新型挤扩抗拔桩倒伞骨锥形成孔器的制作方法

本实用新型属于抗拔桩技术领域，尤其涉及一种新型挤扩抗拔桩倒伞骨锥形成孔器。

背景技术：

抗拔桩是应用于建筑工程地下结构如果有在低于周边土壤水位的部分时，为了抵消土壤中水对结构产生的上浮力而打的桩，主要依靠桩身与土层的摩擦力来抵抗轴向拉力。

抗拔桩分为等截面和非等截面桩，由于等截面抗拔竖桩在受到较大的上拔力量时，特别是超过他的耐受力时，上拔的距离越多，抗浮力越小。为了提高这种高桩的抗拔力量，加大桩对土体依赖力量，开始使用非等面积抗拔桩。相较于等截面抗拔桩，非等截面桩具有很大的优势。但是非等截面桩也存在结构复杂、施工困难等问题。

借鉴挤扩支盘桩成孔方式，能够简化施工方法，加快效率。但是挤扩支盘桩现有施工机械只有双侧挤扩液压支盘来进行收缩和扩张，在支盘扩张过程中需要不断的旋转角度以达到环形支盘360°的设计要求，导致结果施工效率繁琐，耗时较长。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种新型挤扩抗拔桩倒伞骨锥形成孔器。

这种新型挤扩抗拔桩倒伞骨锥形成孔器，包括外活塞管、内活塞管、圆环桶、承力杆、连杆、下铰链、圆环桶盖、上铰链、上角度控制器和下角度控制器；钻孔灌注桩的周围外侧设置侧桩形成挤扩抗拔桩，侧桩由倒伞骨形状的侧桩单元构成，侧桩单元为斜向侧桩，斜向侧桩呈斜放射状位于钻孔灌注桩的周围；所述圆环桶上端设有圆环桶盖，圆环桶盖中心设有外活塞管；外活塞管内设有内活塞管，外活塞管与内活塞管活动连接；承力杆呈斜放射状均匀设置在圆环桶周围的预留孔内，承力杆与圆环桶活动连接；承力杆底端通过上铰链连接连杆，连杆一端连接承力杆，另一端通过下铰链连接内活塞管；下铰链上方对应每个连杆均设有上角度控制器，下铰链下方对应每个连杆均设有下角度控制器。

作为优选:侧桩位于不同的土层。

作为优选:斜向侧桩的直径为钻孔灌注桩直径的0.1～0.2，斜向侧桩的长度为钻孔灌注桩直径的0.2～0.4；斜向侧桩与水平面呈30～60°夹角。

作为优选:圆环桶、圆环桶盖和外活塞管焊接为一体。

作为优选:上角度控制器为大刚度的楔形体结构，截面三角形为直角三角形；下角度控制器为大刚度的长方体结构。

作为优选:承力杆的直径为钻孔灌注桩直径的0.1～0.2，承力杆伸入泥土的长度为钻孔灌注桩直径的0.2～0.4；承力杆轴线与圆环桶上的预留孔轴线平行并与水平方向呈30～60°角。

本实用新型的有益效果是:

1、本实用新型倒伞骨形挤扩抗拔桩将原挤扩支盘灌注桩的承力盘变成像倒置伞骨的承力杆，可以提高桩体与土体接触的面积，提高桩身摩擦力，因此可提高单桩抗拔力。

2、本实用新型使用新式倒伞骨形机械设备，可以优化施工方案，根据具体地质条件进行数控，使数据更加精确。

3、本实用新型的成孔器可以接到应用比较广泛的DX液压挤扩装置，替换原挤扩装置端部，进行抗拔桩的施工，应用性比较广泛，比较方便。

4、本实用新型倒伞骨形桩基的使用能够得到显著的经济效益，由于较大幅度的提高了单桩的承载力，从而在荷载相同的情况下，可比普通灌注桩缩短桩长、减小桩径或者减少桩数，乃至减小承台尺寸，因此能节省投资、缩短工期。

5、本实用新型的上下角度控制器可以间接控制承力杆刺入土体深度，控制侧桩长度。

附图说明

图1是本实用新型的剖面示意图；

图2是本实用新型的正视图；

图3是本实用新型的俯视图；

图4是本实用新型的仰视图；

图5是本实用新型的轴侧图；

图6是新型挤扩抗拔桩的剖面示意图；

附图标记说明：外活塞管1、内活塞管2、圆环桶3、承力杆4、连杆5、下铰链6、圆环桶盖7、上铰链8、上角度控制器9、下角度控制器10。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

所述的新型挤扩抗拔桩，在钻孔灌注桩的基础上设置有侧桩，侧桩设置在钻孔灌注桩的外侧，侧桩由若干倒伞骨形状的侧桩单元构成，侧桩单元为斜向侧桩，斜向侧桩呈斜放射状位于钻孔灌注桩的周围。

