一种抗风型软土地基防工程桩偏位结构的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种软土地基防工程桩偏位结构，特别是一种抗风型软土地基防工程桩偏位结构。

背景技术：

沿海地区软土地基一般以淤泥或淤泥质土为主，该类土液性指数大，处于流塑状态，抗剪强度低、压缩性较高、渗透性较小。实践表明，一般地基工程桩的施工质量和偏位是比较容易控制的。但是在软土地基中，施工的工程桩常常会出现偏位施工质量问题，即沉桩时位置无误，且送桩前的中间验收也没有问题，但开挖出来后却发现部分工程桩位置偏位，有时甚至是大面积的偏位。

对于上述的问题，人们已经意识到了不足，并加以了改进，如中国专利库公开的一种软土地基防工程桩偏位结构及预处理法[申请号：201010168018.4；申请公布号CN 102235008 A]，在工程桩的周围设置加固结构，所述的加固结构包括多个围绕承台呈格栅结构连续排列的水泥土搅拌桩，所述搅拌桩的桩顶标高与基坑底标高平齐，搅拌桩的深度为基坑深度的1.2-1.4倍，并且所述的加固结构位于以所述基坑中央为中心的2/3-3/4基坑范围内；所述的搅拌桩以承台为井口呈大致“井”字型结构排列；所述承台呈大致的三角形，所述的工程桩有三个，均设置在所述承台的各角落位置，各工程桩之间还设有将各工程桩俩俩间隔开的搅拌桩；或者所述的承台呈正方形，所述的工程桩有四个，均设置在所述承台的各角落位置，相邻近的工程桩之间设有将两者间隔开的搅拌桩；或者所述的承台呈长方形，工程桩有二个，设置在所述承台的两侧位置。

由于本桩偏位结构是用在沿海地区的，当遇到强台风时，由于水泥土搅拌桩是单独设置的，很容易受到台风的作用发生损坏，继而影响整个桩偏位结构的使用。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种抗风型软土地基防工程桩偏位结构，解决的技术问题是如何提高加固结构的抗冲击能力。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种抗风型软土地基防工程桩偏位结构，包括设于工程桩周围的加固结构，加固结构包括水泥土搅拌桩，水泥土搅拌桩有多个并以用于放置工程桩的承台为井口呈大致“井”字型结构连续排列，承台呈方形，其特征在于，承台的四周均设有一块呈板状的缓冲部件，且缓冲部件与承台平行，四块缓冲部件首尾相抵形成一将加固结构包裹在内的围栏；缓冲部件包括位置正对的基板和缓冲板，且基板位于缓冲板和加固结构之间，基板与水泥土搅拌桩相固定，缓冲板能相对于基板前后滑动，且缓冲板和基板之间设有用于支撑缓冲板的弹簧，本偏位结构还包括用于限制缓冲板向远离基板方向滑动的限位件。

本偏位结构重点用于沿海地区，特别是强台风天气。

使用时，当遇到强风时，缓冲板会克服弹簧的弹力向靠近基板方向滑动，从而通过弹簧有效缓冲掉强风所携带的风力，以有效减少风力作用在加固结构上的量；其次，通过在承台的四周均设置缓冲部件来形成围栏以将加固结构完全包裹在内，从而将加固结构和台风有效地隔开，以进一步减少加固结构受到台风所施加的作用力，从而有效提高了加固结构的抗冲击能力，继而降低加固结构损坏的概率。

在上述的抗风型软土地基防工程桩偏位结构中，基板与加固结构之间留有间隙，基板的两端均沿位于同一侧的基板和缓冲板的分布方向贯穿有连接孔，缓冲板的两端均对应设有导向孔，位置正对的连接孔和导向孔内穿设有同一根螺栓，螺栓的端部与对应的水泥土搅拌桩相固定，所述的限位件为螺栓的头部，且在弹簧的支撑下，螺栓的头部能与缓冲板相抵，所述的基板与螺栓相固定。

