[发明专利]大直径变截面异形增阻钢管桩系统及其施工方法

权利要求书

1.一种大直径变截面异形增阻钢管桩系统，其特征是，包括海上作业平台，海上作业平台上设有起吊设备和高压泵，高压泵与钢管桩内壁上的若干高压喷射管连接，所述钢管桩顶端设有桩帽，桩帽上部设有与起吊设备相连的振动锤；钢管桩中设置有泥浆泵支架，泥浆泵支架上支撑有排浆管，排浆管下部连接泥浆泵，上部与钢管桩侧面上的排浆口相通。

2.如权利要求1所述的大直径变截面异形增阻钢管桩系统，其特征是，所述高压泵通过高压管与钢管桩内壁上的若干高压喷射管连接。

3.如权利要求2所述的大直径变截面异形增阻钢管桩系统，其特征是，所述高压喷射管焊接于钢管桩内壁上，上部与高压管密封连接，每根高压管设置两个或多个喷射口。

4.如权利要求1所述的大直径变截面异形增阻钢管桩系统，其特征是，所述振动锤为套筒式柴油振动锤，上部与起吊设备通过钢丝绳连接，下部套在钢管桩顶端。

5.如权利要求1所述的大直径变截面异形增阻钢管桩系统，其特征是，所述钢管桩的外部中上部均匀焊接有若干增阻片。

6.如权利要求1所述的大直径变截面异形增阻钢管桩系统，其特征是，所述钢管桩的内腔为十字型或三角型或四角型或多分支的变截面形状。

7.一种权利要求1-6中任一项所述的大直径变截面异形增阻钢管桩系统的施工方法，其特征是，步骤如下：

1)把预制焊接的钢管桩及桩帽用起吊设备放置到打桩的位置，调平，在钢管桩体自重的压力下，钢管桩底端的部分钢管桩体进入土体中；

2)利用起吊设备把振动锤吊起并平放到桩帽上，同时振动锤的套筒套在钢管桩的上端；

3)连接高压泵、高压喷射管及排浆管、泥浆泵；

4)通过高压管及桩内高压喷射管向钢管桩内喷射高压水流，使得钢管桩内底部的土层受到扰动、形成泥浆；

5)开启泥浆泵，把钢管桩内泥浆抽出，同时降低钢管桩体内的水头，增大钢管桩体内外水头压力差；在水头压力的作用下，钢管桩体底端的土层变的松散，使得沉桩更为容易；

随着钢管桩底部泥浆的抽出，钢管桩底部土层阻力降低，钢管桩在自重及振动锤重量的压力下开始下沉，当土层较硬时利用振动锤锤击进行助沉；

6)在沉桩过程中若出现倾斜情况时，通过调节不同位置上的高压喷射管的开启及调节水流的大小进行调平，同时利用振动锤起辅助调节作用以达到桩体垂直的效果；

7)桩体沉到预定深度后，通过高压喷射管向桩内喷射高压水泥浆液，用水泥浆液置换桩体内的泥浆，形成高强度的水泥土混合体，同时增强桩体的刚度，增大桩体的桩端竖向承载力，并提高桩基础的抗弯能力；

8)沉桩完成后，去除桩帽，把钢管桩桩体与上部结构或承台焊接在一起成为桩基础。