【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于混凝土管桩，具体涉及一种预应力混凝土管桩及其施工方法。
技术介绍
1、预应力混凝土桩是一种在建筑工程中常用的基础构件，具有承载能力强、变形频率低等特点，被广泛应用于高层建筑等需要承受较大荷载的工程中。这种桩型通过预应力技术，提高了混凝土的抗压强度和整体稳定性，从而确保了建筑物的安全和稳定。
2、预应力混凝土管桩为一种空心筒体细长混凝土预制构件，通常采用先张法预应力工艺和离心成型的生产工艺，这些都是较为成熟的生产制造工艺。在实际施工中，通常所需打设的深度较大，但是限于生产条件限制，无法直接生产出单根满足打设深度要求的预应力混凝土管桩，因此预应力混凝土管桩节段之间需要通过接长方式来满足打设深度要求，但是管桩节段之间接长时一般采用螺栓连接，每个螺栓的设置需要耗费大量时间，造成施工效率低下，且存在连接位置强度薄弱的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种预应力混凝土管桩及其施工方法，该预应力混凝土管桩将连接节段同上管桩节段之间采用回弹式插销机构来实现快速连接，并将连接节段同下管桩节段之间采用膨胀螺栓进行快速连接，实现了预应力混凝土管桩的快速接长；并通过在连接节段位置进行注浆形成混凝土加固头，实现对接长位置的加固。
2、本专利技术目的实现由以下技术方案完成：
3、一种预应力混凝土管桩，其特征在于所述预应力混凝土管桩包括上管桩节段、下管桩节段以及连接两者的连接节段，所述连接节段的主体为一钢制圆筒，所述连接
4、所述连接节段的所述钢制圆筒内壁中开设有若干水平向的注浆孔道，所述注浆孔道的外端面上封装有压力爆破片，所述注浆孔道的内端面同注浆管道相连接；其中，当所述注浆管道向所述注浆孔道内的注浆压力达到预设压力时，所述压力爆破片发生爆破且混凝土浆液向所述连接节段的外围渗流注浆，以形成混凝土加固头。
5、所述压力爆破片设置于所述注浆孔道内部，在所述连接节段压入至土体的过程中，所述注浆孔道内挤压入土体形成对所述压力爆破片的压力，通过所述注浆管道向所述注浆孔道内预注入泥浆并进行压力锁定，以使所述压力爆破片的两侧压力保持平衡。
6、所述回弹式插销机构上还设置有提拉控制机构，所述提拉控制机构包括中心管道、定滑轮、控制杆以及缆索，所述控制杆的一端固定于所述插销上且所述控制杆的另一端外凸出于所述圆盘，所述定滑轮固定于所述中心管道的下管口，所述缆索的一端固定于所述控制杆的外凸端，所述缆索的另一端经所述定滑轮延伸入所述中心管道内并向上贯穿通过直至所述上管桩节段的顶部；其中，当所述连接节段上的所述凸柱对应插入至所述上管桩节段内的所述底面安装孔内时，通过向上提拉所述缆索以控制所述控制杆带动所述插销回缩至所述圆盘的所述回弹孔内，所述凸柱的上端具有楔形面，当所述插销同所述凸柱的楔形面相接触后释放所述缆索，所述插销紧贴所述凸柱表面且当所述凸柱在所述底面安装孔内就位时，所述插销对应自动插入至所述凸柱的横向插孔内。
7、一种涉及任一所述预应力混凝土管桩的施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：
8、s1：将下管桩节段静压入地层中，待所述下管桩节段的顶部凸出于地面达到设定高度后，停止静压，将连接节段置于所述下管桩节段的顶面上，并使所述连接节段底面上的膨胀螺栓同所述下管桩节段上的顶面安装孔相对准；
9、s2：提吊上管桩节段至所述连接节段的上方，使所述上管桩节段的底面安装孔同所述连接节段上的凸柱相对准；通过向上拉拽提拉控制机构的主缆索以拉紧各控制杆使插销向内收缩，与此同时下放所述上管桩节段以使所述凸柱进入至所述底面安装孔内；之后松开所述提拉控制机构的所述主缆索，使所述插销沿所述凸柱的楔形面滑动；当所述凸柱完全进入至所述底面安装孔内后，所述插销在复位弹簧作用下自动插入至所述凸柱的横向插孔内形成锁定；
10、s3：在完成所述连接节段同所述上管桩节段之间的连接后，将所述上管桩节段和所述连接节段下压，以使所述连接节段中的所述膨胀螺栓对应压入至所述顶面安装孔内并膨胀，完成所述连接节段同所述下管桩节段之间的连接固定；
11、s4：将所述下管桩节段、所述连接节段以及所述上管桩节段所形成的整体进一步静压至地层中的指定深度；在静压过程中，通过注浆管道向所述连接节段中的注浆孔道内预注入泥浆并进行压力锁定，以使所述注浆孔道内压力爆破片的两侧压力保持平衡；待静压至地层中的指定深度后，通过所述注浆管道向所述注浆孔道内进行持续的高压注浆，以使所述压力爆破片发生爆破且混凝土浆液向所述连接节段的外围渗流注浆，以形成混凝土加固头。
12、本专利技术的优点是：
