本实用新型专利技术公开了一种具有桩侧自膨胀扩大器的预制管桩结构，属于桩基础工程领域。本实用新型专利技术在预制管桩的桩身上设置了桩侧自膨胀扩大器，在该桩侧自膨胀扩大器中通过可扩径外套筒、内套筒和环形底板共同围合形成向上开口的环形槽，并在环形槽中填充吸水能够膨胀的膨胀材料，通过向环形槽中注水，即可使膨胀材料吸水膨胀，推动可扩径外套筒向外打开扩展直径。而且进一步通过继续通过注液管道向环形槽中注入混凝土或水泥浆等形式的注浆浆液，使其充满环形槽和内套筒与预制管桩之间的环形间隙并固化后，即可形成桩身扩大结构。该桩身扩大结构能够提高预制管桩的承载能力和抗拔能力，而且能对混凝土桩、钢桩等多种材料的预制桩进行适用。桩进行适用。桩进行适用。
【技术实现步骤摘要】
一种具有桩侧自膨胀扩大器的预制管桩结构
[0001]本技术属于桩基础工程领域，具体涉及一种具有桩侧自膨胀扩大器的预制管桩结构。
技术介绍
[0002]挤扩桩作为一种新桩型，通过沿桩身不同位置设置承力盘或分支，改变桩的荷载传递和受力机理，具有大幅增加桩基承载力、抗震性好、沉降变形小等优点。例如，申请号为CN201010264525.8的专利技术专利公开了一种预制挤扩桩及其施工方法与施工机械设备，施工方法包括以下步骤：将底部连接有桩塞的中空的预制桩沉入预定深度；移开桩塞，并将未凝结的桩体材料灌入中空的预制桩；使未凝结的桩体材料挤入中空的预制桩下部的土体中，形成桩底扩大段；重复上述步骤，直至桩底扩大段满足要求。该种桩型由于设置了桩底扩大段，因此大幅度提高了目前广泛应用的PHC管桩、空心方桩等预制桩的端部承载力，可作为抗拔、抗压承载桩。
[0003]经过多年实践证明，挤扩桩技术可靠，经济效益显著，应用前景十分广阔。但挤扩桩通常只能应用于钻孔灌注桩，其桩身需要现场施工才能实现，存在施工工期较长，施工质量不易保证的缺陷。
[0004]预制管桩是在工厂中直接预制后进行现场打桩的桩型，预制管桩近年来使用范围越来越广泛，这取决于它制造流水化、运输方便、施工快速等优点，可以很大程度上降低成本。但是预制管桩的整体结构往往是预先在工厂中模板化加工而成的，在实际现场施工时很难进行调整，因此其存在灵活性差、无法适应于不同土质情况的问题。特别是对于深厚软土层分布广泛、对基础的承载力要求较高的软土地基，预制管桩往往无法具有充足的承载能力，因此难以适用于软土地基中。因此，如何将在预制管桩中灵活地根据实际场地情况调整桩基承载力，是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于解决现有技术中预制管桩无法灵活地根据实际场地情况调整桩基承载力的问题，并提供一种具有桩侧自膨胀扩大器的预制管桩结构。
[0006]本技术所采用的具体技术方案如下：
[0007]一种具有桩侧自膨胀扩大器的预制管桩结构，其包括预制管桩、桩侧自膨胀扩大器、桩靴和注液管道；
[0008]所述桩侧自膨胀扩大器同轴套于预制管桩的桩身上，桩靴安装于预制管桩的底部桩端上；
[0009]所述桩侧自膨胀扩大器包括同轴内外嵌套的内套筒和可扩径外套筒，内套筒底部具有突出可扩径外套筒底部的伸长段，且内套筒的内径大于所述预制管桩的外径，所述伸长段底部设有将内套筒环绕箍紧在预制管桩桩身上的卡箍；可扩径外套筒的底部与内套筒之间保持间隔且通过环形底板进行密封，可扩径外套筒、内套筒和环形底板共同围合形成
向上开口的环形槽；
[0010]可扩径外套筒由若干固定板和折叠组件交替拼接而成，且与环形底板之间构成转动连接；任意两块固定板之间设置一个折叠组件，每个折叠组件包含两块折叠板和三个铰接件，两块折叠板各自的内侧边之间通过一个铰接件转动连接，两块折叠板的外侧边分别通过一个铰接件与所在侧的固定板转动连接；可扩径外套筒上的每个折叠组件均具有折叠和展开两种形态，在折叠形态中两块折叠板被折叠于所述环形槽中，而在展开形态中两块折叠板平铺展开并与固定板处于同一倒置圆台的侧面上；
[0011]所述环形槽中填充有吸水能够膨胀的膨胀材料，且所有折叠组件均处于折叠形态时可扩径外套筒的底面直径大于顶面直径但小于桩靴的直径，所有折叠组件均处于展开形态时可扩径外套筒的顶面直径大于底面直径；所述内套筒上开设有贯通筒壁的溢浆口，且溢浆口的高度低于所有折叠组件均处于展开形态时的可扩径外套筒顶面高度；
[0012]所述注液管道沿预制管桩外部安装，且其底部出口伸入所述环形槽中。
[0013]作为优选，所述可扩径外套筒中，所述固定板呈等腰梯形，所述折叠板呈直角三角形，两块折叠板拼接成倒置的等腰三角形，且等腰梯形的腰长与等腰三角形的腰长相等；固定板与折叠板之间通过腰边拼接，所有固定板的底部通过铰接件贴合固定在环形底板的外圆周上；可扩径外套筒中的折叠组件初始均处于折叠形态，在受到沿预制管桩径向的推力时向外放倒扩展并转变为展开状态，从而实现可扩径外套筒顶部直径的扩大。
[0014]作为优选，所述铰接件为合页连接件。
[0015]作为优选，所述膨胀材料为吸水树脂。
