[发明专利]一种火药引燃式焊接预制桩及其焊接方法

权利要求书

1.一种火药引燃式焊接预制桩，其特征在于，包括焊接槽（1）、火药焊接装置和焊接头（12），所述焊接槽（1）预制在预制桩桩身焊接端部内，所述火药焊接装置预制在所述焊接槽（1）底部，所述焊接头（12）与所述焊接槽（1）形状相同，所述焊接头（12）伸入焊接槽（1）中用于启动火药焊接装置；

所述火药焊接装置包括火药引燃启动装置（6）、弹簧（7）、火药存储盒（8）和电线（9），所述弹簧（7）与所述火药引燃启动装置（6）连接，所述弹簧（7）用于控制所述火药引燃启动装置（6）的开启，所述火药引燃启动装置（6）通过电线（9）连接所述火药存储盒（8）；所述火药引燃启动装置（6）设置在所述焊接槽（1）底部外侧的混凝土（2）中，所述焊接槽（1）底部开有通道，所述弹簧（7）穿过所述通道并高于所述通道；所述火药存储盒（8）连接在所述焊接槽（1）外表面上并且在两者连接处焊接槽（1）上设置开口，所述开口为火药存储盒（8）开口，所述火药存储盒（8）开口处设置有密封盖（11）；

所述预制桩内还设置有受力筋（3）、应变片（5）和应力应变传感器（10），所述受力筋（3）预制在所述预制桩内，所述应变片（5）设置在靠近焊接端部的受力筋（3）上，所述应力应变传感器（10）预制在所述预制桩焊接端部，所述应变片（5）用于监测焊接端部的受力筋的应力应变；所述应力应变传感器（10）用于监测焊接端部的混凝土应力应变。

2.根据权利要求1所述的一种火药引燃式焊接预制桩，其特征在于，所述焊接头（12）采用钢筋制成，所述焊接头（12）分为焊接头上段主体（14）和焊接头下段主体（13），所述焊接头上段主体（14）和焊接头下段主体（13）形状相同，所述焊接头（12）上涂覆有防腐防锈层。

3.根据权利要求1所述的一种火药引燃式焊接预制桩，其特征在于，所述焊接槽（1）和焊接头（12）的材质相同，所述焊接槽（1）内表面设置有防滑层，所述防滑层用于防止焊接头（12）伸入焊接槽（1）内出现滑动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种火药引燃式焊接预制桩的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1 预制预制桩，在预制的过程中将焊接槽（1）、受力筋（3）、应变片（5）、火药引燃启动装置（6）、弹簧（7）、火药存储盒（8）、电线（9）和应力应变传感器（10）设置在桩身内部设定位置，得到预制桩；

S2 取一个步骤S1制得的预制桩打入预设位置的地面内，并保证所述预制桩的中心线与水平线垂直，焊接端面未被损坏，得到下节预制桩；

S3 取一个步骤S1制得的预制桩，在火药存储盒（8）中放置火药，再将焊接头上段主体（14）伸入所述预制桩的焊接槽（1）内，焊接头上段主体（14）启动火药焊接装置实现焊接头上段主体（14）与预制桩的焊接，得到上节预制桩；

S4 在步骤S2得到的下节预制桩的火药存储盒（8）中放置火药，清理步骤S2得到的下节预制桩和步骤S3得到的下节预制桩的焊接面，将上节预制桩吊到接桩位置，并使下节预制桩与上节预制桩在同一直线上，上节预制桩下移，焊接头下段主体（13）伸入下节桩焊接槽（1）中，焊接头下段主体（13）启动下节预制桩中的火药焊接装置，完成上节预制桩和下节预制桩的焊接；

S5焊接完成后冷却监测应力应变，并将上节预制桩打入预设位置的地面内。

5.根据权利要求4所述的一种火药引燃式焊接预制桩的焊接方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述焊接槽（1）形状由所述焊接头（12）形状决定，所述火药引燃启动装置（6）、电线（9）预先埋设在设置位置，将电线（9）与火药存储盒（8）连接好后预先检测；所述焊接槽材料为钢板，所述钢板预先固定在所述预制桩桩身内。

6.根据权利要求4所述的一种火药引燃式焊接预制桩的焊接方法，其特征在于，步骤S3中，所述上节预制桩的焊接面上还设置密封垫（4），所述密封垫（4）上预留有与焊接槽（1）对应的孔，所述密封垫（4）为防水材质，所述密封垫（4）内表面设置有粘胶体。