專利名稱：一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器。
背景技術(shù)：
在土木工程施工過程中，經(jīng)常需要在不同深度的土體中成孔。采用筒形擠擴(kuò)器以小孔徑植入土中設(shè)計(jì)深度再通過擠擴(kuò)器擠擴(kuò)使孔擴(kuò)張達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑的施工技術(shù)具有施工機(jī)具簡(jiǎn)單輕便，施工過程無振動(dòng)、噪聲、泥漿污染等優(yōu)點(diǎn)。而現(xiàn)有的筒形擠擴(kuò)器采用在一節(jié)帶有正反螺紋的中心螺桿上加裝一對(duì)正反螺母，正反螺母上鉸接若干支撐桿對(duì)，支撐桿對(duì)的另一端鉸接在支撐梁上，在支撐梁上加裝擴(kuò)展葉片構(gòu)成一個(gè)擠擴(kuò)單元，若干擠擴(kuò)單元連接后達(dá)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。這種筒形擠擴(kuò)器通過旋轉(zhuǎn)中心螺桿帶動(dòng)正反螺母相向運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使支撐桿對(duì)擴(kuò)張，推動(dòng)擴(kuò)展葉片打開，從而達(dá)到擠擴(kuò)的目的。此種筒形擠擴(kuò)器的缺點(diǎn)在于一對(duì)正反螺母必須從中心螺桿的兩端分別安裝，致使擠擴(kuò)器的中心螺桿必須按擠擴(kuò)單元分節(jié)制作，而后逐節(jié)連接制成。這樣的制作方法加大了擠擴(kuò)器制作過程難度，對(duì)中心螺桿剛度亦有不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種筒形擠擴(kuò)器，可以采用單向連續(xù)螺紋的中心螺桿，并且中心螺桿上所有需安裝的裝置可以從中心螺桿的同一端依次旋入指定位置進(jìn)行安裝。本發(fā)明提供的一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器，其結(jié)構(gòu)組成如下該擠擴(kuò)器主要由中心螺桿(I)、中心螺母(A)、轉(zhuǎn)動(dòng)控制器(M)、支撐桿對(duì)(G)、支撐梁(F)和擴(kuò)展葉片(B)構(gòu)成。中心螺桿(I)上套有若干對(duì)中心螺母(A)和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器(M) (一個(gè)中心螺母(A)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)控制器(M)為一對(duì))。中心螺母(A)和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器(M)上鉸接支撐桿對(duì)(G)，支撐桿對(duì)(G)的另一端鉸接在支撐梁(F)上，支撐梁(F)外連擴(kuò)展葉片
(B)0擠擴(kuò)器的中心螺桿(I)、轉(zhuǎn)動(dòng)控制器(M)、支撐桿對(duì)(G)、支撐梁(F)、擴(kuò)展葉片(B)等構(gòu)件可以采用滿足力學(xué)性能要求的各種材料，如碳素鋼、合金鋼、鋁合金、鈦合金、工程塑料等，不同構(gòu)件可以采用不同的材料。本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)動(dòng)控制器(M)可以有下幾種形式1)轉(zhuǎn)動(dòng)控制器(M)由一固定于中心螺桿(I)上的可隨中心螺桿(I)轉(zhuǎn)動(dòng)的支承檔
(C)和支承于支承檔(C)上的可相對(duì)于中心螺桿(I)轉(zhuǎn)動(dòng)的承力環(huán)(D)構(gòu)成，支承檔(C)和承力環(huán)(D)之間采用公知的各種滾動(dòng)摩擦方式，如可以采用類似于滾動(dòng)軸承中的滾子的結(jié)構(gòu)，包括圓珠滾子、圓柱滾子、圓錐滾子、滾針等。支承檔(C)內(nèi)壁帶有與中心螺桿(I)相吻合的螺紋，旋套在中心螺桿(I)的設(shè)計(jì)位置，并通過銷釘(K)固定在中心螺桿(I)上；承力環(huán)(D)上無螺紋，套裝在中心螺桿(I)上且不與中心螺桿(I)相接觸，支撐桿對(duì)(G)中的下支撐桿鉸接在承力環(huán)(D)上，上支撐桿鉸接在中心螺母(A)上，簡(jiǎn)稱為滾動(dòng)摩擦型。中心螺桿(I)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)支承檔(C)隨中心螺桿(I)轉(zhuǎn)動(dòng)，承力環(huán)(D)與支承檔(C)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于支承檔(C)的作用使承力環(huán)(D)不能在軸向向下運(yùn)動(dòng)。支承檔(C)和承力環(huán)(D)材料可采用具有足夠強(qiáng)度的任意材料，如碳素鋼、合金鋼、鋁合金、鈦合金、不銹鋼、高強(qiáng)工程塑料等。