CN113585243A - 一种钻孔灌注桩及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻孔灌注桩及其施工方法，其包括：钢筋笼，其用于设置于桩孔内，且所述钢筋笼呈环形，使所述钢筋笼内形成腔体；水管架，其设置于所述腔体内，所述水管架包括至少一个进水空心管以及与所述进水空心管连通的至少一个出水空心管，所述进水空心管和所述出水空心管均沿所述钢筋笼的轴向方向延伸；以及桩身，其通过混凝土灌注形成于所述钢筋笼和所述水管架上。本发明涉及的一种钻孔灌注桩及其施工方法，由于在钢筋笼的腔体中设置了水管架，且水管架具有进水空心管和出水空心管，在浇筑形成桩身的过程中，可以通过进水空心管和出水空心管来调整成桩过程的温度影响，从而保证成桩质量。

Description

一种钻孔灌注桩及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁桩基施工以及土木工程领域，特别涉及一种钻孔灌注桩及其施工方法。

背景技术

钻孔灌注桩是指在桥梁施工现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。钻孔灌注桩因其施工方便、经济成本较低、耐久性与可靠性较好在常规桥梁施工中被广泛采用。

相关技术中，随着桥梁跨度增加，钻孔灌注桩的直径也在不断增加，大直径(例如>5m)钻孔灌注桩越来越多，针对大直径的钻孔灌注桩，混凝土灌注过程中产生大量的水化热导致大体积混凝土质量难以控制等问题。

因此，有必要设计一种新的钻孔灌注桩及其施工方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明实施例提供一种钻孔灌注桩及其施工方法，以解决相关技术中混凝土灌注过程中产生大量的水化热导致大体积混凝土质量难以控制的问题。

第一方面，提供了一种钻孔灌注桩，其包括：钢筋笼，其用于设置于桩孔内，且所述钢筋笼呈环形，使所述钢筋笼内形成腔体；水管架，其设置于所述腔体内，所述水管架包括至少一个进水空心管以及与所述进水空心管连通的至少一个出水空心管，所述进水空心管和所述出水空心管均沿所述钢筋笼的轴向方向延伸；以及桩身，其通过混凝土灌注形成于所述钢筋笼和所述水管架上。

一些实施例中，所述水管架包括位于其顶部的顶部卡环以及位于所述水管架底部的锚固部，所述顶部卡环与所述锚固部通过所述出水空心管连接；所述顶部卡环固定于所述钢筋笼，所述锚固部用于锚固于所述桩孔下方的泥土中。

一些实施例中，所述钻孔灌注桩还包括安装于所述锚固部上的弹性击发装置，所述弹性击发装置用于将所述锚固部射入泥土中。

一些实施例中，所述弹性击发装置包括：第一套筒，其套设于所述锚固部外，所述第一套筒固设有第一弹性件；以及约束组件，其与所述第一弹性件连接，且所述约束组件用于将所述第一弹性件限制于压缩状态；当所述锚固部的底部受压，使所述锚固部向靠近所述顶部卡环的方向移动时，所述约束组件与所述第一弹性件解除约束，所述第一弹性件驱动所述锚固部射向所述桩孔下方的泥土。

一些实施例中，所述锚固部具有主锚固头，当所述约束组件与所述第一弹性件连接时，所述第一弹性件与所述主锚固头之间的距离为L1，使所述第一弹性件储蓄的能量为E1；所述主锚固头在射入所述桩孔下方的泥土过程中消耗的能量为E2；则E1≥E2。

一些实施例中，所述约束组件包括：第二套筒，其固设于所述第一套筒外，所述第二套筒内固设有第二弹性件，所述第二弹性件与所述第一弹性件通过连接线连接，且所述第二弹性件处于拉伸状态，使所述第二弹性件将所述第一弹性件限制于压缩状态；以及切割刃，其固设于所述第一弹性件与所述第二弹性件之间，当所述锚固部的底部受压，使所述锚固部向靠近所述顶部卡环的方向移动时，所述切割刃将所述连接线割断，所述第二弹性件与所述第一弹性件之间解除约束。

