一种混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置制造方法及图纸

一种混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置，包括活塞体、缸体、极限螺钉、单向轴移位锁定机构，所述单向轴移位锁定机构设置在活塞体和缸体之间，在单向轴移位锁定机构处于受力移动前的状态下，活塞体和缸体之间由极限螺钉轴向固定连接成一体。它能解决混凝土预制桩在出现浮桩过程中对桩身长度的变形进行自动补偿装置，有效防止桩体出现吊脚桩或断桩。

An automatic compensation device for floating length of precast concrete pile

The utility model relates to an automatic compensation device for the floating length of a prefabricated concrete pile, which comprises a piston body, a cylinder body, a limit screw and a one-way shaft displacement locking mechanism. The one-way shaft displacement locking mechanism is arranged between the piston body and the cylinder body. When the one-way shaft displacement locking mechanism is in the state before the force movement, the piston body and the cylinder body are axially fixed and connected by a limit screw. It can solve the problem of the automatic compensation device for the deformation of the length of the pile body in the process of the emergence of the floating pile of the precast concrete pile, and effectively prevent the pile body from hanging or breaking the pile.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置
：本技术涉及混凝土预制桩结构件，尤其涉及混凝土预制桩在打桩后土质上浮桩身长度的补偿装置。
技术介绍
：在建房造楼过程中，尤其是在建造高层楼房过程中通常要用混凝土预制桩结构件构成楼房的地基，以承载高层楼房的自重荷载和使用荷载。现有的混凝土预制桩结构件通常包括管桩和方桩，在上下节两根桩之间通过钢质端板焊接成一起。打桩方式可分为锤击打桩法和静力压桩法，无论管桩还是方桩，不管是冲击打桩还是静压打桩，群桩打桩结束后，建筑物基础地面常常会出现中间高四周低的地面隆起从而带动预制桩上浮的现象。硬粘土中预制桩基通常表现为桩体整体上浮产生吊脚桩；浅层密实砂土层的预制桩基通常上部桩体上浮量大而下部桩体相对固定，表现为断桩或吊脚桩。桩连接之间接头的焊接强度一般都小于桩体的自身强度，管桩的抗压强度很大，但抗拉强度较低，桩间接头是最薄弱环节，混凝土预制桩的抗拉强度在极限抗拉强度作用下，桩接头最容易拉断，断桩或吊脚桩均表现在桩的接头处或桩端处。桩身上浮后会产生两种后果，第一是桩身整体上浮后，末段桩的下端拉空，形成俗称的“吊脚桩”，表现为桩端承载力极大减小或消失；第二是预制桩桩身上段上浮而下段固定不上浮，从而拉断桩身，形成所谓“断桩”，表现为预制桩只有上段有承载力，“断桩”以下段不发挥承载作用。两种表现均可通过静载试验加以证明和分析出来。上浮桩的危害主要表现如下几点：⑴浮桩后，无论是造成“吊脚桩”还是“断桩”，桩体的承载力都不能满足建筑荷载要求，建筑物将发生较大幅度的沉降，若产生不均匀地沉降则后果更严重，极有可能造成建筑结构开裂或变形，严重时会导致建筑物倾斜超标，引发整个建筑结构的变形或开裂，直接影响建筑物的使用功能和安全性，在极端情况下还会造成建筑物的倒塌。⑵基础工程桩的承载力检测不合格，不仅需要花很长的时间进行修复，而且修复费用很高，还要延迟交房工期，直接影响开发商的信誉。