CN103643673B - 自进式可回收钢管桩及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑行业用钢管桩，特别是一种自进式可回收钢管桩及施工方法。它包括自进连接器、外螺纹接头、钢管、内螺纹接头。所述外螺纹接头、内螺纹接头与所述钢管两端焊接牢固，成为一节钢管桩；所述自进连接器与所述一节钢管桩联接，带有自进连接器的钢管桩为起始端，通过内、外螺纹接头，把每节钢管桩两两相接；偏心钻头与冲击器通过压缩空气的压力，带动钢管桩自行前进。钢管桩支护体系采用钢管桩与锚索纵横交错布置，由冠梁、腰梁锁定，桩间挂网的支护结构；本发明成孔、打桩一次完成，解决了鹅卵石、杂填土地质结构的塌孔现象，结构刚度大，稳定性强，支护效果好，钢管桩容易回收重复利用，施工效率高，节约成本。

Description

自进式可回收钢管桩及施工方法

技术领域：

本发明涉及一种建筑行业用钢管桩，特别是一种自进式可回收钢管桩及施工方法。

背景技术：

我国城市化进程速度加快，高层建筑工程，地铁车站建设，空防工程，隧道工程、矿山地下工程等都出现了大量临时支护工程，这些工程使用了大量钢材、水泥商砼等各种建材，由于无法回收，不但浪费了大量建材，而且形成了极大的地下污染，尤其对于城市的再建设包括周边楼层深基坑、地下防空设施、地下管道布设等带来施工障碍。特别是在地质结构为鹅卵石、杂填土地质结构深基坑临时支护施工时，由于塌孔严重，不能采用水泥钢筋笼组成的灌注桩，目前国内没有一种适合该地质结构，并且可以回收的支护结构和施工方法。

发明内容：

本发明的发明目的在于克服背景技术之不足而提供一种可以回收、重复利用的深基坑临时支护钢管桩。

本发明采用如下技术方案：一种自进式可回收钢管桩，包括自进连接器、外螺纹接头、钢管利内螺纹接头，其特征在于：所述外螺纹接头、内螺纹接头的螺纹均为左旋矩形螺纹；所述外螺纹接头、内螺纹接头通过止口与所述钢管两端固定，然后采用坡口焊接牢固，成为一节钢管桩；所述自进连接器与所述一节钢管桩的外螺纹接头端连接，带有自进连接器的钢管桩为起始端，通过内、外螺纹接头，把每节钢管桩两两相接，从而达到基坑支护所需深度的钢管桩。

上述自进式可回收钢管桩的施工方法包括以下步骤：

平整和清理场地，测量定位放线，标出桩心位置；

偏心钻头、冲击器装入带有自进连接器的钢管桩内，桩机就位；

起吊钢管桩，调整钢管桩成孔的垂直度，钻机工作，顶部注入压缩空气，偏心钻头打击周围砂石，压缩空气带动下部沙土沿钢管桩内壁从上部吹出，沉第一节桩至桩顶高出地面60-80mm时，停止压气，进行接桩，接桩完毕，继续打第二节桩，直至达到所需支护深度；

按照同样的步骤，根据标出的桩心位置，完成打桩；

设置可回收冠梁；

垂直开挖，每向下2米设置一道锚索，锚索采用锁具与腰梁槽钢锁定，并用拉拔计涨拉，达到设计锁定值；

桩间挂网护面；

主体工程施工高出地平面，基坑回填后，由下向上，撤出每道腰梁锁具、钢绞线、腰梁；再松开冠梁与冠梁连接件的连接螺栓，拆出冠梁与冠梁连接件；再用专用拔管器将钢管桩回收，分类整理入库，完成自进式可回收钢管桩支护体系。

上述施工方法的优选方案是：钢管桩节与节采用矩形左旋螺纹连接，带有自进连接器的钢管桩为钢管桩的初始端，偏心钻头与自进连接器通过卡槽相连，偏心钻头尾端与冲击器通过花键连接，当顶部注入压缩空气时，冲击器通过活塞的往复运动冲击偏心钻头，偏心钻头打击周围砂石，由于偏心作用，成孔直径大于钢管桩的直径，钢管桩自动随着偏心钻头与自进连接器前进，压缩的空气不断带动下部沙土沿钢管桩内壁从上部吹出，从而成孔、打桩一次完成。

