[发明专利]一种爆破型伞式钢管桩装置及施工方法

说明书

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。

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。