，56為護(hù)筒，71為主體樁身，72為倒錐臺(tái)階型體；8為砼泵。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

實(shí)施例一

結(jié)合圖1至圖2所示，本實(shí)施例提供一種鉆具，其包括：依次同軸套設(shè)的外套筒鉆具5、中間套筒鉆具4和中心鉆具3；所述中心鉆具3在下端設(shè)置有第一聯(lián)動(dòng)裝置35；所述中間套筒鉆具4包括依次同軸套設(shè)的傳動(dòng)套筒46和擋土套筒48，所述擋土套筒48在上端設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)套筒46升降移動(dòng)的液壓驅(qū)動(dòng)裝置，所述擋土套筒48在下端設(shè)置有第二聯(lián)動(dòng)裝置413，所述傳動(dòng)套筒46在上端設(shè)置有第三聯(lián)動(dòng)裝置45，所述傳動(dòng)套筒46的下端設(shè)置有傘狀支盤取土裝置49；所述外套筒鉆具5在上端依次設(shè)置有第四聯(lián)動(dòng)裝置51、護(hù)筒56和第六聯(lián)動(dòng)裝置53，所述護(hù)筒56上設(shè)置有第五聯(lián)動(dòng)裝置52。該鉆具通過設(shè)置的傘狀支盤取土裝置49以及各個(gè)聯(lián)動(dòng)裝置可與輔助設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)1相配合(具體如何配合參見實(shí)施例三)，從而能夠形成多個(gè)倒錐臺(tái)階型鉆孔，依次提升鉆具同時(shí)壓灌砼得以實(shí)現(xiàn)一種cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁。

結(jié)合圖3所示，本實(shí)施例中，所述中心鉆具3包括：空心鉆桿32、可開合的鉆頭36和第一螺旋葉片；所述第一螺旋葉片包括沿所述空心鉆桿32的軸向自上而下依次設(shè)置的大螺旋葉片33(葉片直徑較大)和小螺旋葉片34(葉片直徑較小)，當(dāng)然，可以理解的是，大螺旋葉片33的葉片直徑大于小螺旋葉片34的葉片直徑；所述鉆頭36連接于所述空心鉆桿32的下端，所述第一聯(lián)動(dòng)裝置35設(shè)置于所述鉆頭36上，所述空心鉆桿32的上端設(shè)置有第一法蘭盤31，該第一法蘭盤31控制中心鉆具3上大螺旋葉片33進(jìn)入中間套筒鉆具4的深度，起到一定限位作用。

結(jié)合圖4至圖7所示，本實(shí)施例中，所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置包括：液壓旋轉(zhuǎn)裝置41和空心液壓油缸43，所述液壓旋轉(zhuǎn)裝置41通過滑動(dòng)支架42(滑動(dòng)支架42負(fù)責(zé)中間套筒鉆具4升降，固定液壓旋轉(zhuǎn)裝置41及油管)固定于所述擋土套筒48的上端，且通過油管與所述空心液壓油缸43連接，油泵設(shè)置于鉆機(jī)平臺(tái)之上，通過油管將液壓油體輸送給空心液壓油缸43。所述空心液壓油缸43位于所述液壓旋轉(zhuǎn)裝置41的下面，且所述空心液壓油缸43的輸出端與所述傳動(dòng)套筒46的上端連接(傳動(dòng)套筒46上端設(shè)有螺栓44，負(fù)責(zé)空心液壓油缸43與傳動(dòng)套筒46的連接，把空心液壓油缸43動(dòng)力通過傳動(dòng)套筒46輸送給傘狀支盤取土裝置49)，所述第三聯(lián)動(dòng)裝置45位于所述傳動(dòng)套筒46的上端，且在所述第三聯(lián)動(dòng)裝置45的上端設(shè)置有第二法蘭盤451。

