一种可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置，属于地基基础技术领域。该半主动式桩顶刚度调节装置由自上而下设置的泡沫金属支承装置和半导体热熔合金支承装置构成，所述泡沫金属支承装置与半导体热熔合金支承装置通过螺栓和螺母固定连接后通过焊接固定。本实用新型专利技术中泡沫金属支承装置和半导体热熔合金支承装置组成了双层结构刚度调节装置，解决了被动式刚度调节装置工作过程中无法调节支承刚度的问题以及主动式刚度调节装置支承刚度高频调节实用性较低的问题，从而更好地服务于端承桩桩土共同作用的工程实践。程实践。程实践。

【技术实现步骤摘要】
一种可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置


[0001]本技术属于地基基础
，具体地，涉及一种可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置。

技术介绍

[0002]桩基础作为高层建筑的重要基础形成，在实际工程中得到了广泛应用。相比于摩擦桩，端承桩一般难以直接实现桩土共同作用。鉴于此，南京工业大学周峰课题组研制出一种设置于桩顶与筏板之间桩顶刚度调节装置，称之为被动式刚度调节装置，可用于调节桩基顶部支承刚度，从而优化桩筏基础支承刚度的大小与分布。被动式刚度调节装置目前已经得到了广泛的应用，取得了显著的社会效益和经济效益。但被动式刚度调节装置存在一定的不足之处：支承刚度一旦设定便无法更改，故被动式刚度调节装置的应用对于地基基础设计过程的精确性要求较高，应用过程较为复杂。
[0003]为了解决被动式刚度调节装置的不足，周峰课题组又相继研发了两种不同的主动式刚度调节装置，使得刚度调节装置可以在工作过程中反复调节支承刚度的大小。但主动式刚度调节装置在推广应用方面不甚理想，绝大多数高层建筑物对于高频调节桩端支承刚度的需求较低。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本技术的目的是提供一种可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置，该半主动式桩顶刚度调节装置结合了被动式刚度调节装置的受力特点与主动式刚度调节装置可人为干预调节的特征，不仅解决了被动式刚度调节装置工作过程中无法调节支承刚度的问题以及当前主动式刚度调节装置支承刚度高频调节实用性较低的问题，还提升了处于地下水渗流环境中的刚度调节装置的耐久性，从而更好地服务于高层建筑桩土共同作用的工程实践。
[0005]为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案：一种可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置，由自上而下设置的泡沫金属支承装置和半导体热熔合金支承装置构成，所述泡沫金属支承装置与半导体热熔合金支承装置通过螺栓和螺母固定连接后通过焊接固定。
[0006]进一步地，所述泡沫金属支承装置包括：钢制盖板、第一钢制侧板、合金面板、缓冲材料、泡沫金属层，所述第一钢制侧板的一端与钢制盖板固定连接，所述第一钢制侧板的另一端与合金面板固定连接，组成泡沫金属支承装置的壳体，所述壳体的内部设有圆环形的泡沫金属层，所述缓冲材料填充泡沫金属支承装置的壳体内部空隙。
[0007]进一步地，所述钢制盖板、第一钢制侧板的外表面涂有无色透明的防护层涂料。
[0008]进一步地，所述泡沫金属层由自上而下的第一泡沫金属层、第二泡沫金属层、第三泡沫金属层焊接连接，且第一泡沫金属层、第二泡沫金属层、第三泡沫金属层的孔隙率依次减小。
[0009]进一步地，所述半导体热熔合金支承装置包括：钢制底板、第二钢制侧板、半导体加热装置、可熔合金、空腔填充层，所述第二钢制侧板的一端与钢制底板固定连接，所述第二钢制侧板的另一端与合金面板固定连接，组成半导体热熔合金支承装置的壳体，所述半导体热熔合金支承装置的壳体的内部设有半导体加热装置，所述半导体装置的外部设有可熔合金和空腔填充层，所述可熔合金与空腔填充层交替排列。
[0010]进一步地，所述可熔合金包括第一可熔合金和第二可熔合金，所述第一可熔合金设置于半导体加热装置的上侧，所述第二可熔合金设置于半导体加热装置的下侧。
[0011]进一步地，所述半导体加热装置包括：铝合金板、有机玻璃、半导体热电堆，所述铝合金板作为半导体发热装置的上盖板和下盖板，所述有机玻璃和半导体热电堆设置于上盖板、下盖板内部，且有机玻璃与半导体热电堆交替排列。
[0012]进一步地，所述上盖板的上端与下盖板的底端均设有石棉网。
[0013]进一步地，所述可熔合金为共晶型低熔点合金。
[0014]进一步地，所述空腔填充材料为泡沫金属材料，孔隙率为80
‑
90%。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术半主动式桩顶刚度调节装置采用的泡沫金属支承装置中设有孔隙率依次减小的第一泡沫金属层、第二泡沫金属层、第三泡沫金属层，使得该泡沫金属支承装置的应力