2)轉(zhuǎn)動(dòng)控制器(M)由一固定于中心螺桿⑴上的可隨中心螺桿⑴轉(zhuǎn)動(dòng)的支承檔(C)和支承于支承檔(C)上的可相對(duì)于中心螺桿(I)轉(zhuǎn)動(dòng)的承力環(huán)(D)構(gòu)成，支承檔(C) 和承力環(huán)(D)之間采用公知的各種滑動(dòng)摩擦形式，如可以采用類似于滑動(dòng)軸承中兩滑動(dòng)副之間的潤(rùn)滑方式，主要有流體潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑、干摩擦等。支承檔(C)內(nèi)壁帶有與中心螺桿 (I)相吻合的螺紋，旋套在中心螺桿(I)的設(shè)計(jì)位置，并通過銷釘(K)固定在中心螺桿(I) 上；承力環(huán)(D)上無螺紋，套裝在中心螺桿(I)上并不與中心螺桿(I)相接觸，支撐桿對(duì)(G) 中的下支撐桿鉸接在承力環(huán)(D)上，上支撐桿鉸接在中心螺母(A)上，簡(jiǎn)稱為滑動(dòng)摩擦型。 中心螺桿(I)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)支承檔(C)隨中心螺桿(I)轉(zhuǎn)動(dòng)，承力環(huán)(D)與支承檔(C)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)， 由于支承檔(C)的作用使承力環(huán)(D)不能在軸向向下運(yùn)動(dòng)。支承檔(C)可以采用能夠滿足強(qiáng)度要求并且耐磨的任意材料，如球墨鑄鐵，也可采用在能夠滿足強(qiáng)度要求的材料表面鍍一層耐磨材料的方式。承力環(huán)(D)材料可采用具有足夠強(qiáng)度的任意材料，如碳素鋼、合金鋼、鋁合金、不銹鋼、高強(qiáng)工程塑料等。3)轉(zhuǎn)動(dòng)控制器(M)由一軸承(H)和套裝在軸承(H)外的支承座(J)構(gòu)成。軸承 (H)的內(nèi)圈內(nèi)壁帶有與中心螺桿(I)相吻合的螺紋，旋套在中心螺桿(I)的設(shè)計(jì)位置，并在軸承(H)的上下兩側(cè)各安裝一個(gè)銷釘(K)使軸承(H)固定在中心螺桿(I)上；支承座(J) 套裝在軸承(H)上，與軸承(H)可焊接或粘接固定，支撐桿對(duì)(G)中的下支撐桿鉸接在支承座(J)上，上支撐桿鉸接在中心螺母(A)上，簡(jiǎn)稱為軸承型。中心螺桿(I)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸承(H) 內(nèi)圈隨螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，而軸承(H)外圈和支承座(J)不隨中心螺桿(I)轉(zhuǎn)動(dòng)。軸承(H)可以選用止推滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)推力軸承、雙列深溝球軸承等公知的既能承受徑向荷載又能承受軸向荷載的軸承，支承座(J)材料可以采用具有足夠強(qiáng)度的任意材料，如碳素鋼、合金鋼、鋁合金、工程塑料等。本發(fā)明提供的一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器，其在土中擠擴(kuò)成孔的過程如下1)將收縮狀態(tài)的擠擴(kuò)器植入土中設(shè)計(jì)深度；2)旋轉(zhuǎn)中心螺桿(I)，使中心螺母(A)向下運(yùn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)動(dòng)控制器(M)不在軸向上運(yùn)動(dòng)，中心螺母㈧和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器(M)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)驅(qū)使支撐桿對(duì)(G)向外凸起，推動(dòng)支撐梁 (F)向外運(yùn)動(dòng)，支撐梁(F)頂著擴(kuò)展葉片(B)打開，擴(kuò)展葉片(B)直接擠壓土層，直至擴(kuò)張至設(shè)計(jì)孔徑；3)根據(jù)成孔用途向孔中灌注相應(yīng)材料，然后旋轉(zhuǎn)中心螺桿(I)收起擠擴(kuò)器，或先收起擠擴(kuò)器再向孔中灌注相應(yīng)材料。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)及功效1)本發(fā)明提供的用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器，其中心螺桿所帶的螺紋是單向連續(xù)的，并且中心螺桿上所有需安裝的中心螺母和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器可以從中心螺桿的同一端依次旋入指定位置進(jìn)行安裝，具有加工簡(jiǎn)易、整體性好、剛度高的優(yōu)點(diǎn)。2)本發(fā)明提供的用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器可以實(shí)現(xiàn)將擠擴(kuò)器以較小孔徑植入土中，到達(dá)設(shè)計(jì)深度后通過擠擴(kuò)器擠擴(kuò)使孔徑達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑完成成孔的目的，成孔過程施工機(jī)具簡(jiǎn)單輕便，無振動(dòng)、噪聲、泥漿等污染。