一些实施例中，所述锚固部包括：主锚固头，其大致位于所述水管架的轴线上，所述主锚固头连接所述弹性击发装置；以及至少两个副锚固头，其对称设置于所述主锚固头的周围，且所述副锚固头位于所述主锚固头的上方。

一些实施例中，所述锚固部包括：主锚固头，其用于锚固于所述桩孔下方的泥土中；以及副锚固头，其位于所述主锚固头的上方，所述副锚固头与所述主锚固头之间具有第一距离d₁，所述第一距离d₁大于混凝土的初灌深度。

一些实施例中，所述水管架还包括固设于所述锚固部靠近所述顶部卡环一端的底部循环水管，以及设置于所述顶部卡环与所述底部循环水管之间的节段循环水管；所述顶部卡环、所述节段循环水管与所述底部循环水管三者通过所述出水空心管连接，且所述节段循环水管和所述底部循环水管均与所述出水空心管连通；所述进水空心管大致位于所述水管架的轴线上，且所述进水空心管的底部与所述底部循环水管连通。

第二方面，提供了一种上述的钻孔灌注桩的施工方法，其特征在于，其包括以下步骤：将钢筋笼下放至预设的桩孔中；将水管架下放至所述钢筋笼的腔体内；将混凝土灌注至所述桩孔内，以形成桩身。

一些实施例中，所述水管架包括锚固部以及设置于所述锚固部上的弹性击发装置，在所述将水管架下放至所述钢筋笼的腔体内之后，包括：所述弹性击发装置驱动所述锚固部射入所述桩孔下方的泥土中；将所述水管架的顶部与所述钢筋笼固定。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种钻孔灌注桩及其施工方法，由于在钢筋笼的腔体中设置了水管架，且水管架具有进水空心管和出水空心管，在浇筑形成桩身的过程中，可以通过进水空心管和出水空心管来调整成桩过程的温度影响，从而保证成桩质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种钻孔灌注桩的水管架和钢筋笼的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种钻孔灌注桩的水管架的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种钻孔灌注桩的水管架的主视示意图；

图4为本发明实施例提供的一种钻孔灌注桩的水管架的俯视示意图；

图5为图2中A的放大示意图；

图6为本发明实施例提供的一种钻孔灌注桩的弹性击发装置的剖视示意图。

图中：

1、钢筋笼；

2、水管架；21、进水空心管；22、出水空心管；23、顶部卡环；

24、锚固部；241、第一锚杆；242、主锚固头；243、第二锚杆；244、副锚固头；

25、弹性击发装置；251、第一套筒；252、第一弹性件；253、约束组件；2531、第二套筒；2532、第二弹性件；2533、连接线；2534、切割刃；

26、底部循环水管；

27、节段循环水管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种钻孔灌注桩及其施工方法，其能解决相关技术中混凝土灌注过程中产生大量的水化热导致大体积混凝土质量难以控制的问题。

