[实用新型]一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及冲孔扩底灌注桩技术领域，更具体涉及一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置。

背景技术

目前，各类工程中使用的主导桩型主要有钻孔灌注桩、沉管灌注桩、预应力管桩、人工挖孔桩以及用于软基处理的各种柔性半柔性桩（如搅拌桩、粉喷桩、散体材料桩等）。实践中发现这些桩型都有很大的局限性，如：沉管灌注桩设备简单，施工方便，但其致命弱点是在饱和土中挤土常导致桩身缩颈、离析和断裂，且桩径过小，限制了单桩承载力；钻孔灌注桩桩径大，桩长可调节，单桩承载力大，但工艺复杂，施工时间较长，固体废弃量大，环境污染严重，泥浆护壁的泥皮减弱了侧摩阻力，桩端的沉渣减弱了桩端承载力；预应力管桩有单位面积承载力高、质量易于控制、桩身混凝土密度大、施工功效高等优点，但其有单价较高、存在挤土截桩、受起吊设备限制和单节桩不能过长等问题。为此，一些新型桩型与施工方法应运而生，例如：单管注浆扩底桩成型方法（93112088.8，CN1083150A）、内击扩底桩（93117428.7，CN1099448A），静压扩底桩（97114230.0，CN1209491），螺旋钻孔灌注桩（95104637.3，CN1115818A）等，但这些桩型与施工方法仍存在受某些客观条件限制，适用性差的特点。

扩底桩近年来广泛使用的一种桩型，是一种底部直径大于上部桩身直径的灌注桩，现有工程经验表明在相同的桩轴直径尺寸下，扩底桩轴向容许承载力比等径桩提高30％以上；在相同承载力的情况下，比等径桩混凝土用量节省25％以上，而且桩径越大，节省量越多。但该桩仍存在桩底沉渣难以清除，进而对成桩质量有不利影响，同时扩底时如遇到硬粘土，普通的扩底器的扩底效果较差，以至于虽然桩身质量达到了设计要求，但灌注桩的极限侧摩阻力和极限端阻力均不能满足设计要求的问题。在这种背景下，一些基于扩底桩的新型桩型被发明并得以推广。2009年，我国颁布了《三岔双向挤扩灌注桩设计规程（JGJ171-2009）》，该桩型具有适用土层广泛，成桩过程易控制，单桩承载力高等特点，但从以往的施工案例中表明该桩型仍存在一定问题，如由于该桩的承力盘是挤压土体形成，如果相邻桩间距小且标高不同，施工时相邻桩之间可能相互挤压形成桩身倾斜或缩孔，桩的质量对泥浆性能要求高，泥浆的大量使用也会造成场地的污染等等。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，目的在于提供了一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置，结构简单，使用方便，不仅能够实现常规的扩底器功能，还能有效的解决了常规扩底钻头无法有效清理桩底沉渣的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术措施：

一种冲孔扩底灌注桩的扩底装置，包括：清渣筒、挡板、连结管、第一杆件、第二杆件、第三杆件、第四杆件、第五杆件、第六杆件、第七杆件、第八杆件、第一螺栓、第二螺栓、第三螺栓、第四螺栓、第五螺栓、第六螺栓、第七螺栓、第八螺栓、第九螺栓、第十螺栓、第一导向槽、第二导向槽、连接杆、碎岩器、转杆。其连接关系是：连接管上端通过螺纹与钻杆连接，连接管底端与第一杆件焊接。连接管为中空，内插连接杆，第一杆件两端分别用第一螺栓和第二螺栓与第二杆件和第三杆件及第七杆件和第八杆件的一端连接，第二杆件和第三杆件及第七杆件和第八杆件的另一端分别通过第三螺栓和第五螺栓及第四螺栓和第七螺栓放于第一导向槽和第二导向槽内，第四杆件与第六杆件的一端分别用第八螺栓与第九螺栓固定在第五杆件上。连接杆上有挡板，连接杆中部分别与第十螺栓、第五杆件连接，连接杆下部焊接在清渣筒的底部。其中，第二杆件、第四杆件、第七杆件、第六杆件的外边配有碎岩器、碎岩器为带有锯齿状的钢片，中间有突出的转杆，碎岩器利用转杆放入第二杆件、第四杆件、第七杆件、第六杆件外侧的凹槽内，碎岩器与第二杆件、第四杆件、第七杆件、第六杆件呈90度角连接，每个杆件配有三个碎岩器。

本实用新型的冲孔扩底灌注桩的扩底装置的使用原理是，装置的宽度小于导管的内径，可通过钻杆下放到桩孔底部，利用钻杆施加压力，连接杆会在连结管内上升，带动第一杆件下移，进而带动第二杆件与第七杆件沿第一导向槽、第二导向槽滑至第四杆件与第六杆件的顶部，同时第三杆件与第八杆件沿第一导向槽、第二导向槽滑至第四杆件与第六杆件的底部，起到固定扩底装置的作用。当第一杆件下降抵到挡板时，扩底装置变为工作状态。当钻杆带动扩底装置转动时，第二杆件、第四杆件、第六杆件、第七杆件起到刮土扩底的作用，杆件上的碎岩器会在摩擦力的作用下转动，破碎岩体，促进刮土效果的作用。第二杆件、第四杆件、第七杆件、第七杆件刮落的钻渣会被扫至清渣筒内。