[发明专利]一种机械式轻型钉刺锚固桩及施工方法

权利要求书

1.一种机械式轻型钉刺锚固桩，其特征在于，包括锚固桩本体（10）、设置于所述锚固桩本体（10）上端的桩帽（20）、设置于锚固桩本体（10）下端的管靴（30）、设置于所述管靴（30）底部的钻孔机构（40）以及冲击桩（50）；所述锚固桩本体（10）包括外管（101）以及设置于所述外管（101）内侧的可在径向压力作用下分开的内管（102），所述内管（102）由若干片截面形状为圆弧形的薄壁形管片（1021）组成，每片所述管片（1021）通过接头（106）连接成中空的内管（102），所述管片（1021）外壁上固结有间隔排列的若干钉刺（103）；所述外管（101）上设置有与所述钉刺（103）相配合的若干孔洞（104）；所述管靴（30）的直径沿着底端至顶端方向逐渐增加，所述管靴（30）包括设置于所述管靴（30）顶部的限位环（301）以及设置于限位环（301）底端的中空的管靴本体（302）；所述限位环（301）与管靴本体（302）的连接处的内外壁分别设置有用于限制内管（102）位置的第一台阶（303）以及用于限制所述外管（101）位置的第二台阶（304）；所述限位环（301）的内径与所述内管（102）的外径相同，所述限位环（301）的外径与外管（101）的内径相同；所述外管（101）的内壁设置有容纳所述管片（1021）的槽沟（105）；所述钻孔机构（40）包括设置于所述内管（102）内侧的钻杆（401）以及设置于所述钻杆（401）底端的钻头（402），所述钻杆（401）的直径小于所述内管（102）的内径，所述钻头（402）的最大直径与内管（102）内径相同；所述冲击桩（50）的外径与所述外管（101）的内径相同；所述内管（102）在冲击桩（50）打入后，沿着径向向外扩张膨胀，内管（102）外壁上的钉刺（103）穿过孔洞（104）刺入土体。

2.根据权利要求1所述的机械式轻型钉刺锚固桩，其特征在于，所述内管（102）的管片（1021）由纤维增强复合材料或PVC管制成。

3.根据权利要求2所述的机械式轻型钉刺锚固桩，其特征在于，所述冲击桩（50）包括冲击杆（501）以及设置于所述冲击杆（501）下端的沿着底端到顶端方向直径逐渐增大的配合靴（502），所述冲击杆（501）内设置有中空的用于容纳钻杆（401）的冲击管道（503），所述限位环（301）的内壁形成与冲击桩（50）底端相配合的斜面；所述配合靴（502）的最小直径与钻杆（401）直径相同，所述配合靴（502）的最大直径与外管（101）的内径相同。

4.根据权利要求3所述的机械式轻型钉刺锚固桩，其特征在于，所述钉刺（103）垂直于所述锚固桩本体（10）。

5.一种如权利要求1所述的机械式轻型钉刺锚固桩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（S1）将内管（102）以及外管（101）固定在管靴（30）的内壁和外壁形成的限位环上，约束内管（102）和外管（101）；

（S2）将（S1）组装的桩体套在钻孔机构（40）外围；

（S3）采用螺旋钻机在岩石地层钻孔，锚固桩在静压下随着钻头到达预定位置；

（S4）解除内管（102）和外管（101）之间的约束；

（S5）向中空的锚固桩本体打入冲击桩（50），冲击桩（50）打入后使得内管（102）的约束失效，内管（102）沿着径向向外扩张膨胀，内管（102）上的钉刺（103）刺入周围土体或者岩石形成抗拔承载力，组成内管的管片在冲击桩（50）的挤压下与贴合在槽沟的内壁；

（S6）冲击桩（50）击入预定位置，钉刺（103）全部展开，安装桩帽（20），完成施工。