圖Ia——本發(fā)明提供的筒形擠擴(kuò)器收縮狀態(tài)縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖Ib——本發(fā)明提供的筒形擠擴(kuò)器收縮狀態(tài)1-1橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a——本發(fā)明提供的筒形擠擴(kuò)器擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b——本發(fā)明提供的筒形擠擴(kuò)器擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)1-1橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a——本發(fā)明提供的滾動(dòng)摩擦型轉(zhuǎn)動(dòng)控制器縱截面結(jié)構(gòu)示意圖(以裝置E為圓珠滾子為例)；圖北——本發(fā)明提供的滾動(dòng)摩擦型轉(zhuǎn)動(dòng)控制器2-2橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3c——本發(fā)明提供的滾動(dòng)摩擦型轉(zhuǎn)動(dòng)控制器3-3橫截面結(jié)構(gòu)示意圖(以裝置E 為圓珠滾子為例)；圖4a——本發(fā)明提供的滑動(dòng)摩擦型轉(zhuǎn)動(dòng)控制器縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4b——本發(fā)明提供的滑動(dòng)摩擦型轉(zhuǎn)動(dòng)控制器2' -2'橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5a——本發(fā)明提供的軸承型轉(zhuǎn)動(dòng)控制器縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖恥——本發(fā)明提供的軸承型轉(zhuǎn)動(dòng)控制器4-4橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)及符號(hào)說明如下A中心螺母；B擴(kuò)展葉片；C支承檔；D承力環(huán)；E滾子；F支撐梁；G支撐桿對(duì)；H軸承；I中心螺桿J支承座；K銷釘；M轉(zhuǎn)動(dòng)控制器；Ll收縮狀態(tài)擠擴(kuò)器直徑；L2擴(kuò)展后擠擴(kuò)器直徑。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖la、圖讓、圖加和圖2b所示，本發(fā)明提供的一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器，主要由中心螺桿I、中心螺母A、轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M、支撐桿對(duì)G、支撐梁F和擴(kuò)展葉片 B構(gòu)成。所述的中心螺桿I具有單向的外螺紋，中心螺桿I上套有若干對(duì)中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M，一個(gè)中心螺母A和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M為一對(duì)。所述的中心螺桿I與中心螺母A 為螺紋連接，轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M與中心螺桿I為固定連接。中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M上鉸接支撐桿對(duì)G，支撐桿對(duì)G中的上支撐桿均勻鉸接在中心螺母A上，下支撐桿均勻鉸接在轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M上。支撐桿對(duì)G的另一端鉸接在支撐梁F上的同一點(diǎn)，支撐梁F外連擴(kuò)展葉片B。 各構(gòu)件可以采用滿足力學(xué)性能要求的各種材料，如碳素鋼、合金鋼、鋁合金、鈦合金、工程塑料等，不同構(gòu)件可以采用不同的材料。