CN220791135U - 一种助沉装置的扩孔器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种助沉装置的扩孔器结构，包括移位箱、上连杆、扩孔钻头、下连杆、联动弹簧和若干联动弹芯，联动弹芯套设在联动弹簧上，联动弹簧安装在移位箱的腔体内，移位箱一端设有开口，开口与移位箱内的腔体连通，移位箱通过开口与外部横向连接件连接，以使得横向连接件能够伸入至移位箱的腔体内和从腔体内退出，横向连接件伸入至移位箱的腔体内，移位箱的腔体用于与外部纵向连接件连接，使得上连杆和下连杆相对扩孔钻头转动，从而使得扩孔钻头横向展开或收起，以扩大扩孔钻头的钻孔的孔径。本实用新型使得钻孔形成的孔径超过预制管桩的直径，从而能够大大降低预制管桩贯入遇到的地层阻力。

Description

一种助沉装置的扩孔器结构

技术领域

本实用新型涉及管桩施工技术领域，具体是一种助沉装置的扩孔器结构。

背景技术

预制管桩(诸如钢管桩、PHC管桩)广泛应用于房屋建筑、市政公路、桥梁、港口码头等施工工程中，具有成桩效率高、质量易于控制的优点。预制管桩一般会采用冲击、振动、静压等方式沉桩，其中，以冲击沉桩方式对地产的适应能力最强。采用冲击沉桩方式能够贯入较坚硬岩土层中，例如，贯入密实砂层、强风化岩层。但冲击沉桩会受到预制管桩的桩身材料所能够容许应力以及打桩锤设备能力的限制。当需要在坚硬地层贯入较深深度，或者遇到更加坚硬的中风化岩层、大孤石地层等地质中，预制管桩则难以达到设计所需深度，强行贯入则容易造成桩身结构损伤(如开裂、卷边等)，为此，需要助沉技术。

其中，通过助沉装置来实现对预制管桩的助沉，在助沉装置中，需要相应的带有钻头的扩孔装置，以便以能够对预制管桩投影面外侧的土层进行钻进，也即在预制管桩外侧的土层进行钻孔作业，以使得钻孔所形成的引孔的孔径大于预制管桩的直径，从而降低地层对预制管桩的地层阻力。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种助沉装置的扩孔器结构，其能够解决背景技术描述的问题。

实现本实用新型的目的的技术方案为：一种助沉装置的扩孔器结构，包括移位箱、上连杆、扩孔钻头、下连杆、联动弹簧和若干联动弹芯，联动弹芯套设在联动弹簧上，联动弹簧安装在移位箱的腔体内，移位箱一端设有开口，开口与移位箱内的腔体连通，移位箱通过开口与外部横向连接件连接，以使得横向连接件能够伸入至移位箱的腔体内和从腔体内退出，横向连接件伸入至移位箱的腔体内，可下压联动弹芯而将联动弹芯与联动弹簧一起下压，直至横向连接件完全从腔体内退出，

移位箱的腔体用于与外部纵向连接件连接，纵向连接件用于驱动扩孔器结构上下滑动，而使得上连杆和下连杆相对扩孔钻头转动，从而使得扩孔钻头横向展开或收起，以扩大扩孔钻头的钻孔的孔径，