参见图1和图2所示，为本发明实施例提供的一种钻孔灌注桩，其可以包括：钢筋笼1，其用于设置于桩孔内，本实施例中，在施工现场可以通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，且所述钢筋笼1呈环形，使所述钢筋笼1内形成腔体，本实施例中，钢筋笼1优选为圆环形，且形成的腔体也为圆形，在其他实施例中，也可以根据实际情况将钢筋笼1设置为方形或者椭圆形等各种形状；水管架2，其设置于所述腔体内，本实施例中，根据腔体的形状，水管架2整体优选设置为圆形，在其他实施例中，也可以将水管架2设置为方形、椭圆形或者其他的不规则形状，能够将水管架2放入腔体中即可；所述水管架2可以包括至少一个进水空心管21以及与所述进水空心管21连通的至少一个出水空心管22，本实施例中，水管架2设置有一个进水空心管21，且在所述进水空心管21的四周设置了四个出水空心管22，在其他实施例中，根据需要，也可以设置两个或者多个进水空心管21，所述进水空心管21和所述出水空心管22均沿所述钢筋笼1的轴向方向延伸，也即沿着桩孔的轴向方向延伸；以及桩身，其通过混凝土灌注形成于所述钢筋笼1和所述水管架2上，也就是说，在桩孔内设置好钢筋笼1和水管架2之后，可以在桩孔内灌注混凝土，使得混凝土在桩孔内凝固形成桩身，由于在钢筋笼1的中部设置了水管架2，且进水空心管21和出水空心管22均是沿钢筋笼1的轴向方向延伸的，也即沿桩身的轴向方向延伸，在灌注形成所述桩身的过程中，可以向进水空心管21中注入冷却水，使得冷却水沿着进水空心管21到达水管架2的底部，并在底部进入出水空心管22，从出水空心管22向上循环流出，整个水管架2可以直接与混凝土接触，依靠进水空心管21和出水空心管22的散热壁与大体积混凝土之间进行热量交换，从而可以将混凝土灌注过程中产生的水化热带走，避免了水化热对桩身质量的影响，可以有效解决整个大体积混凝土温度场控制的问题。

参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述水管架2可以包括位于其顶部的顶部卡环23以及位于所述水管架2底部的锚固部24，所述顶部卡环23与所述锚固部24通过所述出水空心管22连接，本实施例中，顶部卡环23放置于桩孔的入口，且顶部卡环23优选为圆环形，进水空心管21可以设置于顶部卡环23的中部，出水空心管22的一端可以与顶部卡环23固定，另一端可以直接或者间接与锚固部24固定，出水空心管22还可以直接或者间接与进水空心管21连通，使得顶部卡环23、出水空心管22、进水空心管21以及锚固部24能够连接成为一个整体；所述顶部卡环23固定于所述钢筋笼1，所述锚固部24用于锚固于所述桩孔下方的泥土中，使得所述水管架2的顶部得到固定，所述水管架2的底部得到支撑，从而保证整个水管架2稳固的安装在钢筋笼1的腔体中，避免了在灌注混凝土的过程中因水管架2的移动而对桩身质量造成影响。

参见图2和图5所示，在一些可选的实施例中，所述钻孔灌注桩还可以包括安装于所述锚固部24上的弹性击发装置25，所述弹性击发装置25用于将所述锚固部24射入泥土中，由于锚固部24上设置有弹性击发装置25，在将水管架2安装至桩孔中时，弹性击发装置25可以为锚固部24提供弹性击发力，使得锚固部24可以射向桩孔底部的泥土，从而使锚固部24的底部进入泥土中进行锚固定位。

参见图5和图6所示，进一步，所述弹性击发装置25可以包括：第一套筒251，其套设于所述锚固部24外，本实施例中，第一套筒251优选为圆筒状，所述第一套筒251固设有第一弹性件252，所述第一弹性件252的一端与所述锚固部24间隔设置，本实施例中，第一弹性件252优选为弹簧，在其他实施例中，第一弹性件252也可以是其他具有弹性的部件，且第一弹性件252套设于锚固部24外，所述锚固部24设有凸台，第一弹性件252的下端位于所述凸台上方，使所述第一弹性件252与所述凸台间隔一定距离，第一弹性件252的另一端与第一套筒251固定；以及约束组件253，其与所述第一弹性件252连接，且所述约束组件253用于将所述第一弹性件252限制于压缩状态，也就是说，当约束组件253与第一弹性件252连接时，约束组件253会对第一弹性件252进行约束，使得所述第一弹性件252处于压缩状态，第一弹性件252可以作为蓄能机构；所述水管架2在所述桩孔内下移的过程中，所述锚固部24会逐步接触所述桩孔底部的泥土，所述锚固部24会受到底部泥土的推挤，当所述锚固部24的底部受压，使所述锚固部24向靠近所述顶部卡环23的方向(也就是向上)移动时，所述约束组件253会与所述第一弹性件252解除约束，所述第一弹性件252驱动所述锚固部24射向所述桩孔下方的泥土；本实施例中，弹性击发装置25整体套设于锚固部24外，且与锚固部24之间可相对滑动，通过设置第一弹性件252和约束组件253，使得水管架2在下移的过程中能够自动触发所述约束组件253，进而约束组件253能够与所述第一弹性件252自动分离，不需要人为手动操作，因此，大大方便了水管架2的安装。

