半增强型非挤土桩施工工艺的制作方法

1.本发明涉及建筑施工领域，具体为一种半增强型非挤土桩施工工艺。


背景技术：

2.湿陷性黄土地质，特别是粘质黄土以及硬塑性粘质黄土、且含有姜石等坚硬的土质地层，湿陷性黄土是一种十分特殊的土质，属于砂壤土的范畴，但其性质又与砂壤土有所不同，在天然状态下具有肉眼能看见的大孔隙，天然剖面呈竖直节理、颗粒粗，土质干燥，颜色在干燥时呈淡黄色，稍湿时呈黄色，湿润时呈褐黄色；吸水及透水性较强，塑性粘聚力差，不易粘结，土样浸入水中后，很快崩解；在干燥状态下，有较高的强度和较小的压缩性；遇水后土的结构迅速破坏发生显著的附加下沉，产生严重湿陷；因此，该种土体材料不能直接作为建筑物的地基，需要对其进行处理后才能作为建筑用地。
3.目前采已处理后的地基承载力不足、工后不均匀沉降仍然显著，因此需要设计一款挤土桩来适应湿陷性黄土地的施工。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种半增强型非挤土桩施工工艺，应用于湿陷性黄土的建筑施工，包括以下步骤：
6.步骤一：施工前平整土地，并使用强夯法将对湿陷性黄土地基处理；
7.步骤二：根据施工图纸使用钻头在桩基位置挖出桩孔；
8.步骤三：取出钻头向桩孔内灌入混凝土，并使用加压筒套住桩孔，使用夯锤在加压筒内部做自由落体运动，通过气压将桩孔内的混凝土压实；
9.步骤四：将钢筋笼振入灌好混凝土的桩孔内，完成半增强型挤土桩施工。
10.作为进一步优选，所述钻头包括钻杆，所述钻杆侧端面设置有螺旋挤土装置、碎土顺滑器和破土器，所述螺旋挤土装置、碎土顺滑器和破土器在同一条螺旋线上，钻头通过螺旋挤土装置、碎土顺滑器和破土器会在桩孔内壁形成螺旋流道。
11.作为进一步优选，所述钻杆内部开设有内腔通孔，所述内腔通孔具体为气体流道，所述螺旋挤土装置背离钻杆一侧间隔设置有至少一组气孔，所述气孔与钻杆内部的内腔通孔连通，在外部设置一组气泵，气泵通过一组气体输送管向内腔通孔内通入空气，空气会通过螺旋挤土装置上的气孔吹出。
12.作为进一步优选，所述碎土顺滑器与钻杆相邻一侧开设有挤土滑道，所述挤土滑道连续弯曲，所述碎土顺滑器外侧到钻杆侧端面的距离小于螺旋挤土装置和破土器外侧到钻杆侧端面的距离，钻头工作时破土器会先挤压土层形成螺旋流道，而挤压土层产生的碎土会随钻头的不断向下钻孔进入挤土滑道内部，然后随着挤土滑道的轨迹挤压，形成塑形的黏土，最后被螺旋挤土装置挤压到破土器形成的螺旋流道内壁上。
13.作为进一步优选，所述加压筒侧端面固定连接有限位圈，所述加压筒主体在限位
圈上方的区域高度不低于5m，一个不低的高度可使夯锤在加压筒内部下落时，产生非常大的气压，通过气压力对桩孔内的混凝土进行压实。
14.(二)有益效果
15.本发明提供了一种半增强型非挤土桩施工工艺，具备以下有益效果：通过使用钻头作为桩孔的钻孔工具，钻头上的螺旋挤土装置、碎土顺滑器和破土器在同一条螺旋线上，通过螺旋挤土装置、碎土顺滑器和破土器会在桩孔内壁形成螺旋流道，破土器挤压出螺旋流道后，螺旋流道内会有落土产生，而碎土顺滑器通过挤土滑道可将螺旋流道内的落土吸入其中，并且挤土滑道的连续弯曲形状有利于泥土在挤土滑道内部被塑形，使其从挤土滑道内部出来时更顺滑，便于被螺旋挤土装置挤压到螺旋流道的内壁，进一步加固螺旋流道，有效防止螺旋流道内部掺入杂土，同时通过使用加压筒和夯锤，让夯锤挤压加压筒内部的空气对混凝土液面进行冲击，使桩孔内的混凝土向桩孔内壁深入，进而使混凝土干燥后形成的灌注桩会是一个以桩孔为主体，同时结合桩孔周围土层和挤压深入的混凝土集合体，再加上螺纹流道混凝土干燥后螺旋混凝土段，有利于桩土密切接触，进而充分发挥管桩
