[发明专利]一种火药引燃式焊接预制桩及其焊接方法

说明书

本发明公开一种火药引燃式焊接预制桩及其焊接方法，可以有效克服以往焊接连接方式的缺点，由上节桩，下节桩，密封垫，焊接头，焊接槽，火药，火药引燃启动装置，电线、应力应变传感器，应变片组成。本发明组成完备，通过改变预制桩焊接方式，克服了以往连接方式所存在的问题，使得接桩更加便捷，连接更为稳定，强度更高。同时设置有应力应变检测装置，用以检测应力应变及结构完整状态。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种火药引燃式焊接预制桩及其焊接方法。

背景技术

预制桩是指在工厂或者施工现场制成的桩，在将其打如预设位置时一根桩的长度一般不能满足要求，需要进行拼接以使所打的桩到达预设深度。目前，混凝土预制桩连接方式主要是通过上下节桩端板焊接连接、法兰连接、机械快速连接（啮合连接、螺纹连接），达到设计要求的连接强度。但是这些方法也存在着很多的不足，如一般的焊接是在离地表较近的位置采用人工焊接完成，焊接质量易受人为因素和天气条件影响，接头部位容易腐蚀生锈，焊缝质量难以控制，费时费力，同时抗拉性能也难以完全保证，进而影响到整个施工工程的质量。同时机械连接也可能会存在着连接错位，从而在打桩过程中可能会在连接处产生裂缝，破损等情况。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供的一种火药引燃式焊接预制桩及其焊接方法，采用火药引燃来完成预制桩之间的焊接，简化了预制桩的焊接程序，减小工人劳动强度，保证了焊接质量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种火药引燃式焊接预制桩，包括焊接槽、火药焊接装置和焊接头，所述焊接槽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底部，所述焊接头与所述焊接槽形状相同，所述焊接头伸入焊接槽中用于启动火药焊接装置。

进一步的，所述焊接头采用钢筋制成，所述焊接头分为焊接头上段主体和焊接头下段主体，所述焊接头上段主体和焊接头下段主体形状相同，所述焊接头上涂覆有防腐防锈层。

进一步的，所述焊接槽和焊接头的材质相同，所述焊接槽内表面设置有防滑层，所述防滑层用于防止焊接头伸入焊接槽内出现滑动。

进一步的，所述火药焊接装置包括火药引燃启动装置、弹簧、火药存储盒和电线，所述弹簧与所述火药引燃启动装置连接，所述弹簧用于控制所述火药引燃启动装置的开启，所述火药引燃启动装置通过电线连接所述火药存储盒；所述火药引燃启动装置设置在所述焊接槽底部外侧的混凝土中，所述焊接槽底部开有通道，所述弹簧穿过所述通道并高于所述通道；所述火药存储盒连接在所述焊接槽外表面上并且在两者连接处焊接槽上设置开口，所述开口为火药存储盒开口，所述火药存储盒开口处设置有密封盖。

进一步的，所述预制桩内还设置有受力筋、应变片和应力应变传感器，所述受力筋预制在所述预制桩内，所述应变片设置在靠近焊接端部的受力筋上，所述应力应变传感器预制在所述预制桩焊接端部，所述应变片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用于监测焊接端部的混凝土应力应变。

本发明还提供一种火药引燃式焊接预制桩的焊接方法，包括以下步骤：

S1 预制预制桩，在预制的过程中将焊接槽、受力筋、应变片、火药引燃启动装置、弹簧、火药存储盒、电线和应力应变传感器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，在火药存储盒中放置火药，在将焊接头上段主体伸入所述预制桩的焊接槽内，焊接头上段主体启动火药焊接装置实现焊接头上段主体与预制桩的焊接，得到上节预制桩；