参见图5和图6所示，在一些实施例中，所述约束组件253可以包括：第二套筒2531，其固设于所述第一套筒251外，本实施例中，第二套筒2531套设于第一套筒251外，且第二套筒2531可以与第一套筒251焊接固定或者采用螺栓固定等方式，所述第二套筒2531内可以固设有第二弹性件2532，本实施例中，第二弹性件2532优选为弹簧，在其他实施例中，第二弹性件2532也可以是其他具有弹性的部件，所述第二弹性件2532与所述第一弹性件252通过连接线2533连接，具体的，第二弹性件2532的一端固定在第二套筒2531内，第二弹性件2532的另一端可以固设有第二连接环，第一弹性件252上对应第二连接环处固设有第一连接环，且连接线2533的一端与第一连接环连接，连接线2533的另一端与第二连接环连接，且所述第二弹性件2532处于拉伸状态，由于第一弹性件252与第二弹性件2532之间设置了连接线2533，使得所述第二弹性件2532将所述第一弹性件252限制于压缩状态；以及切割刃2534，其固设于所述第一弹性件252与所述第二弹性件2532之间，本实施例中，所述切割刃2534优选为圆环状，且切割刃2534一体形成于第二套筒2531内，也就是说，切割刃2534可以自第二套筒2531的顶部向下凸伸形成，当所述锚固部24还未接触桩孔底部的泥土时，所述切割刃2534的下端与所述连接线2533之间具有间隙，当锚固部24接触桩孔底部的泥土时，在泥土的推挤以及所述水管架2自身重力的作用下，所述锚固部24的底部受压，使所述锚固部24向靠近所述顶部卡环23的方向(也就是向上)移动，所述连接线2533与所述切割刃2534接触，使所述切割刃2534将所述连接线2533割断，所述第二弹性件2532与所述第一弹性件252之间解除约束，压缩状态的所述第一弹性件252会推动锚固部24向下移动，整个锚固部24弹射出去，射入泥土中；通过设置第二弹性件2532，可以将第一弹性件252与第二弹性件2532以及切割刃2534同轴套设在一起，并且可以同时与第一套筒251、第二套筒2531同轴设置，使得整个弹性击发装置25呈筒状套设在锚固部24的外侧，能够在锚固部24的四周均匀推动锚固部24下移，同时弹性击发装置25可以设计的较薄，占用空间较小。

进一步，在整个弹性击发装置25中，第一弹性件252对锚固部24的推力为F₁，第二弹性件2532对第一弹性件252的拉力为F₂，连接线2533上的拉力为F₃，则弹性击发装置25整体平衡时满足：F₁＝F₂+N₁*F₃。其中，N₁为连接线2533的数量，本实施例中，沿第一弹性件252的圆周方向均匀设有3根连接线2533，在其他实施例中，也可以设置2根、4根或者5根等。

参见图2、图3和图5所示，进一步，所述锚固部24可以包括：第一锚杆241，以及固设于第一锚杆241底部的主锚固头242，主锚固头242大致位于所述水管架2的轴线上，所述主锚固头242连接所述弹性击发装置25，也就是说，所述弹性击发装置25可以驱动主锚固头242向下移动；以及至少两个第二锚杆243，第二锚杆243的底部固设副锚固头244，副锚固头244对称设置于所述主锚固头242的周围，本实施例中，副锚固头244设有4个，均匀布置于所述主锚固头242的四周，且所述副锚固头244位于所述主锚固头242的上方，也即副锚固头244与主锚固头242在上下方向上间隔设置，通过布置主锚固头242和副锚固头244，可以设置一个弹性击发装置25，使弹性击发装置25驱动主锚固头242移动，从而主锚固头242带动副锚固头244向下移动，节省了弹性击发装置25的数量，节约了成本；在其他实施例中，副锚固头244在上下方向也可以与主锚固头242齐平，且在另外的一些实施例中，可以在主锚固头242和副锚固头244上均安装有弹性激发装置，本实施例中，主锚固头242和副锚固头244采用尖盲端的钢箭头。

