一种爆破型伞式钢管桩装置及施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于钢管桩施工技术领域，具体涉及到一种爆破型伞式钢管桩装置及施工方法，包括从上至下依次螺纹连接在一起的上部管桩、若干节中部管桩和底部管桩，在中部管桩内设有火药和插杆，通过引爆火药使插杆插入中部管桩附近的地层中，形成倒伞式结构形状，通过注浆钢管进行压力注浆后，把桩身和周围土体进行充分的包裹，使得钢管桩抗弯承载特性显著增强，桩体极限抗弯荷载值也近似呈线性增加，能够满足不同土质、复杂地质、不同施工环境的需要。不同施工环境的需要。不同施工环境的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种爆破型伞式钢管桩装置及施工方法


[0001]本专利技术属于钢管桩施工
，具体涉及到一种爆破型伞式钢管桩装置及施工方法。

技术介绍

[0002]随着钢管桩在施工行业的发展，结合钢管桩自身具有布置灵活、经济环保、场地适应性强的特点，钢管桩在建筑、市政、边坡处理等领域的桩基工程中得到了普遍的推广与应用。由于施工地域所属不同、工程地质条件复杂程度不同，对钢管桩的竖向受拉或受压承载力、水平承载力与位移要求也不同，有时要求提供更高的技术参数来满足主体结构的安全性。
[0003]传统钢管桩的极限承载力主要由桩身承载力和侧阻力、端阻力决定，其竖向承载力只是按照基础规范给出的经验公式进行计算，其实际承载力的理论及实验成果较少，特别是微型钢管桩直径较小、穿透力强，但桩身长细比大会造成稳定性不佳，在不同边界条件和不同荷载下存在一定的安全隐患，失稳承载力成为钢管桩推广使用不可回避的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决现有技术的不足，提供一种爆破型伞式钢管桩装置及施工方法。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种爆破型伞式钢管桩装置，包括从上至下依次螺纹连接在一起的上部管桩、若干节中部管桩和底部管桩；所述上部管桩底部内壁设有内螺纹，上部管桩上部内壁焊接封堵板，封堵板中心设有管孔，封堵板边缘一周均匀布设若干穿线孔；所述中部管桩上部外壁设有外螺纹，中部管桩底部内壁设有内螺纹，在中部管桩内壁一周均匀设有若干道限位轨道，限位轨道位于中部管桩外螺纹和内螺纹之间，限位轨道设有竖直中空孔，限位轨道下部设有与中空孔垂直贯通的引爆孔，中空孔内穿有中引爆线，中引爆线下端从引爆孔内穿出连接引爆装置，引爆装置位于底座和活塞板之间的火药中；所述底座焊接在中部管桩内壁上，底座侧壁设有与限位轨道对应的卡槽A，卡槽A与限位轨道焊接在一起，底座圆心位置设有圆孔，圆孔内向上焊接钢管A，钢管A底面与底座底面齐平；所述活塞板位于底座上方，活塞板侧壁设有若干卡槽B，卡槽B与限位轨道对应并能沿限位轨道上下滑动，在活塞板圆心位置设有一圆孔，圆孔内焊接钢管B，钢管B底部与活塞板底面齐平，钢管B一周均匀焊接若干固定板，固定板向上铰接插杆，在中部管桩侧壁上一周均匀设有若干条孔，条孔与插杆对应，插杆位于条孔内；所述条孔下方的中部管桩内壁上焊接若干限位挡板，限位挡板上设有穿孔，活塞板上固定若干与限位挡板对应的限位栓，所述限位栓包括栓体和栓帽，栓体的高与限位挡板的高相等，栓体直径等于穿孔直径，栓帽为直径大于穿孔直径的弹性体；所述底部管桩上部设有外螺纹，底部管桩的下部为锥形桩帽，底部管桩底端焊接注浆钢管，注浆钢管向上依次穿过中部管桩的钢管A、钢管B以及上部管桩的封堵板；上部管桩穿线孔穿入上引爆线，上引爆线依次向下穿过中部管桩的限位轨道中空孔，中部管桩的中引爆线上端分