目前，处理上浮桩的常用方法有如下几种：⑴粘性土中的预制桩上浮后，通常采用复打或复压的办法进行处理，复打或复压虽然有效果，但往往不能从根本上解决问题，因为这种解决上浮的措施与形成上浮的原因不存在逻辑上的关联性。⑵对密实砂土层中的预制桩上浮，复压或复打基本上没有效果或效果非常有限。⑶针对可能产生预制桩上浮的土层，可预先采取一些预防措施，比如通常采用的引孔措施，可百分之百引孔，也可按一定比例引孔，引孔深度根据土层特性确定，一般引孔深度不超过有效桩长的百分之七十。但采取引孔措施后，只能减轻预制桩上浮现象，很难彻底解决预制桩上浮问题，往往还需要进行二次处理。⑷饱和软粘土中施工预制桩前，可预先在土体中打设砂桩或打设塑料排水体，以消除打设预制桩后产生的超孔隙水压力，对减少土体隆有一定作用，但不能完全消除桩体上浮。⑸针对承载力缺失桩段，目前比较有效的措施是在事后进行高压旋喷处理，但施工难度大，需要专用设备才能进行，而且费用高，工期长。综上所述，不管事后采用何种方法处理浮桩问题，工期和费用的双重损失，对工程来说，都是一个额外的负担。据申请人了解，到目前为止，本行业中还没有事先解决混凝土预制桩浮桩难题的有效方法。申请人对混凝土预制桩产生浮桩的原因进行了长期的研究和分析，在以下几种桩土组合中极易形成浮桩现象：⑴饱和硬粘土的短时间不可压缩性，饱和硬粘土中进入预制桩时，由于其极低的渗透性，相对于预制桩的成桩工期来说，表现出来的土工特性为短时间内的不可压缩，土体在预制桩体积增量的作用下向上挤出，向上运动的土体拖动桩身向上移动，形成浮桩现象；⑵浅部或上部土体为较密实的砂土层，当压桩应力释放时，浅部土体产生向上回弹，浅部或上部密实砂土与桩身的向上摩擦力足以克服下部桩身的向下摩擦力，拖动桩身整体上移，形成浮桩现象。⑶饱和软粘土也存在短时间不可压缩性，但由于其对预制桩的向上摩擦力不足以克服下部预制桩的嵌固力，所以预制桩上浮现象不明显。⑷桩间土为老粘土，桩端为风化岩时，由于老粘土的低压缩性，打桩后地表隆起明显，形成浮桩现象。一般而言，混凝土预制桩上浮具有如下特点：⑴浅部或上部土体产生向上的变形；⑵土体向上变形量随深度增加而减小；⑶土体向上变形存在“临界深度”；⑷临界深度以下土体以侧向变形为主；⑸预制桩下部土体一般不上浮，或者上浮量极少；⑹由于向上变形量的不一致，上浮土体中的预制桩桩身存在拉应力；⑺当桩身上浮后，产生两个后果，一是桩身整体上浮后，表现为桩端承载力极大减小或消失；二是预制桩桩身上段上浮而下段固定不上浮，表现为拉断桩身，上浮预制桩只有上段有承载力，下段不发挥承载作用。“吊脚桩”和“断桩”两种表现均可通过静载试验加以证明和分析出来。为了彻底解决混凝土预制桩的浮桩难题，申请人技术了一种混凝土预制桩浮桩的自动补偿装置，能自动补偿桩身上浮附加桩身长度，从而保证建筑荷载有效传至整个桩身，消除“吊脚”或“断桩”现象。
技术实现思路
：本技术的目的是提供一种混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置，它能解决混凝土预制桩在出现浮桩过程中对桩身长度的变形进行自动补偿装置，有效防止桩体出现吊脚桩或断桩。本技术采取的技术方案如下：一种混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置，其特征是：包括活塞体、缸体、极限螺钉和单向轴移位锁定机构，所述单向轴移位锁定机构设置在活塞体和缸体之间，在单向轴移位锁定机构处于受力移动前的状态下，活塞体和缸体之间由极限螺钉轴向固定连接成一体。进一步，所述单向轴移位锁定机构包括套装在活塞体内的单向锁舌、双向锁舌、弹簧、工艺销、设置在缸体的配合内孔内侧面上的单向锁槽和双向锁槽，单向锁舌滑槽和双向锁舌滑槽沿活塞体的配合柱体轴向设置；在缸体的配合内孔中沿轴向设有单向锁槽和双向锁槽，单向锁槽的下端面为平面，侧面为弧面或斜面，双向锁槽的截面形状为矩形，单向锁舌的锁扣端的侧面为弧面或斜面，单向锁舌插装在单向锁舌滑槽中，在单向锁舌的尾部与活塞体之间设有弹簧，双向锁舌插装在双向锁舌滑槽中，在双向锁舌的尾部与活塞体之间设有弹簧，所有单向锁舌和双向锁舌均通过工艺销限位在活塞体内，所有单向锁舌和双向锁舌的外伸端均缩在配合柱体的外面表面以内，活塞体和单向锁舌、双向锁舌、弹簧和工艺销的结合体套装在缸体的配合内孔中，活塞体和缸体之间由极限螺钉轴向固定连接。更进一步，在所述单向轴移位锁定机构中，沿活塞体的轴向间隔设有N个单向锁舌组和一个双向锁舌组，每一单向锁舌组在活塞体的周向均匀分布两个及两个以上单向锁舌，双向锁舌组沿活塞体的周向均匀分布两个及两个以上双向锁舌。