CN115198729B - 一种爆破型伞式钢管桩装置及施工方法 - Google Patents

一种爆破型伞式钢管桩装置及施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明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。

Description

一种爆破型伞式钢管桩装置及施工方法
技术领域
本发明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。
背景技术
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。
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。
发明内容
本发明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。
本发明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。
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。
进一步的,所述封堵板与上部管桩顶部的距离为10-20cm。
进一步的,所述钢管A内径与封堵板管孔直径相等。
进一步的,所述活塞板直径比中部管桩内径小1-2mm。
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。
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。
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。
进一步的,所述注浆钢管从封堵板的管孔向上穿出8-18cm。
上述本发明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。
本发明具有以下有益效果:
(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。
(2)本发明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,本发明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。
(3)与传统注浆式钢管桩相比,相同桩径时,本发明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。
(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
图1为H型圆筒状柱帽沉桩的结构示意图;
图2为本发明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。
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穿孔,19中空孔,20固定轴,21连接板,22固定板,23钢管A,24引爆装置,25卡槽A,26上引爆线,27引爆孔,28圆筒形柱帽,29栓帽,30穿线孔,31H型圆筒状柱帽,32上柱筒,33中引爆线,34下柱筒,35钢板,36栓体,37螺母,38卡槽B,39钢管B,40卡槽C,41底部管桩,42加强环。
具体实施方式
以下结合附图给出本发明的具体实施例,需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均属于本发明的保护范围。
本发明的爆破型伞式钢管桩装置包括三大部分:上部管桩3、若干节中部管桩7、底部管桩41,三大部分从上至下通过内外螺纹6咬合,采用力矩扳手拧紧进行快捷组装在一起。
所述上部管桩3的底部内壁设有内螺纹4,在上部管桩3的桩体内上部设有封堵板2,封堵板2为圆形板,封堵板2与桩体内壁焊接在一起。封堵板2作用一是在桩基施工期间增加桩头的受力,防止上部管桩3桩体端部扭曲变形;二是可避免杂物进入到桩孔内,保护桩体内的构件装置;三是可以避免桩基施工期间注浆钢管1的损坏。