所述的每個(gè)支撐梁F長(zhǎng)度等于中心螺桿I的長(zhǎng)度，每個(gè)擴(kuò)展葉片B的長(zhǎng)度等于中心螺桿I的長(zhǎng)度，擴(kuò)展葉片B的個(gè)數(shù)與支撐梁F的個(gè)數(shù)相同，收縮狀態(tài)時(shí)擴(kuò)展葉片B彼此之間搭接重疊，擴(kuò)展后，擴(kuò)展葉片B收尾順次搭接，形成密閉筒形空間，筒形空間的大小就是需要擠擴(kuò)灌注樁的大小。所述的中心螺桿I上每相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M的間距相等，轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M和中心螺母A在中心螺桿I上間隔分布。本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M可以有以下幾種形式1)如圖3a，轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M由一固定于中心螺桿I上的可隨中心螺桿I轉(zhuǎn)動(dòng)的支承檔C和支承于支承檔C上的可相對(duì)于中心螺桿I轉(zhuǎn)動(dòng)的承力環(huán)D構(gòu)成，支承檔C和承力環(huán)D之間采用公知的各種滾動(dòng)摩擦方式，如可以采用類似于滾動(dòng)軸承中的滾子E的結(jié)構(gòu)，包括 圓珠滾子、圓柱滾子、圓錐滾子、滾針等。支承檔C內(nèi)壁帶有與中心螺桿I相吻合的螺紋，旋套在中心螺桿I的設(shè)計(jì)位置，并通過銷釘K固定在中心螺桿I上；承力環(huán)D上無螺紋，套裝在中心螺桿I上且不與中心螺桿I相接觸，即承力環(huán)D的內(nèi)徑大于中心螺桿I的外徑。支撐桿對(duì)G中的下支撐桿鉸接在承力環(huán)D上，上支撐桿鉸接在中心螺母A上，如圖3a、圖北、 圖3c所示，簡(jiǎn)稱為滾動(dòng)摩擦型。中心螺桿I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支承檔C隨中心螺桿I轉(zhuǎn)動(dòng)，承力環(huán)D 與支承檔C相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于支承檔C的作用使承力環(huán)D不能在軸向向下運(yùn)動(dòng)，只有中心螺母 A沿中心螺桿I可以上下軸向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)支撐桿對(duì)G可以收縮擴(kuò)展，使得支撐梁F和擴(kuò)展葉片B收縮和擴(kuò)展為不同的直徑。支承檔C和承力環(huán)D材料可采用具有足夠強(qiáng)度的任意材料，如碳素鋼、合金鋼、鋁合金、鈦合金、不銹鋼、高強(qiáng)工程塑料等。2)如圖4a、圖4b所示，轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M由一固定于中心螺桿I上的可隨中心螺桿I 轉(zhuǎn)動(dòng)的支承檔C和支承于支承檔C上的可相對(duì)于中心螺桿I轉(zhuǎn)動(dòng)的承力環(huán)D構(gòu)成，支承檔C 和承力環(huán)D之間采用公知的各種滑動(dòng)摩擦形式，如可以采用類似于滑動(dòng)軸承中兩滑動(dòng)副之間的潤(rùn)滑方式，主要有流體潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑、干摩擦等。支承檔C內(nèi)壁帶有與中心螺桿I相吻合的螺紋，旋套在中心螺桿I的預(yù)先設(shè)計(jì)位置，并通過銷釘K固定在中心螺桿I上；承力環(huán)D上無螺紋，套裝在中心螺桿I上并不與中心螺桿I相接觸，即承力環(huán)D的內(nèi)孔直徑大于中心螺桿I的外徑。支撐桿對(duì)G中的下支撐桿鉸接在承力環(huán)D上，簡(jiǎn)稱為滑動(dòng)摩擦型。中心螺桿I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支承檔C隨中心螺桿I轉(zhuǎn)動(dòng)，承力環(huán)D與支承檔C相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于支承檔C 的作用使承力環(huán)D不能在軸向向下運(yùn)動(dòng)，只有中心螺母A沿中心螺桿I可以上下軸向運(yùn)動(dòng)， 中心螺母A的軸向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)上、下支撐桿的連接處向外凸起，，帶動(dòng)支撐梁F和擴(kuò)展葉片B 隨之運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)周向的收縮和擴(kuò)展。支承檔C可以采用能夠滿足強(qiáng)度要求并且耐磨的任意材料，如球墨鑄鐵，也可采用在能夠滿足強(qiáng)度要求的材料表面鍍一層耐磨材料的方式。承力環(huán)D材料可采用具有足夠強(qiáng)度的任意材料，如碳素鋼、合金鋼、鋁合金、不銹鋼、高強(qiáng)工程塑料等。3)如圖5a、圖恥所示，轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M由一軸承H和套裝在軸承H外的支承座J構(gòu)成。