更进一步，所述单向锁舌组沿活塞体的周向均匀分布的两个单向锁舌，双向锁舌组沿活塞体的周向均匀分布的两个双向锁舌，双向锁舌设置在单向锁舌的下方。更进一步，双向锁舌滑槽设置在单向锁舌滑槽的下方，在双向锁槽的上方单向锁槽的设置数量为0-3。进一步，所述单向轴移位锁定机构包括单向锁舌、双向锁舌、弹簧和工艺销，在活塞体的配合柱体上沿轴向间隔地设有单向锁舌槽和双向锁舌槽，单向锁舌槽的上端面为平面，侧面为弧面或斜面，双向锁舌槽的截面形状为矩形，单向锁舌的外伸端的侧面为弧面或斜面，在缸体的侧壁上沿轴向间隔地设有单向锁滑槽和双向锁滑槽，单向锁舌插装在单向锁滑槽中，在单向锁舌的尾部与缸体之间设有弹簧，双向锁舌插装在双向锁滑槽中，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置，其特征是：包括活塞体(1)、缸体(2)、极限螺钉(3)和单向轴移位锁定机构(4)，所述单向轴移位锁定机构(4)设置在活塞体(1)和缸体(2)之间，在单向轴移位锁定机构(4)处于受力移动前的状态下，活塞体(1)和缸体(2)之间由极限螺钉(3)轴向固定连接成一体。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置，其特征是：包括活塞体(1)、缸体(2)、极限螺钉(3)和单向轴移位锁定机构(4)，所述单向轴移位锁定机构(4)设置在活塞体(1)和缸体(2)之间，在单向轴移位锁定机构(4)处于受力移动前的状态下，活塞体(1)和缸体(2)之间由极限螺钉(3)轴向固定连接成一体。2.根据权利要求1所述混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置，其特征是：所述单向轴移位锁定机构(4)包括套装在活塞体(1)内的单向锁舌(41)、双向锁舌(42)、弹簧(43)、工艺销(44)、设置在缸体(2)的配合内孔(21)内侧面上的单向锁槽(22)和双向锁槽(23)，单向锁舌滑槽(12)和双向锁舌滑槽(13)沿活塞体(1)的配合柱体(11)轴向设置；在缸体(2)的配合内孔(21)中沿轴向设有单向锁槽(22)和双向锁槽(23)，单向锁槽(22)的下端面为平面，侧面为弧面或斜面，双向锁槽(23)的截面形状为矩形，单向锁舌(41)的锁扣端的侧面为弧面或斜面，单向锁舌(41)插装在单向锁舌滑槽(12)中，在单向锁舌(41)的尾部与活塞体(1)之间设有弹簧(43)，双向锁舌(42)插装在双向锁舌滑槽(13)中，在双向锁舌(42)的尾部与活塞体(1)之间设有弹簧(43)，所有单向锁舌(41)和双向锁舌(42)均通过工艺销(44)限位在活塞体(1)内，所有单向锁舌(41)和双向锁舌(42)的外伸端均缩在配合柱体(11)的外面表面以内，活塞体(1)和单向锁舌(41)、双向锁舌(42)、弹簧(43)和工艺销(44)的结合体套装在缸体(2)的配合内孔(21)中，活塞体(1)和缸体(2)之间由极限螺钉(3)轴向固定连接。3.根据权利要求2所述混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置，其特征是：在所述单向轴移位锁定机构(4)中，沿活塞体(1)的轴向间隔设有N个单向锁舌组和一个双向锁舌组，每一单向锁舌组在活塞体(1)的周向均匀分布两个及两个以上单向锁舌(41)，双向锁舌组沿活塞体(1)的周向均匀分布两个及两个以上双向锁舌(42)。4.根据权利要求3所述混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置，其特征是：所述单向锁舌组沿活塞体(1)的周向均匀分布的两个单向锁舌(41)，双向锁舌组沿活塞体(1)的周向均匀分布的两个双向锁舌(42)，双向锁舌(42)设置在单向锁舌(41)的下方。5.根据权利要求2所述混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置，其特征是：双向锁舌滑槽(13)设置在单向锁舌滑槽(12)的下方，在双向锁槽(23)的上方单向锁槽(22)的设置数量为0-3。6.根据权利要求1所述混凝土预制桩上浮长度自动补偿装置，其特征是：所述单向轴移位锁定机构(4)包括单向锁舌(41)、双向锁舌(42)、弹簧(43)和工艺销(44)，在活塞体(1)的配合柱体(11)上沿轴向间隔地设有单向锁舌槽(14)和双向锁舌...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洪林，
申请(专利权)人：吴洪林，
类型：新型
国别省市：江苏,32