专利名称：多节挤扩螺旋沉管桩的装置及其工法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在工程建筑领域的沉管挤扩装置及其工法，尤其涉及一种在建筑施工中的多节挤扩沉管灌注桩及其工法，以用于建筑工程地基处理的工作。
背景技术：
近年来沉管桩技术的广泛应用，无论振动沉管还是静压沉管，都能获得快速、简捷、低价的效果，倍受开发商的欢迎，然而近年来在具体实施施工中存在许多问题，尤其是在挤土效应问题上，问题多多，如在其他的桩满足不了承载力的情况下，桩数要增加，桩间距要减小，内应力得不到释放，挤土效应更大，在成桩拔管的过程中，经常出现断桩，缩径等问题。为了提高承载力，又出现了夯扩沉管桩，虽然增加了承载力，同时也增加了震动和噪音。
发明内容
本发明的目的在于设计一种螺旋沉管挤扩装置，在沉管和浇注的过程中，先将此装置边转动边振动打入或静压转动将沉管打入地下，下钢筋笼，然后浇注混凝土。这时，三组或六组的挤扩臂向外张开，形成侧向的扩大岔腔，然后将挤扩臂收回，提管，再挤扩，再收回，再提管，如此往复，直至将管提出地面。这样就形成了多节、多岔的挤扩沉管灌注桩。由此，就充分利用了各土层的承载力，有效地解决了承载力不足的问题。因此，桩间距可增大，桩数可减少，桩长可减短且无噪音。由于此装置的结构为底部是镶有弓压臂的外管，直径较大，上部是较细的外管，镶有小螺旋叶片，小螺旋叶片将部分土排除于地面，这样的桩又成为部分的挤土、排土桩，有效解决了挤土效应问题，保证了施工质量，提高了施工速度，使施工成本大幅度降低。
本发明是这样实现的螺旋挤扩沉管装置是由外管加螺旋叶片、内管、上下弓压臂、轴销、锁定块、油缸、液压马达及振动器组成的。其中，外管外部镶有螺旋叶片，外管下端连水泥头，由外管通过轴销连接下弓压臂，下弓压臂又通过轴销与上弓压臂连接，上弓压臂又通过轴销与内管连接，内管同时又与外管进行套接，且内管上部通过轴销与活塞杆进行连接。活塞杆与活塞连接，活塞置于油缸内部。进油管和出油管分别与油缸进行连接。振动器、液压马达与外管上端进行连接。液压马达下方外管的上方有浇注口。
多节挤扩螺旋沉管桩的工法为首先将该沉管装置通过振动转动或静压转动打入地下；第二，将钢筋笼吊入管中；第三，浇注混凝土将挤扩油缸连接在管的上端进行挤扩；第四，振动提管一定高度再次进行挤扩、收回；再提管、再挤扩、再收回且补充相应量的混凝土；直至完全从孔中将管提出，成桩。
本发明的积极效果在于充分利用了各土层的承载力，有效地解决了承载力不足的问题。由于是多节的扩大头，使桩身强度大大提高，桩间距可增大，桩数可减少，桩长也可缩短，再由于此装置的结构为底部是外径较大的外管，上部的外管镶有小螺旋叶片，小螺旋叶片将部分土排除于地面，这样的桩就成为了部分挤土、排土桩，有效解决了挤土效应问题，保证了施工质量且无噪音，提高了施工速度，使此桩变成高效、快速、可靠的新桩型。既可浇注混凝土作为刚性桩，又可用粉煤灰和水泥等搅拌浇注作为复合地基来应用，使施工成本大幅度降低。
图1，为本发明结构示意图；图2，为本发明六组弓压臂仰视结构示意图；图3，为本发明三组弓压臂仰视结构示意图。
具体实施例方式如图1所示外管2下端连接水泥头1，外管2通过轴销3连下弓压臂4，下弓压臂4通过轴销5连上弓压臂6，上弓压臂6通过轴销7连接内管8，外管2与内管8套接，外管外面焊有螺旋叶片20，外管2上部开有浇注口19，外管的浇注口19上部连液压马达18，外管2的液压马达18上面连接振动器17，振动器17上面的外管外面是锁定块9，它通过轴销10与外管2相连，活塞杆16通过轴销11、12与内管8连接，活塞杆16置于油缸13内，油缸13有进油管14、出油管15。
如图2、3所示分别为六组弓压臂和三组弓压臂的仰视结构示意图。
本装置的工法为通过振动器17振动加液压马达18转动，将外管2打入地下，将钢筋笼吊入内管8中，再通过浇注口19浇注混凝土，然后，将油缸13置于沉管的上端，通过锁定块9、轴销10与外管2连接，又通过轴销11，12将活塞杆16与内管8连接，这时，进油管14进油，通过活塞杆16带动内管8向下移动，此时，三组或六组弓压臂4、6通过轴销3、5、7向外张开，充分挤扩后，出油管15进油，活塞杆带动三组或六组弓压臂4、6通过轴销3、5、7回收；此时，沿管的外臂出现一定宽度三组或六组的三角形型腔，也可转动一定角度，重复上述挤扩、收回的工序，经数次挤压，沿管外侧形成连续的陀螺状型腔，上述工序完成后振动提管，往复上述工序挤扩、收回、提管；再挤扩、再收回、再提管，补充管内的混凝土，直至将管提出地面，形成多节扩大头与多组分岔组成的挤扩沉管桩。
权利要求
1.一种多节挤扩螺旋沉管桩的装置，它包括外管、振动器，其特征在于它还包括内管、上下弓压臂、油缸、活塞及活塞杆、轴销、液压马达、水泥头；其中，外管外部镶有螺旋叶片，外管下端连水泥头，外管经轴销连下弓压臂，下弓压臂通过轴销与上弓压臂连接，上弓压臂由轴销连内管，内管同时又与外管套接，内管上部通过轴销与活塞杆连接，活塞杆与油缸内的活塞连接，进油管与出油管分别与油缸连接，振动器、液压马达与外管上端连接，液压马达下方外管的上方有浇注口。
2.一种多节挤扩螺旋沉管桩的装置的工法，其特征在于将螺旋挤扩沉管装置通过振动转动或静压转动打入地下，将钢筋笼吊入管中；浇注混凝土将挤扩油缸连接在管的上端进行挤扩；振动提管一定高度再次进行挤扩、收回；再提管、再挤扩、再收回且补充相应量的混凝土；直至完全从孔中将管提出，成桩。
全文摘要
一种多节挤扩螺旋沉管桩的装置，是由内外管、上下弓压臂、轴销、油缸、液压马达、振动器、水泥头组成的。此装置通过振动转动打入地下，将钢筋笼吊入管中，浇注混凝土，将油缸连接在管上端挤扩，振动提管一定高度再挤扩，收回再提管，再挤扩，再收回，且补混凝土，直至从孔中将管提出，形成多个扩大头、多组分岔的沉管灌注桩。本装置充分利用各土层承载力，由于是多节扩大头，桩身强度高，桩间距大，桩数少。因本装置底部有外径较大的外管且有螺旋叶片能将部分土排除地面，解决了挤土效应，保证了施工质量，且无噪音，工效提高，成本降低。
文档编号E02D5/38GK1800509SQ200510000029
公开日2006年7月12日 申请日期2005年1月5日 优先权日2005年1月5日
发明者贺德新 申请人:北京中阔科技有限责任公司