軸承H的內(nèi)圈內(nèi)壁帶有與中心螺桿I相吻合的螺紋，旋套在中心螺桿I的設(shè)計(jì)位置，并在軸承H的上下兩側(cè)各安裝一個(gè)銷釘K使軸承H固定在中心螺桿I上；支承座J套裝在軸承H上，與軸承H可焊接或粘接，支撐桿對(duì)G中的下支撐桿鉸接在支承座J上，上支撐桿鉸接在中心螺母A上，簡(jiǎn)稱為軸承型。中心螺桿I轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸承H內(nèi)圈隨中心螺桿I轉(zhuǎn)動(dòng)，而軸承H外圈和支承座J不隨中心螺桿I轉(zhuǎn)動(dòng)，中心螺母A的軸向運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)上支撐桿和下支撐桿的連接處向外凸起，帶動(dòng)支撐梁F和擴(kuò)展葉片B實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。軸承H可以選用止推滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)推力軸承、雙列深溝球軸承等公知的既能承受徑向荷載又能承受軸向荷載的軸承， 支承座J材料可以采用具有足夠強(qiáng)度的任意材料，如碳素鋼、合金鋼、鋁合金、工程塑料等。本發(fā)明提供的一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器，其在土中擠擴(kuò)成孔的過程如下1)將處于收縮狀態(tài)的擠擴(kuò)器植入土中設(shè)計(jì)深度；2)旋轉(zhuǎn)中心螺桿I，使中心螺母A向下運(yùn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M不在軸向上運(yùn)動(dòng)，中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M的相對(duì)運(yùn)動(dòng)驅(qū)使支撐桿對(duì)G向外凸起，推動(dòng)支撐梁F向外運(yùn)動(dòng)，支撐梁F頂著擴(kuò)展葉片B打開，擴(kuò)展葉片B直接擠壓土層，直至擴(kuò)張至設(shè)計(jì)孔徑；
3)根據(jù)成孔用途向孔中灌注相應(yīng)材料，然后旋轉(zhuǎn)中心螺桿I收起擠擴(kuò)器，或先收起擠擴(kuò)器再向孔中灌注相應(yīng)材料。實(shí)施例一擠擴(kuò)器采用45#鋼制作，長(zhǎng)度為lm，共有3對(duì)中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M,收縮狀態(tài)下直徑Ll為80mm，擠擴(kuò)后直徑L2為150mm。轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M采用滾動(dòng)摩擦型，支承檔C和承力環(huán)D之間的滾動(dòng)摩擦裝置采用滾動(dòng)推力軸承中的單向推力圓柱滾子的結(jié)構(gòu)。支承檔C 和承力環(huán)D材料采用45#鋼。將收縮狀態(tài)的擠擴(kuò)器植入土中，旋轉(zhuǎn)中心螺桿I，使中心螺母 A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M在軸向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使擠擴(kuò)器打開，直至擠擴(kuò)器擴(kuò)張至L2 = 150mm，收起擠擴(kuò)器完成成孔，而后向孔中灌注相應(yīng)的樁體材料。實(shí)施例二 擠擴(kuò)器的中心螺桿I、支撐桿對(duì)G、支撐梁F采用鋁合金制作，擴(kuò)展葉片B采用鈦合金制作，長(zhǎng)度為3m，共有8對(duì)中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M，收縮狀態(tài)下直徑Ll = 100mm，擠擴(kuò)后直徑L2 = 250mm。轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M采用滾動(dòng)摩擦型，支承檔C和承力環(huán)D之間的滾動(dòng)摩擦裝置采用滾動(dòng)推力球軸承中的雙向推力球的結(jié)構(gòu)。支承檔C和承力環(huán)D材料采用鋁合金。 將處于收縮狀態(tài)的擠擴(kuò)器植入土中，旋轉(zhuǎn)中心螺桿I，使中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M在軸向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使擠擴(kuò)器打開，直至擠擴(kuò)器擴(kuò)張至250mm，收起擠擴(kuò)器完成成孔，而后向孔中灌注相應(yīng)的樁體材料。