[发明专利]一种二次膨胀桩及其施工方法

说明书

本发明提供一种二次膨胀桩及其施工方法，包括桩体、倒锥和内张套环，桩体一端设有膨胀段，倒锥连接有穿过桩体的拉绳，内张套环固定于桩体内部，并与膨胀段上部重合，内张套环侧壁设有内张孔，内张孔内设有贯穿内张套环侧壁的钢支撑，倒锥通过拉绳驱动向上进入膨胀段并挤压膨胀段使其发生第一次膨胀，继续向上挤压钢支撑使其穿过内张套环侧壁，钢支撑再次挤压膨胀段使其发生第二次膨胀。本发明二次膨胀桩较普通膨胀桩具有膨胀角度更大，承载能力更强，沉降小，稳定性好，施工简单，造价低等特点，适合高速公路、堤防、房屋等工程的基础加固，丁坝防护、河道防冲刷、近海水文观测、山体滑坡的防护等工程。

技术领域

本发明涉及一种二次膨胀桩及其施工方法，属于软基加固领域。

背景技术

长期以来，高速公路以及堤防的软基处理一直是广泛关注的问题。过去常利用桩来进行软基加固，但软基中的桩仅依靠桩侧摩擦力所以桩的沉降大，这种软基加固的效果并不好并且成本还高、施工难度还大。与此同时，在“海洋强国”战略的大背景下，近海滩涂的水文观测是保护近海生态环境的一项重要手段。但由于近海滩涂的地基软，近海滩涂上的观测桩同样具有沉降大，抗风浪、潮汐能力差，施工难度大等问题。由此可见，如何低成本地、方便地、有效地提高桩在软基上的承载能力和稳定性已经成为了一个急需解决的问题，其意义不言而喻。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够通过两次膨胀作用与软基牢固结合的二次膨胀桩，适合高速公路、堤防、房屋等工程的基础加固，丁坝防护、河道防冲刷、近海水文观测、山体滑坡的防护等工程。

本发明还提供上述二次膨胀桩的施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种二次膨胀桩，包括桩体、倒锥和内张套环，所述桩体一端设有膨胀段，所述倒锥连接有穿过桩体的拉绳；所述内张套环固定于桩体内部，并与膨胀段上部重合，内张套环侧壁设有内张孔，内张孔内设有贯穿内张套环侧壁的钢支撑；所述倒锥通过拉绳驱动向上进入膨胀段并挤压膨胀段使其发生第一次膨胀，继续向上挤压钢支撑使其穿过内张套环侧壁，钢支撑再次挤压膨胀段使其发生第二次膨胀。

其中，所述钢支撑位于内张套环侧壁外的一端安装有卡套，防止钢支撑掉入桩内；钢支撑的长度小于内张套环的半径，从而给倒锥向上的空间挤压钢支撑使其穿过内张套环的侧壁。

所述内张套环顶部通过反力卡固定于桩体内部，反力卡的高度高于膨胀段。

所述膨胀段外围套有一弹簧箍，在沉桩的过程中保证膨胀段不变形、不膨胀，但当进行膨胀施工时，由于膨胀段的膨胀，弹簧箍受到挤压就会自动向上滑动。

所述桩体由一节以上钢管连接组成，桩体中相邻的两节钢管通过钢套筒连接，也可以采用螺纹接口或者直接焊接的方式连接。

所述倒锥的纵截面为等腰三角形，其底部直径大于桩体的直径。

所述桩体顶部还设有反力盖和反力架，所述反力盖置于桩体顶部，所述反力架安装于反力盖上端，反力架顶部设有连接拉绳的手拉葫芦。

其中，所述反力架中部设有能够上下活动的反力板，所述反力板下部设有千斤顶，上部设有固定拉绳的夹头，夹头内部设有供拉绳穿过垂直通道，侧面设有可旋入压紧拉绳的螺栓。

进一步地，所述千斤顶可选手动千斤顶或者液压千斤顶，当选择液压千斤顶时，配备驱动其加载的配电柜。

上述二次膨胀桩的施工方法，包括如下步骤：

S1、地基成孔：利用冲击、振动、锤击或者水冲的方式来进行地基成孔；

S2、二次膨胀桩制作：将钢支撑装入内张套环的内张孔内，内张套环固定于桩体内部，倒锥置于膨胀段下方，并将拉绳穿过桩体，膨胀段外围套上弹簧箍；

S3、根据需要判断是否接钢管；