對(duì)應(yīng)地，所述傘狀支盤取土裝置49包括：帶齒斜支撐491、傘面492和傘面骨493，所述帶齒斜支撐491鉸接在所述傘面骨493的上端，所述傘面骨493的下端通過連接軸494與所述擋土套筒48連接，所述傘面492圍設(shè)在所述傘面骨493的外圍，所述帶齒斜支撐491的上端與所述傳動(dòng)套筒46連接；所述傘面骨493在所述傳動(dòng)套筒46升降動(dòng)作時(shí)帶動(dòng)下能夠打開或收攏，且在所述傳動(dòng)套筒46上設(shè)置有升降限位孔，在所述擋土套筒48設(shè)置有用于所述升降限位孔配合的限位鍵塊47，即，限位鍵塊47在升降孔內(nèi)活動(dòng)，其功能：控制支盤角度大??；使傳動(dòng)套筒46、擋土套筒48同步旋轉(zhuǎn)。此外，擋土套筒48底端設(shè)置有提升鍵塊411，其功能為中間套筒鉆具4提升壓灌砼時(shí)，聯(lián)動(dòng)外套筒鉆具5同步提升，完成壓灌砼至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

當(dāng)然，在傘狀支盤取土裝置49設(shè)置部位處，傳動(dòng)套筒46與擋土套筒48同標(biāo)高處設(shè)有多個(gè)進(jìn)土孔410，傘狀支盤取土裝置49旋擴(kuò)的棄土通過進(jìn)土孔410進(jìn)入擋土套筒48內(nèi)。

此外，在擋土套筒48下端設(shè)置進(jìn)土孔412及刮刀，刮刀旋刮的棄土由進(jìn)土孔進(jìn)入到擋土套筒48內(nèi)，進(jìn)土孔內(nèi)側(cè)上端設(shè)有擋土板，防止棄土回落。

結(jié)合圖8至圖11所示，所述外套筒鉆具5包括：外套筒55和第二螺旋葉片54，所述第二螺旋葉片54沿所述外套筒55的軸向設(shè)置于所述外套筒55的外壁上，且所述第二螺旋葉自上而下呈直徑依次遞減的變化；所述外套筒55在上端依次設(shè)置有第四聯(lián)動(dòng)裝置51、護(hù)筒56和第六聯(lián)動(dòng)裝置53，所述護(hù)筒56上設(shè)置有第五聯(lián)動(dòng)裝置52，所述第六聯(lián)動(dòng)裝置53位于所述第二螺旋葉片54的上面。護(hù)筒56的功能：穩(wěn)定鉆具垂直度；聯(lián)動(dòng)裝置互相鎖定時(shí)，傳遞卷揚(yáng)機(jī)1提拔力，提升外套筒鉆具5和中間套筒鉆具4。

進(jìn)一步地，所述第一聯(lián)動(dòng)裝置35包括鍵塊，所述鍵塊設(shè)置于所述中心鉆具3下端的鉆頭36上；所述第二聯(lián)動(dòng)裝置413包括鍵槽，所述鍵槽設(shè)置于所述擋土套筒48的下端，所述鍵槽與鍵塊能夠相互配合以進(jìn)行鎖定；

所述第三聯(lián)動(dòng)裝置45包括第一四方柱體，所述第一四方柱體同軸設(shè)置有截面為圓形的第一套孔，所述第一套孔用于固定在所述傳動(dòng)套筒46的上端；所述第四聯(lián)動(dòng)裝置51包括圓柱體，所述圓柱體同軸設(shè)置有截面為方形的第二套孔，所述第二套孔用于套入所述第三聯(lián)動(dòng)裝置45；此外在第三聯(lián)動(dòng)裝置45的頂端設(shè)有第二法蘭盤451，第二法蘭盤451直徑尺寸大于外套筒鉆具5的第四聯(lián)動(dòng)裝置51正方柱型橫截面對(duì)角線，其功能：促使聯(lián)動(dòng)裝置互鎖到位；傳遞中心鉆具3豎向下壓力給外套筒鉆具5。

所述第五聯(lián)動(dòng)裝置52包括第三四方柱體，所述第三四方柱體同軸設(shè)置截面為方形的第三套孔，所述第三套孔用于套入所述第六聯(lián)動(dòng)裝置53；所述第六聯(lián)動(dòng)裝置53包括第四四方柱體，第四四方柱體同軸設(shè)置截面為圓形的第四套孔，所述第四套孔用于固定在所述外套筒55的上端。在第五聯(lián)動(dòng)裝置52與第六聯(lián)動(dòng)裝置53互鎖時(shí)，限制外套筒鉆具5和中間套筒鉆具4轉(zhuǎn)動(dòng)，讓中心鉆具3的大螺旋葉片33進(jìn)入中間套筒鉆具4，把擋土套筒48內(nèi)棄土旋出套筒外。