實(shí)施例三擠擴(kuò)器的中心螺桿I和支撐桿G采用鉻鎳合金鋼制作，支撐梁F和擴(kuò)展葉片B采用硅錳合金鋼制作，長(zhǎng)度為5m，共有12對(duì)中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M，收縮狀態(tài)下直徑150mm， 擠擴(kuò)后直徑300mm。轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M采用滾動(dòng)摩擦型，支承檔C和承力環(huán)D之間的滾動(dòng)摩擦裝置采用滾動(dòng)推力軸承中的單向推力圓錐滾子的結(jié)構(gòu)。支承檔C和承力環(huán)D材料采用高強(qiáng)工程塑料。將收縮狀態(tài)的擠擴(kuò)器植入土中，旋轉(zhuǎn)中心螺桿I，使中心螺母A沿軸向上向轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M靠近運(yùn)動(dòng)，支撐桿對(duì)G向外凸起，推動(dòng)支撐梁F向外運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而擴(kuò)展葉片B逐漸擴(kuò)展，驅(qū)使擠擴(kuò)器打開，直至擠擴(kuò)器擴(kuò)張至300mm，收起擠擴(kuò)器完成成孔，而后向孔中灌注相應(yīng)的樁體材料。實(shí)施例四擠擴(kuò)器采用不銹鋼制作，長(zhǎng)度為10m，共有25對(duì)中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M,收縮狀態(tài)下直徑400mm，擠擴(kuò)后直徑600mm。轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M采用滾動(dòng)摩擦型，支承檔C和承力環(huán) D之間的滾動(dòng)摩擦裝置采用推力滾針軸承中的單向推力滾針及保持架組件結(jié)構(gòu)。支承檔C 和承力環(huán)D材料采用不銹鋼。將收縮狀態(tài)的擠擴(kuò)器植入土中，旋轉(zhuǎn)中心螺桿I，使中心螺母相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M在軸向上運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使擠擴(kuò)器打開，直至擠擴(kuò)器擴(kuò)張至600mm，收起擠擴(kuò)器完成成孔，而后向孔中灌注相應(yīng)的樁體材料。實(shí)施例五擠擴(kuò)器的中心螺桿I、支撐桿對(duì)G和支撐梁F采用45#鋼制作，擴(kuò)展葉片B采用不銹鋼制作，長(zhǎng)度為lm，共有3對(duì)中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M,收縮狀態(tài)下直徑80mm，擠擴(kuò)后直徑150mm。轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M采用滑動(dòng)摩擦型，支承檔C和承力環(huán)D之間采用類似于滑動(dòng)軸承中的流體潤(rùn)滑形式。支承檔C材料采用球墨鑄鐵，承力環(huán)D材料采用鉻鋼。將收縮狀態(tài)的擠擴(kuò)器植入土中，旋轉(zhuǎn)中心螺桿I，使中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M在軸向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使擠擴(kuò)器打開，直至擠擴(kuò)器擴(kuò)張至150mm，收起擠擴(kuò)器完成成孔，而后向孔中灌注相應(yīng)的樁體材料。實(shí)施例六擠擴(kuò)器采用鋁合金制作，長(zhǎng)度為3m，共有8對(duì)中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M,收縮狀態(tài)下直徑100mm，擠擴(kuò)后直徑250mm。轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M采用滑動(dòng)摩擦型，支承檔C和承力環(huán)D 之間采用類似于滑動(dòng)軸承中的邊界潤(rùn)滑形式，潤(rùn)滑介質(zhì)采用潤(rùn)滑脂。支承檔C材料采用鋁合金，并在其表面鍍一層鉻合金耐磨層，承力環(huán)D材料采用鋁合金。將收縮狀態(tài)擠擴(kuò)器植入土中，旋轉(zhuǎn)中心螺桿I，使中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M在軸向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使擠擴(kuò)器打開， 直至擠擴(kuò)器擴(kuò)張至250mm，收起擠擴(kuò)器完成成孔，而后向孔中灌注相應(yīng)的樁體材料。