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桩间土的协同作用承担上部荷载，有效提高挤土桩的承载能力。
附图说明
16.图1为本发明的工艺流程图；
17.图2为本发明的钻头结构示意图；
18.图3为图2a处放大图；
19.图4为本发明的钻头侧视示意图；
20.图5为本发明的碎土顺滑器示意图；
21.图6为本发明的加压筒示意图；
22.图7为本发明的加压筒使用示意图。
23.图中：1钻头、11钻杆、12螺旋挤土装置、13碎土顺滑器、14破土器、15气孔、16 挤土滑道、2加压筒。
具体实施方式
24.下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
28.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
29.本发明实施例提供一种半增强型非挤土桩施工工艺，应用于湿陷性黄土的建筑施工，包括以下步骤：
30.步骤一：施工前平整土地，并使用强夯法将对湿陷性黄土地基处理；
31.在施工前先对湿陷性黄土地基的土壤，土层情况进行具体的分析，然后再进行地基处理，地基的处理还可以是换土法、挤密法及预浸水法等。
32.步骤二：根据施工图纸使用钻头1在桩基位置挖出桩孔；
33.在桩基位置挖孔前，先使用白石灰在桩孔位置画线。
34.步骤三：取出钻头向桩孔内灌入混凝土，并使用加压筒2套住桩孔，使用夯锤在加压筒2内部做自由落体运动，通过气压将桩孔内的混凝土压实；
35.步骤四：将钢筋笼振入灌好混凝土的桩孔内，完成半增强型挤土桩施工。
36.在本实施例中，钻头1包括钻杆11，钻杆11侧端面设置有螺旋挤土装置12、碎土顺滑器13和破土器14，螺旋挤土装置12、碎土顺滑器13和破土器14在同一条螺旋线上，钻头1通过螺旋挤土装置12、碎土顺滑器13和破土器14会在桩孔内壁形成螺旋流道。
37.其中，螺旋挤土装置12、碎土顺滑器13和破土器14会随钻头1不断向下钻地，挤压钻头1钻出桩孔的内壁，使实际成型的桩孔周围具有螺旋混凝土段。
38.在本实施例中，钻杆11内部开设有内腔通孔，内腔通孔具体为气体流道，螺旋挤土装置12背离钻杆11一侧间隔设置有至少一组气孔15，气孔15与钻杆11内部的内腔通孔连通，气孔15与螺旋挤土装置12的外侧连接曲线光滑，在外部设置一组气泵，气泵通过一组气体输送管向内腔通孔内通入空气，空气会通过螺旋挤土装置12上的气孔15吹出。
39.其中，螺旋挤土装置12与破土器14的下端均为斜角，破土器14通过斜角便于钻地，螺旋挤土装置12通过斜角将碎土顺滑器13产出的泥土挤到钻头1形成的螺旋流道内部，并且钻头1不断钻地过程中，气孔15吹气的空气会随着钻头1的旋转，在螺旋挤土装置 12与螺旋流道的相邻依次形成气压膜，通过气压膜会对螺旋流道的内壁进行承托和光滑，使螺旋