封堵板2的圆心位置设有管孔5,管孔5用于插入注浆钢管1,因此管孔5直径比注浆钢管1的外径略大4-7mm。在封堵板2边缘一周均匀设有若干个穿线孔,穿线孔除了可以用于穿过引爆线之外,在向钢管桩内部注浆期间还可以起到排气孔的作用。为了便于描述的清楚,下面将从上部管桩3穿线孔穿下的引爆线称为上引爆线26,在中部管桩7中穿入的预留引爆线称为中引爆线33。
优选的,上述封堵板2与上部管桩3顶部的距离为10-20cm,这个距离是为了沉桩施工时保护注浆钢管1、上引爆线26不被损坏,另外,也为在桩基沉桩完成后,为注浆提供便利的施工作业空间,使得注浆设备管与注浆钢管1便于连接。
优选的,在上部管桩3上部外壁设有加强环42,加强环42为沿着上部管桩3桩体周身的一个圆环形构件,与上部管桩3桩体外壁一周焊接在一起。加强环42位于封堵板2下方,加强坏设置的目的是在沉桩时,减少柱帽对上部管桩3桩体的损坏。当采用锤击沉桩时,一般采用的是圆筒形柱帽28,这时加强环42距离上部管桩3顶部的距离刚好等于圆筒形柱帽28的高度,即圆筒形柱帽28套在上部管桩3上时,其底部刚好接触加强环42,能够传递锤击力;当采用钳式沉桩时,一般采用的是H型圆筒状柱帽31,H型圆筒状柱帽31包括上柱筒32和下柱筒34,上柱筒32和下柱筒34之间设有钢板35,这时加强环42距离上部管桩3顶部的距离刚好等于下柱筒34的高度,即H型圆筒状柱帽31套在上部管桩3上时,下柱筒34底部刚好接触加强环42,则内部钢板35也刚好接触上部管桩3顶部。
所述中部管桩7有若干节,中部管桩7上部外壁设有与上部管桩3底部内螺纹4匹配的外螺纹6,中部管桩7底部内壁设有内螺纹4,最上方的中部管桩7与上部管桩3螺纹连接在一起,相邻中部管桩7和中部管桩7之间同样螺纹连接在一起。所有外螺纹6和内螺纹4的长度均相等。
在中部管桩7的内壁一周均匀设有若干道限位轨道11,所述限位轨道11竖直向下,位于中部管桩7上部外螺纹6和下部内螺纹4之间。限位轨道11焊接在中部管桩7内壁上,为中部设有竖直中空孔19的壳体。限位轨道11与上部管桩3的穿线孔一一对应,从穿线孔穿下的上引爆线26一一穿入对应的限位轨道11中空孔19内。本实施例穿线孔设置了四个,因此限位轨道11也对应设置了四个。本实施例优选限位轨道11的外侧面为弧形。在限位轨道11下部外侧面上设有引爆孔27,引爆孔27与中空孔19垂直贯通。中部管桩7限位轨道11的中空孔19内穿入预留的中引爆线33,中引爆线33上端与上引爆线26连接,中引爆线33从中空孔19内穿入然后从引爆孔27内穿出连接引爆装置24。
在中部管桩7底部内螺纹4的上方设有一底座16,所述底座16为一圆板,焊接在中部管桩7内壁上。在底座16的一周侧壁上设有若干卡槽A25,卡槽A25卡住限位轨道11,因此卡槽A25的形状与限位轨道11相符,若干卡槽A25与限位轨道11一一对应,卡槽A25与限位轨道11焊接在一起。本实施例中卡槽A25为四个,一一对应四个限位轨道11。底座16的圆心位置设有圆孔,圆孔内向上焊接一钢管A23,钢管A23的底面与底座16底面齐平,钢管A23用于注浆钢管1穿过,优选钢管A23内径与封堵板2的管孔5直径相等。
在底座16的上方设有一活塞板12,所述活塞板12与底座16形状相同,也是一圆板,在活塞板12一周侧壁上设有若干卡槽B38,卡槽B38同样与限位轨道11形状相符,位置与限位轨道11一一对应,卡槽B38一一卡在对应的限位轨道11上,并且卡槽B38能沿限位轨道11上下滑动,从而使活塞板12沿限位轨道11上下滑动。为减小活塞板12滑动的摩擦力,优选的,活塞板12的直径比中部管桩7内径小1-2mm,同样比底座16直径小1-2mm。在活塞板12的圆心位置也设有一圆孔,圆孔内焊接钢管B39,钢管B39的底部与活塞板12底面齐平。上述的钢管A23顶端位于活塞板12的底面,钢管A23与钢管B39内径相等对接在一起。钢管B39也用于穿过注浆钢管1。
在活塞板12和底座16之间设有火药14,作为优选方案,为保障火药14密封性,在活塞板12的下表面固定有环形橡胶片15,环形橡胶片15的外径与中部管桩7的内径相等,一周设有与卡槽B38相同的卡槽C40,环形橡胶片15环绕钢管A23一周,内径等于钢管A23外径。环形橡胶片15采用胶将其粘贴在活塞板12下表面即可。所述活塞板12和底座16之间的火药14中埋设有引爆装置24,每节中部管桩7的限位轨道11内均穿有一根中引爆线33,中引爆线33从限位轨道11上方中空孔19穿入,再从引爆孔27内穿出然后连接火药14中的引爆装置24。穿入限位轨道11内的中引爆线33上端预留一定的长度,便于后期与上部管桩3上引爆线26连接。上引爆线26从上部管桩3穿入向下依次穿入各节中部管桩7的限位轨道11。
