[发明专利]一种自沉式挤压吸水扩孔装置及其施工方法

权利要求书

1.一种自沉式挤压吸水扩孔装置，其特征在于，包括吸水扩孔装置和与所述吸水扩孔装置通过钢丝绳连接用于控制所述吸水扩孔装置升降的起吊装置；

所述吸水扩孔装置包括带有传感器的复合式液压器，所述复合式液压器包括沿竖直方向设置的主液压杆(1)，所述主液压杆(1)的上下两端分别垂直固定连接有两个朝向相反的扩孔液压杆(2)，所述扩孔液压杆(2)远离主液压杆(1)一端的端部与半圆弧状钢板(3)的内侧中部固定连接，且位于所述主液压杆(1)同一端的两个半圆弧状钢板(3)在扩孔液压杆(2)处于收缩状态时构成一完整的圆环结构；

所述主液压杆(1)的液压缸外垂直固定连接有多个吸水液压杆(4)，所述多个吸水液压杆(4)位于同一水平面且相邻吸水液压杆(4)之间的夹角一致，所述吸水液压杆(4)远离主液压杆(1)一端的端部固定连接有顶端及外环面开放的用于放置吸水材料包(6)的扇形槽(5)，所述多个吸水液压杆(4)端部的扇形槽(5)在吸水液压杆(4)均处于收缩状态时构成一完整的圆环结构；所述扇形槽(5)开放的外环面设有防止吸水材料包(6)掉落的围挡土工布(7)，所述围挡土工布(7)的左右两端分别挂设在所述扇形槽(5)两侧面的外端端部；

所述主液压杆(1)的底部可拆卸连接有防止所述吸水扩孔装置卡于桩孔内的配重装置；所述主液压杆(1)的顶部设有用于安装钢丝绳的安装环(8)。

2.如权利要求1所述的自沉式挤压吸水扩孔装置，其特征在于，所述起吊装置包括起支撑作用的门式钢架，所述门式钢架包括竖直设置的两根支撑杆(9)和位于所述两根支撑杆(9)之间的横杆(10)，所述横杆(10)的两端分别与所述两根支撑杆(9)的顶部垂直固定连接；

所述横杆(10)的中部固定连接有朝下的滑轮(11)，所述横杆(10)的一侧固定连接有可收放钢丝绳的牵引装置(12)，所述牵引装置(12)的钢丝绳穿过滑轮(11)与所述主液压杆(1)顶部的安装环(8)固定连接。

3.如权利要求1所述的自沉式挤压吸水扩孔装置，其特征在于，所述配重装置包括刚性圆柱(13)，所述刚性圆柱(13)上下端面的中心位置分别垂直固定连接有螺纹杆，所述刚性圆柱(13)的底部通过螺纹杆与顶面中部设有对应螺纹孔的刚性圆锥(14)螺纹连接；

所述主液压杆(1)的底部固定连接有带内螺纹的螺纹筒(15)，所述主液压杆(1)通过螺纹筒(15)与所述刚性圆柱(13)顶面的螺纹杆螺纹连接。

4.如权利要求1所述的自沉式挤压吸水扩孔装置，其特征在于，还包括用于控制所述主液压杆(1)、扩孔液压杆(2)和吸水液压杆(4)伸缩的遥控器(16)；所述遥控器(16)分别与所述主液压杆(1)、扩孔液压杆(2)和吸水液压杆(4)通过无线信号连接。

5.如权利要求1所述的自沉式挤压吸水扩孔装置，其特征在于，所述吸水材料包(6)的包装袋采用土工布制作，所述吸水材料包(6)内的吸水材料为水泥、石灰、沙子和粘土按质量比为1：1：2：3组成的混合物。

6.如权利要求1所述的自沉式挤压吸水扩孔装置，其特征在于，所述半圆弧状钢板(3)的直径为15cm；所述扇形槽(5)的内径为10cm，外径为15cm。

7.如权利要求3所述的自沉式挤压吸水扩孔装置，其特征在于，所述刚性圆柱(13)和刚性圆锥(14)的顶面圆直径均为20cm；所述刚性圆柱(13)和刚性圆锥(14)总的质量为50kg。

8.一种如权利要求1所述的自沉式挤压吸水扩孔装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、勘察桩孔缩孔处的工程地质条件和缩孔位置，进行土体含水率估算；分别对缩孔的位置及长度进行定位测量；

步骤2、将围挡土工布(7)的左右两端分别挂设在扇形槽(5)两侧面的外端端部，然后向扇形槽(5)内放入吸水材料包(6)，调整复合式液压器，使主液压杆(1)、扩孔液压杆(2)和吸水液压杆(4)均处于收缩状态；

步骤3、通过起吊装置将吸水扩孔装置放入桩孔内发生缩孔的位置，控制扩孔液压杆(2)伸长，将缩孔部位的孔径扩大至比设计孔径大5～10cm，然后同时控制多个吸水液压杆(4)伸长，将扇形槽(5)内的吸水材料包(6)挤压进入土壤中，接着控制多个吸水液压杆(4)收缩，收回扇形槽(5)；并依次控制扩孔液压杆(2)和主液压杆(1)处于收缩状态，通过起吊装置将吸水扩孔装置收回地面；

步骤4、重复步骤2和步骤3，对桩孔内发生缩孔的部分，从下至上通过向土体内挤压吸水材料包(6)进行吸水，以扩大孔径，直到孔径满足要求为止；

步骤5、当桩孔径满足设计要求后，控制主液压杆(1)、扩孔液压杆(2)和吸水液压杆(4)均处于收缩状态，通过起吊装置将吸水扩孔装置收回地面。