[发明专利]一种水下防岩爆加固系统

说明书

一种水下防岩爆加固系统，包括钢管桩（1），其特征在于：在钢管桩（1）的前端设置有“剑尖”状钢片（2）；其方便施工，其采用销接的方式固定剪刀撑的另一侧，使其在可调节范围内自由移动，节约成本，便于施工并在施工设备及施工方法上有所突破，采用微波利用微波能有效预防岩爆，通过微波照射辅助降低岩石强度。

技术领域：

本发明涉及的防岩爆加固系统，主要适用于水下开挖的存在强岩爆、极强岩爆风险的水利水电、交通和矿山等工程中。

背景技术：

水利水电、交通和矿山等工程开挖过程中经常会遇到极强或强岩爆风险。当岩体内积聚的高应变能突然释放时，导致强烈的围岩破坏将对现场施工人员和设备造成极大的危害，但根据国内外的研究成果和工程应用效果可知，除了应力解除爆破法以外，其它施工措施都不能达到理想效果。

目前建筑工地使用的支撑架，对设置水平剪刀撑比较随意，有的不设置，设置的也无法确定临界荷载增加值，没有搭设结构增加水平剪刀撑后与临界荷载的对应关系，现场凭经验搭设，一方面，造成材料浪费成本增加，另一方面，造成安全隐患，有的甚至发生重大安全事故。

目前钢管桩施工时，焊接剪刀撑的方法大多采用将钢管桩固定后，进行水下焊接，施工难度大幅提升，不利于施工操作，增大了人力物力的投入，浪费时间，耽误工期。

钢管桩因其施工速度快质量好，可回收再利用等优点，在基坑围护及桩基工程领域均有非常广阔的应用前景。各种形式的钢板桩在工程应用领域中由来已久，但在工程

实践中还是遇到了一些问题，例如，破岩能力受阻，钢管桩在用振动锤振设初期便出现无法入岩，上下大幅度跳动和回弹的反应，以及桩身突然倾斜、偏位等现象，严重影响钢管桩正常施工。如果采用振动法进行插拔施工，在插拔施工过程中会伴随一定程度的振动，虽然可采用高频液压振动锤等措施减小振动的影响，但仍不能完全消除，如果采用静力法压桩，可能导致桩与桩之间的锁扣连接破坏，且压桩力较大，有一些桩塞效应。

发明内容：

发明目的：

本发明提供一种水下防岩爆加固系统，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：

一种水下防岩爆加固系统，包括钢管桩(1)，其特征在于：在钢管桩(1) 的前端设置有“剑尖”状钢片(2)；在钢管桩(1)的侧壁设置有能张开角度的剪刀撑支板(3)，剪刀撑支板(3)的一端与钢管桩(1)活动连接，另一端能够张开，使得剪刀撑支板(3)与钢管桩(1)形成V形的剪刀口形状。

在钢管桩(1)侧壁设置有剪刀撑(9)，剪刀撑支板(3)的一端通过销接螺栓(4)与剪刀撑(9)连接，使用时剪刀撑支板(3)与该销接螺栓(4) 为轴旋转并与钢管桩(1)形成V形的剪刀口形状。

剪刀撑支板(3)与钢管桩(1)形成的角度范围在0°～90°。

“剑尖”状钢片(2)为15cm×25cm“剑尖”状的25mm厚45号钢板，其中向“剑尖”方向沿钢管桩(1)的轴向向前眼神，“剑尖”的长度为 25cm。

在钢管桩(1)的侧壁设置有可拆卸微波致裂装置，该可拆卸微波致裂装置包括微波源(5)、藕合器及检波器(6)、调配器(7)和微波发射器(8)；微波源的输出口通过矩形波导依次连接藕合器及检波器、调配器和传输电缆，传输电缆的末端连接微波发射器。

钢管桩(1)采用螺旋管。

利用上述的一种水下防岩爆加固系统所实施的水下防岩爆加固方法，其特征在于：该方法步骤如下：

(1)、将履带式打桩机安装在平坦坚实的场地，用伸缩式履带的打桩机，应将履带扩张后安装；履带扩张应在无配重情况下进行；安装桩锤时，桩锤底部冲击块与桩帽之间应有一定厚度的缓冲垫木；