所述自进连接器是自进式可回收钢管桩的关键件，连接偏心钻头、冲击器与钢管桩，从而达到钢管桩的自行前进。

所述冠梁为可回收冠梁，与每根可回收钢管桩桩顶所焊接的法兰盘通过高强度螺栓连接，从冠梁开始每向下2米，横向设置一道锚索，每根锚索设置在钢管桩间距中心，锚索入射角为15°或25°，锚索锁定在腰梁上。

所述自进式可回收钢管桩支护体系采用钢管桩与锚索纵横交错布置，由冠梁、腰梁锁定，桩间挂网的支护结构。所述自进式就是偏心钻头与冲击器通过压缩空气的压力，带动钢管桩自行前进。

本发明与现有技术相比，本钢管桩代替水泥钢筋组成的灌注桩和微型钢管桩，管内不再注入水泥，便于回收，能够多次使用，节约了大量的钢材和水泥。本钢管桩适用于鹅卵石、杂填土地质结构的深基坑支护，解决了该地质条件下施工塌孔问题，支护刚度大、稳定性强、支护深度大。本钢管桩易于调整施工时成孔的垂直度，保证了支护面上钢管桩的垂直排列。本钢管桩成孔、下桩一次完成，施工速度提高两倍。

本施工方法的优点：成孔、打桩一次完成，解决了鹅卵石、杂填土地质结构的塌孔现象，结构刚度大，稳定性强，支护效果好，钢管桩容易回收重复利用，施工效率大大提高，节约施工成本，易于调整施工时成孔的垂直度，保证了支护面上钢管桩的垂直排列。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

图2是自进式可回收钢管桩的成孔、打桩原理图。

图3、图4分别是自进式可回收钢管桩布置的正面图和立面剖图。

具体实施方式：

参照附图1至附图4，图中：自进连接器1、外螺纹接头2、钢管3、内螺纹接头4、偏心钻头5、自近式可回收钢管桩6、冲击器7、腰梁8、可回收冠梁9、锚索10。

本实施例中，外螺纹接头2、内螺纹接头4通过止口与钢管3两端固定，然后分别采用坡口焊接牢固，成为一节钢管桩；自进连接器1与一节钢管桩的外螺纹接头端联接；带有自进连接器的钢管桩为起始端，通过内、外螺纹接头，把每节钢管桩两两相接，参照附图1。

本实施例中，偏心钻头5与自进连接器1连接，冲击器7通过花键与偏心钻头5连接，偏心钻头5打击周围砂石，顶部注入压缩空气，带动下部沙土沿钢管桩内壁从上部吹出，沉第一节桩至桩顶高出地面60-80mm时，停止压气，进行接桩，直至达到所需支护深度，参照附图2。

本实施例的优选结构：外螺纹接头2、内螺纹接头4通过止口与钢管两端固定，采用坡口焊接牢固，成为一节钢管桩，通过内、外螺纹接头，每节钢管桩两两相接，达到支护深度；自进连接器1与一节钢管的外螺纹接头2联接；带有自进连接器1的钢管桩为钢管桩的起始端；外螺纹接头2、内螺纹接头4的螺纹均为左旋矩形螺纹。

偏心钻头5打击周围砂石，顶部注入压缩空气，带动下部沙土沿钢管桩内壁从上部吹出。

本实施例中的钢管3的规格是φ133×4钢管或φ140×4.5钢管，外螺纹接头2、内螺纹接头4的螺纹是左旋矩形螺纹，冠梁为20a槽钢，腰梁为16b槽钢，钢管桩打桩采用CTQ-Z120Y钻机及VF13/7空压机。

本发明具的优点是：成孔、打桩一次完成，解决了鹅卵石、杂填土地质结构的塌孔现象，结构刚度大，稳定性强，支护效果好，钢管桩容易回收重复利用，施工效率大大提高，节约施工成本，易于调整施工时成孔的垂直度，保证了支护面上钢管桩的垂直排列。