在一些实施例中，当所述约束组件253与所述第一弹性件252连接时，所述第一弹性件252与所述主锚固头242之间的距离为L1，使所述第一弹性件252处于压缩状态，且所述第一弹性件252压缩后储蓄的能量为E1；所述主锚固头242在射入所述桩孔下方的泥土过程中消耗的能量为E2，其中，E2可以根据实际使用的主锚固头242以及实际的工况土质进行测试得到；当约束组件253与所述第一弹性件252解除约束后，为了保证整个主锚固头242的入土深度达到要求，须满足：E1≥E2；并且，通过合理设置L1的压缩量，可以使第一弹性件252满足弹性体系的蓄能要求。

参见图2至图4所示，在一些可选的实施例中，所述锚固部24可以包括：主锚固头242，其用于锚固于所述桩孔下方的泥土中；以及副锚固头244，其位于所述主锚固头242的上方，所述副锚固头244与所述主锚固头242之间具有第一距离d₁，所述第一距离d₁大于混凝土的初灌深度，也就是说，副锚固头244的底端与主锚固头242的顶端之间的距离是大于混凝土的初灌深度的，混凝土的初灌深度也即第一次灌注进入桩孔内的混凝土，这样可以保证初次灌注的混凝土会将主锚固头242覆盖，而不会接触到副锚固头244，锚固部24的底部在与桩身底部固接的同时，流动的混凝土不会接触到副锚固头244，锚固部24与混凝土的接触面积较小，减小了混凝土在底部灌注过程中对水管架2的扰动，保证了水管架2在灌注混凝土过程中的稳定性。本实施例中，所述水管架2安装于腔体内后，所述主锚固头242伸入桩孔下方泥土中的深度优选与第一距离d₁相等。

参见图2和图3所示，在一些可选的实施例中，所述水管架2还包括固设于所述锚固部24靠近所述顶部卡环23一端的底部循环水管26，以及设置于所述顶部卡环23与所述底部循环水管26之间的节段循环水管27，本实施例中，底部循环水管26和节段循环水管27均为圆环形；所述顶部卡环23、所述节段循环水管27与所述底部循环水管26三者通过所述出水空心管22连接，也就是说，顶部卡环23与节段循环水管27之间设置有出水空心管22，节段循环水管27与底部循环水管26之间也设置有出水空心管22，底部循环水管26和节段循环水管27均为空心结构，使得所述节段循环水管27和所述底部循环水管26均与所述出水空心管22连通；所述进水空心管21大致位于所述水管架2的轴线上，且所述进水空心管21的底部与所述底部循环水管26连通，本实施例中，底部循环水管26的内圈设置有多个连接通道，多个连接通道的一端连接于底部循环水管26的圆心，并在圆心处使得连接通道的一端与进水空心管21连通，连接通道的另一端均连接至底部循环水管26的内侧，使得进水空心管21通过连接通道与底部循环水管26连通，进而使得进水空心管21与出水空心管22通过底部循环水管26连通，进水空心管21中的冷却水可以从底部循环水管26进入到出水空心管22中；通过设置节段循环水管27和底部循环水管26，增多了冷却水在水管架2上的流通路径，进而增大了与混凝土的接触面积，同时，通过在顶部卡环23与底部循环水管26之间增设平行设置的多个节段循环水管27以及出水空心管22，可以适度增加水管架2的长度，本实施例中，以一个节段循环水管27和四个出水空心管22为一个组合，当需要增加水管架2的长度时，可以增设一个或者多个节段循环水管27的组合。

