[发明专利]一种用于破除礁灰岩地层的钢管桩及其施工方法

权利要求书

1.一种用于破除礁灰岩地层的钢管桩，其特征在于，其包括：

钢管桩本体(1)；

预裂锥头(2)，其设有多个，多个预裂锥头(2)沿周向设置于所述钢管桩本体(1)底部端面，所述预裂锥头(2)具有向所述钢管桩本体(1)中心方向突出的棱边(21)；

所述钢管桩本体(1)对应每个预裂锥头(2)的竖直方向开设有多个应力回弹孔(4)，多个应力回弹孔(4)呈行列式布置；

所述钢管桩本体(1)内壁位于任意相邻两列应力回弹孔(4)之间竖向设有应力补偿钢条(3)，所述应力补偿钢条(3)的上表面高于最上行应力回弹孔(4)的上表面，且所述应力补偿钢条(3)的横截面尺寸自下而上逐渐增大。

2.如权利要求1所述的用于破除礁灰岩地层的钢管桩，其特征在于：所述预裂锥头(2)的横截面尺寸自下而上逐渐增大，所述棱边(21)朝向所述钢管桩本体(1)中心倾斜设置。

3.如权利要求1所述的用于破除礁灰岩地层的钢管桩，其特征在于：每行应力回弹孔(4)的孔径相同，每列应力回弹孔(4)的孔径自下而上逐渐增大。

4.如权利要求1所述的用于破除礁灰岩地层的钢管桩，其特征在于：所述最下行应力回弹孔(4)与所述钢管桩本体(1)底部端面之间的距离等于所述钢管桩本体(1)外径的一半，相邻两行应力回弹孔(4)的间距为所述钢管桩本体(1)外径的一半。

5.如权利要求1所述的用于破除礁灰岩地层的钢管桩，其特征在于：所述预裂锥头(2)为五棱台结构，其顶面焊接于所述钢管桩本体(1)底部端面，五棱台的横截面尺寸自下而上逐渐增大，所述向钢管桩本体(1)中心方向突出的棱边(21)相对的侧壁(22)与五棱台的顶面垂直。

6.一种基于权利要求1所述的用于破除礁灰岩地层的钢管桩的施工方法，其特征在于，其包括步骤：

将钢管桩本体(1)喂入打桩架；

采用冲击锤施打钢管桩本体(1)，使预裂锥头(2)刺入地层中；每次施打后使锤芯在钢管桩本体(1)上保压数秒，限制钢管桩本体(1)竖向回弹，再进行下一次施打，直至钢管桩本体(1)到达设计高程；

所述钢管桩本体(1)对应每个预裂锥头(2)的竖直方向开设有多个应力回弹孔(4)，多个应力回弹孔(4)呈行列式布置；所述钢管桩本体(1)内壁位于任意相邻两列应力回弹孔(4)之间竖向设有应力补偿钢条(3)，所述应力补偿钢条(3)的上表面高于最上行应力回弹孔(4)的上表面；

采用冲击锤施打钢管桩本体(1)时，所述应力补偿钢条(3)劈裂所述钢管桩本体(1)内的礁灰岩。

7.如权利要求6所述的用于破除礁灰岩地层的钢管桩的施工方法，其特征在于，还包括：取出钢管桩本体(1)内破碎的礁灰岩块，在应力补偿钢条(3)高度范围内灌入混凝土，混凝土通过应力回弹孔(4)渗透进入礁灰岩与钢管桩本体(1)之间的间隙、以及礁灰岩自身的孔隙内。