移位箱的底部与上连杆的一端转动连接，上连杆的另一端与扩孔钻头上转动连接，以使得上连杆可相对扩孔钻头和移位箱转动，

下连杆的一端与扩孔钻头转动连接，以使得下连杆可相对扩孔钻头转动，下连杆的另一端与用于实现助沉的外部钻杆转动连接，以使得下连杆可相对钻杆转动。

进一步地，还包括弹芯连杆，各个联动弹芯通过弹芯连杆连接在一起。

进一步地，还包括第一连接凸出端，移位箱的底部上固定连接第一连接凸出端，上连杆的一端与第一连接凸出端转动连接，以使得上连杆可相对移位箱转动。

进一步地，第一连接凸出端竖直朝下设置。

进一步地，还包括第二连接凸出端，上连杆的另一端与连接在扩孔钻头上的第二连接凸出端转动连接，以使得上连杆可相对扩孔钻头转动。

进一步地，第二连接凸出端水平地连接在扩孔钻头上端的一侧。

进一步地，还包括第三连接凸出端，下连杆的一端与连接在扩孔钻头上的第三连接凸出端转动连接，以使得下连杆可相对扩孔钻头转动，第三连接凸出端的另一端与钻杆连接。

进一步地，第三连接凸出端与第二连接凸出端安装在扩孔钻头的同一侧且平行间隔设置，第三连接凸出端水平地连接在扩孔钻头下端的一侧。

进一步地，移位箱的底部挖设有一U型腔，U型腔的两端各设置有两个联动弹簧，联动弹簧的一端固定在U型腔的底壁，另一端与安装在U型腔内的联动弹芯连接，两个联动弹芯之间通过弹芯连杆连接，弹芯连杆位于U型腔内并呈水平设置。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的扩孔钻头用于对预制管桩投影面外侧的地层进行钻孔，从而使得钻孔形成的孔径超过预制管桩的直径，从而能够大大提高预制管桩贯入遇到的地层阻力。

附图说明

图1为沉桩助沉装置放置在预制管桩内且一部分伸出预制管桩外的示意图；

图2为钻杆集成的结构示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为驱动箱集成的正面剖面示意图；

图5为驱动箱集成的俯视图；

图6为扩孔器集成的结构示意图；

图7为图6中B处的放大示意图；

图8为注浆器集成的结构示意图；

图9为沉桩助沉装置放入预制管桩内且刚伸出预制管桩外的示意图；

图10为图9中C处的放大示意图；

图中，1-吊耳、2-绳索、3-软管、4-转换器、5-高压油管束、6-预制管桩、7-钻杆集成、71-上限位环、72-钻杆、73-下限位环、74-上卡头组件、741-卡头筒、742-卡头弹簧、743-卡头弹芯、744-卡头限位孔、75-下卡头组件、76-铰接耳组件、8-驱动箱集成、81-驱动箱、82-限位液压千斤顶、83-垫板、84-移位液压千斤顶、85-离合液压千斤顶、86-高压油管、87-分油器、88-传动盘、89-第一齿轮、810-液压驱动器、9-扩孔器集成、91-移位箱、92-上连杆、93-扩孔钻头、94-下连杆、95-联动弹簧、96-联动弹芯、97-弹芯连杆、98-U型腔、99-第一连接凸出端、910-第二连接凸出端、911-第三连接凸出端、10-主钻头、11-注浆器集成、110-高压气管、111-高压注浆管、112-钢管、113-内软垫、114-气囊、115-外软垫、12-桩孔内壁。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方案，对本实用新型做进一步描述：

如图1-图10所示，一种预制管桩6用的沉桩助沉装置，包括助沉组件，助沉组件包括连接组件、钻杆集成7、驱动箱集成8、扩孔器集成9和主钻头10，连接组件的一端与钻杆集成7的一端连接，另一端用于与外部设备连接，外部设备用于吊放沉桩助沉装置放入或脱离预制管桩6的管孔内。在实际使用时，钻杆集成7沿着预制管桩6的轴向设置并穿过预制管桩6。扩孔器集成9与驱动箱集成8远离连接组件的一端连接，扩孔器集成9位于钻杆集成7的一侧，驱动箱集成8套设在钻杆集成7上，并可沿着钻杆集成7的轴向滑动，滑动范围限定在第一位置和第二位置之间，第一位置为上行极限位置，也即是驱动箱集成8向上滑动的最大距离，第二位置为下行极限位置，也即是驱动箱集成8向下滑动的最大距离。驱动箱集成8用于驱动扩孔器集成9沿着钻杆集成7的轴向滑动，以使得扩孔器集成9收纳于预制管桩6的管孔内或暴露于预制管桩6的管孔外，并且扩孔器集成9暴露于预制管桩6的管孔外下，扩孔器集成9沿着预制管桩6的径向撑开，以使的扩孔器集成9上的扩孔钻头93位于预制管桩6投影面预制管桩6内腔投影面的外侧。也即是通过驱动箱集成8来驱动扩孔器集成9从预制管桩6的管孔内向下滑动而暴露于预制管桩6的外部，或者驱动扩孔器集成9向上滑动而从预制管桩6的外部回收至预制管桩6的管孔内。