别与上引爆线连接，上引爆线上端连接外部引爆器。
[0006]进一步的，所述上部管桩上部外壁焊接加强环，加强环位于封堵板下方，加强环距离上部管桩顶部的距离等于圆筒形柱帽的高度或H型圆筒状柱帽下柱筒的高度。
[0007]进一步的，所述封堵板与上部管桩顶部的距离为10
‑
20cm。
[0008]进一步的，所述钢管A内径与封堵板管孔直径相等。
[0009]进一步的，所述活塞板直径比中部管桩内径小1
‑
2mm。
[0010]进一步的，所述活塞板下表面固定环形橡胶片，环形橡胶片设有与限位轨道相符的卡槽C。
[0011]进一步的，所述插杆底端固定两平行的连接板，一固定轴穿过连接板和固定板圆孔，固定轴中间光滑、两端设有螺纹，固定轴两端通过螺母固定在固定板上，连接板可绕固定轴转动。
[0012]进一步的，所述栓帽直径比穿孔大1
‑
2mm，栓帽半球形，为橡胶制作而成。
[0013]进一步的，所述注浆钢管从封堵板的管孔向上穿出8
‑
18cm。
[0014]上述本专利技术的爆破型伞式钢管桩装置施工方法包括以下步骤：步骤一：在工厂内预制好上部管桩、若干节中部管桩、底部管桩；步骤二：组装上部管桩、中部管桩和底部管桩；组装时，首先将上引爆线从上部管桩封堵板的穿线孔向下依次穿过各节中部管桩的限位轨道中空孔，然后依次将中部管桩预留的中引爆线与上引爆线连接，依次将中部管桩与上部管桩、相邻中部管桩螺纹连接在一起，在底部管桩的内部底端焊接注浆钢管，注浆钢管向上依次穿过中部管桩的钢管A、钢管B及上部管桩管孔，然后将底部管桩与最下方中部管桩螺纹连接在一起，组装完毕；步骤三：进行沉桩试验，确定沉桩方式；若沉桩试验能够一次性沉桩合格，则直接定位桩位点；若不能一次性沉桩合格，则进行钻孔；步骤四：如采用锤击沉桩，则将圆筒形柱帽套在上部管桩桩体端部进行沉桩；如采用钳式沉桩，则将H型圆筒状柱帽套在上部管桩桩体端部进行沉桩；步骤五：沉桩施工完成后取下圆筒形柱帽或H型圆筒状柱帽，将上引爆线与外部引爆器连接，按动引爆器引爆各个中部管桩内的火药；步骤六：将注浆设备的注浆管与注浆钢管连接进行注浆，待封堵板管孔和穿线孔流出灌浆液后停止注浆；步骤七：注浆合格后，采用水泥砂浆或素混凝土将上部管桩顶部封堵板封堵至桩顶。本专利技术具有以下有益效果：（1）与传统型的钢管桩相比，由于各管节采用螺纹连接，可根据工程需要的桩长进行分段式快捷组装，桩长易于调节。
[0015]（2）本专利技术装置在爆破力的作用下，活塞板推动插杆沿条孔深入桩周身的地质层，形成倒“伞式”结构形状，通过注浆钢管进行压力注浆后，注浆浆体沿着条孔向四周进行渗透，把桩身周围的插杆和周围土体进行充分的包裹，使得钢管桩周围的土体内摩擦角和土的粘聚力得到大幅度的提升，通过前期大量实验和实施的工程案例表明，在不同边界条件和不同施工环境下，本专利技术的钢管桩桩体极限抗拔承载力状态大幅度提升，且桩身呈现出明显的延性特征，抗弯承载力作用明显。
[0016]（3）与传统注浆式钢管桩相比，相同桩径时，本专利技术钢管桩抗弯承载特性显著增强，桩体极限抗弯荷载值也近似呈线性增加，能够满足不同土质、复杂地质、不同施工环境的需要。
[0017]（4）各节管桩在工厂内定型制作，效率高、运输便捷、现场施工简单、施工进度快。
附图说明
[0018]图1为H型圆筒状柱帽沉桩的结构示意图；图2为本专利技术爆破注浆后的结构示意图；图3为上部管桩结构示意图；图4为中部管桩外部结构示意图；图5为中部管桩内部结构示意图；图6为中部管桩爆破后的结构示意图；图7为活塞板结构示意图；图8为底座结构示意图；图9为限位栓结构示意图；图10为底部管桩结构示意图；图11为限位轨道结构示意图；图12为H型圆筒状柱帽结构示意图；图13为圆筒形柱帽结构示意图；图14为限位挡板结构示意图；图15为环形橡胶片。
