[发明专利]混凝土管桩及其沉桩系统和海域沉桩施工方法

说明书

本发明提出一种混凝土管桩及其沉桩系统和海域沉桩施工方法，属于管桩施工技术领域，该混凝土管桩可利用抽负压的方式进行沉桩，其沉桩施工过程中对混凝土无破坏，可适用于海域管桩的施工，大大降低了施工成本。该混凝土管桩包括桩体，桩体的内部中空，桩体内设有隔板，隔板将桩体内部分割为多个隔舱，隔舱的顶部和底部均敞口设置。该沉桩系统包括上述混凝土管桩、抽气单元和调控单元；抽气单元包括抽气设备和连接于抽气设备的多根抽气管，抽气管密封连接于隔舱的顶部敞口处；调控单元包括压力传感器和控制器，压力传感器一一对应设置于隔舱内，控制器与压力传感器和抽气设备电连接。

技术领域

本发明属于管桩施工技术领域，尤其涉及一种混凝土管桩及其沉桩系统和海域沉桩施工方法。

背景技术

传统的大型管桩施工中，通常采用多锤联动技术进行沉桩施工，通过共振使得管桩周边的土体液化，从而实现管桩基础的下沉。上述多锤联动的沉桩施工方法更适用于由韧性较好的材料制作的管桩，例如钢管桩等，对于混凝土管桩，采用多锤联动的沉桩施工方法时，共振过程易对混凝土形成冲击脆性破坏，因而，现有的多锤联动沉桩施工方法并不适用于混凝土管桩。然而，在海域管桩施工中，相比于钢管桩，混凝土管桩的耐腐蚀性更好，而且造价更低，但现有多锤联动的沉桩施工方法在一定程度上限制了混凝土管桩在海域管桩施工中的应用。此外，在多锤联动的沉桩施工方法中，仅锤重就将近百吨，在沉桩过程中需要大型的起重设备辅助，在海域施工时则需要配备起重船辅助，施工成本极高，且其施工噪音大，易对周围环境或海域造成一定的污染。

发明内容

本发明针对上述现有多锤联动的沉桩施工方法不适用于混凝土管桩的技术问题，提出一种混凝土管桩及其沉桩系统和海域沉桩施工方法，该混凝土管桩可利用抽负压的方式进行沉桩，其沉桩施工过程中对混凝土无破坏，可适用于海域管桩的施工，大大降低了施工成本。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种混凝土管桩，包括由混凝土浇筑而成的桩体，所述桩体的内部中空，所述桩体内设有隔板，所述隔板的顶端与所述桩体的顶面边沿相平齐，底端与所述桩体的底面边沿相平齐；所述隔板将所述桩体内部分割为多个隔舱，所述隔舱的顶部和底部均敞口设置。

作为优选，所述多个隔舱沿所述桩体周向均匀分布。

本发明还提供了一种沉桩系统，包括上述任一项技术方案所述的混凝土管桩，用于对所述多个隔舱抽气的抽气单元，以及用于调控所述桩体垂直度的调控单元；所述抽气单元包括抽气设备，以及连接于所述抽气设备的多根抽气管；所述抽气管与隔舱一一对应设置，所述抽气管密封连接于所述隔舱的顶部敞口处；所述调控单元包括用于检测所述隔舱内压力的压力传感器，以及控制器；所述压力传感器一一对应设置于所述隔舱内，所述控制器与压力传感器电连接以接收所述压力传感器检测的压力信号，所述控制器与抽气设备电连接以根据所述压力信号控制所述抽气设备对每根所述抽气管输出的抽力。

作为优选，所述抽气单元还包括用于连接所述抽气管与桩体的连接组件，所述连接组件包括扣设于所述桩体顶端的连接盖，所述连接盖与所述桩体的顶面边沿以及所述隔板的顶端面相抵接，所述连接盖上开设有多个抽气管连接口，所述抽气管连接口与隔舱一一对应连通，所述抽气管连接口与抽气管一一对应连接。

作为优选，所述连接盖包括盖设于所述桩体顶端的顶板，以及一体连接于所述顶板外边沿的侧板；所述连接组件还包括密封条和锁紧连接件；所述密封条连接于所述连接盖的顶板底面，所述密封条与所述桩体顶面边沿以及所述隔板的顶端面相贴合；所述锁紧连接件可拆卸连接于所述连接盖的侧板与所述桩体的外周之间。

作为优选，所述锁紧连接件为顶件，所述顶件沿垂直于所述桩体外周方向螺纹连接于所述连接盖的侧板，所述顶件靠近所述桩体的一端顶紧于所述桩体外周。

作为优选，所述锁紧连接件为搭扣锁，所述搭扣锁的锁体和扣体分别固定连接于所述连接盖的侧板和所述桩体的外周。