侧桩位于不同的土层。斜向侧桩的直径为钻孔灌注桩直径的0.1～0.2，长度为钻孔灌注桩桩径的0.2～0.4。斜向侧桩与水平面呈30～60°夹角,优选为45°夹角。

所述的新型挤扩抗拔桩倒伞骨锥形成孔器,包括外活塞管1、内活塞管2、圆环桶3、承力杆4、连杆5、下铰链6、圆环桶盖7、上铰链8、上角度控制器9、下角度控制器10。圆环桶3上端设有圆环桶盖7，圆环桶盖7中心设有外活塞管1，圆环桶3、圆环桶盖7、外活塞管1三者焊接为一体。外活塞管1内设有内活塞管2，两者可相对移动。承力杆4呈斜放射状均匀设置在圆环桶3周围的预留孔内，承力杆4与圆环桶3活动连接。承力杆4底端通过上铰链8连接连杆5，连杆5一端连接承力杆4，另一端通过下铰链6连接内活塞管2，在内活塞管2相对于圆环桶3向上移动时承力杆4被推动伸出圆环桶3桶壁。上角度控制器9、下角度控制器10设在内活塞管2上，下铰链6上方20mm处对应每个连杆5均设有上角度控制器9，上角度控制器9是大刚度的楔形体结构，截面三角形为直角三角形，斜边与内活塞管2夹角为15度；下铰链6下方20mm处对应每个连杆5均设有下角度控制器10，下角度控制器10是大刚度的长方体结构，与内活塞管2夹角为90度；角度控制器起到限位作用，承力杆4伸出圆环桶3的长度由上角度控制器9和下角度控制器10控制，即当收回承力杆4时上角度控制器9能限制住连杆5的继续运动，结束收回，当伸出承力杆4时下角度控制器10能限制连杆5的继续运动，结束打孔。

承力杆4的直径为钻孔灌注桩直径的0.1～0.2，伸入泥土的长度为钻孔灌注桩直径的0.2～0.4。承力杆4轴线与圆环桶3上的预留孔轴线平行并与水平方向呈45°角。

所述的新型挤扩抗拔桩倒伞骨锥形成孔器的施工方法，包括以下步骤：

1)普通灌注桩成孔；

2)根据土样确定性质良好土层的深度；

3)放入倒伞骨锥形成孔器于孔底部，固定装置，通过电脑控制端进行对内外活塞管的液压操作，使外活塞管1向下位移，内活塞管2向上位移，将承力杆4推出直到下角度控制器10阻止内活塞管2位移，承力杆4打入土体预计深度，承力杆4停止移动，在桩身某处打出相应倒伞骨形孔道；

4)撤销液压装置油压值，内活塞管2向下位移，外活塞管1向上位移，当上角度控制器9阻止内活塞管2继续位移时达到预计位置，承力杆4重新被拉回到圆环桶3内；然后向上提拉装置于性质良好土层某高度处，固定装置，继续进行倒伞骨成孔；

5)重复倒伞骨成孔步骤直至完成各土层成孔；

6)回收装置，清洗装置并保养。

本实用新型的工作过程与工作原理是：在实验土槽中安装放置本试验装置，然后进行成孔试验，在不断泵送液压油增大油压的情况下，承力杆4刺入土体，形成倒伞骨形桩型，实现提高单桩抗拔力。

所述的新型挤扩抗拔桩倒伞骨锥形成孔器由若干个机构依次连接而成，包括液压驱动单元、承力杆钻孔单元。

液压驱动单元：由电子设备控制内活塞管2与外活塞管1相应压力值。地面储油罐中的液压油，能够根据电子计算机中预先输入的压力值(此压力值由承力杆4刺入土体所需长度相对应的油压控制)，根据相应程序，将压力值转换成所需泵送的液压油体积，通过液压泵送装置，将液压油源源不断地通过泵油管泵送到液压油中继器中，从而使内外活塞管伸缩产生相对位移。

承力杆钻孔单元：在控制端输入预先压力值，外活塞管1向下移动，内活塞管2向上移动产生相对位移，将承力杆4推出直到下角度控制器10阻止内活塞管2位移，承力杆4打入土体预计深度，承力杆4停止移动，在桩身某处打出相应倒伞骨形孔道。撤销油压值，液压油回灌进入储油罐中，内外活塞管所受油压消失时，内活塞管2向下位移，外活塞管1向上位移，当上角度控制器9阻止内活塞管2继续位移时达到预计位置，承力杆4重新被拉回到圆环桶3内。

通过上述试验装置的协调运作，使控制端可以按特定顺序分别控制各单位运行，进而得到相应桩型。

因为此桩的承力杆4长度有限，与桩直径相比，只有桩径的四分之一到三分之一，且承力杆4直径小，因此，当进行倒伞骨桩形承力杆成孔时，能有效防止或减少其塌孔等情况，便于施工。