[发明专利]带桩靴管桩桩端内锤击沉桩及同步端测注浆结构及工艺

权利要求书

1.一种利用带扩大桩靴管桩桩端内锤击沉桩及同步端测注浆结构的施工工艺，其特征在于，

所述注浆结构包括预应力管桩（1）、中空导杆（2）、提引器（3）、穿心锤（4）、桩靴连接件（6）、扩大桩靴（8）和卷扬机（11）；所述的预应力管桩（1）通过桩靴连接件（6）与扩大桩靴（8）刚性连接，扩大桩靴（8）内部预埋注浆管道（7），注浆管道（7）一端伸出扩大桩靴（8）的顶面，另一端穿出与预应力管桩（1）桩身外侧空间相通的扩大桩靴（8）上表面；中空导杆（2）以逐段衔接的方式设置于预应力管桩（1）内部，且底端固定于扩大桩靴（8）上且连通注浆管道（7），顶端垂直延伸直至露出预应力管桩（1）顶部，用于连接外部注浆设备；所述的穿心锤（4）套设于中空导杆（2）上并沿中空导杆（2）上下滑动；所述的卷扬机（11）设置于预应力管桩（1）上方，且通过绳索和提引器（3）连接穿心锤（4）；所述的扩大桩靴（8）顶面上与穿心锤（4）接触的位置还铺设有锤垫（5）；所述的预应力管桩（1）上部设有一个导向桩架（12），导向桩架（12）包含套筒和支承结构，所述套筒的内径略大于预应力管桩（1）外径，所述支承结构用于将套筒固定支承于地面上；

施工包括如下步骤：

步骤1：起吊预应力管桩（1）使其穿过导向桩架（12）就位，通过导向桩架（12）控制打桩垂直度；

步骤2：利用桩靴连接件（6）将扩大桩靴（8）与预应力管桩（1）桩端连接为整体，将中空导杆（2）插入预应力管桩（1）内并将杆端部与扩大桩靴（8）顶面通过螺纹连接成一体，将锤垫（5）穿入中空导杆（2）后铺设于扩大桩靴（8）顶面上；

步骤3：将与卷扬机（11）相连的穿心锤（4）穿入中空导杆（2）并下放至已就位的锤垫（5）之上，同时穿入提引器（3）固定于初始锤击行程高度；

步骤4：通过卷扬机（11）上提穿心锤（4）至提引器（3）位置高度实现挂锤，控制提引器（3）脱钩使穿心锤（4）自由下落作用于锤垫（5）上；扩大桩靴（8）在锤击作用下被打入土层，预应力管桩（1）同步下沉，且预应力管桩（1）与桩周土形成桩侧空隙通道（9）；在锤击作用同时，向中空导杆（2）中注浆，经由桩靴内部预置的注浆管道（7），由桩端向桩侧进行注浆，填充桩侧空隙通道（9），起到沉桩过程中润滑及减小桩侧摩阻力的作用；

步骤5：重复步骤4操作，并根据当前沉桩深度的地质条件调整提引器（3）的设置高度，以调整锤击行程；且操作过程中保证注浆循环，及时观测水泥浆比重；

步骤6：当预应力管桩（1）打入至设计深度时，停止打桩及注浆；逐步取出提引器（3）、穿心锤（4）、中空导杆（2）、锤垫（5）及导向桩架（12），完成设备回收。

2.如权利要求1所述的施工工艺，其特征在于，所述的扩大桩靴（8）最大截面的半径至少比预应力管桩（1）外径大5公分。

3.如权利要求1所述的施工工艺，其特征在于，所述的扩大桩靴（8）与预应力管桩（1）桩身焊接连接。

4.如权利要求1所述的施工工艺，其特征在于，所述的注浆管道（7）采用不锈钢波纹管。

5.如权利要求1所述的施工工艺，其特征在于，所述的中空导杆（2）分为若干段，相互之间通过螺纹机械连接；且最下方的中空导杆（2）末端与扩大桩靴（8）之间也通过螺纹机械连接。

6.如权利要求1所述的施工工艺，其特征在于，所述的中空导杆（2）上设有测斜传感器，用于在沉桩过程中控制预应力管桩的垂直度。

7.如权利要求1所述的施工工艺，其特征在于，所述的中空导杆（2）中灌注有水泥浆作为注浆材料，用于填充预应力管桩（1）与桩周成层土（10）之间的空隙。