采用上述的设计，使螺栓同时起到了定位基板和对导向板的移动起到导向的作用，即螺栓具有一物两用的功能，这样不仅可以减少加工缓冲部件的工序，而且可以减少零部件的使用，降低整体的生产成本。

在上述的抗风型软土地基防工程桩偏位结构中，每根所述的螺栓的杆部外均套有上述的弹簧，且弹簧的两端分别与基板和缓冲板相抵。

在螺栓杆部的作用下，同时对弹簧起到定位和导向的作用，使弹簧能够稳定地发生形变来吸收台风所施加的作用力，使加强加固结构抗冲击能力的目的稳定实现。

在上述的抗风型软土地基防工程桩偏位结构中，与螺栓相连的水泥土搅拌桩的侧壁上均开设有一个限位孔，每个限位孔内均嵌有呈中空状的螺纹套，且每根螺栓的端部均螺接在对应的螺纹套内。

采用上述的设计，以实现缓冲部件与加固结构可拆卸相连，使施工人员根据情况来选择是否使用缓冲部件，来提高整个偏位结构的实用性。

作为另一种方案，在上述的抗风型软土地基防工程桩偏位结构中，所述的基板靠近缓冲板的一侧的中部垂直固定有螺杆，缓冲板上对应设有通孔，所述的螺杆穿过通孔，所述的限位件为螺接在螺杆上的螺母，所述的弹簧套在螺杆上，弹簧的两端分别与基板和缓冲板相抵，并使缓冲板具有与螺母的端部相抵的趋势。

在上述的抗风型软土地基防工程桩偏位结构中，缓冲板靠近基板的侧壁上具有呈筒状凸出的导向部，每块缓冲板上均具有两个导向部且分别套在与同一块缓冲板相连的两根螺栓的杆部上，每个导向部上均螺接有密封帽，密封帽的内侧壁上具有呈环状的密封部，且密封部套在螺栓的杆部上，所述的密封部和螺栓之间通过密封圈形成密封，所述的导向部内填充有润滑油脂。

通过设置套在螺栓的杆部上的导向部，以加强对缓冲板滑动的导向作用，使缓冲板能够朝一个方向挤压弹簧，来加强缓冲的效果；其次，通过在导向部内填充上润滑油脂，对导向部和螺栓的杆部的接触处进行润滑，以减少两者之间的摩擦，使缓冲板能够更加顺畅地朝一个方向滑动，以进一步加强缓冲效果，使提高加固结构的抗冲击能力的目的更加稳定地实现。

在上述的抗风型软土地基防工程桩偏位结构中，所述的螺栓的杆部的侧壁上设有环形凹槽，所述的密封圈位于环形凹槽内，且密封圈的外侧壁与密封部的内侧壁相抵。

在环形凹槽的作用下，以将密封圈稳定定位，使密封部和螺栓的杆部之间形成稳定可靠的密封，以防止位于导向部内的润滑油脂泄露或干化，从而提高本结构的工作稳定性。

在上述的抗风型软土地基防工程桩偏位结构中，所述的密封圈包括呈环状的支撑部和套在支撑部外的接触部，且支撑部和接触部为一体式结构，所述的接触部的截面呈三角形且其外侧壁与密封部的内侧壁相抵。

采用上述的设计，可以减少密封圈与螺栓的接触面积，使两者的接触处更容易与润滑油脂充分地接触，从而进一步确保支撑板的顺畅滑动，使提高加固结构的抗冲击能力的目的更加稳定地实现。

在上述的抗风型软土地基防工程桩偏位结构中，所述的螺栓的头部的内端面上设有呈环状的密封槽，密封槽内设有环形密封垫，且环形密封垫的两端面分别与螺栓的头部和缓冲板相抵。

在环形密封垫和密封圈这两者的作用下，以将润滑油脂完全密封于导向部内，这样便可有效避免润滑油脂与外部环境接触干化，以有效延长润滑油脂起润滑效果的时间，这样便可进一步加强加固结构的抗冲击能力。

