[发明专利]一种桩底扩张加固装置及加固方法

权利要求书

1.一种桩底扩张加固装置，其特征在于，包括：

挡板，所述挡板固设于钢筋笼下端，并与钻孔相适；

弹性囊体，所述弹性囊体设于挡板底端，包括至少内外依次分布的两层，最内一层的内部形成容积可控的第一腔室，内外相邻的两层之间形成容积可控的第二腔室；

输油管，所述输油管设于钢筋笼，下端与第一腔室通连，上端用于通连外部的油泵；以及

注浆管，所述注浆管设于钢筋笼，下端与第二腔室通连，上端用于通连外部的注浆设备。

2.如权利要求1所述的桩底扩张加固装置，其特征在于：弹性囊体包括内外依次分布的两层或者三层，为三层时，最内一层的内部形成容积可控的所述第一腔室，次外层与最内层以及外层与次外层之间分别形成内外分隔的所述第二腔室，每个第二腔室分别通连注浆管。

3.如权利要求1所述的桩底扩张加固装置，其特征在于：挡板底部设置向处下延伸的水平分隔部，以将挡板的底部水平分隔成多个区域，所述弹性囊体有多个，并分别安装于挡板底部由水平分隔部所分隔形成的每个区域中。

4.如权利要求1所述的桩底扩张加固装置，其特征在于：挡板还装有可径向伸缩的环状防护罩，所述防护罩将弹性囊体围护于其内，当弹性囊体扩展时，可推动防护罩同步伸展。

5.如权利要求4所述的桩底扩张加固装置，其特征在于：环状防护罩包括刚性圆环以及多片弧形的刚性护片，护片绕圆环的中心线分布，上端与圆环铰接并可相对圆环上下摆动，且相邻的两片护片在环向方向上局部重叠，当弹性囊体扩展并推动护片相对圆环向上摆动时，防护罩径向伸展。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的桩底扩张加固装置，其特征在于：所述护片的外壁设有角板状或者三棱锥状的挤压件，所述挤压件有一棱径向或者大致径向朝外。

7.如权利要求6所述的桩底扩张加固装置，其特征在于：当挤压件呈角板状时，挤压件的两侧板接近防护罩中心的一端分别与护片的外表面相贴合并相固紧；当挤压件为三棱锥状时，所述挤压件的一个侧面与护片的外表面贴合并相固紧；或者所述挤压件与护片为一体成型的整体结构。

8.采用如权利要求1至7中任意一项所述桩底扩张加固装置的加固方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将装有桩底扩张加固装置的钢筋笼下沉至钻孔的底部，并往钻孔灌注混凝土，以凝固形成桩体；

S2、通过液泵将油液经输油管注入第一腔室，使油液驱使内层带动整个弹性囊体膨胀并挤压土体，直至第一腔室内的液压稳定大于设计值后，停止注油并保压预定时间；

S3、控制油压稳定在预定值的情况下，通过注浆设备将浆液经注浆管注入第二腔室中，并逐渐将油液挤压出第一腔室，直至第二腔室内的浆液量达到预定值；

S4、停止注浆并保压预定时间，直至浆液凝固形成桩底大头。

9.如权利要求8所述的桩底扩张加固装置的加固方法，其特征在于：弹性囊体包括内外依次分布的三层时，最内一层的内部形成容积可控的所述第一腔室，次外层与最内层以及外层与次外层之间分别形成内外分隔的所述第二腔室，每个第二腔室分别通连注浆管，在后续需要扩大桩底大头时，还包括通过注浆设备将浆液经注浆管注入位于最外位置的第二腔室，以驱使弹性囊体的最外层挤压土体并进一步扩大桩底大头的体积的过程。

10.如权利要求8所述的桩底扩张加固装置的加固方法，其特征在于：步骤S2中，停止注油并保压的预定时间为1～5个月。