位于活塞板12上表面的钢管B39一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的侧壁上一周均匀设有若干竖向的条孔8,条孔8与插杆9一一对应,插杆9上端从条孔8内穿出中部管桩7。本实施例在钢管B39上均匀焊接了四块固定板22,因此插杆9和条孔8各为四个。本实施例插杆9与固定板22铰接的具体结构是:在固定板22上设有圆孔,插杆9的底部固定两平行的连接板21,连接板21上也设有圆孔,一固定轴20穿过连接板21和固定板22,固定轴20中间为光滑轴,两端设有螺纹,固定轴20两端通过螺母37固定在固定板22上,连接板21可以绕固定轴20转动。
在条孔8下方的中部管桩7内壁上焊接若干限位挡板10,所述限位挡板10上设有穿孔18。限位挡板10正下方活塞板12上固定有若干与限位挡板10一一对应的限位栓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为弹性的半球状,栓帽29直径略大于穿孔181-2mm,优选的栓帽29为橡胶制作而成。上述栓体36可刚好完全插入穿孔18内,当栓体36完全插入穿孔18内,这时栓帽29位于限位挡板10的上表面,由于栓帽29略大,因此限位栓13不会再向下掉落,实现限位功能。
所述底部管桩41上部设有外螺纹6,底部管桩41通过上部的外螺纹6与中部管桩7下部的内螺纹4连接在一起。底部管桩41的下部为锥形桩帽17。同样,为保证底部管桩41与中部管桩7采用力矩扳手拧紧时的衔接紧密,外螺纹6和内螺纹4的长度是相等的。
在底部管桩41内部底端焊接注浆钢管1,注浆钢管1竖直向上,注浆钢管1依次向上穿过中部管桩7的钢管A23和钢管B39以及上部管桩3的封堵板2,最终从封堵板2的管孔5穿出大约8-18cm,便于与注浆设备的注浆管连接,但注浆钢管1是低于上部管桩3顶部的,始终位于上部管桩3桩体内。优选注浆钢管1周身梅花形布置出浆孔。
从封堵板2的穿线孔穿入的上引爆线26的上端连接外部远处的引爆器。引爆器、引爆装置24以及引爆原理均为现有技术,这里不再赘述。
本发明的工作原理是若干中部管桩7同时引爆时,火药14在中部管桩7桩体内爆炸,活塞板12在爆破力的作用下,沿着限位轨道11向上滑动,则插杆9转动的同时沿条孔8向中部管桩7四周延伸,随着活塞板12向上滑动,位于活塞板12上面的限位栓13到达限位挡板10位置,限位栓13分别插入限位挡板10的穿孔18内,当限位栓13的栓帽29从穿孔18内穿出后,活塞板12停止向上滑动,由于栓帽29直径大于穿孔18,因此活塞板12也不会下滑,实现定位,此时,插杆9已深入到管桩四周的地质层中。
本发明爆破型伞式钢管桩施工方法包括以下步骤:
步骤一:在工厂内预制好上部管桩3、若干节中部管桩7、底部管桩41。
步骤二:组装上部管桩3、中部管桩7和底部管桩41。组装时,首先将上引爆线26从上部管桩3封堵板2的穿线孔向下依次穿过各节中部管桩7的限位轨道11中空孔19,上引爆线26在上部管桩3桩体内预留一段,用于连接外部的引爆器,然后依次将中部管桩7预留的中引爆线33与上引爆线26进行连接,并用防水胶带将接头密封好,然后采用力矩扳手依次将中部管桩7与上部管桩3、相邻中部管桩7螺纹连接在一起。在底部管桩41的内部底端焊接注浆钢管1,注浆钢管1的长度根据要组装的钢管桩的桩长选择,将底部管桩41的注浆钢管1向上依次穿过中部管桩7的钢管A23和钢管B39,直至穿过上部管桩3的管孔5,注浆钢管1高出封堵板2一段长度但仍位于上部管桩3桩体内,注浆钢管1高出封堵板28-18cm为佳,然后将底部管桩41与最下方的中部管桩7螺纹连接在一起,组装完毕。
步骤三:根据现场实际情况,将本发明钢管桩先进行沉桩试验,若经过沉桩试验能够一次性沉桩合格,则不需要进行钻孔,直接定位桩位点即可;若不能一次性沉桩合格,则需要进行钻孔。
步骤四:沉桩。将组装好的本发明爆破型伞式钢管桩底部管桩41的锥形桩帽17就位于桩位点或钻孔中心,测量钢管桩的垂直度并满足规范要求。如采用锤击沉桩,则将圆筒形柱帽28套在上部管桩3桩体端部,刚好使其卡在加强坏上,锤与圆筒形柱帽28之间应设置硬木、麻袋等弹性衬垫;如采用钳式沉桩,则将H型圆筒状柱帽31套在上部管桩3桩体端部,刚好使下柱筒34卡在加强坏上。