其中，扩孔器集成9作为一个辅助钻具，其与主钻头10相互配合，一起实现对土层的钻进，以钻孔所形成的引孔的孔径能够大于预制管桩6的直径。

在一个可选的实施方式中，驱动箱集成8向远离连接组件的方向滑动而到达第二位置之前或刚好到达第二位置，扩孔器集成9完全暴露于预制管桩6的管孔外。驱动箱集成8从第二位置起向靠近连接组件的方向滑动而到达第一位置之前，扩孔器集成9完全收纳于预制管桩6的管孔内。

在一个可选的实施方式中，驱动箱集成8处于第一位置和第二位置，钻杆集成7上的限位组件限位于驱动箱集成8。

钻杆集成7远离连接组件的一端与主钻头10连接，主钻头10为十字型结构。

主钻头10用于钻进预制管桩6投影面预制管桩6内腔投影面所覆盖的地层，也即钻进预制管桩6的管孔内径的地层。扩孔器集成9用于钻进预制管桩6投影面预制管桩6内腔投影面外侧的地层，也即钻进预制管桩6的管孔外侧的地层。从而通过主钻头10和扩孔钻头93能够钻进出相比于预制管桩6外内径更大的钻孔。

连接组件包括吊耳1、绳索2、软管3和转换器4，吊耳1与绳索2的一端连接，绳索2的另一端与转换器4连接，转换器4分别与软管3与钻杆集成7连接，转换器4用于连通软管3和钻杆集成7，以使的钻孔过程中所形成的液体经钻杆集成7向上流动至软管3而排出。吊耳1可以直接或通过连接绳与外部设备(例如起重机)连接，从而可以通过外部设备吊起和下放沉桩助沉装置，从而使得沉桩助沉装置能够放入预制管桩6和从预制管桩6内取出。

其中，绳索2可以为钢丝绳。

钻杆集成7包括空心的钻杆72，以及沿着钻杆72远离连接组件的方向依次安装在钻杆72上的上卡头组件74、下卡头组件75和铰接耳组件76，上卡头组件74、下卡头组件75和铰接耳组件76间隔设置，且均位于主钻头10上方。

铰接耳组件76包括至少两个铰接耳，各个铰接耳沿着钻杆72的环向设置，例如等间距设置，并且所有铰接耳中，至少有两个铰接耳之间的夹角≥180°，以使得钻杆72的两侧至少各有一个铰接耳，铰接耳与扩孔器集成9连接。

卡头组件(上卡头组件74，下卡头组件75)包括至少两个卡头组，各个卡头组沿着钻杆72的环向设置，例如等间距设置，并且所有卡头组中，至少有两个卡头组之间的夹角≥180°，以使得钻杆72的两侧至少各有一个卡头组。例如，当仅有两个卡头组时，钻杆72的左右两侧对称各安装一个卡头组。

其中，上卡头组件74和下卡头组件75的卡头组数量相同。

卡头组包括卡头筒741、卡头弹簧742、卡头弹芯743和卡头限位孔744，卡头筒741的一端固定在钻杆72的外表面并呈水平设置，卡头筒741的另一端设有开口。卡头弹簧742的一端固定在卡头筒741与钻杆72连接一端的内壁上，另一端与经开口伸入至卡头筒741腔体内的卡头弹芯743连接，卡头弹簧742套设在伸入至卡头筒741腔体内的卡头弹芯743的一端并且与卡头弹芯743固定连接，卡头弹簧742通过伸缩驱动卡头弹芯743的另一端伸出至卡头筒741腔体的外部或回缩至卡头筒741腔体的内部。卡头弹芯743远离弹簧的一端至少一侧(上侧或下侧)的轮廓呈弧形结构，例如为4/1圆弧。卡头弹芯743远离卡头弹簧742一端的下侧挖设有卡头限位孔744，例如，在上卡头组件74中，卡头弹芯743的弧形结构位置处挖设有卡头限位孔744，在下卡头组件75中，卡头弹芯743的弧形结构位置的背侧处挖设有卡头限位孔744。