13、（1）该预应力混凝土管桩将连接节段同上管桩节段之间采用回弹式插销机构来实现快速连接，并将连接节段同下管桩节段之间采用膨胀螺栓进行快速连接，实现了预应力混凝土管桩的快速接长，回弹式插销机构与膨胀螺栓的组合使用，能够避免使用单种连接方式时的操作不便；
14、（2）通过在连接节段位置进行注浆形成混凝土加固头，实现对接长位置的加固；压力爆破片使用在连接节段的注浆孔道内，能够在静压时避免外部土层土体进入至孔道内造成孔道的封堵，且在高压注浆时发生爆破避免造成对注浆的影响。
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1.一种预应力混凝土管桩，其特征在于所述预应力混凝土管桩包括上管桩节段、下管桩节段以及连接两者的连接节段，所述连接节段的主体为一钢制圆筒，所述连接节段的下端通过膨胀螺栓同所述下管桩节段的顶面安装孔固定连接，所述连接节段的上端通过回弹式插销机构同所述上管桩节段的底面安装孔固定连接；其中，所述连接节段的上端沿环向间隔分布有若干凸柱且所述凸柱对应插入所述底面安装孔内，所述回弹式插销机构包括圆盘以及沿所述圆盘环向间隔分布的若干插销，所述圆盘的外缘部上间隔开设有若干容纳所述插销的回弹孔且所述回弹孔内设置有复位弹簧，所述复位弹簧的一端固定于所述回弹孔内壁端面上，所述复位弹簧的另一端固定于所述插销上以驱动所述插销指向所述凸柱的所述横向插孔内形成锁定。
2.根据权利要求1所述的一种预应力混凝土管桩，其特征在于所述连接节段的所述钢制圆筒内壁中开设有若干水平向的注浆孔道，所述注浆孔道的外端面上封装有压力爆破片，所述注浆孔道的内端面同注浆管道相连接；其中，当所述注浆管道向所述注浆孔道内的注浆压力达到预设压力时，所述压力爆破片发生爆破且混凝土浆液向所述连接节段的外围渗流注浆，以形成混凝土加固
3.根据权利要求2所述的一种预应力混凝土管桩，其特征在于所述压力爆破片设置于所述注浆孔道内部，在所述连接节段压入至土体的过程中，所述注浆孔道内挤压入土体形成对所述压力爆破片的压力，通过所述注浆管道向所述注浆孔道内预注入泥浆并进行压力锁定，以使所述压力爆破片的两侧压力保持平衡。
4.根据权利要求1所述的一种预应力混凝土管桩，其特征在于所述回弹式插销机构上还设置有提拉控制机构，所述提拉控制机构包括中心管道、定滑轮、控制杆以及缆索，所述控制杆的一端固定于所述插销上且所述控制杆的另一端外凸出于所述圆盘，所述定滑轮固定于所述中心管道的下管口，所述缆索的一端固定于所述控制杆的外凸端，所述缆索的另一端经所述定滑轮延伸入所述中心管道内并向上贯穿通过直至所述上管桩节段的顶部；其中，当所述连接节段上的所述凸柱对应插入至所述上管桩节段内的所述底面安装孔内时，通过向上提拉所述缆索以控制所述控制杆带动所述插销回缩至所述圆盘的所述回弹孔内，所述凸柱的上端具有楔形面，当所述插销同所述凸柱的楔形面相接触后释放所述缆索，所述插销紧贴所述凸柱表面且当所述凸柱在所述底面安装孔内就位时，所述插销对应自动插入至所述凸柱的横向插孔内。
5.一种涉及权利要求1-4任一所述预应力混凝土管桩的施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种预应力混凝土管桩，其特征在于所述预应力混凝土管桩包括上管桩节段、下管桩节段以及连接两者的连接节段，所述连接节段的主体为一钢制圆筒，所述连接节段的下端通过膨胀螺栓同所述下管桩节段的顶面安装孔固定连接，所述连接节段的上端通过回弹式插销机构同所述上管桩节段的底面安装孔固定连接；其中，所述连接节段的上端沿环向间隔分布有若干凸柱且所述凸柱对应插入所述底面安装孔内，所述回弹式插销机构包括圆盘以及沿所述圆盘环向间隔分布的若干插销，所述圆盘的外缘部上间隔开设有若干容纳所述插销的回弹孔且所述回弹孔内设置有复位弹簧，所述复位弹簧的一端固定于所述回弹孔内壁端面上，所述复位弹簧的另一端固定于所述插销上以驱动所述插销指向所述凸柱的所述横向插孔内形成锁定。
2.根据权利要求1所述的一种预应力混凝土管桩，其特征在于所述连接节段的所述钢制圆筒内壁中开设有若干水平向的注浆孔道，所述注浆孔道的外端面上封装有压力爆破片，所述注浆孔道的内端面同注浆管道相连接；其中，当所述注浆管道向所述注浆孔道内的注浆压力达到预设压力时，所述压力爆破片发生爆破且混凝土浆液向所述连接节段的外围渗流注浆，以形成混凝土加固头。
3.根据权利要求2所述的一种预应力混凝土管桩，其特征在于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡洋，史爱超，刘岳华，纪超，李明，周翔，刘似玉，王波，吴优，肖叶，杨福荣，王孟浩，陈文文，
申请(专利权)人：北京场道市政工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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