綜上，本實(shí)施例提供一種鉆具，該鉆具通過設(shè)置的傘狀支盤取土裝置49以及各個(gè)聯(lián)動(dòng)裝置可與輔助設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)1相配合，從而能夠形成多個(gè)倒錐臺(tái)階型鉆孔，依次提升鉆具同時(shí)壓灌砼得以實(shí)現(xiàn)一種cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁。

實(shí)施例二

結(jié)合圖12至圖13所示，本實(shí)施例還提供一種根據(jù)實(shí)施例一所述鉆具制備的cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁，其包括主體樁身71，所述主體樁身71上設(shè)置有至少兩個(gè)倒錐臺(tái)階型體72。優(yōu)選地，主體樁身71上的各段橫截面由上到下不斷變化。舉例說明：主體樁身71上自上而下設(shè)置有三個(gè)倒錐臺(tái)階型體72，分為兩種形式：第一種，在第二個(gè)倒錐臺(tái)階型體72的上端與主體樁身71之間為斜面連接；第二種，在第二個(gè)倒錐臺(tái)階型體72與主體樁身71之間為水平面連接。當(dāng)然，還可以有其他形式，此處不再一一贅述。

進(jìn)一步地，所述倒錐臺(tái)階型體72的橫截面為圓形，縱剖面為倒梯型。倒錐臺(tái)階型體72的倒圓錐盤斜面，可把部分垂直豎向向下的力分解為錐面的切向力和法向力。

其中，所述主體樁身71側(cè)面與水平面的夾角角度略小于或等于90°。

優(yōu)選地，所述倒錐臺(tái)階型體72的倒圓錐盤斜面延長線與主體樁身中心軸線的夾角角度范圍宜為：30°～45°。優(yōu)選地，所述主體樁身71可根據(jù)設(shè)計(jì)要求樁身中插有鋼筋籠。

綜上，本實(shí)施例的cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁，其承載力不但有傳統(tǒng)樁體的樁側(cè)摩阻力及樁端端承力，而且倒錐臺(tái)階型體72的倒錐圓盤斜面，可把部分垂直豎向向下的力分解為錐面的切向力和法向力，樁周土形成被動(dòng)受壓應(yīng)力狀態(tài)和擠擴(kuò)狀態(tài)，樁周摩擦力增大，綜合提高了單樁的承載力，降低了沉降量。

實(shí)施例三

結(jié)合圖14至圖21所示，本實(shí)施例還提供一種根據(jù)實(shí)施例一所述的鉆具以制備cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁的方法，其包括如下步驟：

通過動(dòng)力裝置(例如：動(dòng)力電機(jī)等)驅(qū)動(dòng)中心鉆具3順時(shí)針/逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)向下移動(dòng)；

在中心鉆具3的第一聯(lián)動(dòng)裝置35進(jìn)入中間套筒鉆具4的第二聯(lián)動(dòng)裝置413時(shí)，帶動(dòng)中間套筒鉆具4同步轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)向下移動(dòng)；

在中間套筒鉆具4上端的第三聯(lián)動(dòng)裝置45接近外套筒鉆具5的第四聯(lián)動(dòng)裝置51時(shí)，由輔助設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)1通過鋼絲繩2提升護(hù)筒56，護(hù)筒56帶動(dòng)提升外套筒鉆具5，使得外套筒鉆具5的第四聯(lián)動(dòng)裝置51鎖定于中間套筒鉆具4的第三聯(lián)動(dòng)裝置45上，此時(shí)各個(gè)聯(lián)動(dòng)裝置互相鎖定；

通過動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)各個(gè)鉆具同時(shí)順時(shí)針/逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并向下移動(dòng)；