其中，上卡头组件74中的卡头弹芯743的下侧的轮廓呈弧形结构，下卡头组件75中的卡头弹芯743的上侧的轮廓呈弧形结构，以使得驱动箱集成8沿着钻杆集成7向上(即靠近连接组件的方向)滑动带动扩孔器集成9向上滑动过程中，能够顺畅地将上卡头组件74中位于卡头筒741的腔体外部的卡头弹芯743的一端依然位于腔体外部且顺利地滑入扩孔器集成9内，以及使得驱动箱集成8沿着钻杆集成7向下(即远离连接组件的方向)滑动带动扩孔器集成9向下滑动过程中，能够顺畅地将下卡头组件75中位于卡头筒741的腔体外部的卡头弹芯743的一端依然位于腔体外部且顺利地滑入扩孔器集成9内。

扩孔器集成9在跟随驱动箱集成8沿着钻杆集成7的轴向上下滑动过程中，扩孔器集成9的上端到达上卡头组件74位置，上卡头组件74中的卡头弹芯743伸出于卡头筒741的腔体外而进入至扩孔器集成9上端的内部。扩孔器集成9的上端到达下卡头组件75位置，下卡头组件75中的卡头弹芯743伸出于卡头筒741的腔体外而进入至扩孔器集成9上端的内部。

驱动箱集成8包括驱动箱81、若干限位液压千斤顶82、垫板83、若干移位液压千斤顶84、若干离合液压千斤顶85、高压油管86、三个分油器87、传动盘88、第一齿轮89和液压驱动器810。传动盘88和液压驱动器810均安装在驱动箱81内，传动盘88的外圈设置有第一齿轮89，液压驱动器810上也设置有齿轮，液压驱动器810上的齿轮与第一齿轮89啮合，从而使得传动盘88与液压驱动器810啮合连接。液压驱动器810与外部的控油泵连接，钻杆72穿过传动盘88而与传动盘88连接，从而使得控油泵通过驱动液压驱动器810转动，液压驱动器810再带动传动盘88转动，进而通过传动盘88带动钻杆72转动，从而使得钻杆72带动钻杆72底部连接的主钻具转动进行钻进作业。

移位液压千斤顶84的非输出端竖直地固定连接在驱动箱81的底端，移位液压千斤顶84与离合液压千斤顶85的数量相同，移位液压千斤顶84的输出端(即柱塞)与离合液压千斤顶85的非输出端连接，以驱动离合液压千斤顶85远离或靠近驱动箱81。离合液压千斤顶85的数量与上卡头组件74的卡头组数量相同，从而使得离合液压千斤顶85、上卡头组件74的卡头组、下卡头组件75的卡头组能够两两之间一一对应，也即移位液压千斤顶84、上卡头组件74的卡头组一一对应，上卡头组件74的卡头组、下卡头组件75的卡头组一一对应，离合液压千斤顶85、下卡头组件75的卡头组也一一对应。

离合液压千斤顶85的输出端(即柱塞)与扩孔器集成9连接，从而使得驱动箱集成8与扩孔器集成9连接。离合液压千斤顶85位于卡头组件远离钻杆72的一端的外侧。

各个限位液压千斤顶82均安装在驱动箱81的腔体内，并且沿着驱动箱81的环向等间距设置，当然也可以不等间距的间隔或非间隔设置。限位液压千斤顶82的输出端(即柱塞)伸出至箱体外部与位于箱体外部的垫板83固定连接。

