[发明专利]加强型摩擦灌注桩、施工装置及施工方法

说明书

本发明提供一种加强型摩擦灌注桩的施工装置，包括：钻杆，被安装在钻孔机上并用于钻土形成桩孔；立柱，被安装在打夯机上并带动夯实机构在所述桩孔内上下移动；其中，所述立柱的底部固设有夯击锤，并用于夯实所述桩孔底部土层，所述立柱的外侧壁上设有能对称向四周扩张移动的扩孔机构；通过对孔壁夯实加强，使得在向桩孔的内部灌注混凝土时，孔壁上的土层由于更加紧实，而不会因失稳坍落，造成浇筑过程中混凝土桩身夹泥或缩颈，使桩体的物料不会混入大块塌落物，保持桩体自身强度，并可在孔壁上形成内凹的扩孔部，在灌浆时孔壁不易塌落，灌浆后桩体在扩孔部处形成凸出的阻尼部，以增强桩体的侧摩擦阻力。

技术领域

本发明涉及灌注桩施工技术领域，具体而言涉及一种加强型摩擦灌注桩、施工装置及施工方法。

背景技术

钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，在一些土层相对较软的的地域内做桩基施工时，桩体轴向荷载由桩侧摩擦阻力和桩底土反力来支承，而桩侧摩擦阻力起主要支承作用的桩，又叫摩擦桩，主要用于岩层埋置很深的地基，是在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受的桩。

目前的摩擦桩均是在桩体的周侧设置凸出于桩体表面的阻尼结构，如凸出的水泥环、环形板或囊袋等结构，虽然增大了桩体与桩孔之间的轴向摩擦力，但是由于桩基区域土层较软，桩孔的周侧内壁上没有做加强处理，桩孔周侧的土层不够牢固，在浇筑混凝土时，会导致局部孔壁土层失稳坍落，造成浇筑过程中混凝土桩身夹泥或缩颈，造成桩体的强度降低。

发明内容

本发明的第一方面提供一种加强型摩擦灌注桩的施工装置，包括：钻杆，被安装在钻孔机上并用于钻土形成桩孔；立柱，被安装在打夯机上并带动夯实机构在所述桩孔内上下移动；其中，所述立柱的底部固设有夯击锤，并用于夯实所述桩孔底部土层，所述立柱的外侧壁上设有能对称向四周扩张移动的扩孔机构，所述立柱的外侧壁上设有能上下往复运动冲击所述扩孔机构扩张的重锤体，以使所述扩孔机构在向四周扩张移动时夯实所述桩孔侧壁土层，所述重锤体的顶部固设有牵引钢绳，所述牵引钢绳的另一端连接设置于地面上用于收/放所述牵引钢绳的收卷装置。

进一步地，所述扩孔机构包括固设在所述立柱外侧壁上的瓣块安装座，所述瓣块安装座的外侧壁沿周侧均匀设置有多个扩张瓣块，所述瓣块安装座与扩张瓣块之间设有能对所述扩张瓣块活动范围限位的、并与所述扩张瓣块数量/位置对应的限位活动架。

进一步地，所述扩张瓣块的内部对应所述限位活动架处开设有活动槽，所述活动槽的内侧壁上固设有滑移轴，所述滑移轴活动在所述限位活动架内，以对所述扩张瓣块的活动范围限位。

进一步地，所述滑移轴与所述限位活动架之间设有复位弹簧，以使所述扩张瓣块在不受冲击情况下处于与所述立柱平行的状态。

进一步地，所述滑移轴上固设有复位拉绳，所述复位拉绳的另一端贯穿所述立柱与牵拉装置连接，所述立柱内开设供所述复位拉绳活动的柱孔。

进一步地，所述扩张瓣块数量为六个，所述扩张瓣块上靠近所述重锤体的一端内侧壁上具有与所述立柱呈15~30度夹角的导向楔面，所述扩张瓣块的外侧壁上设有挤压面，所述挤压面与所述导向楔面之间设有导向弧面。

进一步地，所述重锤体包括锤头、配重锤体和绳索环座，所述锤头固设于所述配重锤体的底部，所述绳索环座固设在所述配重锤体的顶部，所述绳索环座与所述牵引钢绳固定连接，所述重锤体滑动在所述立柱的外侧壁上。

进一步地，所述锤头的外表壁包括沿远离所述立柱的方向平滑过渡的导入弧面和扩张弧面，所述导入弧面的端部厚度小于所述导向弧面与所述立柱的间距，所述导入弧面为内凹弧面，所述扩张弧面为外凸弧面。

本发明的第二方面提出一种加强型摩擦灌注桩的施工方法，使用上述方案中的加强型摩擦灌注桩的施工装置，包括以下步骤：