在中間套筒鉆具4、外套筒鉆具5鉆至各自設(shè)計(jì)深度時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)；通過動(dòng)力裝置使中心鉆具3反向轉(zhuǎn)動(dòng)一下(第一聯(lián)動(dòng)裝置35與第二聯(lián)動(dòng)裝置413脫離)，且利用輔助設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)1提升一下外套筒鉆具5和中間套筒鉆具4(第一聯(lián)動(dòng)裝置35與第二聯(lián)動(dòng)裝置413豎向完全分開)，讓中心鉆具3的第一聯(lián)動(dòng)裝置35完全脫離中間套筒鉆具4的第二聯(lián)動(dòng)裝置413；之后輔助設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)1下放護(hù)筒56使得第五聯(lián)動(dòng)裝置52與第六聯(lián)動(dòng)裝置53鎖定，以限制外套筒鉆具5和中間套筒鉆具4之間的轉(zhuǎn)動(dòng)，讓中心鉆具3的大螺旋葉片33進(jìn)入中間套筒鉆具4，把擋土套筒48內(nèi)棄土旋出套筒外；通過動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)脫離后的中心鉆具3繼續(xù)順時(shí)針/逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并向下移動(dòng)鉆至設(shè)計(jì)深度；中心鉆具3鉆至設(shè)計(jì)深度后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，提升中心鉆具3并使其下端鉆頭36打開(鉆機(jī)主卷揚(yáng)提升中心鉆具3，空心鉆桿32下端鉆頭36打開，露出出料口)，砼泵8啟動(dòng)，開始?jí)汗囗?，邊壓灌砼邊提鉆具；

當(dāng)中心鉆具3的第一聯(lián)動(dòng)裝置35碰到中間套筒鉆具4的第二聯(lián)動(dòng)裝置413時(shí)，向上提升使得中間套筒鉆具4的第三聯(lián)動(dòng)裝置45與外套筒鉆具5的第四聯(lián)動(dòng)裝置51完全脫開，然后停止提升鉆具和壓灌砼；通過動(dòng)力裝置使中心鉆具3帶動(dòng)中間套筒鉆具4順時(shí)針/逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并緩慢向上移動(dòng)，同時(shí)傘狀支盤取土裝置49通過液壓驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)套筒46逐步打開，以進(jìn)行旋擴(kuò)取土動(dòng)作并將棄土輸送至擋土鉆具中，傘狀支盤取土裝置49取土完畢時(shí)傘面492收攏，中心鉆具3和中間套筒鉆具4停止轉(zhuǎn)動(dòng)，繼續(xù)提升鉆具同時(shí)啟動(dòng)砼泵8壓灌砼。這部分具體而言，動(dòng)力電機(jī)啟動(dòng)，中心鉆具3帶動(dòng)中間套筒鉆具4轉(zhuǎn)動(dòng)并緩慢向上移動(dòng)帶齒傘斜支撐等距離尺寸，在鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)傘狀支盤取土裝置49通過液壓空心油缸及傳動(dòng)套筒46逐步打開，邊上升邊旋刮傘面492上部土層，帶齒傘斜支撐此時(shí)邊支撐傘面骨493及傘面492，邊刮碎相應(yīng)土層，刮掉棄土通過進(jìn)土孔410進(jìn)入到擋土鉆具中。傘狀支盤取土裝置49取土完畢時(shí)傘面492收攏，鉆具停止轉(zhuǎn)動(dòng)，緩慢提升轉(zhuǎn)換為正常提升鉆具同時(shí)啟動(dòng)砼泵8壓灌砼。帶齒傘斜支撐與支撐傘骨打開時(shí)旋擴(kuò)出的倒錐臺(tái)階型體72(倒圓錐受力盤)縱剖面為倒梯型。注：根據(jù)設(shè)計(jì)要求及土層特性傘狀支盤取土裝置49可在相應(yīng)地層設(shè)置多個(gè)倒錐臺(tái)階型體72(倒圓錐受力盤)；

當(dāng)中間套筒鉆具4下端口的提升鍵塊411碰及外套筒鉆具5底端時(shí)，同步提升外套筒鉆具5，同時(shí)壓灌砼至設(shè)計(jì)標(biāo)高(注：鉆機(jī)主卷揚(yáng)提升鉆具過程中，輔助設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)1相應(yīng)配合)。此外，該樁型如用于樁基礎(chǔ)中作為基樁，可采取后插筋施工工藝在cfg變徑倒錐臺(tái)階型樁中插入鋼筋籠。值得說明的是，設(shè)置倒錐臺(tái)階型體72的原則：樁基或地基處理范圍內(nèi)上部存在(地下水位以上)地層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、壓縮性較小、承載力較高、層厚較大的地層時(shí)可設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)倒錐臺(tái)階型體72。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。