限位液压千斤顶82用于驱动垫板83靠近或远离预制管桩6内壁，从而能够将助沉组件固定在预制管桩6内部。

各个限位液压千斤顶82通过油管与分油器87的输出端连接，通过油管分别与限位液压千斤顶82、各个移位液压千斤顶84通过油管与另一个分油器87的输出端连接，和各个离合液压千斤顶85通过油管与另一个分油器87连接，以通过输送或禁止输送燃油液压油而控制千斤顶(限位液压千斤顶82、移位液压千斤顶84和离合液压千斤顶85)的启闭(即开启工作和关闭停止运行)。分油器87的输入端与高压油管束5连接，三个分油器并通过高压油管束5与外部的控油泵连接，从而可以通过控油泵独立控制各个千斤顶的启闭。

在一个可选的实施方式中，限位液压千斤顶82为两个，两个液压千斤顶对称地分别安装在驱动箱81的水平两侧。

以上的钻杆集成7和驱动箱集成8相互配合而形成一种传动结构，可实现用于扩大钻孔直径的扩孔器集成9上下滑动并且固定在预制管桩6内，从而利用扩孔器集成9实现助沉目的。并且能够很平滑、顺畅、稳定地驱动扩孔器集成9滑动而平稳地固定在预制管桩6内而使得扩孔器处于某一个固定高度位置。

扩孔器集成9包括移位箱91、上连杆92、扩孔钻头93、下连杆94、联动弹簧95、联动弹芯96、弹芯连杆97、第一连接凸出端99、第二连接凸出端910和第三连接凸出端911，移位箱91一端设有开口，开口与移位箱91内的腔体连通。离合液压驱动器810的输出端(即柱塞)伸入至移位箱91的腔体内并与移位箱91连接。移位箱91的底部挖设有一U型腔98，U型腔98的两端各设置有两个联动弹簧95，联动弹簧95的一端固定在U型腔98的底壁，另一端与安装在U型腔98内的联动弹芯96连接，两个联动弹芯96之间通过弹芯连杆97连接，弹芯连杆97位于U型腔98内并呈水平设置。

移位箱91的底部(即底壁外表面)上固定连接第一连接凸出端99，第一连接凸出端99竖直朝下设置。上连杆92的一端与第一连接凸出端99转动连接，以使得上连杆92可相对移位箱91/第一连接凸出端99转动。上连杆92上连杆的另一端与连接在扩孔钻头93上的第二连接凸出端910转动连接，以使得上连杆92上连杆可相对扩孔钻头93转动。第二连接凸出端910水平地固定连接在扩孔钻头93上端的一侧，第二连接凸出端910与扩孔钻头93可固定连接或可拆卸连接，还可以是一体结构。

下连杆94的一端与连接在扩孔钻头93上的第三连接凸出端911转动连接，以使得下连杆94可相对扩孔钻头93转动。第三连接凸出端911与第二连接凸出端910安装在扩孔钻头93的同一侧且平行间隔设置，第三连接凸出端911水平地固定连接在扩孔钻头93下端的一侧，第三连接凸出端911与扩孔钻头93可固定连接或可拆卸连接，还可以是一体结构。第三连接凸出端911的另一端与钻杆72上的铰接耳转动连接，以使得下连杆94可相对铰接耳/钻杆72转动连接。

其中，当钻杆集成7上的卡头弹芯743向移位箱91的腔体进入过程中，离合液压千斤顶85驱动移位箱91向上或向下移动，卡头弹芯743下压联动弹芯96，并且通过弹芯连杆97连接在一起的两个联动弹芯96能够下压，从而使得卡头弹芯743完全进入移位箱91的腔体，并且联动弹芯96随后在联动弹簧95作用下回弹而伸入至卡头弹芯743的卡头限位孔744内，实现了卡头组件与扩孔器集成9相连接。当卡头弹芯743退出移位箱91的腔体，离合液压千斤顶85驱动移位箱91向上或向下移动，联动弹芯96在原先处于压缩状态的联动弹簧95回复所形成的回弹力作用下，再次弹出U型腔98而伸入至移位箱91的腔体内。