步骤五:爆破。沉桩施工完成后取下圆筒形柱帽28或H型圆筒状柱帽31,检查标高无误后,由专职爆破人员将上引爆线26与外部的引爆器连接,并对爆破线路进行最后检查并确保无误,按照爆破作业的有关规定发出信号,撤离人员,设备警戒,由引爆负责人指挥按动引爆器引爆各个中部管桩7内的火药14。
步骤六:注浆。将注浆设备的注浆管与上部管桩3露出封堵挡板的注浆钢管1连接,注浆压力控制在2-5MPa之间,待桩顶封堵板2管孔5和穿线孔流出灌浆液后停止注浆。
步骤七:封闭端头。注浆合格后,采用水泥砂浆或素混凝土将上部管桩3顶部封堵板2封堵至桩顶,即封堵板2至上部管桩3的顶部之间采用水泥砂浆或素混凝土封堵。
以上所述的实施例,只是本发明较优选的具体实施方式的一种,本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

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:所述封堵板(2)与上部管桩(3)顶部的距离为10-20cm。
4.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:所述钢管A(23)内径与封堵板(2)管孔(5)直径相等。
5.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:所述活塞板(12)直径比中部管桩(7)内径小1-2mm。
6.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:所述活塞板(12)下表面固定环形橡胶片(15),环形橡胶片(15)设有与限位轨道(11)相符的卡槽C(40)。
7.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:所述插杆(9)底端固定两平行的连接板(21),一固定轴(20)穿过连接板(21)和固定板(22)圆孔,固定轴(20)中间光滑、两端设有螺纹,固定轴(20)两端通过螺母(37)固定在固定板(22)上,连接板(21)可绕固定轴(20)转动。
8.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:所述栓帽(29)直径比穿孔(18)大1-2mm,栓帽(29)半球形,为橡胶制作而成。
9.根据权利要求3所述的爆破型伞式钢管桩装置,其特征在于:所述注浆钢管(1)从封堵板(2)的管孔(5)向上穿出8-18cm。
10.一种爆破型伞式钢管桩装置施工方法,基于权利要求2所述的爆破型伞式钢管桩装置完成,包括以下步骤:
步骤一:在工厂内预制好上部管桩(3)、若干节中部管桩(7)、底部管桩(41);
步骤二:组装上部管桩(3)、中部管桩(7)和底部管桩(41);组装时,首先将上引爆线(26)从上部管桩(3)封堵板(2)的穿线孔(30)向下依次穿过各节中部管桩(7)的限位轨道(11)中空孔(19),然后依次将中部管桩(7)预留的中引爆线(33)与上引爆线(26)连接,依次将中部管桩(7)与上部管桩(3)、相邻中部管桩(7)螺纹连接在一起,在底部管桩(41)的内部底端焊接注浆钢管(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)及上部管桩(3)管孔(5),然后将底部管桩(41)与最下方中部管桩(7)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(28)套在上部管桩(3)桩体端部进行沉桩;如采用钳式沉桩,则将H型圆筒状柱帽(31)套在上部管桩(3)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(28)或H型圆筒状柱帽(31),将上引爆线(26)与外部引爆器连接,按动引爆器引爆各个中部管桩(7)内的火药(14);
步骤六:将注浆设备的注浆管与注浆钢管(1)连接进行注浆,待封堵板(2)管孔(5)和穿线孔(30)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(3)顶部封堵板(2)封堵至桩顶。
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