[0016]作为优选，所述内套筒、可扩径外套筒和环形底板均采用刚性金属材料制成。
[0017]作为优选，所述内套筒中具有多个溢浆口，且各溢浆口绕筒体环向均匀分布。
[0018]作为优选，所述注液管道有多条，其顶部入口均伸出桩顶，而底部出口环向均匀分布于所述环形槽中。
[0019]作为优选，所述预制管桩为混凝土桩或钢桩。
[0020]作为优选，所述内套筒的顶部高度低于所有折叠组件均处于展开形态时的可扩径外套筒顶面高度。
[0021]作为优选，所述可扩径外套筒中每块固定板的底部通过铰接件与环形底板的外圆周转动连接。
[0022]本技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
[0023]本技术在预制管桩的桩身上设置了桩侧自膨胀扩大器，在该桩侧自膨胀扩大器中通过可扩径外套筒、内套筒和环形底板共同围合形成向上开口的环形槽，并在环形槽中填充吸水能够膨胀的膨胀材料，通过向环形槽中注水，即可使膨胀材料吸水膨胀，推动可扩径外套筒向外打开扩展直径。进一步通过继续通过注液管道向环形槽中注入混凝土或水泥浆等形式的注浆浆液，使其充满环形槽和内套筒与预制管桩之间的环形间隙并固化后，即可形成桩身扩大结构。该桩身扩大结构能够提高预制管桩的承载能力和抗拔能力。本技术在预制管桩上采用挤扩桩原理形成了可变直径的桩身扩大结构，相对于常规扩底灌注桩，施工步骤少，耗时短，而且能对混凝土桩、钢桩等多种材料的预制桩进行适用。
附图说明
[0024]图1为一种具有桩侧自膨胀扩大器的预制管桩结构的示意图；
[0025]图2为桩侧自膨胀扩大器的结构示意图；
[0026]图3为桩侧自膨胀扩大器的剖面图；
[0027]图4为桩侧自膨胀扩大器处于折叠状态的俯视示意图；
[0028]图5为图4中的A位置放大图；
[0029]图6为桩侧自膨胀扩大器处于展开状态的俯视示意图；、
[0030]图7最终形成的预制管桩桩侧扩大结构示意图。
[0031]图中附图标记为：预制管桩1、桩侧自膨胀扩大器2、桩靴3、注液管道4、内套筒201、可扩径外套筒202、卡箍203、溢浆口204、膨胀材料205、环形底板206、固定板221、折叠板222、铰接件223。
具体实施方式
[0032]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。本实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有桩侧自膨胀扩大器的预制管桩结构，其特征在于，包括预制管桩(1)、桩侧自膨胀扩大器(2)、桩靴(3)和注液管道(4)；所述桩侧自膨胀扩大器(2)同轴套于预制管桩(1)的桩身上，桩靴(3)安装于预制管桩(1)的底部桩端上；所述桩侧自膨胀扩大器(2)包括同轴内外嵌套的内套筒(201)和可扩径外套筒(202)，内套筒(201)底部具有突出可扩径外套筒(202)底部的伸长段，且内套筒(201)的内径大于所述预制管桩(1)的外径，所述伸长段底部设有将内套筒(201)环绕箍紧在预制管桩(1)桩身上的卡箍(203)；可扩径外套筒(202)的底部与内套筒(201)之间保持间隔且通过环形底板(206)进行密封，可扩径外套筒(202)、内套筒(201)和环形底板(206)共同围合形成向上开口的环形槽；可扩径外套筒(202)由若干固定板(221)和折叠组件交替拼接而成，且与环形底板(206)之间构成转动连接；任意两块固定板(221)之间设置一个折叠组件，每个折叠组件包含两块折叠板(222)和三个铰接件(223)，两块折叠板(222)各自的内侧边之间通过一个铰接件(223)转动连接，两块折叠板(222)的外侧边分别通过一个铰接件(223)与所在侧的固定板(221)转动连接；可扩径外套筒(202)上的每个折叠组件均具有折叠和展开两种形态，在折叠形态中两块折叠板(222)被折叠于所述环形槽中，而在展开形态中两块折叠板(222)平铺展开并与固定板(221)处于同一倒置圆台的侧面上；所述环形槽中填充有吸水能够膨胀的膨胀材料(205)，且所有折叠组件均处于折叠形态时可扩径外套筒(202)的底面直径大于顶面直径但小于桩靴(3)的直径，所有折叠组件均处于展开形态时可扩径外套筒(202)的顶面直径大于底面直径；所述内套筒(201)上开设有贯通筒壁的溢浆口(204)，且溢浆口(204)的高度低于所有折叠组件均处于展开形态时的可扩径外套筒(202)顶面高度；所述注液管道(4)沿预制管桩(1)外部安装，且其底部出口伸入所述环形...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈统，梁一然，付伟，汪悦，王奎华，甘欣，耿少寒，
申请(专利权)人：中天建设集团有限公司，
类型：新型
国别省市：
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