扩孔钻头93用于对预制管桩6投影面预制管桩6内腔投影面外侧的地层进行钻孔，从而使得钻孔形成的孔径超过预制管桩6的直径，从而能够大大提高预制管桩6贯入遇到的地层阻力。

在一个可选的实施方式中，还包括注浆器集成11，注浆器集成11与助沉组件为分体安装，也即与连接组件、钻杆集成7、驱动箱集成8、扩孔器集成9、主钻头10均为分体式的组装关系，注浆器集成11用于主钻头10和扩孔钻头93对地层钻进作业过程中，注浆器集成11穿过预制管桩6向钻孔内注入作为注浆液的水泥砂浆，以填充预制管桩6近底部钻孔的内腔，以及钻孔的孔径与预制管桩6桩的外径之间的空隙，达到提升桩承载能力的作用。

注浆器集成11包括高压气管110、高压注浆管111、钢管112、内软垫113、气囊114和外软垫115，高压气管110均穿过钢管112的通孔内，高压注浆管111用于注入注浆液，高压气管110用于注入气体(例如空气)。钢管112竖直地固定在气囊114上并穿过气囊114，高压气管110伸入至气囊114内，以便以向气囊114内打入空气，高压注浆管111跟随钢管112也穿过气囊114，钢管112与气囊114的结合处出还设置有内软垫113。气囊114在充气后紧贴于预制管桩6的内壁，气囊114靠近的外侧表面上安装有外软垫115，以使得外软垫115贴合在气囊114和预制管桩6之间，起到缓冲保护作用。

其中，预制管桩6贯入钻孔所形成的桩孔内壁12的内侧。

参考图1，驱动箱集成8驱动扩孔器集成9上的移位箱91到达上卡头组件74的高度位置，上卡头组件74的卡头弹芯743弹出并进入至移位箱91内。参考图9，驱动箱集成8驱动扩孔器集成9上的移位箱91到达下卡头组件75的高度位置，下卡头组件75的卡头弹芯743弹出并进入至移位箱91内。

基于所述预制管桩6用的沉桩助沉装置可以实现一种施工方法，包括以下步骤：

步骤1：组装好所述沉桩助沉装置，其中，限位药液压千斤顶、移位液压千斤顶84和离合液压千斤顶85均处于完全卸压状态，以使的离合液压千斤顶85位于移位箱91上方且无接触，限位液压千斤顶82的输出端(即柱塞)处于完全回收状态，移位箱91与上卡头组件74的卡头组处于同一高度位置，卡头弹芯743进入移位箱91内，联动卡头弹芯743插入卡头限位孔744内，驱动箱81的下端抵触在下限位环73的顶端。

步骤2：采用动力沉桩设备进行动力沉桩方式将预制管桩6沉入土层中，直至进入坚硬土层而无法继续贯入，并移除动力沉桩设备。

步骤3：通过起重设备提升吊耳1，从而将沉桩助沉装置的助沉组件下放至预制管桩6内，直至主钻头10接触预制管桩6投影面预制管桩6内腔投影面所覆盖的土层泥土面，则停止下放。

步骤4：通过高压油管86连接至控油泵，软管3与泥浆泵连接，并放入泥浆池内，并通过水泵抽水至泥浆池内，保持泥浆池内的水位稳定。

步骤5：通过高压油管束5连接外部的控油泵，以控制限位液压千斤顶82的输出端(即柱塞)伸出，直至垫板83紧贴于预制管桩6的内壁，并维持控油泵的输油压力，以便以将驱动箱集成8稳固地固定在预制管桩6内。

步骤6：通过带滤塞的泥浆泵抽取出预制管桩6外部的泥浆池内的泥浆液，并将抽取出的泥浆液依次流过软管3、钻杆72后再次通过管道注入预制管桩6内，以维持预制管桩6内的液面稳定。

