一种碎石桩地基结构及其施工方法与流程

本发明涉及土建技术领域，尤其是一种碎石桩地基结构及其施工方法。

背景技术：

随着经济建设的发展和基本建设规模的扩大，我国的地基处理技术得到了迅猛发展。碎石桩是以碎石(卵石)为主要材料制成的复合地基加固桩。为保障承载强度，碎石桩往往需要辅以地基，但现有碎石桩地基一般承载力不高，或片面提高承载力，导致地基结构易变形损坏，实用效果不佳。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种碎石桩地基结构及其施工方法，能够解决现有技术的不足，既提高了承载力，又避免了变形损坏。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种碎石桩地基结构，包括长方体横梁，其特征在于长方体横梁底面中心固定有拱形梁，拱形梁内侧面中心垂直固定有长方体固定块，拱形梁外侧面设有两个第一圆柱体沉孔，两个第一圆柱体沉孔对称分布在长方体固定块两侧，拱形梁内侧面设有两个第二圆柱体沉孔，两个第二圆柱体沉孔对称分布在长方体固定块两侧，圆柱体孔一端与第一圆柱体沉孔连通，圆柱体孔另一端与第二圆柱体沉孔连通，第一圆柱体沉孔套接有上弹件，第二圆柱体沉孔套接有下弹件，第一支撑杆一端与长方体横梁边沿连接，第一支撑杆另一端与上弹件连接，第二支撑杆一端与长方体固定块侧面边沿连接，第二支撑杆另一端与下弹件连接，第三支撑杆一端与拱形梁连接，第三支撑杆另一端与长方体固定块侧面边沿连接。

作为优选，所述上弹件包括圆柱体上弹件本体，圆柱体上弹件本体底面设有第三圆柱体沉孔。

作为优选，所述下弹件包括圆柱体下弹件本体，圆柱体下弹件本体顶面固定有圆柱体插键，圆柱体插键套接于第三圆柱体沉孔，圆柱体下弹件本体底面固定有圆台固定块，圆台固定块底面固定有圆柱体固定块，圆柱体固定块侧面边沿通过第一连接轴对称轴接有两个长方体卡键，弹性件一端与长方体卡键连接，弹性件另一端与圆柱体固定块侧面连接。

作为优选，所述第一支撑杆包括圆柱体支撑杆本体，圆柱体支撑杆本体顶面设有圆柱体凹槽，圆柱体凹槽与长方体卡键压接。

作为优选，所述第三圆柱体沉孔顶面设有三棱锥凹槽，所述圆柱体插键顶面固定有三棱锥突起，三棱锥突起与三棱锥凹槽压接。

作为优选，所述圆柱体插键套接有第二弹簧。

一种上述碎石桩地基结构的施工方法，包括以下步骤：首先预制长方体横梁和带有第一圆柱体沉孔、圆柱体孔和第二圆柱体沉孔的拱形梁，然后在拱形梁上安装上弹件、下弹件，然后将长方体固定块和第三支撑杆以及第二支撑杆与拱形梁进行连接安装，然后将拱形梁的底部通过浇筑混凝土固定在碎石桩的安装位置上，最后将长方体横梁焊接在拱形梁顶部，完成地基的安装。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：长方体横梁受到垂直方向作用力并作用于拱形梁中心，拱形梁受力两端发生张开趋势，同时，长方体横梁将作用力沿第一支撑杆推动上弹件，一方面，上弹件推动下弹件，从而长方体卡键在圆柱体凹槽作用下压缩弹性件，圆柱体凹槽与弹性件实现进一步压接，实现了缓冲作用，另一方面，圆柱体上弹件本体底面作用于第一圆柱体沉孔底面，从而压缩拱形梁，并进一步压缩第二支撑杆，同时，第三支撑杆支撑拱形梁两端，防止拱形梁过度形变，从而避免其发生张开变形，在保障其承载效果的同时，有效防止了本发明因过度形变而损坏。三棱锥突起与三棱锥凹槽压接有利于实现上弹件和下弹件的精准对位，从而有利于本发明良好工作。圆柱体插键套接有第二弹簧，从而上弹件压缩下弹件时，首先上弹件压缩第二弹簧进一步增加了缓冲，有利于本发明的稳定，从而一方面保障了本发明的承载效果，另一方面避免了本发明因过度形变而损坏。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的结构图。

