[发明专利]自平衡交替顶压下沉排桩及其施工方法

权利要求书

1.一种自平衡交替顶压下沉排桩，其特征在于：由一系列大直径薄壁空心混凝土管桩根据防护结构形状密集成列布置，所述大直径薄壁空心混凝土管桩顶面预设有竖向拉杆（3），以其中每间隔一根大直径薄壁空心混凝土管桩为被顶压管桩（1），以被顶压管桩（1）两侧的大直径薄壁空心混凝土管桩为支撑管桩（2），被顶压管桩（1）和支撑管桩（2）交替轮换；被顶压管桩（1）和支撑管桩（2）顶面设置有通长的顶压连续钢横梁（5），其中，支撑管桩（2）顶面的竖向拉杆（3）通过紧固螺母（7）与顶压连续钢横梁（5）固定，被顶压管桩（1）与顶压连续钢横梁（5）之间设置有千斤顶（6）。

2.根据权利要求1所述的自平衡交替顶压下沉排桩，其特征在于：所述大直径薄壁空心混凝土管桩的桩径为Φ1m～Φ15m；其壁厚为桩径的1/15～1/25，桩中心距小于或等于两倍桩径。

3.根据权利要求1所述的自平衡交替顶压下沉排桩，其特征在于：所述大直径薄壁空心混凝土管桩内填充有砂砾（9）。

4.根据权利要求1所述的自平衡交替顶压下沉排桩，其特征在于：所述大直径薄壁空心混凝土管桩底部端面安装有钢刃角（4）。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的自平衡交替顶压下沉排桩的施工方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一，在施工现场各桩位处或在预制厂预制大直径薄壁空心混凝土管桩，预制过程中在大直径薄壁空心混凝土管桩的上部预埋竖向拉杆，并在大直径薄壁空心混凝土管桩底面安装钢刃角（4），将在预制厂预制好的大直径薄壁空心混凝土管桩运输、吊装就位；

步骤二，采用出土设备（8）对所有大直径薄壁空心混凝土管桩底部进行全断面除土，除土后，大直径薄壁空心混凝土管桩依靠自重克服其外壁与周围土体间的摩擦阻力下沉，直至达到稳定状态；

步骤三，在大直径薄壁空心混凝土管桩顶面安装顶压连续钢横梁（5），以每间隔一根大直径薄壁空心混凝土管桩为被顶压管桩（1），在被顶压管桩（1）顶面与顶压连续钢横梁（5）之间安装千斤顶（6），以被顶压管桩（1）两侧相邻的两根大直径薄壁空心混凝土管桩为支撑管桩（2），在支撑管桩（2）顶面采用紧固螺母（7）将支撑管桩（2）顶面的竖向拉杆（3）和顶压连续钢横梁（5）固定为一体；

步骤四，被顶压管桩（1）底部全断面除土，分别启动被顶压管桩（1）的千斤顶（6），利用两个相邻支撑管桩与土体间摩阻和自重作支撑，克服被顶压管桩外侧与土体间摩阻，顶压被顶压管桩（1）进行一轮顶压下沉；

步骤五，卸除被顶压管桩（1）顶面的千斤顶（6），松开支撑管桩（2）的竖向拉杆与顶压连续钢横梁（5）的紧固螺母（7）； 步骤六，原被顶压管桩（1）和支撑管桩（2）轮换，在新的被压顶管桩与顶压连续钢横梁（5）之间安装千斤顶（6），在新的支撑管桩顶面采用紧固螺母（7）将竖向拉杆（3）与顶压连续钢横梁（5）固定为一体；

步骤七，重复上述步骤四至步骤六，完成新一轮顶压下沉，如此轮换、交替顶压，利用排桩体系中的一部分管桩为支撑顶压另一部分下沉，然后轮换交替顶压，实现排桩体系的自平衡下沉，最终完成整个排桩体系的整体顶压下沉至预定深度；

步骤八，拆除顶压连续钢横梁（5）、千斤顶（6）和紧固螺母（7）。

6.根据权利要求5所述的自平衡交替顶压下沉排桩的施工方法，其特征在于：所述步骤二中的出土设备为抓斗式挖掘机或吸泥机。

7.根据权利要求5所述的自平衡交替顶压下沉排桩的施工方法，其特征在于：所述步骤二和步骤四中每次全断面除土深度和下沉深度为1米。

8.根据权利要求5所述的自平衡交替顶压下沉排桩的施工方法，其特征在于：所述步骤七，完成整个排桩整体下沉到预定深度后，在大直径薄壁空心混凝土管桩内填充砂砾（9）。