步骤7：通过控油泵控制液压驱动器810驱动钻杆72转动，钻杆72带动主钻头10转动而向土层钻进，泥浆泵同步工作，以将泥浆液经过软管3和钻杆72排入泥浆池排出至泥浆池内，直至驱动箱81的顶部抵触至值上限位环71。

步骤8：通过起重设备提升钻杆72，直至钻杆72上的下限位环73地层驱动箱81的底部，并保持当前提升力，同步卸去限位液压千斤顶82的压力，以将限位液压千斤顶82的输出端(即柱塞)回收。

步骤9：继续将助沉组件下放至预制管桩6底部的泥土面，并重复步骤5-步骤8，直至主钻头10钻进至预制管桩6内腔投影面的土层中且切扩孔钻头93伸出至是预制管桩6外而位于预制管桩6底部平面以下。

步骤10：通过控油泵控制移位液压千斤顶84的输出端伸出，直至离合液压千斤顶85完全进入移位箱91内，且离合液压千斤顶85原理远离移位液压千斤顶84的一端与移位箱91腔体的底壁相接触，则停止移位液压千斤顶84的输出端伸出，使得联动卡通弹芯完全进入移位箱91的腔体内。通过控油泵控制离合液压千斤顶85的输出端伸出，将上卡头组件74中的卡头弹芯743退出移位箱91。继续通过控油泵控制移位液压千斤顶84的输出端伸出，使得移位箱91下移，直至移位箱91处于与下卡头组件75同一高度位置，则停止移位箱91下移。写去卸去离合液压千斤顶85的压力，使其输出端完全收回，下卡头组件75中的卡头弹芯743进入移位箱91，移位箱91内的联动卡头弹芯743插入下卡头组件75中的卡头弹芯743的卡头限位孔744内。然后卸去移位液压千斤顶84的压力，使其输出端完全收回，离合液压千斤顶85再次回到移位箱91上方且与移位箱91无接触。

步骤11：重复步骤5-步骤8，直至扩孔钻头93钻进至所需的目标深度。

步骤12：通过起重设备，提升钻杆72，直至驱动箱81的底部接触下限位环73，并保持当前提升力。

步骤13：通过控油泵控制移位液压千斤顶84的输出端伸出，直至离合液压千斤顶85完全进入移位箱91，且离合液压千斤顶85的底部与移位箱91内腔的底壁相接触即可停止，使得联动卡头弹芯743完全压入移位箱91内腔的底壁。接着，通过控油泵控制离合液压千斤顶85柱塞伸出，将下卡头组件75中的卡头弹芯743退出移位箱91。然后，继续通过控油泵控制移位液压千斤顶84的输出端缩回，使移位箱91上移，直至移位箱91处于与上卡头组件74同一高度位置，则停止。卸去离合液压千斤顶85的压力，使其输出端完全收回，上卡头组件74中的卡头弹芯743进入移位箱91内，移位箱91内的联动卡头弹芯743进入上卡头组件74中卡头弹芯743的卡头限位孔744内。卸去移位液压千斤顶84的压力，使其柱塞完全收回，使得离合液压千斤顶85位于移位箱91之上且无接触。

步骤14：卸去限位液压千斤顶82的压力，回收柱塞，并提升助沉组件，直至将助沉组件完全移除出预制管桩6外。

步骤15：通过除动力沉桩设备采取动力沉桩方式将预制管桩6继续沉入土层中，直至无法继续贯入，并移除动力沉桩设备。

步骤16：组装注浆器集成11，并将高压气管110和高压注浆管111分别连接至地面的高压气泵和高压注浆泵，通过起重设备将组装好的注浆器集成11下放至预制管桩6内，直至气囊114距离预制管桩6下部的桩端平面约2倍桩径(预制管桩6的直径)距离停止。启动高压气泵往气囊114内充气，直至气囊114外环侧面通过外软垫115紧密贴合于预制管桩6的管桩内壁。

步骤17：通过高压注浆泵和注浆管往预制管桩6内注入水泥砂浆，直至注浆压力突增或预制管桩6的桩顶冒浆即可结束，待水泥砂浆初凝后，卸去气囊114压力，回收注浆器集成11。

