[发明专利]一种防止桩身拔出的杆式桩基础及工作方法

说明书

本发明公开了一种防止桩身拔出的杆式桩基础及工作方法，杆式桩基础包括底座、固定在所述底座内部的支撑块、通过导向结构活动设置在所述支撑块顶部的支撑板以及位于所述支撑块下部的防冻拔组件，其中：所述防冻拔组件包括转动连接在支撑块上的第一连接杆以及一个或多个端部固定于所述第一连接杆上的伸缩杆，每一个伸缩杆的另一端固定有一个刮板，伸缩杆伸展状态下，刮板突出于底座的外壁；所述支撑板通过传动组件与第一连接杆传动连接，所述传动组件将支撑板的竖直直线运动转换为第一连接杆的转动。本发明在孔底形成一个较大的底座，从而形成支点，克服向上的冻具有胀力，延长了桩基础的使用寿命。

技术领域

本发明涉及桩基础技术领域，特别是涉及一种防止桩身拔出的杆式桩基础及工作方法。

背景技术

冻拔现象（可以拔石头、树木、桩基），如冻拔树：在纬度高寒冷地区，当土壤含水量过高时，由于土壤结冻膨胀而升起，连带植物抬起。至春季解冻时，土壤下沉而植物留在原位造成植物根部裸露死亡，冻土是温度低于0℃且含有冰的土岩，按其存在时间长短可分为多年冻土和季节冻土，我国冻土分布广泛，多年冻土区和季节性冻土区占我国国土面积的75％左右，多年冻土是两年以上处于冻结状态的土，只有表层几米的土层处于夏融冬冻的状态，该层也被称为季节性活动层；季节性冻土是只在地表几米范围内冬季冻结、夏季融化的土，该层也被称为季节冻结层或季节活动层，也就是说，在多年冻土区和季节冻土区，在地表几米范围内，均存在冬季冻结、夏季融化的土层。

在寒区，电线杆等构筑物广泛采用杆式桩基础，这类构筑物共同特点是荷载和自重较小、桩基细长，在活动层的季节冻胀融沉交替作用下，桩基极易产生冻拔病害，随着年份增长，冻拔位移不断累积，导致基础拔出或倾覆。寒冷季节，随着大气温度下降，活动层土体冻结，会向竖直方向冻胀，然而，桩基础改变了冻土的自然形态，导致桩周土的竖向冻胀受到约束，冻结土体则对桩基础产生切向冻胀力，使桩向上拔起，暖季到来后，活动层土体融化，桩身所受上拔力消失，桩基础会停留在其上拔后位置，或产生一定的沉降、倾斜，但受桩侧土体摩阻力支撑、不会回到上拔前位置，因此，在一个冻融循环作用内，桩体会产生净上拔量，随着活动层反复冻融循环，桩基重复上述冻拔过程，冻拔量不断累积增长，最终导致桩基产生过大的累积冻拔量，危害着上覆工程构筑物稳定性的问题。

为此，提出一种防止桩身拔出的杆式桩基础及方法解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的冻土区桩基础容易冻拔、稳定性差的技术缺陷，而提供一种防止桩身拔出的杆式桩基础。

本发明的另一个目的是提供所述杆式桩基础的工作方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种防止桩身拔出的杆式桩基础，包括底座、固定在所述底座内部的支撑块、通过导向结构活动设置在所述支撑块顶部的支撑板以及位于所述支撑块下部的防冻拔组件，其中：

所述防冻拔组件包括转动连接在支撑块上的第一连接杆以及一个或多个端部固定于所述第一连接杆上的伸缩杆，每一个伸缩杆的另一端固定有一个刮板，伸缩杆伸展状态下，刮板突出于底座的外壁；

所述支撑板通过传动组件与第一连接杆传动连接，所述传动组件将支撑板的竖直直线运动转换为第一连接杆的转动。

在上述技术方案中，所述传动组件包括第一滑杆、同轴固定在所述第一连接杆上的第一齿轮、同轴设置的第二齿轮和第三齿轮、同轴设置的第二锥形齿轮和第五齿轮、同轴设置的第四齿轮和第一锥形齿轮，其中：

所述第一滑杆的顶部固定于所述支撑板底面上，所述第一滑杆的侧壁上均匀设置齿块，所述第一滑杆与所述第五齿轮啮合连接，所述第五齿轮同轴带动第二锥形齿轮旋转，所述第二锥形齿轮与所述第一锥形齿轮啮合连接，第一锥形齿轮同轴带动第四齿轮旋转，第四齿轮与第三齿轮啮合连接，第三齿轮同轴带动第二齿轮旋转，第二齿轮与所述第一齿轮啮合连接。