一种带有多刃型桩尖的螺旋桩

技术领域

本发明涉及螺旋桩领域，特别是一种带有多刃型桩尖的螺旋桩。

背景技术

螺旋钢桩作为一种桩基础逐步应用在光伏、房屋结构、隧道支撑等领域。由于螺旋钢桩需要在液压钻机带动下钻入土中，钻桩过程中螺旋桩桩头旋转入土。如果入土过程中，桩头端面受力不均匀，在土地压力作用下桩头处会发生偏移，桩将偏离原始定位位置，将影响桩的施工精度。

而现有的螺旋钢桩桩头常为斜切45°桩头或锥形桩头：

(1)斜切45°桩头在旋转时桩头最下部端面先与土地接触，扭矩提供的轴向分力在桩头上的分布不均匀，钻桩过程中桩头遇到岩石时，力作用偏向一边且反方向没有支撑，桩头易发生偏移，因而使用此类型桩头施工，定位精度较低；同时由于桩头为斜45°，入土时桩尖与土地呈45°且桩尖长度较长，导致旋转时受到切削力大，需要液压钻机提供较大扭矩才能钻入地面。

(2)锥形桩头端部呈铅笔尖状，桩头钻入土能力强，入土扭矩小且定位精度高，钻桩过程中不容易发生偏移；但是如果该桩钻进过程中桩尖受到石块阻挡，由于桩尖在受阻面上的旋转面积小且桩尖作用位置仅为一点，无法利用钢管端面与石块接触所提供的剪切力将石块挤压出钻进路径，因而不适用于施工深度大的工况中；此外，由于锥形桩头采用缩管机加工，加工大直径螺旋桩桩头难度大，因而锥形桩头不适用于大直径、长度较长的螺旋桩。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中螺旋桩施工遇到石块时，桩尖与石块作用面积小，导致桩尖易偏移或难以将石块挤出钻进路径的问题，提供一种设有高稳定性施工桩尖的螺旋桩。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种带有多刃型桩尖的螺旋桩，包括中空状的桩柱本体，桩柱本体的一端与驱动装置相连，另一端为桩尖，桩尖设有至少两个沿轴向伸出且等高的齿尖，齿尖均匀分布在桩柱本体的径向。

采用上述技术方案的本发明，由于桩柱本体的桩尖伸出有至少两个齿尖，因而在钻进过程中，桩柱本体端部行进遇到石块时，与石块有多个接触点，增大了桩柱本体的稳定性，起到防止桩尖倾斜的作用，也能利用与石块间多个接触点的剪切力将石块挤出桩尖的行进路径；同时该种桩尖可减小切入角度，使桩柱本体受到的阻力降低，能有效减少桩体钻动所需扭矩；加上齿尖均匀分布在桩柱本体的径向，使得桩尖的行进时，齿尖受到均衡的力的作用，进一步增强齿尖的稳定性和耐用性。

进一步地，在桩柱本体的外周并沿桩柱本体的轴向设有螺旋叶片。螺旋叶片在钻桩时起到类似螺丝螺纹的作用，在桩柱本体钻入土层时起导向作用；施工时，只需对桩体施加旋转扭矩就可通过螺旋片导向作用钻入土层。

进一步地，齿尖为曲面且其轮廓线由弧线段和直线段相交形成，弧线段呈螺旋状且旋向与螺旋叶片相同。有效减小了齿尖的入土角度，进而减小桩柱本体入土需要的扭矩，使得桩柱本体入土更加稳定；此外，也可同时减小桩尖的长度，进而进一步减小桩柱本体入土时所需的扭矩。

进一步地，弧线段与螺旋叶片的螺旋面完全相同。合理设置螺旋面的参数且使二者保持相同，利于桩柱本体的入土过程。

进一步地，弧线段在与直线段相交处形成有切线，切线与直线段的夹角呈锐角。夹角呈锐角，可减小桩尖的入土角度，进而降低桩柱本体入土需要的扭矩，增加桩柱本体在各种土质下施工的适应性，提高钻桩施工效率。

进一步地，直线段平行于桩柱本体的轴线。合理设置齿尖的宽度，在满足多齿尖均匀分布的同时，保证其强度。

进一步地，桩柱本体上设有三个螺旋叶片，其中两个螺旋叶片靠近齿尖。靠近齿尖处设置螺旋叶片，以保障齿尖入土后的稳定性；远离齿尖的螺旋叶片主要起到增加拉拔载荷作用。

进一步地，驱动装置为钻机。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：由于桩柱本体的桩尖伸出有至少两个齿尖，因而在钻进过程中，桩柱本体端部行进遇到石块时，与石块有多个接触点，增大了桩柱本体的稳定性，起到防止桩尖倾斜的作用，也能利用与石块间多个接触点的剪切力将石块挤出桩尖的行进路径；同时该种桩尖可减小切入角度，使桩柱本体受到的阻力降低，能有效减少桩体钻动所需扭矩；加上齿尖均匀分布在桩柱本体的径向，使得桩尖的行进时，齿尖受到均衡的力的作用，进一步增强齿尖的稳定性和耐用性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1示出了本发明带有多刃型桩尖的螺旋桩的结构图。

图2示出了图1中A处的细节放大图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1齿尖；11弧线段；12直线段；

2螺旋叶片。

具体实施方式

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1，一种带有多刃型桩尖的螺旋桩，包括中空状的桩柱本体，桩柱本体的一端与驱动装置相连，另一端为桩尖，桩尖设有至少两个沿轴向伸出且等高的齿尖1，齿尖1均匀分布在桩柱本体的径向。

优选的，在桩柱本体的外周并沿桩柱本体的轴向设有螺旋叶片2。

如图2，优选的，齿尖1为曲面且其轮廓线由弧线段11和直线段12相交形成，弧线段11呈螺旋状且旋向与螺旋叶片2相同。

优选的，弧线段11与螺旋叶片2的螺旋面完全相同

优选的，弧线段11在与直线段12相交处形成有切线，切线与直线段12的夹角呈锐角。

优选的，直线段12平行于桩柱本体的轴线。

优选的，桩柱本体上设有三个螺旋叶片2，其中两个螺旋叶片2靠近齿尖1。

优选的，驱动装置为钻机。

本发明的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等价物来限定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。