[0019]图中：1注浆钢管，2封堵板，3上部管桩，4内螺纹，5管孔，6外螺纹，7中部管桩，8条孔，9插杆，10限位挡板，11限位轨道，12活塞板，13限位栓，14火药，15环形橡胶片，16底座，17锥形桩帽,18本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种爆破型伞式钢管桩装置，其特征在于：包括从上至下依次螺纹连接在一起的上部管桩（3）、若干节中部管桩（7）和底部管桩（41）；所述上部管桩（3）底部内壁设有内螺纹（4），上部管桩（3）上部内壁焊接封堵板（2），封堵板（2）中心设有管孔（5），封堵板（2）边缘一周均匀布设若干穿线孔（30）；所述中部管桩（7）上部外壁设有外螺纹（6），中部管桩（7）底部内壁设有内螺纹（4），在中部管桩（7）内壁一周均匀设有若干道限位轨道（11），限位轨道（11）位于中部管桩（7）外螺纹（6）和内螺纹（4）之间，限位轨道（11）设有竖直中空孔（19），限位轨道（11）下部设有与中空孔（19）垂直贯通的引爆孔（27），中空孔（19）内穿有中引爆线（33），中引爆线（33）下端从引爆孔（27）内穿出连接引爆装置（24），引爆装置（24）位于底座（16）和活塞板（12）之间的火药（14）中；所述底座（16）焊接在中部管桩（7）内壁上，底座（16）侧壁设有与限位轨道（11）对应的卡槽A（25），卡槽A（25）与限位轨道（11）焊接在一起，底座（16）圆心位置设有圆孔，圆孔内向上焊接钢管A（23），钢管A（23）底面与底座（16）底面齐平；所述活塞板（12）位于底座（16）上方，活塞板（12）侧壁设有若干卡槽B（38），卡槽B（38）与限位轨道（11）对应并能沿限位轨道（11）上下滑动，在活塞板（12）圆心位置设有一圆孔，圆孔内焊接钢管B（39），钢管B（39）底部与活塞板（12）底面齐平，钢管B（39）一周均匀焊接若干固定板（22），固定板（22）向上铰接插杆（9），在中部管桩（7）侧壁上一周均匀设有若干条孔（8），条孔（8）与插杆（9）对应，插杆（9）位于条孔（8）内；所述条孔（8）下方的中部管桩（7）内壁上焊接若干限位挡板（10），限位挡板（10）上设有穿孔（18），活塞板（12）上固定若干与限位挡板（10）对应的限位栓（13），所述限位栓（13）包括栓体（36）和栓帽（29），栓体（36）的高与限位挡板（10）的高相等，栓体（36）直径等于穿孔（18）直径，栓帽（29）为直径大于穿孔（18）直径的弹性体；所述底部管桩（41）上部设有外螺纹（6），底部管桩（41）的下部为锥形桩帽（17），底部管桩（41）底端焊接注浆钢管（1），注浆钢管（1）向上依次穿过中部管桩（7）的钢管A（23）、钢管B（39）以及上部管桩（3）的封堵板（2）；上部管桩（3）穿线孔（30）穿入上引爆线（26），上引爆线（26）依次向下穿过中部管桩（7）的限位轨道（11）中空孔（19），中部管桩（7）的中引爆线（33）上端分别与上引爆线（26）连接，上引爆线（26）上端连接外部引爆器。2.根据权利要求1所述的爆破型伞式钢管桩装置，其特征在于：所述上部管桩（3）上部外壁焊接加强环（42），加强环（42）位于封堵板（2）下方，加强环（42）距离上部管桩（3）顶部的距离等于圆筒形柱帽（28）的高度或H型圆筒状柱帽（31）下柱筒（34）的高度。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜伟，宋华超，王成志，杜兴硕，王新民，
申请(专利权)人：山东汇通建设集团有限公司济南市市政工程建设集团有限公司山东汇友市政园林集团有限公司山东泉建工程检测有限公司，
类型：发明
国别省市：