自进式可回收钢管桩具体施工的方法步骤是：

平整和清理场地，测量定位放线，标出桩心位置；带有自进连接器1的钢管桩与偏心钻头5及冲击器7连接牢固；起吊装配好的钢管桩，调整其垂直度；运行钻机与空压机，沉第一节桩至桩顶高出地面60-80mm时，停止压气，进行接桩，接桩完毕，继续打第二节桩，直至支护所需深度；按照同样的步骤，根据标出的桩心位置，完成打桩；设置可回收冠梁9；垂直开挖每2米，横向设置一道锚索10，锚索10设置在自进式可回收钢管桩6间距中心，锚索10入射角为15°或25°，锚索10锁定在腰梁8上。参附图3、附图4。桩间挂网护面，完成钢管桩支护体系；主体工程施工高出地平面，基坑回填后先松开连接螺栓，拆出可回收冠梁9与冠梁连接件，再用专用拔管器将钢管桩回收，分类整理入库，完成自进式可回收钢管桩支护体系。

本施工方法的优点：成孔、打桩一次完成，解决了鹅卵石、杂填土地质结构的塌孔现象，结构刚度大，稳定性强，支护效果好，钢管桩容易回收重复利用，施工效率大大提高，节约施工成本，易于调整施工时成孔的垂直度，保证了支护面上钢管桩的垂直排列。

本实施例中的钢管桩支护体系采用钢管桩与锚索纵横交错布置，由冠梁、腰梁锁定，桩间挂网的支护结构；偏心钻头与冲击器通过压缩空气的压力，带动钢管桩自行前进；工程施工高出地平面，基坑回填后，用专用拔管器将钢管桩回收。

Claims (1)

1.一种自进式可回收钢管桩的施工方法，采用自进式可回收钢管桩，所述自进式可回收钢管桩包括：自进连接器、外螺纹接头、钢管和内螺纹接头，其特征在于：所述外螺纹接头、内螺纹接头的螺纹均为左旋矩形螺纹；所述外螺纹接头、内螺纹接头通过止口与所述钢管两端固定，然后采用坡口焊接牢固，成为一节钢管桩；所述自进连接器与所述一节钢管桩的外螺纹接头端连接，带有自进连接器的钢管桩为起始端，通过内、外螺纹接头，把每节钢管桩两两相接，从而达到基坑支护所需深度的钢管桩；所述自进式可回收钢管桩的支护体系采用钢管桩与锚索纵横交错布置，由冠梁、腰梁锁定，桩间挂网的支护结构；所述的自进式可回收钢管桩在鹅卵石、杂填土地质结构深基坑临时支护施工中的应用；

所述施工方法步骤包括：平整和清理场地，测量定位放线，标出桩心位置；偏心钻头、冲击器装入带有自进连接器的钢管桩内，桩机就位；起吊钢管桩，调整钢管桩成孔的垂直度，钻机工作，顶部注入压缩空气，偏心钻头打击周围砂石，压缩空气带动下部沙土沿钢管桩内壁从上部吹出，沉第一节桩至桩顶高出地面60-80mm时，停止压气，进行接桩，接桩完毕，继续打第二节桩，直至达到所需支护深度；按照同样的步骤，根据标出的桩心位置，完成打桩；设置可回收冠梁；垂直开挖，每向下2米设置一道锚索，锚索采用锁具与腰梁槽钢锁定，并用拉拔计涨拉，达到设计锁定值；桩间挂网护面；主体工程施工高出地平面，基坑回填后，由下向上，撤出每道腰梁锁具、钢绞线、腰梁；再松开冠梁与冠梁连接件的连接螺栓，拆出冠梁与冠梁连接件；再用专用拔管器将钢管桩回收，分类整理入库，完成自进式可回收钢管桩支护体系，

带有自进连接器的钢管桩为钢管桩的初始端，偏心钻头与自进连接器相连，偏心钻头尾端与冲击器连接，顶部注入压缩空气时，冲击器往复运动冲击偏心钻头，偏心钻头打击周围砂石，钢管桩自动随着偏心钻头与自进连接器前进，压缩的空气不断带动下部沙土沿钢管桩内壁从上部吹出，成孔、打桩一次完成，

所述冠梁为可回收冠梁，与每根可回收钢管桩桩顶的法兰盘连接，从冠梁开始每向下2米，横向设置一道锚索，每根锚索设置在钢管桩间距中心，锚索入射角为15°或25°，锚索锁定在腰梁上。