预应力管桩技术领域
本发明涉及钻孔设备的技术领域，尤其涉及预应力管桩。
背景技术
随着沿海城市建设发展的需要，会进行大规模的填海造地工程，一大批超高、超
深建筑也会在填海区拔地而起，在这些填海区域中，大直径超深预应力管桩( 直径在800mm
以上，孔深超过50m) 的使用也越来越广泛。预应力管桩具有成桩质量好、单桩承载力高、施
工速度快、工期短、成本低等优点，且在成孔过程中无需泥浆护壁，避免产生大量泥浆废渣，
实现绿色施工。
现有技术中，预应力管桩的施工方法主要有锤击法、静压法等，如图1 所示，为预
应力管桩1 施工方法的原理示意图。预应力管桩1 成桩时，通过锤击、静压等方式提供外力
F，该外力F 作用在预应力管桩1 桩身的上端，在预应力管桩1 桩身的下端，设置有十字型
钢桩尖11在外力F 的作用下，该钢桩尖11 逐渐挤入土层中，依序穿过杂填土层6、填石层3
残积层4，并最后落在基岩5 上，完成预应力管桩2 成桩的效果。
在现有的填海区中，由于深厚填石层3 的广泛分布，且受填石层3 无序堆填和填
石块的块度大小不一( 块度粒径300mm ～ 2000mm) 的影响，往往在填海区中施工大直径
(φ800mm) 预应力管桩1 时，经常会遇到预应力管桩1 难以穿过深厚填石层3 的困难，因
此，预应力管桩1 的下端难以达到基岩5 上，导致成桩失败，或者需要消耗长时间的施工，
才能实现成桩，施工效率低，大大难以延迟施工周期。
发明内容
本发明的目的在于提供预应力管桩，旨在解决现有技术中的预应力施工中，存在
预应力管桩难以穿过填石层导致成桩失败、施工效率低的问题。
本发明是这样实现的，预应力管桩，预应力管桩包括桩身、连接在桩身下端的管桩
接头以及连接在管桩接头下端的管桩桩尖，所述管桩接头的下端连接有多个导向板，多个
所述导向板环绕所述管桩桩尖外周相邻布置，所述导向板的下端呈尖端，所述管桩接头的
侧壁中设有双向泄水孔，所述桩身的侧壁中设有双向泄水孔。
进一步地，所述导向板下端的外侧呈倾斜状，于下端形成所述尖端。
进一步地，所述导向板下端的两侧分别呈倾斜状，且于下端相交形成所述尖端。
进一步地，所述导向板的内侧连接于所述管桩桩尖的外周。
与现有技术相比，本发明提供的预应力管桩施，其管桩接头的下端，设置多个导向
板，该多个导向板环绕在管桩桩尖的外周，这样，预应力管桩成桩的过程中，导向板可以起
到较好的导向作用，避免出现孔斜现象，且可以平衡预应力管桩如土端时承受的应力，抵消
部分动能，有效减少断桩几率，增加成桩过程，预应力管桩对土层的穿透能力，使得预应力
管桩较为容易的穿过填石层，大大提高施工效率。
附图说明
图1 是现有技术中的预应力管桩施工过程的原理示意图；
图2 是本发明实施例提供的潜孔锤及全护筒开钻主钻孔的结构示意图；
图3 是本发明实施例提供的填海区中形成填砂孔的结构示意图；
图4 是本发明实施例提供的三个副钻孔与主钻孔的俯视示意图；
图5 是本发明实施例提供的预应力管桩在填砂孔中成桩的结构示意图；
图6 是本发明实施例提供的预应力管桩的横向剖切示意图；
图7 是本发明实施例提供的管桩接头的剖切示意图；
图8 是本发明实施例提供的桩身与管桩接头的主视示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
参照图2 ～ 8 所示，为本发明提供的较佳实施例。
本实施例，预应力管桩2 包括长筒状的桩身27、连接在桩身27 下端的管桩接头
28以及连接在管桩接头28 下端的管桩桩尖26，在该管桩接头28 的下端连接有多个导向板
25，该多个导向板25 沿着桩身27 的长度方向延伸，且呈环绕管桩桩尖26 外周相邻布置。
在管桩接头28 下端，通过设置多个导向板25，预应力管桩2 的成桩的过程中，导
向板25 可以起到较好的导向作用，避免出现孔斜现象，且可以平衡预应力管桩2 如土端时
承受的应力，抵消部分动能，有效减少断桩几率，增加成桩过程，预应力管桩2 对土层的穿
透能力。
具体地，导向板25 的内侧连接在管桩桩尖26 的外周上，这样，增强其稳固性，使