本实用新型解决了管桩沉桩到坚硬土层无法满足设计入土深度要求，需要桩端引孔助沉的难题。动力沉桩助沉装置可在沉桩后通过管桩内腔钻进至桩底，然后在桩端平面以下引孔，引孔孔径不小于桩外径，从而大大降低甚至消除坚硬土层的沉桩阻力，达到有效助沉的目的，待沉桩到所需的入土深度后，装置可经管桩内腔回收，并在管桩近底部的内腔注浆，填充近底部内腔，以及引孔孔径与桩外径之间的空隙，达到提升桩承载能力的作用。

本说明书所公开的实施例只是对本实用新型单方面特征的一个例证，本实用新型的保护范围不限于此实施例，其他任何功能等效的实施例均落入本实用新型的保护范围内。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种助沉装置的扩孔器结构，其特征在于，包括移位箱、上连杆、扩孔钻头、下连杆、联动弹簧和若干联动弹芯，联动弹芯套设在联动弹簧上，联动弹簧安装在移位箱的腔体内，移位箱一端设有开口，开口与移位箱内的腔体连通，移位箱通过开口与外部横向连接件连接，以使得横向连接件能够伸入至移位箱的腔体内和从腔体内退出，横向连接件伸入至移位箱的腔体内，可下压联动弹芯而将联动弹芯与联动弹簧一起下压，直至横向连接件完全从腔体内退出，

移位箱的腔体用于与外部纵向连接件连接，纵向连接件用于驱动扩孔器结构上下滑动，而使得上连杆和下连杆相对扩孔钻头转动，从而使得扩孔钻头横向展开或收起，以扩大扩孔钻头的钻孔的孔径，

移位箱的底部与上连杆的一端转动连接，上连杆的另一端与扩孔钻头上转动连接，以使得上连杆可相对扩孔钻头和移位箱转动，

下连杆的一端与扩孔钻头转动连接，以使得下连杆可相对扩孔钻头转动，下连杆的另一端与用于实现助沉的外部钻杆转动连接，以使得下连杆可相对钻杆转动。

2.根据权利要求1所述的助沉装置的扩孔器结构，其特征在于，还包括弹芯连杆，各个联动弹芯通过弹芯连杆连接在一起。

3.根据权利要求2所述的助沉装置的扩孔器结构，其特征在于，还包括第一连接凸出端，移位箱的底部上固定连接第一连接凸出端，上连杆的一端与第一连接凸出端转动连接，以使得上连杆可相对移位箱转动。

4.根据权利要求3所述的助沉装置的扩孔器结构，其特征在于，第一连接凸出端竖直朝下设置。

5.根据权利要求4所述的助沉装置的扩孔器结构，其特征在于，还包括第二连接凸出端，上连杆的另一端与连接在扩孔钻头上的第二连接凸出端转动连接，以使得上连杆可相对扩孔钻头转动。

6.根据权利要求5所述的助沉装置的扩孔器结构，其特征在于，第二连接凸出端水平地连接在扩孔钻头上端的一侧。

7.根据权利要求6所述的助沉装置的扩孔器结构，其特征在于，还包括第三连接凸出端，下连杆的一端与连接在扩孔钻头上的第三连接凸出端转动连接，以使得下连杆可相对扩孔钻头转动，第三连接凸出端的另一端与钻杆连接。

8.根据权利要求7所述的助沉装置的扩孔器结构，其特征在于，第三连接凸出端与第二连接凸出端安装在扩孔钻头的同一侧且平行间隔设置，第三连接凸出端水平地连接在扩孔钻头下端的一侧。

9.根据权利要求8所述的助沉装置的扩孔器结构，其特征在于，移位箱的底部挖设有一U型腔，U型腔的两端各设置有两个联动弹簧，联动弹簧的一端固定在U型腔的底壁，另一端与安装在U型腔内的联动弹芯连接，两个联动弹芯之间通过弹芯连杆连接，弹芯连杆位于U型腔内并呈水平设置。