假设混凝土灌注后，所述水管架2连同所述钢筋笼1受到的总浮力为f_浮，第一弹性件252极限压缩后的弹力为f₁，底部循环水管26蓄满水后的重量为G₁，节段循环水管27蓄满水后的重量为G₂，则满足以下关系式：

G₁+N₂*G₂＞f_浮+f₁，其中，N₂为节段循环水管27的数量。通过控制节段循环水管27的数量，可以控制底部循环水管26和节段循环水管27的总重量可以防止整个水管架2和钢筋笼1上浮，本实施例中，节段循环水管27的数量为2个，在其他实施例中，也可以根据实际情况增减节段循环水管27的个数。

本发明实施例还提供了一种上述的钻孔灌注桩的施工方法，其可以包括以下步骤：

步骤1：将钢筋笼1下放至预设的桩孔中。

步骤2：将水管架2下放至所述钢筋笼1的腔体内。

进一步，所述水管架2包括锚固部24以及设置于所述锚固部24上的弹性击发装置25，在所述将水管架2下放至所述钢筋笼1的腔体内之后，可以包括：通过所述弹性击发装置25驱动所述锚固部24射入所述桩孔下方的泥土中，其中，所述弹性击发装置25可以采用上述任一实施例中的弹性击发装置25；将所述水管架2的顶部与所述钢筋笼1固定。

步骤3：将混凝土灌注至所述桩孔内，以形成桩身。在步骤3中，可以分步向所述桩孔内灌注混凝土，也即，每次灌注一定的高度，从桩孔的底部逐步向上灌注形成所述桩身。

本实施例的桩身采用空心桩设计，空心桩是一种优化设计工艺，可以节省材料和经济成本，同时还可以通过相关的散热水管(也即进水空心管21和出水空心管22)合理布设调整成桩过程的温度影响，从而保证成桩质量。但使用空心的大直径空心桩时，其相应的施工工艺将更加复杂，施工流程将和普通钻孔桩有较大差异并且存在多项难以控制的因素，按照常规的施工方法来讲，针对大口径钻孔灌注桩，其混凝土散热水管一般和钢筋笼1固定绑扎在一起后再进行下放，钢筋笼1通过专用正反丝套筒进行连接接长后下放，而混凝土散热水管通过焊接或者专用接头进行同步接长，两者都进行接长后再同步下放到预定深度。该方法将散热水管和钢筋笼1集合在一起，增加了整体的重量，有一定的防止整体上浮的作用，但是该方法在施工现场操作十分困难，由于散热水管绑扎在钢筋笼1内部，施工人员操作空间极为有限，工具等使用困难，特别是内部水管的接长施工在钢筋接长下放完成后，该类桩基施工作业极为困难。申请人发现了这种问题的存在，并经过研究提出了上述施工方法，本申请实施例提供的施工方法采用先下方钢筋笼1至桩孔底部，再下放水管架2的方式进行，该方法可以有效解决将散热水管和钢筋笼1固定在一起下放时，钢筋笼1容易对位安装但是散热水管对位接长安装较为困难的问题。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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。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；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。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。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种钻孔灌注桩，其特征在于，其包括：

钢筋笼(1)，其用于设置于桩孔内，且所述钢筋笼(1)呈环形，使所述钢筋笼(1)内形成腔体；

水管架(2)，其设置于所述腔体内，所述水管架(2)包括至少一个进水空心管(21)以及与所述进水空心管(21)连通的至少一个出水空心管(22)，所述进水空心管(21)和所述出水空心管(22)均沿所述钢筋笼(1)的轴向方向延伸；

以及桩身，其通过混凝土灌注形成于所述钢筋笼(1)和所述水管架(2)上。

2.如权利要求1所述的钻孔灌注桩，其特征在于：

所述水管架(2)包括位于其顶部的顶部卡环(23)以及位于所述水管架(2)底部的锚固部(24)，所述顶部卡环(23)与所述锚固部(24)通过所述出水空心管(22)连接；

