[实用新型]灌注桩扩孔压头

说明书

本实用新型涉及一种灌注桩扩孔压头，主要用于扩大灌注桩孔的底部直径，增加灌注桩底部与地基的接触面积，以提高桩的承载能力和抗拔能力。该实用新型属于桩孔施工装置的技术领域。

目前在建筑行业，电力工业等部门通常采用的灌注桩钻扩孔施工方法和设备主要分为三类，第一类是人工地下掬挖扩孔，施工效率低，劳动强度大，不能适应建设之需要，尤其是掬挖时常发生塌方事故，达成人身伤亡，因此建设部门已明文规定杜绝使用。第二类是桶型钻扩头机械扩孔，例如中国专利85205107以及US专利3513920所介绍的，其扩孔钻头主要由钻桶，扩孔刀和传动机构组成，其原理是把扩孔刀切下的土体推入钻桶内，装满一桶以后，就提到地面上排土，经过多次重复的操作，才能完成扩孔动作，由于传动机构装在桶内，所占的空间较大，而切孔刀下的推土板的推土效果又不好导致桶内贮土很少，扩孔工作的完成需要重复操作上下提土12～20桶，其主要缺点是钻桶多次上下操作会碰撞孔壁，发生较大振动，使孔壁产生塌方；桩孔底部的余土也难以清除干净，影响桩基承载性能，扩孔成形的时间较长，工作效率低，使地下水渗入孔内的机会增多，地质条件的适应能力也差。第三种是采用双螺旋钻扩头，例如2K－3型液压步履式钻扩机和YZK－100型液压钻扩机，双螺旋钻头既有自转又有相互公转。利用端部切土刀完成钻孔。双螺旋下半部通过万向联轴节可向两侧分开，由两侧切土完成扩孔。两者都是通过双螺旋向地面上排土。其缺点是结构复杂，需用动力较大，效率低，排土通道较为狭窄，容易被碎石堵塞，对于地质条件的适应能力较差，柱孔底部的余土清除不干净也影响桩基的承载能力。这三种方法都是设法把孔底扩大头部分中的土弄到地面上排除，总是会产生上述的种种缺点。

本实用新型的目的要提供一种灌注桩扩孔压头，它可以克服上述的缺点，使扩孔后的孔壁光滑，强度增加，尤其是有效地防止孔壁塌方和保证干净地清除孔底贮留的余土，明显地提高成孔速度和对各种土质的适应能力。

本实用新型的目的是这样实现的，在压头的立轴与单作用多级油缸相连接，立轴内腔中装有回位油缸，其活塞杆顶末端连接4根钢丝绳，跨过4个回位导向轮而与桩模相连接，桩模上部以扭簧铰链与上顶板相铰接，下部也以下扭簧铰链连接一刮土板，可清除孔底余土。多级油缸上装有滑道和行程开关，桩模中部铰接一个标尺，标尺末端装有限位触点，标尺在滑道中滑移，当桩孔压扩到预定尺寸，限位触点与行程开关相碰撞，于是压扩动作终止，高压油进入回位油缸，使活塞杆拉动钢丝绳而使桩模缩回到原始位置，再旋转桩模一个角度，继续进行压扩，这样连续转动4～8次以后，就可压扩成一个完整的园台形桩孔。油缸下部装有定位头，保证压头不会偏斜，另外，立轴外部有负荷均衡器，保证其定位作用，防止孔壁塌方，桩模中部外侧用螺丝固定一导向板，可保证压扩方向不致偏斜。

图1  灌注桩扩孔压头的示意图

图2  灌注桩扩孔压头的俯视图（A－A剖视）

图3  定位头的示意图

图4  定位头的仰视图

图5  标尺装置的示意图

图6  钢丝绳连接示意图

图7  葫芦桩的示意图

兹结合附图对灌注桩扩孔压头的结构进一步详细叙述。

图1是灌注桩扩孔压头的示意图，竖立的立轴（1）与双伸缩单作用多级油缸（5）相连接，立轴（1）的内腔上部装有回位油缸（2），其活塞杆（15）的顶端与前后左右对称分布的4根转动钢丝绳（9）相连接，钢丝绳（9）跨过前后左右对称的4个回位导向轮（4），再分别对称地与两个台形桩模（8）连接，桩模（8）上端通过上扭簧铰链（7）又与上顶板（6）相连接，其中部又与水平放置的行程标尺（10）相连接，标尺（10）可以在标尺滑道（11）中滑移，其左端设有可在标尺（10）上改变固定位置的限位触点（13）。立轴（1）外部装有负载均衡器（3），其外径略小于桩孔内径，两者间隙在3～10毫米，起着定位之作用，使双伸缩单作用多级油缸（5）立轴（1）不会偏斜，防止孔壁之塌方。双伸缩单作用多级油缸（5）下方装有定位头（14），也使双伸缩单作用多级油缸（5）和立轴（1）保持正确位置，双伸缩单作用多级油缸（5）两侧各设有一行程开关（12），当桩模（8）向左右两侧扩移到极限位置时，触点（13）碰撞行程开关（12），使油缸（5）停止动作。

为了提高双向伸缩，单作用多级油缸（5）对各种土质地耐力的适应能力，其额定压力可以在15～32MPa之间调正，最细的末级活塞直径必须限定为150～250mm，各级活塞杆材料可选用27SiMn，30CrMo，35CrMo或38CrMoALA等合金结构钢。