[发明专利]一种智能控温防冻融破坏桩

说明书

本发明涉及一种智能控温防冻融破坏桩，其包括桩身、制冷装置和测温装置，所述桩身由钢筋和混凝土制成，所述制冷装置设于桩身内，所述测温装置设于桩身周围，所述测温装置的测温触头设于季节冻土层的下端。本发明的装置使桩避免了因为桩身材料发生破坏，以及混凝土中的孔隙水发生冻胀现象，从而避免了桩体的冻融破坏，以及控制桩周围的土层温度避免冻融现象，从而避免了土层冻胀融沉和塌陷逆流，使工程后期的结构质量得到了较大的提高，在一定程度上使工程更加经济，延长了建筑物的使用年限。

技术领域

本发明涉及一种智能控温防冻融破坏桩，属于桩基础施工技术领域。

背景技术

桩基础施工技术是建筑工程质量和安全保障的重要部分。桩基是建筑工程中的一项重要的基础性结构，在建筑施工过程中，桩基础主要由承台和桩身部分组成。而在严寒地区由于温度变化容易出现埋置于地下的桩身出现冻融破坏现象以及桩身周围的土层融化导致桩体下沉和桩身的承载能力下降等问题。目前部分地区的季节性冻土区对工程存在如下破坏现象：1、土体的冻融会影响桩本身的冻融破坏；2、周围的土体冻融现象会导致土体软化致使桩的承载力下降；3、桩基与冻土相互作用过程中易产生强烈的切向冻胀力，致使基础产生强烈的冻拔作用影响基础的稳定性。工程中通常以加入外加剂来提高混凝土抗冻耐久性为最有效的手段，但各种外加剂的掺入同时会引起混凝土其它性能降低，如强度、耐磨蚀能力等，还有其它弊端，如1.工程混凝土建筑物一旦出现冻融破坏现象，轻则会使得建筑物表面出现脱落现象，重则会影响到建筑物的正常使用。2.受原材料影响，混凝土的主要原料包括水泥、砂子、骨料、水等。如果在其中加入添加剂就会改变混凝土的性能。同时，原材料的组成比例不同也会影响混凝土的性能。3.受添加剂的影响，除了原材料以外，在施工的过程中为了提高混凝土的性能还会在混凝土中加入添加剂，而添加剂虽然能在一定程度上增强桩的防冻能力但是会影响结构本身。4.桩身周围的土层受温度影响会出现冻融现象导致土层软化，会影响到工程质量，导致桩体下沉或者倾斜，严重会导致整个工程结构的下沉倾斜破坏。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种智能控温装置的桩身，经过加入制冷装置保证在高寒地区温度变化时期能够防止或降低桩身周围冻土的融化，进而避免桩体发生过量沉降变形，提高了工程质量，降低了施工结束后温度变化期间结构破坏的风险，增加了上部结构的安全性和耐久性，更加经济适用。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种智能控温防冻融破坏桩，其包括桩身、制冷装置和测温装置，所述桩身由钢筋和混凝土制成，所述制冷装置设于桩身内，所述测温装置设于桩身周围，所述测温装置的测温触头的温度传感器设于直径较小的桩或者杆件上，埋置在桩体周围测量土层温度，或者置于桩与桩间距中间。

在一个优选的实施方案中，所述制冷装置包括蒸发器，冷凝器，压缩机和膨胀阀，所述压缩机一端连接冷凝器，压缩机另外一端连接蒸发器，蒸发器与冷凝器通过毛细管连接；所述蒸发器的设于桩身内部，所述压缩机、冷凝器放置在地面金属箱体内作为制冷循环动力系统。

在一个优选的实施方案中，所述蒸发器为钢管，其形状弯曲为与箍筋同形状，长度为季节冻土部分的长度。

在一个优选的实施方案中，所述桩身包括钢筋骨架和灌装入钢筋骨架中的混凝土，钢筋骨架包括多个纵向钢筋和多个横向钢筋，多个纵向钢筋沿着桩身内侧边缘一周均匀布置，单个所述横向钢筋将所有纵向钢筋通过钢丝绑线固定在纵向钢筋上，多个横向钢筋沿横向钢筋平行设置。

在一个优选的实施方案中，所述蒸发器的钢管与桩身纵向钢筋通过钢丝绑线缠绕。

在一个优选的实施方案中，所述蒸发器为细不锈钢管，输出桩体表面的部分设置套管，对细钢管进行保护，防止连接处被破坏，影响桩体制冷效果。