[發明專利]一種防止樁身拔出的桿式樁基礎及工作方法

有效

• 申請號: 202310764851.2
• 申請日: 2023-06-27
• 公開（公告）號: CN116607553B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 曹亞鵬;李國玉;王步翔;馬巍;張旭亮;應賽;王亞鵬;陳之祥;陳敦
• 申請（專利權）人: 中國科學院西北生態環境資源研究院
• 主分類號: E02D27/12
• 分類號: E02D27/12;E02D31/14
• 代理公司: 天津創智睿誠知識產權代理有限公司 12251
• 代理人: 李薇

本發明公開了一種防止樁身拔出的桿式樁基礎及工作方法，桿式樁基礎包括底座、固定在所述底座內部的支撐塊、通過導向結構活動設置在所述支撐塊頂部的支撐板以及位于所述支撐塊下部的防凍拔組件，其中：所述防凍拔組件包括轉動連接在支撐塊上的第一連接桿以及一個或多個端部固定于所述第一連接桿上的伸縮桿，每一個伸縮桿的另一端固定有一個刮板，伸縮桿伸展狀態下，刮板突出于底座的外壁；所述支撐板通過傳動組件與第一連接桿傳動連接，所述傳動組件將支撐板的豎直直線運動轉換為第一連接桿的轉動。本發明在孔底形成一個較大的底座，從而形成支點，克服向上的凍具有脹力，延長了樁基礎的使用壽命。

技術領域

本發明涉及樁基礎技術領域，特別是涉及一種防止樁身拔出的桿式樁基礎及工作方法。

背景技術

凍拔現象（可以拔石頭、樹木、樁基），如凍拔樹：在緯度高寒冷地區，當土壤含水量過高時，由于土壤結凍膨脹而升起，連帶植物抬起。至春季解凍時，土壤下沉而植物留在原位造成植物根部裸露死亡，凍土是溫度低于0℃且含有冰的土巖，按其存在時間長短可分為多年凍土和季節凍土，我國凍土分布廣泛，多年凍土區和季節性凍土區占我國國土面積的75％左右，多年凍土是兩年以上處于凍結狀態的土，只有表層幾米的土層處于夏融冬凍的狀態，該層也被稱為季節性活動層；季節性凍土是只在地表幾米范圍內冬季凍結、夏季融化的土，該層也被稱為季節凍結層或季節活動層，也就是說，在多年凍土區和季節凍土區，在地表幾米范圍內，均存在冬季凍結、夏季融化的土層。

在寒區，電線桿等構筑物廣泛采用桿式樁基礎，這類構筑物共同特點是荷載和自重較小、樁基細長，在活動層的季節凍脹融沉交替作用下，樁基極易產生凍拔病害，隨著年份增長，凍拔位移不斷累積，導致基礎拔出或傾覆。寒冷季節，隨著大氣溫度下降，活動層土體凍結，會向豎直方向凍脹，然而，樁基礎改變了凍土的自然形態，導致樁周土的豎向凍脹受到約束，凍結土體則對樁基礎產生切向凍脹力，使樁向上拔起，暖季到來后，活動層土體融化，樁身所受上拔力消失，樁基礎會停留在其上拔后位置，或產生一定的沉降、傾斜，但受樁側土體摩阻力支撐、不會回到上拔前位置，因此，在一個凍融循環作用內，樁體會產生凈上拔量，隨著活動層反復凍融循環，樁基重復上述凍拔過程，凍拔量不斷累積增長，最終導致樁基產生過大的累積凍拔量，危害著上覆工程構筑物穩定性的問題。

為此，提出一種防止樁身拔出的桿式樁基礎及方法解決上述的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的凍土區樁基礎容易凍拔、穩定性差的技術缺陷，而提供一種防止樁身拔出的桿式樁基礎。

本發明的另一個目的是提供所述桿式樁基礎的工作方法。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：

一種防止樁身拔出的桿式樁基礎，包括底座、固定在所述底座內部的支撐塊、通過導向結構活動設置在所述支撐塊頂部的支撐板以及位于所述支撐塊下部的防凍拔組件，其中：

所述防凍拔組件包括轉動連接在支撐塊上的第一連接桿以及一個或多個端部固定于所述第一連接桿上的伸縮桿，每一個伸縮桿的另一端固定有一個刮板，伸縮桿伸展狀態下，刮板突出于底座的外壁；

所述支撐板通過傳動組件與第一連接桿傳動連接，所述傳動組件將支撐板的豎直直線運動轉換為第一連接桿的轉動。

在上述技術方案中，所述傳動組件包括第一滑桿、同軸固定在所述第一連接桿上的第一齒輪、同軸設置的第二齒輪和第三齒輪、同軸設置的第二錐形齒輪和第五齒輪、同軸設置的第四齒輪和第一錐形齒輪，其中：

所述第一滑桿的頂部固定于所述支撐板底面上，所述第一滑桿的側壁上均勻設置齒塊，所述第一滑桿與所述第五齒輪嚙合連接，所述第五齒輪同軸帶動第二錐形齒輪旋轉，所述第二錐形齒輪與所述第一錐形齒輪嚙合連接，第一錐形齒輪同軸帶動第四齒輪旋轉，第四齒輪與第三齒輪嚙合連接，第三齒輪同軸帶動第二齒輪旋轉，第二齒輪與所述第一齒輪嚙合連接。