所述顶部卡环(23)固定于所述钢筋笼(1)，所述锚固部(24)用于锚固于所述桩孔下方的泥土中。

3.如权利要求2所述的钻孔灌注桩，其特征在于：

所述钻孔灌注桩还包括安装于所述锚固部(24)上的弹性击发装置(25)，所述弹性击发装置(25)用于将所述锚固部(24)射入泥土中。

4.如权利要求3所述的钻孔灌注桩，其特征在于，所述弹性击发装置(25)包括：

第一套筒(251)，其套设于所述锚固部(24)外，所述第一套筒(251)固设有第一弹性件(252)；

以及约束组件(253)，其与所述第一弹性件(252)连接，且所述约束组件(253)用于将所述第一弹性件(252)限制于压缩状态；

当所述锚固部(24)的底部受压，使所述锚固部(24)向靠近所述顶部卡环(23)的方向移动时，所述约束组件(253)与所述第一弹性件(252)解除约束，所述第一弹性件(252)驱动所述锚固部(24)射向所述桩孔下方的泥土。

5.如权利要求4所述的钻孔灌注桩，其特征在于，

所述锚固部(24)具有主锚固头(242)，当所述约束组件(253)与所述第一弹性件(252)连接时，所述第一弹性件(252)与所述主锚固头(242)之间的距离为L1，使所述第一弹性件(252)储蓄的能量为E1；

所述主锚固头(242)在射入所述桩孔下方的泥土过程中消耗的能量为E2；则E1≥E2。

6.如权利要求4所述的钻孔灌注桩，其特征在于，所述约束组件(253)包括：

第二套筒(2531)，其固设于所述第一套筒(251)外，所述第二套筒(2531)内固设有第二弹性件(2532)，所述第二弹性件(2532)与所述第一弹性件(252)通过连接线(2533)连接，且所述第二弹性件(2532)处于拉伸状态，使所述第二弹性件(2532)将所述第一弹性件(252)限制于压缩状态；

以及切割刃(2534)，其固设于所述第一弹性件(252)与所述第二弹性件(2532)之间，当所述锚固部(24)的底部受压，使所述锚固部(24)向靠近所述顶部卡环(23)的方向移动时，所述切割刃(2534)将所述连接线(2533)割断，所述第二弹性件(2532)与所述第一弹性件(252)之间解除约束。

7.如权利要求2所述的钻孔灌注桩，其特征在于，所述锚固部(24)包括：

主锚固头(242)，其用于锚固于所述桩孔下方的泥土中；

以及副锚固头(244)，其位于所述主锚固头(242)的上方，所述副锚固头(244)与所述主锚固头(242)之间具有第一距离d₁，所述第一距离d₁大于混凝土的初灌深度。

8.如权利要求2所述的钻孔灌注桩，其特征在于：

所述水管架(2)还包括固设于所述锚固部(24)靠近所述顶部卡环(23)一端的底部循环水管(26)，以及设置于所述顶部卡环(23)与所述底部循环水管(26)之间的节段循环水管(27)；

所述顶部卡环(23)、所述节段循环水管(27)与所述底部循环水管(26)三者通过所述出水空心管(22)连接，且所述节段循环水管(27)和所述底部循环水管(26)均与所述出水空心管(22)连通；

所述进水空心管(21)大致位于所述水管架(2)的轴线上，且所述进水空心管(21)的底部与所述底部循环水管(26)连通。

9.一种如权利要求1所述的钻孔灌注桩的施工方法，其特征在于，其包括以下步骤：

将钢筋笼(1)下放至预设的桩孔中；

将水管架(2)下放至所述钢筋笼(1)的腔体内；

将混凝土灌注至所述桩孔内，以形成桩身。

10.如权利要求9所述的施工方法，其特征在于，所述水管架(2)包括锚固部(24)以及设置于所述锚固部(24)上的弹性击发装置(25)，在所述将水管架(2)下放至所述钢筋笼(1)的腔体内之后，包括：

所述弹性击发装置(25)驱动所述锚固部(24)射入所述桩孔下方的泥土中；

将所述水管架(2)的顶部与所述钢筋笼(1)固定。

Images