實(shí)施例七擠擴(kuò)器采用鈦合金制作，長(zhǎng)度為10m，共有25對(duì)中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M,收縮狀態(tài)下直徑400mm，擠擴(kuò)后直徑600mm。轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M采用滑動(dòng)摩擦型，支承檔C和承力環(huán)D 之間采用類似于滑動(dòng)軸承中的干摩擦形式。支承檔C材料采用聚酰胺塑料，承力環(huán)D材料采用耐磨改性工程塑料。將收縮狀態(tài)擠擴(kuò)器植入土中，旋轉(zhuǎn)中心螺桿I，使中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M在軸向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使擠擴(kuò)器打開，直至擠擴(kuò)器擴(kuò)張至600mm，收起擠擴(kuò)器完成成孔，而后向孔中灌注相應(yīng)的樁體材料。實(shí)施例八擠擴(kuò)器的中心螺桿I和支撐桿G采用鉻鋼制作，支撐梁F和擴(kuò)展葉片B采用硼鋼制作，長(zhǎng)度為3m，共有8對(duì)中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M,收縮狀態(tài)下直徑100mm，擠擴(kuò)后直徑 250mm。轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M采用軸承型，軸承選用止推滑動(dòng)軸承中的液體動(dòng)壓推力軸承，軸承H 材料采用不銹鋼，支承座J材料采用鋁合金，軸承H和支承座J之間焊接。將收縮狀態(tài)擠擴(kuò)器植入土中，旋轉(zhuǎn)中心螺桿I，使中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M在軸向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使擠擴(kuò)器打開，直至擠擴(kuò)器擴(kuò)張至250mm，向孔中灌注相應(yīng)的樁體材料，而后收起擠擴(kuò)器完成成孔。實(shí)施例九擠擴(kuò)器采用不銹鋼制作，長(zhǎng)度為10m，共有25對(duì)中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M,收縮狀態(tài)下直徑400mm，擠擴(kuò)后直徑600mm。轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M采用軸承型，軸承H選用角接觸推力球軸承，軸承H和支承座J材料均采用高強(qiáng)工程塑料，軸承H和支承座J之間粘接。將收縮狀態(tài)擠擴(kuò)器植入土中，旋轉(zhuǎn)中心螺桿，使中心螺母和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器在軸向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使擠擴(kuò)器打開，直至擠擴(kuò)器擴(kuò)張至600mm，收起擠擴(kuò)器完成成孔，而后向孔中灌注相應(yīng)的樁體材料。實(shí)施例十?dāng)D擴(kuò)器采用高強(qiáng)工程塑料制作，長(zhǎng)度為2. 5m，共有6對(duì)中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器 M，收縮狀態(tài)下直徑150mm，擠擴(kuò)后直徑300mm。轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M采用軸承型，軸承H選用雙列深溝球軸承，軸承H材料采用橡膠，支承座J材料采用高強(qiáng)工程塑料，軸承H和支承座J之間粘接。將收縮狀態(tài)擠擴(kuò)器植入土中，旋轉(zhuǎn)中心螺桿I，使中心螺母A和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器M在軸向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)使擠擴(kuò)器打開，直至擠擴(kuò)器擴(kuò)張至300mm，向孔中灌注相應(yīng)的樁體材料，而后收起擠擴(kuò)器完成成孔。
權(quán)利要求
