[发明专利]一种桩基用挤扩装置及挤扩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桩基用挤扩装置及挤扩方法，特别是一种液压伸缩式挤扩装置及方法。

背景技术

目前，在基础工程施工中，通常是通过挤扩设备来形成带有承力盘、承力岔的桩；现有的挤扩装置的结构是：由机头、液压站控制系统及车载系统等组成。其机头由液压油缸装置、挤扩臂、压力传感器等组成。挤扩臂由上挤扩臂、下挤扩臂组成。上挤扩臂与下挤扩臂一般是刚性构件，为不可伸缩结构。其中一种单缸单向挤扩的设备，参见图1，其上臂AB、及下臂BC，A/B/C运动轨迹如下：

A点，x＝0，y＝↓；

B点，x＝←，y＝↓；

C点，x＝0，y＝0；

如附图所示，当其单向挤土时，挤土下臂下端不动，挤土上臂上端受作用力往下运动，使两挤土肢向外扩张挤压土体。显然，挤土下臂只有转动，而挤土上臂除了转动外还有平动。承力盘上部轮廓线为曲线，下部为直线。挤土上臂对桩周土体的挤压和双向挤土类似，即随着挤土臂肢与垂直方向的角度θ的增大，靠近桩身的挤土臂部分与土脱离，和土接触的臂长x逐渐减小。而挤土下臂工作时只发生转动，在整个挤土过程中都和土体保持接触(x＝L，L为挤土下臂的长度)，从而使盘底土被压缩的程度比盘上土大，这对于桩的竖向承载非常有利，在其臂长范围内，离桩身的距离越大，土体被压缩的程度越高。但是挤扩过程中挤扩臂上部产生“临空区”，

则该处土体容易塌落，会增加沉渣。

还有另一种是双缸双向的挤扩设备，参加图2，其上臂AB、及下臂BC，A/B/C运动轨迹如下：

A点，x＝0，y＝↓；

B点，x＝←，y＝0；

C点，x＝0，y＝↑；

双缸双向挤压时，随着挤土臂肢与垂直方向的角度θ的增大，靠近桩身的挤土上下臂与土体相脱开，不能起到挤压土体的作用；双向挤土设备挤压成盘后，盘上下部轮廓线基本对称，即靠近桩身为星形曲线远离桩身为直线段。盘上下土体的压缩情况也大体相同，其中远离桩身的土体被压缩的程度大，承载性能好；而靠近桩身的土体，被压缩的程度相对较小，承载性能相对较差，并且由于此处压实程度低容易掉土。对于承受竖向荷载的桩来说，盘下土体的性质是决定单桩承载力的重要因素。双向挤压时，随着角度的增大，靠近桩身的挤土上下臂与土体相脱开，挤压土体的效果相对较差。

因此，现在的挤扩设备其对土体的挤压程度均不够理想，影响承力盘桩的承载能力，且容易使土体塌落产生沉渣。

发明内容

为了解决上述现有技术的挤扩设备的挤扩臂脱离土体，其压实程度较低，本发明提供了一种桩基用挤扩装置及挤扩方法。

本发明的技术方案是：一种桩基用挤扩装置，包括承接装置和与所述承接装置连接的挤扩臂；其特殊之处在于：所述挤扩臂包括可伸缩扩臂。

上述可伸缩扩臂包括第一臂、第二臂以及液压缸；第二臂套接于第一臂内，第一臂和第二臂通过液压缸套接。

上述液压缸设置于第一臂和第二臂的内腔；所述液压缸的缸筒一端与所述第一臂连接，其活塞杆一端与所述第二臂连接或者液压缸的缸筒一端与所述第二臂连接，其活塞杆一端与所述第一臂连接。

上述第二臂与承接装置铰接，第一臂可沿所述第二臂的外壁伸缩，或者第一臂与承接装置铰接，第二臂可沿所述第一臂的内壁伸缩。

上述第一臂与第二臂的截面为箱型截面，具体是多边形或者椭圆形或者矩形或者梯形的箱型截面。

上述挤扩臂还包括不可伸缩扩臂；所述不可伸缩扩臂的一端与所述承接装置铰接，其另一端通过销轴与所述可伸缩扩臂铰接；所述可伸缩扩臂的另一端通过销轴与承接装置铰接。

上述挤扩臂包括上伸缩扩臂和下伸缩扩臂；所述上伸缩扩臂与下伸缩扩臂通过销轴铰接；所述上伸缩扩臂与下伸缩扩臂的另一端分别与承接装置的上端与下端铰接。

上述上、下伸缩扩臂数目相等，且数目为多个。

上述可伸缩挤扩臂还包括滑块；所述滑块包括第一滑块和第二滑块；所述第一滑块设置于第一臂内侧壁与第二臂连接的一端上；所述第二滑块设置于第二臂外侧壁与第一臂连接的一端上。

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明还提供了一种桩基用挤扩方法，其主要包括以下步骤：

1)形成桩身直孔；

2)将挤扩装置伸入直孔中，驱动挤扩装置使其可伸缩扩臂伸出并带动其与另一可伸缩扩臂或不可伸缩扩臂铰接处的铰接点外扩，使与可伸缩扩臂和/或不可伸缩扩臂接触的土体向外移动，形成一个承力岔腔；

3)缩回可伸缩扩臂，旋转挤扩装置的可伸缩扩臂和/或不可伸缩扩臂，使其在直孔内的同一标高处的其他位置挤扩；

4)重复步骤2)至步骤3)，完成一个承力盘腔的挤扩。