流道的内壁更光滑，并且螺旋流道的结构也更稳固，不易有碎土下落。
40.在本实施例中，碎土顺滑器13与钻杆11相邻一侧开设有挤土滑道16，挤土滑道16 连续弯曲，碎土顺滑器13外侧到钻杆11侧端面的距离小于螺旋挤土装置12和破土器14 外侧到钻杆11侧端面的距离，钻头1工作时破土器14会先挤压土层形成螺旋流道，而挤压土层产生的碎土会随钻头1的不断向下钻孔进入挤土滑道16内部，然后随着挤土滑道 16的轨迹挤压，形成塑形的黏土，最后被螺旋挤土装置12挤压到破土器14形成的螺旋流道内壁上。
41.其中，破土器14挤压出螺旋流道后，螺旋流道内会有落土产生，而碎土顺滑器13通过挤土滑道16可将螺旋流道内的落土吸入其中，并且挤土滑道16的连续弯曲形状有利于泥土在挤土滑道16内部被塑形，使其从挤土滑道16内部出来时更顺滑，便于被螺旋挤土装置12挤压到螺旋流道的内壁，进一步加固螺旋流道，并且碎土顺滑器13外侧到钻杆11 侧端面的距离小于螺旋挤土装置12和破土器14外侧到钻杆11侧端面的距离，使碎土顺滑器13不会接触螺旋流道的内壁，有效防止碎土顺滑器13被螺旋流道内壁的石子碰坏，进而提高碎土顺滑器13的使用寿命。
42.在本实施例中，加压筒2侧端面固定连接有限位圈，加压筒2主体在限位圈上方的区域高度不低于5m，一个不低的高度可使夯锤在加压筒2内部下落时，产生非常大的气压，通过气压力对桩孔内的混凝土进行压实。
43.其中，加压筒2在使用时，将加压筒2上限位圈的下方的区域放入灌好混凝土的桩孔内部，然后将夯锤底端放入加压筒2内部，再让夯锤在加压筒2内部自由落体，且夯锤下落到最低点时不会接触桩孔内的混凝土液面，让夯锤挤压加压筒2内部的空气对混凝土液面进行冲击，使桩孔内的混凝土向桩孔内壁深入，进而使混凝土干燥后形成的灌注桩会是一个以桩孔为主体，同时结合桩孔周围土层和挤压深入的混凝土集合体，再加上螺纹流道混凝土干燥后螺旋混凝土段，有利于桩土密切接触，进而充分发挥管桩-桩间土的协同作用承担上部荷载。
44.综上，本发明提供的一种半增强型非挤土桩施工工艺，通过使用钻头1作为桩孔的钻孔工具，钻头1上的螺旋挤土装置12、碎土顺滑器13和破土器14在同一条螺旋线上，通过螺旋挤土装置12、碎土顺滑器13和破土器14会在桩孔内壁形成螺旋流道，破土器14 挤压出螺旋流道后，螺旋流道内会有落土产生，而碎土顺滑器13通过挤土滑道16可将螺旋流道内的落土吸入其中，并且挤土滑道16的连续弯曲形状有利于泥土在挤土滑道16内部被塑形，使其从挤土滑道16内部出来时更顺滑，便于被螺旋挤土装置12挤压到螺旋流道的内壁，进一步加固螺旋流道，有效防止螺旋流道内部掺入杂土，同时通过使用加压筒 2和夯锤，让夯锤挤压加压筒2内部的空气对混凝土液面进行冲击，使桩孔内的混凝土向桩孔内壁深入，进而使混凝土干燥后形成的灌注桩会是一个以桩孔为主体，同时结合桩孔周围土层和挤压深入的混凝土集合体，再加上螺纹流道混凝土干燥后螺旋混凝土段，有利于桩土密切接触，进而充分发挥管桩-桩间土的协同作用承担上部荷载，有效提高挤土桩的承载能力。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。