得其导向效果更好，及具有更佳的穿透能力。
本实施例中，导向板25 的下端呈尖端29，这样，其导向以及穿透能力更强。
具体地，导向板25 的下端外侧呈倾斜状，且于下端形成上述的尖端29，当然，作
为其它实施例，导向板25 下端的两侧分别呈倾斜状，并相交形成上述的尖端29。
本实施例中，管桩接头28 的侧壁设有双向泄水孔281，这样，在成桩的过程中，利
用该双向泄水孔281，可以将预应力管桩2 内的水排泄出外，从而有效消除地下水浮力的影
响，且可以排除预应力管桩2 内部的密闭空气，防止发生爆管的现象。
另外，在桩身27 的侧壁上也设有上述的双向泄水孔281，其可以起到上述的技术
效果。
利用上述的预应力管桩2 在填海区进行成桩时，填海区的土层，自上而下，分别
是杂填土层6、填石层3、残积层4 以及基岩5 上，采用预应力管桩2 施工方法用于将预应力
管桩2 的下端插设在基岩5中，实现成桩的效果。
预应力管桩2 施工方法，其具体操作步骤如下：
1)、在填海区待成桩的位置，采用潜孔锤22 在填海区开设主钻孔，且利用全护筒21
跟随潜孔锤22 钻进，也就是全护筒21 也插设在该主钻孔中，且随着潜孔锤22 的不断朝下
移动，该全护筒21 在不断朝下插设，直至潜孔锤22 穿过填石层3，同时全护筒21 也穿越在
填石层3 中，即主钻孔穿越填石层3 ；
2)、将潜孔锤22 拨出，并在全护筒21 内填充砂土，待砂土填充至填海区的上表面后，
再拔出全护筒21，从而，主钻孔形成填砂孔23，该填砂孔23 穿越填石层3 ；
3)、利用锤击法或静压法等在预应力管桩2 上端施加外力，使得预应力管桩2 穿过填
砂孔23，且下端嵌入在填石层3 下方的基岩5 中，完成整个预应力管桩2 成桩操作。
上述提供的预应力管桩2 施工方法中，其具有以下优点：
1)、成孔速度快 在填海区上待成桩的位置，先用大直径潜孔锤23 且配合全护筒21 跟
管钻进开孔，主钻孔穿越填石层3 ；起拔全护筒21 前，用砂土回填主钻孔，将各孔位处的上
部填石层3 土体置换为砂土。随后，再利用锤桩机等连续打入管桩，可使管桩轻易穿透填石
层3，施工效率大幅提升。
2)、施工成本低、工期短，由于采用了潜孔锤22 引孔技术，施工速度快，单机综合
效率高，机械施工成本相对低。与采用冲击引孔使用泥浆护壁工艺，减少了泥浆的使用量和
废浆废渣的外运量，减小了施工成本，提升了环保效益。
3)、场地清洁、现场管理简化
其主要表现在以下方面：施工不使用泥浆循环，现场施工环境得到极大的改善，不存
在废浆废渣外运及处理困难，大大减少了废泥浆储存、外运等日常的管理工作，管理环节得
到极大的简化。
在步骤3) 中，在填砂孔23 中打入预应力管桩2，为了保证形成的填砂孔23 中的
全部填石层3 已经被砂土替换，本实施例中，在步骤1)2 之前，以待成桩的位置的轴线为中
心，采用潜孔锤22 在依序分别在填海区中开设三个副钻孔24，且利用全护筒21 跟随潜孔
锤22钻进，也就是全护筒21 也插设在该副钻孔24 中，且随着潜孔锤22 的不断朝下移动，
该全护筒21 在不断朝下插设，直至潜孔锤22 穿过填石层3，同时全护筒21 也穿越在填石
层3 中，即副钻孔24 穿越填石层3 ；将潜孔锤22 拨出，并在全护筒21 内填充砂土，待砂土
填充至填海区的上表面后，再拔出全护筒21，从而，副钻孔24 形成填砂孔23，该填砂孔23
穿越填石层3。
上述中开设的三个副钻孔24 分别以待成桩位置的轴线为中心，呈品字状交叉相
交布置，也就是环绕状交叉相交布置，且三个副钻孔24 分别都待成桩位置的轴线包含在
内，这样，则可以充分去除待成桩位置轴线周围的填石层3，也就是将填石层3 完全被砂土
替换。
当然，作为其它实施例，上述在步骤1) 之前，开设的副钻孔24 也可以是三个以
上，只要该三个以上的副钻孔24 呈环绕状交叉相交布置，且将待成桩位置的轴线包含在内
则可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。