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原文传递一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构及其施工方法

专利名称：	一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构及其施工方法
摘要：	本发明涉及一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构，该桩基结构包括穿过多年冻土活动层的桩、限位护筒以及置于限位护筒内连接在一起的限位护筒内壁、上托盘、下托盘和数个托盘支架。限位护筒内壁内设有钢管护壁；上托盘和下托盘之间设拉压弹簧；桩的末端嵌入钢管护壁；限位护筒内壁的下部设有数个转向斜撑，转向斜撑与托盘支架的下端相连；每个托盘支架的上端穿过下托盘、上托盘；上托盘下方的每个托盘支架上设有限位环，该限位环与托盘支架的顶端之间设限位弹簧Ⅰ；上托盘上方的每个托盘支架上设有通过高强螺栓固定的限位弹簧Ⅱ。同时，本发明还公开了该桩基结构的施工方法。本发明实用性强，实现了桩基冻拔或融沉过程中内部结构之间的协同变形。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	西藏;54
申请人：	俞强山
发明人：	俞强山;鞠鑫
专利状态：	有效
申请日期：	2022-10-24T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-31T00:00:00+0800
申请号：	CN202211301621.4
公开号：	CN115652978A
代理机构：	兰州中科华西专利代理有限公司
代理人：	曹向东
分类号：	E02D27/12;E02D31/14;E02D31/08;E;E02;E02D;E02D27;E02D31;E02D27/12;E02D31/14;E02D31/08
申请人地址：	851414 西藏自治区拉萨市堆龙德庆区团结路8号23号
主权项：	1.一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构，其特征在于：该桩基结构包括穿过多年冻土活动层的桩（1）、限位护筒（2）以及置于所述限位护筒（2）内连接在一起的限位护筒内壁（16）、上托盘（4）、下托盘（7）和数个托盘支架（6）；所述限位护筒内壁（16）内设有钢管护壁（15），该钢管护壁（15）的上部套接有盖板（14），中部穿过所述上托盘（4），且末端固定在所述下托盘（7）上；所述上托盘（4）和所述下托盘（7）之间的所述钢管护壁（15）上设有拉压弹簧（12）；所述桩（1）的末端嵌入所述钢管护壁（15）；所述限位护筒内壁（16）的下部设有数个转向斜撑（8），该数个转向斜撑（8）一一对应与数个所述托盘支架（6）的下端相连；每个所述托盘支架（6）的上端依次穿过所述下托盘（7）的预留孔Ⅰ、所述上托盘（4）的预留孔Ⅱ；所述上托盘（4）下方的每个所述托盘支架（6）上设有限位环（13），该限位环（13）与所述托盘支架（6）的顶端之间设有限位弹簧Ⅰ（51）；所述上托盘（4）上方的每个所述托盘支架（6）上设有限位弹簧Ⅱ（52），该限位弹簧Ⅱ（52）的端部通过高强螺栓（3）固定。 2.如权利要求1所述的一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构，其特征在于：所述限位护筒内壁（16）下部固定有铰支座（11），该铰支座（11）通过销钉（10）与所述转向斜撑（8）的一端相连；所述转向斜撑（8）的另一端通过力转向轴（9）与所述托盘支架（6）的下端圆孔连接。 3.如权利要求1所述的一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构，其特征在于：所述上托盘（4）为四块带有预留孔Ⅱ的1/4圆形钢板焊接而成，且设置中心孔；该上托盘（4）的直径等于所述限位护筒内壁（16）的内径，厚度为200~300mm，且上托盘（4）和限位护筒内壁（16）之间焊接固定；所述中心孔的直径大于所述钢管护壁（15）的直径5~10mm；所述预留孔Ⅱ的直径大于所述托盘支架（6）的直径5~10mm。 4.如权利要求1所述的一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构，其特征在于：所述下托盘（7）为四块带有预留孔Ⅰ的1/4圆形钢板焊接而成，其直径小于所述限位护筒内壁（16）的内径30~50mm，厚度为200~300mm；所述预留孔Ⅰ的直径等于所述托盘支架（6）的直径。 5.如权利要求1所述的一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构，其特征在于：所述限位弹簧Ⅰ（51）与所述限位弹簧Ⅱ（52）的内径大于所述托盘支架（6）的直径3~5mm。 6.如权利要求1所述的一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构，其特征在于：每个所述托盘支架（6）为呈弯折型的钢筋，一端弯折后焊接短槽钢，短槽钢翼缘开设圆孔，另一端穿过所述下托盘（7）和所述上托盘（4）预留的孔，并且与所述下托盘（7）的上下表面焊接在一起。 7.如权利要求1所述的一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构，其特征在于：所述拉压弹簧（12）的内径大于所述钢管护壁（15）的外径5~10mm，并与所述上托盘（4）的下表面和所述下托盘（7）的上表面焊接。 8.如权利要求1所述的一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构，其特征在于：所述钢管护壁（15）的内径等于所述桩（1）的直径，其穿过所述上托盘（4）后与所述下托盘（7）的上表面焊接。 9.如权利要求1所述的一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构，其特征在于：所述限位护筒内壁（16）的内径为1~1.2m，由四块1/4钢管焊接而成，底部焊接钢板封闭。 10.如权利要求1所述的一种多年冻土区抗冻拔防融沉的桩基结构的施工方法，包括以下步骤： ⑴根据上部建/构筑物承载力要求确定桩基承载力设计参数； ⑵按照桩基承载力设计参数预制上托盘（4）、下托盘（7）、转向斜撑（8）、力转向轴（9）、限位护筒内壁（16）； ⑶按照桩基设计图纸在工程场地放样以确定桩位，在设计位置开挖桩孔，桩孔底端横向扩挖300~400mm，扩挖高度与钢管护壁（15）的顶部齐平；将四块1/4钢管及底部钢板分次吊入孔底并将其焊接为整体形成限位护筒内壁（16）；将高强混凝土浇筑在限位护筒内壁（16）和扩挖孔之间形成限位护筒（2）； ⑷安装构件：待限位护筒内壁（16）制作好后，将四个铰支座（11）焊接在限位护筒内壁（16）上；将转向斜撑（8）的一端通过销钉（10）与铰支座（11）连接，另一端通过力转向轴（9）与托盘支架（6）底端连接；将托盘支架（6）穿过下托盘（7）的预留孔Ⅰ后，将其焊接为一个完整圆盘，将下托盘（7）与托盘支架（6）焊接；将拉压弹簧（12）底部与下托盘（7）上表面焊接，在托盘支架（6）上套入限位环（13）和限位弹簧Ⅰ（51），并将限位环（13）焊接在托盘支架（6）上；将上托盘（4）的各块体的预留孔Ⅱ分别穿过托盘支架（6）后，将其焊接为一个完整圆盘；将拉压弹簧（12）顶部与上托盘（4）下表面焊接，在托盘支架（6）顶部安装限位弹簧Ⅱ（52）和高强螺栓（3）；将上托盘（4）的外缘与限位护筒内壁（16）焊接；将钢管护壁（15）穿过上托盘（4）的中心孔后放置在下托盘（7）上，并将其下端与下托盘（7）上表面焊接；将盖板（14）套在钢管护壁（15）上，并将盖板（14）外缘焊接在限位护筒内壁（16）上； ⑸当限位护筒（2）的混凝土强度达到设计强度后，在桩孔中浇筑混凝土直至地表以上设计位置形成桩基。