[发明专利]一种管桩接桩扩底扩径一体化装置及施工方法

权利要求书

1.一种管桩接桩扩底扩径一体化装置，其特征在于，包括管桩(1)、扩径接头(2)、管桩接头(3)、扩孔器(4)、桩尖连接套箍(5)、囊式扩底装置(6)和桩尖(8)；

多节管桩(1)沿竖向依次拼接形成桩身；任意两节相邻管桩(1)各自的拼接端面上分别固定有一个管桩接头(3)，且两个管桩接头(3)通过扩径接头(2)卡合固定，从而使两节相邻管桩(1)形成可靠连接；所述扩径接头(2)中具有能够沿桩身横截面径向伸缩的可变径机构，可变径机构具有完全收缩于桩身中的收缩状态和伸出桩身的扩径状态；

所述扩孔器(4)用于对所述可变径机构施加沿桩身横截面径向的推动力，从而将可扩径机构从收缩状态转换为扩径状态；

所述桩身中位于最底端的一节管桩(1)通过桩尖连接套箍(5)安装于桩尖(8)上；所述囊式扩底装置(6)安装于桩尖(8)上方，且其设有注浆口；

所述注浆口用于通过注浆管(7)连接外部的注浆机(10)，从而将浆液压入囊式扩底装置(6)的可膨胀囊袋中，使可膨胀囊袋注浆膨胀后推动桩尖(8)脱离囊式扩底装置(6)并进一步由囊袋挤扩桩底的周边土体形成桩端扩大头。

2.如权利要求1所述的管桩接桩扩底扩径一体化装置，其特征在于，所述扩径接头(2)包括上端板(201)、下端板(202)、连接肋板(203)、扩径叶片(204)和连接螺栓(205)；上端板(201)与下端板(202)平行间隔布置，且两者之间通过夹持固定若干连接肋板(203)形成能承载垂直端板方向荷载的连接结构；所述扩径叶片(204)与连接肋板(203)一一对应装配，每片扩径叶片(204)包含扇环形板和弧形限位板，且扇环形板上开设有贯通板体的滑道，扇环形板安装于上端板(201)与下端板(202)之间，且扇环形板通过滑道套于所述连接肋板(203)外部从而构成限制扇环形板沿径向移动的滑动副，所述弧形限位板的尺寸大于上端板(201)与下端板(202)之间的间隙，在弧形限位板向外移动至极限位置时能限制其继续外移；所述上端板(201)和下端板(202)朝外的板面上分别设有用于连接管桩接头(3)的连接件。

3.如权利要求2所述的管桩接桩扩底扩径一体化装置，其特征在于，所述管桩接头(3)包括端板(301)和端板孔(302)，端板(301)固定于管桩(1)的拼接端面上；所述端板孔(302)沿端板圆周均匀布置，数量及位置与扩径接头(2)上的连接件数量相同，所述连接件能够配合固定于端板孔(302)中。

4.如权利要求3所述的管桩接桩扩底扩径一体化装置，其特征在于，所述上端板(201)和下端板(202)上的连接件为连接螺栓(205)，连接螺栓(205)的螺纹段固定于所在的端板上，其螺栓头与端板表面保持间距；所述端板(301)上的端板孔(302)采用变径孔，所述变径孔中具有连通的第一孔洞区和第二孔洞区，其中第一孔洞区的洞口尺寸能够供所述螺栓头伸入，且螺栓头能够从第一孔洞区移动至第二孔洞区，但第二孔洞区的洞口尺寸无法使螺栓头直接从第二孔洞区脱离。

5.如权利要求2所述的管桩接桩扩底扩径一体化装置，其特征在于，所述扩孔器(4)包括驱动机构以及多组交叉臂(405)和扩孔端板(410)；其中每一组交叉臂(405)和扩孔端板(410)中，扩孔端板(410)通过交叉臂(405)与驱动机构相连；在驱动机构的驱动下，所有扩孔端板(410)同步进行伸缩，形成聚拢状态和扩展状态；在聚拢状态下，所有扩孔端板(410)聚拢后的尺寸能够整体伸入处于收缩状态的所有扩径叶片(204)的弧形限位板围合空间中；在扩展状态下，所有扩孔端板(410)展开后的尺寸能够使所有扩径叶片(204)外扩后弧形限位板支顶于上端板(201)与下端板(202)的内圈中。