在上述的抗风型软土地基防工程桩偏位结构中，基板通过焊接的方式与螺栓的杆部相固定。

采用上述的结构，以提高基板和螺栓连接的稳定性，这样加强基板缓冲风力的能力，使加强加固结构的抗冲击能力稳定实现。

与现有技术相比，本抗风型软土地基防工程桩偏位结构具有以下优点：

1、当遇到强风时，缓冲板会克服弹簧的弹力向靠近基板方向滑动，从而通过弹簧有效缓冲掉强风所携带的风力，以有效减少风力作用在加固结构上的量；其次，通过在承台的四周均设置缓冲部件来形成围栏以将加固结构完全包裹在内，从而将加固结构和台风有效地隔开，以进一步减少加固结构受到台风所施加的作用力，从而有效提高了加固结构的抗冲击能力，继而降低加固结构损坏的概率。

2、螺栓同时起到了定位基板和对导向板的移动起到导向的作用，即螺栓具有一物两用的功能，这样不仅可以减少加工缓冲部件的工序，而且可以减少零部件的使用，降低整体的生产成本。

3、通过设置套在螺栓的杆部上的导向部，以加强对缓冲板滑动的导向作用，使缓冲板能够朝一个方向挤压弹簧，来加强缓冲的效果；其次，通过在导向部内填充上润滑油脂，对导向部和螺栓的杆部的接触处进行润滑，以减少两者之间的摩擦，使缓冲板能够更加顺畅地朝一个方向滑动，以进一步加强缓冲效果，使提高加固结构的抗冲击能力的目的更加稳定地实现。

4、在环形密封垫和密封圈这两者的作用下，以将润滑油脂完全密封于导向部内，这样便可有效避免润滑油脂与外部环境接触干化，以有效延长润滑油脂起润滑效果的时间，这样便可进一步加强加固结构的抗冲击能力。

附图说明

图1是本抗风型软土地基防工程桩偏位结构的结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图3是图1中B处的放大结构示意图。

图4是图1中C处的放大结构示意图。

图中，1、工程桩；2、水泥土搅拌桩；2a、限位孔；3、承台；4、基板；5、缓冲板；5a、导向部；6、限位件；7、弹簧；8、螺栓；9、螺纹套；10、密封帽；10a、密封部；11、密封圈；11a、支撑部；11b、接触部；12、环形密封垫。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本抗风型软土地基防工程桩偏位结构由加固结构、缓冲部件等组成。

其中，加固结构设于工程桩1的周围，具体来说，该加固结构是位于以基坑中央为中心的2/3～3/4基坑范围内。该加固结构由多根水泥土搅拌桩2组成，且多根水泥土搅拌桩2以用于放置工程桩1的承台3为井口呈大致“井”字型结构连续排列。在本实施例中，承台3呈方形；水泥土搅拌桩2的加工方式是现有的，具体参见中国专利库公开的软土地基防工程桩1偏位结构及预处理法(申请号：CN201010168018)。水泥土搅拌桩2的深度为基坑深度的1.2-1.4倍，且水泥土搅拌桩2的桩顶标高与基坑底标高平齐。

缓冲部件整体呈板状，缓冲部件有四块且分布在加固结构的四周。如图1所示，每个缓冲部件均与承台3平行，四块缓冲部件首尾相抵形成一将加固结构包裹在内的围栏，用于缓冲台风所携带的力量。

具体来说，如图1和图2所示，每块缓冲部件均包括一块基板4、一块缓冲板5、限位件6和设于缓冲板5和基板4之间的弹簧7。其中，基板4位于缓冲板5和加固结构之间，且缓冲板5和基板4两者的位置正对。如图1所示，基板4的长度小于缓冲板5的长度，以使四块基板4首尾相抵，四块缓冲板5也首尾相抵。

基板4与对应的水泥搅拌桩相固定；缓冲板5能相对于位于同一侧的基板4前后滑动；限位件6用于限制缓冲板5向远离基板4方向滑动；弹簧7用于支撑缓冲板5，使缓冲板5向基板4方向滑动时压缩弹簧7，以缓冲台风所携带的力量。