图2是本发明一个具体实施方式中上弹件的结构图。

图3是本发明一个具体实施方式中下弹件的结构图。

图4是本发明一个具体实施方式中弹性件的结构图。

图5是本发明一个具体实施方式中第一支撑杆的结构图。

图6是本发明一个具体实施方式中第一长方体连接块的结构图。

图中：1、长方体横梁；2、拱形梁；3、第一圆柱体沉孔；4、圆柱体孔；5、上弹件；6、第二圆柱体沉孔；7、下弹件；8、第一支撑杆；9、第二支撑杆；10、长方体固定块；11、第三支撑杆；12、第二长方体凹槽；13、第一长方体凹槽；14、第三长方体连接块；15、第二长方体连接块；16、第一三棱柱卡块；17、第一长方体连接块；51、上弹件本体；52、第三圆柱体沉孔；53、三棱锥凹槽；71、圆柱体下弹件本体；72、圆台固定块；73、圆柱体固定块；74、圆柱体插键；75、三棱锥突起；76、第二弹簧；77、第一连接轴；78、长方体卡键；79、弹性件；791、伸缩杆；792、第二连接轴；793、弧形孔；794、第三连接轴；795、第一弹簧；81、圆柱体支撑杆本体；82、圆柱体凹槽。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-6，本发明一个具体实施方式，包括长方体横梁1，其特征在于长方体横梁1底面中心固定有拱形梁2，拱形梁2内侧面中心垂直固定有长方体固定块10，拱形梁2外侧面设有两个第一圆柱体沉孔3，两个第一圆柱体沉孔3对称分布在长方体固定块10两侧，拱形梁2内侧面设有两个第二圆柱体沉孔6，两个第二圆柱体沉孔6对称分布在长方体固定块10两侧，圆柱体孔4一端与第一圆柱体沉孔3连通，圆柱体孔4另一端与第二圆柱体沉孔6连通，第一圆柱体沉孔3套接有上弹件5，第二圆柱体沉孔6套接有下弹件7，第一支撑杆8一端与长方体横梁1边沿连接，第一支撑杆8另一端与上弹件5连接，第二支撑杆9一端与长方体固定块10侧面边沿连接，第二支撑杆9另一端与下弹件7连接，第三支撑杆11一端与拱形梁2连接，第三支撑杆11另一端与长方体固定块10侧面边沿连接，所述上弹件5包括圆柱体上弹件本体51，圆柱体上弹件本体51底面设有第三圆柱体沉孔52，所述下弹件7包括圆柱体下弹件本体71，圆柱体下弹件本体71顶面固定有圆柱体插键74，圆柱体插键74套接于第三圆柱体沉孔52，圆柱体下弹件本体71底面固定有圆台固定块72，圆台固定块72底面固定有圆柱体固定块73，圆柱体固定块73侧面边沿通过第一连接轴77对称轴接有两个长方体卡键78，弹性件79一端与长方体卡键78连接，弹性件79另一端与圆柱体固定块73侧面连接，所述第一支撑杆8包括圆柱体支撑杆本体81，圆柱体支撑杆本体81顶面设有圆柱体凹槽82，圆柱体凹槽82与长方体卡键78压接。所述第三圆柱体沉孔52顶面设有三棱锥凹槽53，所述圆柱体插键74顶面固定有三棱锥突起75，三棱锥突起75与三棱锥凹槽53压接。所述圆柱体插键74套接有第二弹簧76。本发明工作时，长方体横梁1受到垂直方向作用力并作用于拱形梁2中心，拱形梁2受力两端发生张开趋势，同时，长方体横梁1将作用力沿第一支撑杆8推动上弹件5，一方面，上弹件5推动下弹件7，从而长方体卡键78在圆柱体凹槽82作用下压缩弹性件79，圆柱体凹槽82与弹性件79实现进一步压接，实现了缓冲作用，另一方面，圆柱体上弹件本体51底面作用于第一圆柱体沉孔3底面，从而压缩拱形梁2，并进一步压缩第二支撑杆9，同时，第三支撑杆11支撑拱形梁2两端，防止拱形梁2过度形变，从而避免其发生张开变形，在保障其承载效果的同时，有效防止了本发明因过度形变而损坏。三棱锥突起75与三棱锥凹槽53压接有利于实现上弹件5和下弹件7的精准对位，从而有利于本发明良好工作。圆柱体插键74套接有第二弹簧76，从而上弹件5压缩下弹件7时，首先上弹件5压缩第二弹簧76进一步增加了缓冲，有利于本发明的稳定，从而一方面保障了本发明的承载效果，另一方面避免了本发明因过度形变而损坏。

另外，弹性件79包括伸缩杆791，伸缩杆791套接有第一弹簧795，长方体卡键78侧面设有弧形孔793，伸缩杆791一端通过第二连接轴792与圆柱体固定块73轴接，伸缩杆791另一端连接有第三连接轴794，第三连接轴794套接于弧形孔793。长方体卡键78在圆柱体凹槽82作用下压缩弹性件79时，长方体卡键78沿第一连接轴77旋转，同时，一方面长方体卡键78压缩第一弹簧795，另一方面伸缩杆791沿第二连接轴792转动，可以使弹性件79在对长方体卡键78进行缓冲时同步实现弹性支撑的角度和支撑位置，从而实现良好地缓冲效果。

所述长方体固定块10侧面边沿对称固定有两个第一长方体连接块17，第一长方体连接块17顶面设有第一长方体凹槽13，第一长方体连接块17远离长方体固定块10的侧面设有第二长方体凹槽12，第一长方体凹槽13套接有第二长方体连接块15，第二长方体连接块15顶面与第二支撑杆9连接，第二长方体连接块15底面固定有第一三棱柱卡块16，第二长方体凹槽12套接有第三长方体连接块14，第二长方体凹槽12远离长方体固定块10的侧面与第三支撑杆11，第三长方体连接块14靠近长方体固定块10的侧面固定有第二三棱柱卡块17，第二三棱柱卡块17与三棱柱卡块16压接。当拱形梁2变形压缩第二支撑杆9时，第二支撑杆9受力推动第二长方体连接块15进而推动第一三棱柱卡块16，从而挤压第二三棱柱卡块17，并推动第三长方体连接块14，从而实现第三支撑杆11进一步对拱形梁2两端支撑，防止拱形梁2变形，拱形梁2对第二支撑杆9压缩越大，第三支撑杆11对拱形梁2也越大，从而有机的统一起来，既增大了本发明的承载力，又防止了其因变形而发生损坏。

一种上述的碎石桩地基结构的施工方法，包括以下步骤：首先预制长方体横梁1和带有第一圆柱体沉孔3、圆柱体孔4和第二圆柱体沉孔6的拱形梁2，然后在拱形梁2上安装上弹件5、下弹件7，然后将长方体固定块10和第三支撑杆11以及第二支撑杆9与拱形梁2进行连接安装，然后将拱形梁2的底部通过浇筑混凝土固定在碎石桩的安装位置上，最后将长方体横梁1焊接在拱形梁2顶部，完成地基的安装。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。