[发明专利]处治桩端隐伏溶洞的应力分散套叠钢管桩及其安装方法

权利要求书

1.一种处治桩端隐伏溶洞的应力分散套叠钢管桩，包括相互套叠的钢管；其特征在于，临近的两个钢管，处于内侧的钢管两端均凸出处于外侧的钢管的两端；相邻钢管之间形成有间隙(13)；钢管中部均成形有与溶洞配合的第一注浆孔(9)；最外侧的钢管包裹有与溶洞(18)配合的防腐土工布袋(11)，第一注浆孔(9)处于防腐土工布袋(11)内；最外侧的钢管外套设有挡浆环(12)，挡浆环(12)处于防腐土工布袋(11)下方；最外侧的钢管中部还成形有第二注浆孔(8)，第二注浆孔(8)处于防腐土工布袋(11)上方。

2.如权利要求1所述的处治桩端隐伏溶洞的应力分散套叠钢管桩，其特征在于，所述钢管顶部均成形有吊筋孔(2)，吊筋(3)穿过吊筋孔(2)将钢管悬挂固定；所述钢管伸入有注浆管(7)。

3.根据权利要求1所述的处治桩端隐伏溶洞的应力分散套叠钢管桩，其特征在于,第i-1层钢管和第i层钢管顶端之间的距离其中Q_i为第i层钢管顶部所承受的荷载，l_i为第i层钢管的长度，D_i为第i层钢管的外径，E_i为第i层钢管的弹性模量，A_i为第i层钢管不含空心部分的横截面积。

4.根据权利要求1所述的处治桩端隐伏溶洞的应力分散套叠钢管桩，其特征在于,第i层钢管与第i-1层钢管底端之间的距离L_i＝3D_i；其中D_i为第i层钢管的外径；最外层钢管端部的嵌岩长度L₁＝3D₁，其中D₁为最外层钢管的的外径。

5.根据权利要求1所述的处治桩端隐伏溶洞的应力分散套叠钢管桩，其特征在于，第i层钢管的壁厚其中Q_i为第i层钢管顶部所承受的荷载，d_i为第i层钢管的公称直径，σ_p为第i层钢管的抗压强度。

6.根据权利要求1所述的处治桩端隐伏溶洞的应力分散套叠钢管桩，其特征在于，相邻钢管的重叠部分涂有降阻防腐涂料(14)；降阻防腐涂料(14)为添加质量分数为15％石墨粉的油漆涂料。

7.根据权利要求6所述的处治桩端隐伏溶洞的应力分散套叠钢管桩，其特征在于，所述石墨粉的径粒为30μm～50μm。

8.一种处治桩端隐伏溶洞的应力分散套叠钢管桩的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、通过吊筋(3)穿过相互套叠的钢管上的吊筋孔(2)；其中，临近的两个钢管，处于内侧的钢管两端均凸出处于外侧的钢管；相邻钢管之间形成有间隙(13)；钢管中部均成形有与溶洞配合的注浆管(7)；最外侧的钢管包裹有与溶洞(18)配合的防腐土工布袋(11)，第一注浆孔(9)处于防腐土工布袋(11)内；最外侧的钢管外套设有挡浆环(12)，挡浆环(12)处于防腐土工布袋(11)下；

步骤二、将相互套叠的钢管沉降到预先打出的超前钻孔(1)内；

步骤三、自注浆管(7)的顶部注入水泥浆，并且水泥浆最先从注浆管管口(10)处流出，自下而上填充到超前钻孔(1)的底部(11)以及相互套叠的钢管(4)、钢管(5)、钢管(6)等n层钢管之间的间隙(13)下部；接着水泥浆从第一注浆孔(9)处流出，直至将防腐土工布袋(13)完全填充，同时注浆管管口(10)处继续流出水泥浆，使得水泥浆继续向上填充相互套叠的钢管之间的间隙；然后水泥浆从第二注浆孔(8)处流出，将最外侧钢管(4)上部与超前钻孔(1)之间的空隙进行填充，同时注浆管管口(10)处继续流出水泥浆，使得水泥浆继续向上填充相互套叠的钢管之间的间隙；直至将超前钻孔(1)的顶部(17)完全充满，完成钢管桩的安装。

9.如权利要求8所述的处治桩端隐伏溶洞的应力分散套叠钢管桩的安装方法，其特征在于，所述水泥浆为微膨胀缓凝水泥浆。