进一步说明，如图2所示，基板4与加固结构之间留有间隙，且在实际产品中，该间隙不会很大，仅仅是起到避免基板4和水泥土搅拌桩2接触。每块基板4的两端均沿位于同一侧的基板4和缓冲板5的分布方向贯穿有连接孔，缓冲板5的两端均设有导向孔，且导向孔和连接孔位置一一正对。

位置正对的连接孔和导向孔内穿设有同一根螺栓8；螺栓8的端部与对应的水泥土搅拌桩2相固定；每根螺栓8的杆部均套有上述的弹簧7，且弹簧7的两端分别与基板4和缓冲板5相抵，以对缓冲板5起到较好的支撑；限位件6为螺栓8的头部，且在弹簧7的支撑下，螺栓8的头部能与缓冲板5相抵，以限制缓冲板5向远离基板4的方向移动；基板4通过焊接的方式与螺栓8的杆部相固定。

在本实施例中，与螺栓8相连的水泥土搅拌桩2的侧壁上均开设有一个限位孔2a，每个限位孔2a内均嵌有呈中空状的螺纹套9，且每根螺栓8的端部均螺接在对应的螺纹套9内，以实现缓冲部件与加工结构可拆卸固定。

如图2所示，缓冲板5靠近基板4的侧壁上具有呈筒状凸出的导向部5a，且导向部5a和缓冲板5为一体式结构。每块缓冲板5上均具有两个导向部5a且分别套在与同一块缓冲板5相连的两根螺栓8的杆部上。如图3所示，每个导向部5a上均螺接有密封帽10，密封帽10的内侧壁上具有呈环状的密封部10a，且密封部10a套在螺栓8的杆部上。密封部10a和螺栓8之间通过密封圈11形成密封，且导向部5a内填充有润滑油脂(未图示)。进一步说明，如图4所示，螺栓8的杆部的侧壁上设有环形凹槽，上述的密封圈11位于环形凹槽内，且密封圈11的外侧壁与密封部10a的内侧壁相抵，以使导向部5a和密封部10a之间形成稳定而可靠的密封。在本实施例中，如图1所示，密封圈11包括呈环状的支撑部11a和套在支撑部11a外的接触部11b，且支撑部11a和接触部11b为一体式结构；接触部11b的截面呈三角形且其外侧壁与密封部10a的内侧壁相抵。采用上述的设计，可以减少密封圈11与螺栓8的接触面积，使两者的接触处更容易与润滑油脂充分地接触，从而确保支撑板的顺畅滑动，使提高加固结构的抗冲击能力的目的稳定地实现。

进一步优化，如图2所示，每根螺栓8的头部的内端面上设有呈环状的密封槽，密封槽内设有环形密封垫12，且环形密封垫12的两端面分别与螺栓8的头部和缓冲板5相抵。在环形密封垫12和密封圈11这两者的作用下，以将润滑油脂完全密封于导向部5a内，这样便可有效避免润滑油脂与外部环境接触干化，以有效延长润滑油脂起润滑效果的时间，这样便可进一步加强加固结构的抗冲击能力。

本偏位结构重点用于沿海地区，特别是强台风天气。

使用时，当遇到强风时，缓冲板5会克服弹簧7的弹力向靠近基板4方向滑动，从而通过弹簧7有效缓冲掉强风所携带的风力，以有效减少风力作用在加固结构上的量；其次，通过在承台3的四周均设置缓冲部件来形成围栏以将加固结构完全包裹在内，从而将加固结构和台风有效地隔开，以进一步减少加固结构受到台风所施加的作用力，从而有效提高了加固结构的抗冲击能力，继而降低加固结构损坏的概率。

实施例二

本实施例二同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：基板4靠近缓冲板5的一侧的中部垂直固定有螺杆，缓冲板5上对应设有通孔，螺杆穿过通孔，限位件6为螺接在螺杆上的螺母，弹簧7套在螺杆上，弹簧7的两端分别与基板4和缓冲板5相抵，并使缓冲板5具有与螺母的端部相抵的趋势。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。