[实用新型]一种电磁炮弹钻孔的钢管混凝土深海超长复合桩

说明书

针对大直径超长深海桩基础的需求，在海洋上，打入钢管护筒群，搭建桩基施工操作平台，采用电磁炮技术，钢管护筒内射入电磁炮弹桩头，高速电磁炮弹桩头穿过含有碎石夹层的软土层，电磁炮弹桩头嵌入基岩层之中，电磁炮弹桩头高速钻入海底形成深海复合桩的桩基孔洞，采用泥浆护壁钻机扩孔处理，放入桩内钢筋笼，桩孔内导管法灌注桩身混凝土，在桩身混凝土中心位置，打入桩内十字型钢柱，挤密桩孔内混凝土，等待桩身混凝土结硬后，形成大直径钢管混凝土深海超长复合桩。电磁炮弹钻孔的钢管混凝土深海超长复合桩具有成桩深度大，承载力高、施工快捷和造价低等优点，突破120～200米深度大直径超长桩基础施工技术瓶颈，建造深水码头和超大跨径海峡桥梁的超长桩基。

技术领域

本实用新型属于土木工程领域，涉及一种工程桩基础结构，具体说是一种电磁炮弹钻孔的钢管混凝土深海超长复合桩。

背景技术

随着深水超大码头建设的发展，随着超大跨径海峡桥梁建设的发展，在深水海域，需要施工大直径超长桩基础。

超大型码头或超大跨径桥梁的竖向荷载巨大，其深海桩基承载力要求高，其桩基变形沉降控制要求严格，大型构筑物深海桩基设计要求为端承桩，要求桩基底部嵌入深层基岩，通常深海区域的基岩埋置较深，基岩入土埋深可达120～200米。

现有的深海桩基施工技术通常是采用钢管护筒钻孔灌注桩，由于打桩钻机的钻头受到深孔泥土巨大扭转阻力，也可能遇到碎石夹层的更加巨大的扭转阻力，导致钻机钻孔成桩困难，目前，钻机成桩孔的极限深度约为80米，并不能满足深海构筑物的120～200米入土深度大直径超长端承桩基础的要求。

目前，军事用途的钻地炸弹对普通混凝土工事的钻深为61米，对坚固岩石的钻深为40米，对松软土地的钻深为200米。

电磁炮是一种利用电磁力沿导轨发射炮弹的武器，与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速，使其达到打击目标所需的动能，与传统的火药推动的大炮，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。

在深海钢管护筒中，打入电磁炮弹，在海床底部，电磁炮弹桩头钻出桩基孔洞，泥浆护壁钻机扩孔处理后，放入钢筋笼，在桩孔内导管法灌注混凝土，打人中心十字型钢钢桩，挤密桩身混凝土，等待混凝土结硬后，形成一种电磁炮弹钻孔的钢管混凝土深海超长复合桩，具有成桩深度大，承载力高、施工快捷和造价低等优点，适合超大型码头或超大跨径桥梁的大直径超长端承桩基础。

实用新型内容

技术问题：本实用新型提供了一种成桩深度大，承载力高、施工快捷和造价低的电磁炮弹钻孔的钢管混凝土深海超长复合桩，利用电磁炮原理，在深海钢管护筒中，发射电磁炮弹桩头，海底钻出桩基孔洞，放入钢筋笼，在桩孔内导管法灌注混凝土，打人中心十字型钢钢桩，形成深海海底的大直径超长端承桩基础。

技术方案：本实用新型的一种电磁炮弹钻孔的钢管混凝土深海超长复合桩，包括电磁炮弹桩头、桩基孔洞、钢管护筒、桩内钢筋笼、桩身混凝土和桩内十字型钢柱，其特征在于：电磁炮弹桩头位于桩基孔洞的底部，桩基孔洞是由电磁炮发射高速电磁炮弹桩头在海底钻孔形成的，电磁炮弹桩头穿过海底中含有碎石夹层的软土层，电磁炮弹桩头深深地嵌入基岩层之中，钢管护筒穿过海水层插入软土层之中，钢管护筒与桩基孔洞两者中心垂直对齐，在桩基孔洞和钢管护筒之内设置有通长的桩内钢筋笼，在桩基孔洞和钢管护筒之内密实填充通长的桩身混凝土，在桩身混凝土中心设置有通长的桩内十字型钢柱，构成电磁炮弹钻孔的钢管混凝土深海超长复合桩。

所述的电磁炮弹钻孔的钢管混凝土深海超长复合桩的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：确定深海建筑物桩基群的位置，采用打桩船打入钢管护筒3，钢管护筒穿过海水层插入软土层之中，利用钢管护筒群搭建桩基施工操作平台；