专利名称：沉管灌注桩自历扩展器的制作方法
技术领域：
本发明属于建筑技术领域，特别涉及沉管的改进。
背景技术：
目前在建筑施工中，建筑物的地基处理时通常大面积网格式预埋桩尖。在桩尖预埋施工中，机械台架、振压，容易使桩尖破碎，造成沉管又称模管桩尖陷入塞管；连续高速施工，地基高度压缩，使成桩飘移，桩身和桩尖分离，无法使单桩起到承载，桩身缩小变形；而沉管的反复倒插，影响周边成桩混凝土凝结，破坏地基塑状，分散桩身成型，降低单桩承载力，特别是拔管成桩充盈系数达不到设计规范，严重影响基础工程质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种在基础施工中无需预埋桩尖的沉管灌注桩自历扩展器，以提高工程质量，减少工序。
本发明包括模管，其特征在于由多片弧面叶瓣组成的锥形桩尖，每一叶瓣上端直边与焊连在模管底端的铰链可转动连接，模管下端外套有钢套，钢套上下段内壁分别固连定位环，其中上定位环内径与模管外径配合，下定位环的内径小于锥形桩尖的上底直径。下定位环的内圆上大下小，与锥形桩尖锥度配合。每相邻活瓣的两个斜边可密贴交接。
本发明在沉管下端铰轴连接由弧面三角叶瓣组成的圆锥形可张合桩尖，使沉管下降到设计标高后，沉管内形成锥尖圆柱空腔，灌注混凝土后拔出沉管，桩尖的扩展使桩柱与桩尖自然成一体，无需预埋桩尖工序；在沉管过程中缓解阻力，降低土体挤压，避免原来沉管反复倒插现象，提高施工效率和工程质量。据试验，使用本装置与桩尖预埋式对比，充盈系数可提高0.1～0.2，达到大于1的规范要求，对与推广大口径沉管灌注桩的应用，具有积极意义。另外，本发明沉管灌桩及注砂碎石桩等，可应用到机场、堆场、围护、高速公路软土路基等处理。
图1为本发明实施例结构示意图，图2为模管下端形状示意图，图3为叶瓣形状图，图4～图8为使用过程示意图。
具体实施例方式参照图1、图2、图3，模管1底端周沿开有数个缺口1-1，其内焊连铰链4，每个铰链的动套焊连一片弧面三角叶瓣7，使每片叶瓣可径向摆动。为了减少碰到硬质地层对瓣尖的磨损，可在每个瓣尖镶嵌硬质合金，以延长使用寿命。模管1外壁下端缺口1-1上方焊连一卡位环5。模管1下端套有钢套3，两者可向对滑动，钢套3上下沿口各焊连上定位环2、下定位环6，其中下定位环6内圆上大下小成斜面，对活动叶瓣7组合构成锥形导向作用。当模管1下沉时，卡位环5与下定位环6相顶，叶瓣7伸出钢套3下成锥形桩尖；当模管1被上拔时，卡位环5与上定位环2相顶带动钢套3上升，同时叶瓣7缩进钢套3内，在管内物料重力作用下扩张。为了在下沉时防止外界沙石泥水进入模管内，每片叶瓣7的两个斜边制有互相配合的台阶状7-1，或安装橡胶密封条，以保持相邻叶瓣接合边的密封。从加工方便出发，两斜边可制成相同角度的斜面，同样可达到密封效果。
工作过程图4用人字形钢索扣住钢套3将模管吊悬至预定桩位，这时叶瓣7缩进钢套3内呈扩张状。
图5模管吊移到位，脱离人字形钢索后，叶瓣7受下定位环6导向作用伸出钢套3下端呈锥形桩尖并与地面10接触。
图6模管1开始受机械压力垂直下沉并至预定标高，这时模管内保持空腔。
图7放入钢筋骨架8后振动灌注混凝土9至填满模管1。
图8上拔模管1，叶瓣7缩进钢套3并扩展，管内的混凝土等物留在原位，桩尖与桩身自然灌注成一体。
模管1比较长，视建筑物重量，一般模管均在20米长以上，制作时，可以直接在模管1底沿开缺口组装，也可先按模管直径制作一段较短的模管，按本发明结构制作后，上端再与长模管焊连。
权利要求
1.一种沉管灌注桩自历扩展器，包括模管(1)，其特征在于由多片弧面叶瓣(7)组成的锥形桩尖，每一叶瓣上端直边与焊连在模管(1)底端的铰链(4)可转动连接，模管(1)下端外套有钢套(3)，钢套(3)上下段分别固连定位环(2)、(6)，其中上定位环(2)内径与模管(1)外径配合，下定位环(6)的内径小于锥形桩尖的上底直径。
2.根据权利要求1所述的自历扩展器，其特征在于下定位环(6)的内圆上大下小，与锥形桩尖锥度配合。
3.根据权利要求1所述的自历扩展器，其特征在于每相邻活瓣的两个斜边可密封交接。
4.根据权利要求1所述的自历扩展器，其特征在于组成锥形桩尖的多片弧面叶瓣(7)的每片叶瓣尖端镶嵌硬质合金。
全文摘要
本发明是一种沉管灌注桩自历扩展器，包括模管，由多片弧面叶瓣组成的锥形桩尖，每一叶瓣上端直边与焊连在模管底端的铰链可转动连接，模管下端套有钢套，钢套上下段内壁分别固连定位环，其中上定位环内径与模管外径配合，下定位环的内径小于锥形桩尖的上底直径。本发明可提高施工效率和工程质量，充盈系数可提高0.1～0.2。
文档编号E02D5/34GK1600996SQ20041006741
公开日2005年3月30日 申请日期2004年10月19日 优先权日2004年10月19日
发明者吴金钿 申请人:吴金钿