[发明专利]砼灌注孔底爆扩桩的爆扩装置及成桩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种扩底桩的爆扩装置及成桩方法。

背景技术

为了提高桩基础的承载力，近年来相继出现了压灌射浆扩底桩、压灌旋喷扩底桩和压灌扩底搅拌桩等桩型，通过实践证明，上述桩型存在以下缺点：①注浆结束后，注入混凝土或水泥砂浆时，由于负压差的作用，注浆管会立即被堵死。虽然有些工艺采用逆止阀防止注浆管被堵死，或者用气泵注气的方式将被堵死的注浆管进行疏通，但由于逆止阀在地下工作不可靠，而注入气体压力与砼泵不匹配，所以注浆管被堵死的问题至今没有彻底解决。②射浆扩底和旋喷扩底要想达到扩底的效果关键是要有较高的注浆压力，由此产生切削射流，所以要求注浆泵压力大，注浆喷嘴口直径小，因此，按照现有技术要想真正实现射浆扩底和旋喷扩底是十分困难的。③压灌扩底搅拌桩除存在上述①项缺点外，还存在机械扩刀结构复杂、故障率高的缺点。④沉管灌注桩由于是用振动锤或捶击将桩管沉入土层中，通过桩管灌注砼料和下入钢筋笼，所以不能扩底，端承载力较小。传统的爆扩桩(见图6～图9)适用于地下水位以上的、成孔的粘性土、砂土、砾石土和卵石土的土质。在不成孔的土层中要用套管方可实现。所以传统爆扩桩存在成桩速度低、“钻灌不能合一”、爆扩方向容易出现偏差、施工工艺复杂的缺点。

发明内容

本发明的目的是为解决现有爆扩桩存在成桩速度低、“钻灌不能合一”、爆扩方向容易出现偏差、施工工艺复杂的问题，提供一种砼灌注孔底爆扩桩的爆扩装置及成桩方法。本发明的爆扩装置包含火药座，火药座上端的一侧壁内开有电线通道。火药座内的下侧设有炸药放置槽。使用本发明所述砼灌注孔底爆扩桩的爆扩装置的成桩方法，第一种成桩方法的步骤是：一、将安装有火药座的长螺旋钻具移动到设计的钻孔位置；二、将电线穿入到电线管中并引入到火药座内，在火药座的炸药放置槽内自下而上装入扩底炸药包和推进炸药包，将推进炸药包上的雷管与电线相连接，将第一钻尖支撑板和第二钻尖支撑板合拢；三、将安装有火药座的长螺旋钻具钻桩孔至设计深度(标高)；四、向长螺旋钻具的钻杆内腔泵入砼料或水泥砂浆；五、向上提升长螺旋钻具使第一钻尖支撑板和第二钻尖支撑板打开；六、给雷管接通电源，雷管引爆推进炸药包使扩底炸药包射向孔底并在孔底爆炸形成扩底孔；七、通过长螺旋钻具的钻杆内腔向桩孔内灌入砼料或水泥砂浆至桩孔内的设计高度，然后从桩孔内提出长螺旋钻具；八、用人工或振动器将钢筋笼下入已灌入砼料或水泥砂浆的桩孔中成桩。

第二种成桩方法的步骤是：一、将安装有火药座的桩管移动到设计的沉管位置；二、将电线穿入到电线管中并引入到火药座内，在火药座的炸药放置槽内自下而上装入扩底炸药包和推进炸药包，将推进炸药包上的雷管与电线相连接，将四个钻尖活瓣合拢；三、桩管开始沉管并向桩管内装入砼料或水泥砂浆，所装入的砼料或水泥沙浆的体积≥扩底孔的体积(扩底孔的计算参见中华人民共和国国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202-83)；四、桩管沉至设计深度，然后向上提升桩管使四个钻尖活瓣打开；五、给雷管接通电源，雷管引爆推进炸药包使扩底炸药包射向孔底并在孔底爆炸形成扩底孔；六、通过桩管向桩孔内灌入砼料或水泥砂浆及钢筋笼成桩。

第三种成桩方法的步骤是：一、将扩底炸药包放在沉管桩的预制桩尖上面并捆绑好；二、无桩尖桩管移动到设计的沉管位置；三、将电线穿入到电线管中并引入到火药座内，将预制桩尖与无桩尖桩管连接好；四、无桩尖桩管开始沉管并向无桩尖桩管内装入砼料或水泥砂浆，所装入的砼料或水泥砂浆的体积≥扩底孔的体积(扩底孔的计算参见中华人民共和国国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202-83)；五、无桩尖桩管沉至设计深度，然后向上提升无桩尖桩管；六、给雷管接通电源，雷管引爆扩底炸药包形成扩底孔，七、通过无桩尖桩管向桩孔内灌入砼料或水泥砂浆及钢筋笼成桩。

本发明爆扩装置的有益效果是：结构简单、便于安装、故障率低。本发明成桩方法的有益效果是：由于长螺旋钻具或沉管桩的桩管底部的火药座内放入扩底炸药包(和推进炸药包)，实现了钻孔、扩底和灌注一次完成，从而提高了成桩效率和成桩质量并且简化了施工工艺。特别由于爆扩时长螺旋钻具的钻杆或沉管桩的桩管还在桩孔中，它们对爆扩时炸药向上的冲击波起到压制作用，又由于扩底炸药包和推进炸药包在火药座内，火药座及上部的长螺旋钻具的钻杆或沉管桩的桩管自然变成发射筒使炸药包实现了定向爆炸，从而使扩孔方向准确，扩孔质量得到了提高。本发明的成桩方法使沉管灌注桩也实现了扩底。本发明的成桩方法尤其适用不成孔的土层。

附图说明