1.一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器，其特征在于所述的筒形擠擴(kuò)器，主要由中心螺桿、中心螺母、轉(zhuǎn)動(dòng)控制器、支撐桿對(duì)、支撐梁和擴(kuò)展葉片構(gòu)成，所述的中心螺桿具有單向的外螺紋，中心螺桿上套有若干對(duì)中心螺母和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器，一個(gè)中心螺母和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)控制器為一對(duì)，所述的中心螺桿與中心螺母為螺紋連接，轉(zhuǎn)動(dòng)控制器與中心螺桿為固定連接，中心螺母和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器上鉸接支撐桿對(duì)，支撐桿對(duì)的另一端鉸接在支撐梁上，支撐梁外連擴(kuò)展葉片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)動(dòng)控制器由支承檔和承力環(huán)構(gòu)成，所述的支承檔內(nèi)壁帶有與中心螺桿相吻合的螺紋，旋套在中心螺桿的預(yù)先設(shè)計(jì)位置，并通過銷釘固定在中心螺桿上；承力環(huán)上無螺紋，套裝在中心螺桿上且不與中心螺桿相接觸，即承力環(huán)的內(nèi)徑大于中心螺桿的外徑，所述的支承檔與承力環(huán)之間采用滾動(dòng)摩擦方式連接，支撐桿對(duì)中的下支撐桿鉸接在承力環(huán)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)動(dòng)控制器由支承檔和承力環(huán)構(gòu)成，所述的支承檔內(nèi)壁帶有與中心螺桿相吻合的螺紋，旋套在中心螺桿的預(yù)先設(shè)計(jì)位置，并通過銷釘固定在中心螺桿上；承力環(huán)上無螺紋，套裝在中心螺桿上且不與中心螺桿相接觸，即承力環(huán)的內(nèi)徑大于中心螺桿的外徑，所述的支承檔與承力環(huán)之間采用滑動(dòng)摩擦方式連接，支撐桿對(duì)中的下支撐桿鉸接在承力環(huán)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)動(dòng)控制器由一軸承和套裝在軸承外的支承座構(gòu)成，軸承的內(nèi)圈內(nèi)壁帶有與中心螺桿相吻合的螺紋，旋套在中心螺桿的設(shè)計(jì)位置，并在軸承的上下兩側(cè)各安裝一個(gè)銷釘使軸承固定在中心螺桿上；支承座套裝在軸承上，與軸承固定連接，支撐桿對(duì)中的下支撐桿鉸接在支承座上，上支撐桿鉸接在中心螺母上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器，其特征在于所述的中心螺桿上的中心螺母和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器間隔分布。
6.一種采用權(quán)利要求1所述的筒形擠擴(kuò)器進(jìn)行擠擴(kuò)成孔的方法，其特征在于1)將處于收縮狀態(tài)的擠擴(kuò)器植入土中設(shè)計(jì)深度；2)旋轉(zhuǎn)中心螺桿，使中心螺母向下運(yùn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)動(dòng)控制器不在軸向上運(yùn)動(dòng)，中心螺母和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)驅(qū)使支撐桿對(duì)向外凸起，推動(dòng)支撐梁向外運(yùn)動(dòng)，支撐梁頂著擴(kuò)展葉片打開，擴(kuò)展葉片直接擠壓土層，直至擴(kuò)張至設(shè)計(jì)孔徑；3)根據(jù)成孔用途向孔中灌注相應(yīng)材料，然后旋轉(zhuǎn)中心螺桿I收起擠擴(kuò)器，或先收起擠擴(kuò)器再向孔中灌注相應(yīng)材料。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于在土層中擠擴(kuò)成孔的筒形擠擴(kuò)器，屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，該擠擴(kuò)器主要由中心螺桿、中心螺母、轉(zhuǎn)動(dòng)控制器、支撐桿對(duì)、支撐梁和擴(kuò)展葉片構(gòu)成。中心螺桿上套有若干對(duì)中心螺母和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器。中心螺母和轉(zhuǎn)動(dòng)控制器上鉸接支撐桿對(duì)，支撐桿對(duì)的另一端鉸接在支撐梁上，支撐梁外連擴(kuò)展葉片。轉(zhuǎn)動(dòng)控制器由支承檔和承力環(huán)構(gòu)成，支承檔旋套并通過銷釘固定在中心螺桿上；承力環(huán)套裝在中心螺桿上且不與中心螺桿相接觸，支承檔與承力環(huán)之間采用滾動(dòng)或滑動(dòng)摩擦或軸承方式連接，支撐桿對(duì)中的下支撐桿鉸接在承力環(huán)上。本發(fā)明的筒形擠擴(kuò)器，具有加工簡(jiǎn)易、整體性好、剛度高的優(yōu)點(diǎn)。成孔過程施工機(jī)具簡(jiǎn)單輕便，無振動(dòng)、噪聲、泥漿等污染。
文檔編號(hào)E02F5/16GK102296655SQ20111016875
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者于浩, 宋冠中, 程寅, 翟京, 黃新 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)