[发明专利]重复使用型不锈钢管混凝土组合桩及其制作工艺

权利要求书

1.一种可重复使用型不锈钢管混凝土组合桩，其特征在于：包括同轴上下间隔设置且结构相同的第一不锈钢管混凝土桩和第二不锈钢管混凝土桩，所述第一不锈钢管混凝土桩与第二不锈钢管混凝土桩之间同轴固定设有相同外周径的桩接头，桩接头的外周壁上均布嵌设有可伸缩的不锈钢刀片，收缩时不锈钢刀片均不超出桩接头的外周壁，伸展时不锈钢刀片超出桩接头的外周壁，所述第一不锈钢管混凝土桩、第二不锈钢管混凝土桩和桩接头的中心穿设有螺杆，所述螺杆驱动不锈钢刀片的伸缩；所述桩接头包括上盖板、下盖板和设在上盖板、下盖板之间的刀盘，所述不锈钢刀片通过传动杆均布铰接在刀盘的周侧，所述传动杆上固定设有第一齿轮，各第一齿轮与位于刀盘中部的中心齿轮啮合，所述螺杆与中心齿轮连接实现同轴且同步转动；

所述第一不锈钢管混凝土桩、第二不锈钢管混凝土桩均是包括两个不同直径同轴套置的内碳素钢管、外不锈钢管和填充在内碳素钢管与外不锈钢管之间空间的混凝土，第一、二不锈钢管混凝土桩的上、下端具有一截未填充混凝土的凹腔，在外不锈钢管上与该凹腔内位置相对应处设有速凝混凝土进料口，通过该速凝混凝土进料口往凹腔内灌注速凝混凝土；

所述上盖板和下盖板与第一、二不锈钢管混凝土桩相接触的表面上布设有栓钉，该些栓钉的位置与凹腔的位置相对应，在凹腔内灌注速凝混凝土后使桩接头与第一、二不锈钢管混凝土桩固定；

所述螺杆包括两端均具有螺纹且等直径的第一螺杆和第二螺杆，与两根第一螺杆连接的第二螺杆两端部穿出桩接头的上盖板或下盖板外一截，所述第一螺杆与第二螺杆在端部通过套管螺纹连接固定，实现同步转动；第二螺杆的中段设有圆周布置的突出角部，所述中心齿轮的中心具有与突出角部插接配合的穿孔，在第二螺杆转动时驱动中心齿轮同步转动；

所述上盖板、下盖板的中心部具有中心通孔，所述中心通孔内套设有套筒，在上盖板、下盖板相对的内表面设有凹陷沉槽，所述凹陷沉槽用于限位所述传动杆，所述第二螺杆上位于突出角部的旁侧设有限位挡块；

所述不锈钢刀片侧面呈偏平状，俯视视角呈弯钩状，在不锈钢刀片上表面或下表面上固定设有第一齿轮，所述刀盘外周上设有容纳不锈钢刀片伸缩的预留洞；

可重复使用型不锈钢管混凝土组合桩的制备工艺，包括以下步骤：

1）、根据设计要求，在加工厂加工内碳素钢管、外不锈钢管、螺杆、桩接头，外不锈钢管加工时，注意在其两端的相应位置开设孔洞，为之后组合桩体与组合桩接头的连接预留速凝混凝土进料口；螺杆分为第一螺杆和第二螺杆，在第一螺杆和第二螺杆的两端端部进行加工形成螺纹；套管内设有螺纹，以便于第一螺杆和第二螺杆与套管进行螺纹连接固定；

2）、不锈钢管混凝土桩的预制：首先，将内碳素钢管、外不锈钢管依次吊装放置，保证内碳素钢管、外不锈钢管的垂直度和同心度；其次，在组合桩的下部和上部的速凝混凝土进料口位置预留凹腔空间，待后期现场拼装时浇筑速凝混凝土，以确保后期组合桩与桩接头连接的可靠；然后，一边往内碳素钢管、外不锈钢管的夹层中浇筑混凝土，一边进行混凝土振捣，待混凝土顶升至钢管混凝土组合桩的上部速凝混凝土进料口处时，应及时停泵，并进行数次回抽，桩顶混凝土面无明显回落，方可拆除混凝土输送管，并在浇筑完毕30min后，观察桩顶混凝土有无回落下沉，若有下沉，则用人工补浇桩顶混凝土；接着，分别对外不锈钢管和内碳素钢管之间的混凝土进行养护，养护混凝土完全凝结硬化；最后，待混凝土硬化完成后即可进行拆模；

3）、桩接头的预制：桩接头包括上、下盖板、刀盘和第二螺杆，

上、下盖板是一个圆形不锈钢板，其与不锈钢管混凝土桩接触的一面焊接栓钉，以保证其与桩体的可靠连接；上、下盖板中心处预留螺杆洞，保证第二螺杆穿过；在螺杆周围设有套筒，以确保第二螺杆穿过盖板且能灵活转动，同时也避免因沉桩施工而产生的碎石落到刀盘的齿轮中；第二螺杆的两端设有螺纹，在其中部与中心齿轮连接位置设有呈齿轮状的突出角部，以便于后期与中心齿轮连接实现同步转动；在突出角部的旁侧设有限位挡块，以保证第二螺杆与中心齿轮的连接不会发生错位，确保两者可以协调工作；

4）、各部件加工完成后进行拼装时，首先将第二螺杆穿过中心齿轮，使得第二螺杆突出角部完好嵌入至中心齿轮的穿孔中，使得两者能够同步传动；其次，将中心齿轮与第二螺杆置于刀盘中，在预留洞处通过传动杆安装带有第一齿轮的不锈钢刀片；然后，将第二螺杆穿过上、下盖板，确保第二螺杆能够稳定地控制不锈钢刀片的转动实现伸缩；最后，将刀盘与上、下盖板坡口焊接连接，使得盖板与刀盘可以成为一个整体；

5）、预制好的各部件运到施工现场，在施工现场拼装；当沉入桩的第一不锈钢管混凝土桩上部露出地面1米时，便可停止沉桩进行拼装；首先，将第二螺杆与第一螺杆通过套管进行螺接固定实现同步转动；其次，吊装桩接头使其下部的栓钉对准放入已沉降的第一不锈钢管混凝土桩上部，且上下垂直平整；然后吊装第二不锈钢管混凝土桩，使其桩体的第一螺杆与桩接头的第二螺杆进行螺纹连接实现同步转动；随后，将不锈钢管混凝土桩下部与桩接头的上部栓钉对准，保证上下垂直平整；最后，在预留的速凝混凝土进料口中注入速凝混凝土，待混凝土凝固硬化后，上、下桩体与桩接头便成为一个受力的整体，可协调受力。