‑
应变关系呈显著线性变化；本技术半主动式桩顶刚度调节装置采用的半导体热熔合金支承装置中通过半导体加热装置实现第一可熔合金、第二可熔合金分别发生热熔，使得该半主动式桩顶刚度调节装置实现人为调节支承刚度，解决了被动式刚度调节装置工作过程中无法调节支承刚度的问题，从而更好地服务于端承桩桩土共同作用的工程实践；同时，通过第一可熔合金、第二可熔合金分别发生热熔，使得该半主动式桩顶刚度调节装置具有两次主动干预调节支承刚度的机会，在满足了绝大多数高层建筑物的主动调节需求的同时，又解决了主动式刚度调节装置支承刚度高频调节实用性较低的问题。本技术中通过空腔填充层来吸纳熔化的可熔合金，避免了在热熔合金支承装置上设置导出口，显著提升了人为干预的稳定性。此外，本技术的半主动式桩顶刚度调节装置具有防水、防腐蚀的功能，显著提升了在地下水环境中的耐久性。
附图说明
[0016]图1是本技术可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置的竖向剖面图；
[0017]图2是本技术可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置的俯视图；
[0018]图3是图1中A
‑
A
’
截面的剖面图；
[0019]图4是图1中B
‑
B
’
截面的剖面图；
[0020]图5是图1中C
‑
C
’
截面的剖面图；
[0021]其中，1钢制盖板，2螺栓，3钢制底板，4螺母，5
‑
1第一钢制侧板，5
‑
2第二钢制侧板，6合金面板，7缓冲层，8
‑
1第一泡沫金属层，8
‑
2第二泡沫金属层，8
‑
3第三泡沫金属层，9铝合金板，10石棉网，11有机玻璃，12半导体加热装置，13可熔合金，14空腔填充层。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本技术的技术方案作进一步地解释说明。
[0023]如图1
‑
5，本技术可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置由自上而下设置的泡沫金属支承装置和半导体热熔合金支承装置构成，泡沫金属支承装置与半导体热熔合金支承装置通过螺栓2和螺母4固定连接后通过焊接固定。该半主动式桩顶刚度调节装置结合了被动式刚度调节装置的受力特点与主动式刚度调节装置可人为干预调节的特征，不仅解决了被动式刚度调节装置工作过程中无法调节支承刚度的问题以及当前主动式刚度调节装置支承刚度高频调节实用性较低的问题，还提升了处于地下水渗流环境中的刚度调节装置的耐久性，从而更好地服务于高层建筑桩土共同作用的工程实践。
[0024]在本技术的一个技术方案中，螺栓2由钢制盖板1自上而下旋入合金面板6和钢制底板3中，随后通过螺母4固定螺栓2，最后在螺栓与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置，其特征在于，由自上而下设置的泡沫金属支承装置和半导体热熔合金支承装置构成，所述泡沫金属支承装置与半导体热熔合金支承装置通过螺栓（2）和螺母（4）固定连接后通过焊接固定。2.根据权利要求1所述可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置，其特征在于，所述泡沫金属支承装置包括：钢制盖板（1）、第一钢制侧板（5
‑
1）、合金面板（6）、缓冲材料（7）、泡沫金属层，所述第一钢制侧板（5
‑
1）的一端与钢制盖板（1）固定连接，所述第一钢制侧板（5
‑
1）的另一端与合金面板（6）固定连接，组成泡沫金属支承装置的壳体，所述壳体的内部设有圆环形的泡沫金属层，所述缓冲材料（7）填充泡沫金属支承装置的壳体内部空隙。3.根据权利要求2所述可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置，其特征在于，所述钢制盖板（1）、第一钢制侧板（5
‑
1）的外表面涂有无色透明的防护层涂料。4.根据权利要求2所述可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置，其特征在于，所述泡沫金属层由自上而下的第一泡沫金属层（8
‑
1）、第二泡沫金属层（8
‑
2）、第三泡沫金属层（8
‑
3）焊接连接，且第一泡沫金属层（8
‑
1）、第二泡沫金属层（8
‑
2）、第三泡沫金属层（8
‑
3）的孔隙率依次减小。5.根据权利要求1所述可多次调节支承刚度的半主动式桩顶刚度调节装置，其特征在于，所述半导体热熔合金支承装置包括：钢制底板（3）、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱锐，周峰，刘恒，王旭东，万志辉，卜任杰，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：新型
国别省市：