● 摘要
很多基础工程的施工方法都需要制孔，现有的制孔方法包括应用机械切削土体，通过击打等方法将桩压入土体等等，但这些方法制作的孔径已经被打孔机械或者桩决定，无法随着工程的要求而改变。可变径筒形挤扩器可以以小孔径深入孔中，然后径向扩大，在挤扩过程中，通过对土体的挤密，既保证孔壁不坍塌，又通过水平方向挤压使土体能够排水固结，控制孔的半径达到施工要求。也可以在基础的小孔下挤扩，扩大桩径，提高桩的承载力。
挤扩器的设计包括两部分，土体与挤扩器间相互作用土压力的计算和挤扩器的机械设计。本文应用小孔扩张理论对土压力进行了求解，并与有限元软件模拟了挤扩器对土的作用，推导的土压力公式进行了对比，有限元模拟推导的土压力公式考虑的参数影响更多，可以应用于实际工程中对土压力的计算。
本文对筒形挤扩器的进行了详细的设计分析，对多种半径的情况下进行了探索研究，并对设计方案进行了合理的优化和设计。通过对挤扩器的受力及约束的分析，适当的简化问题，建立力学模型，选取材料，通过不断的试算，使各个零部件能够协调并满足功能和尺寸的双重要求，并画出了0.15m半径的长筒形挤扩器的工程图纸。