具有加固装置的地下支撑立柱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有加固装置的地下支撑立柱，属于桩的一种。本实用新型包括支撑立柱和位于支撑立柱内部的加固装置；支撑立柱由竖直的立柱和位于立柱底部的锥部组成，加固装置由一组以上的转动叉机构组成；加固装置位于立柱的下部。本实用新型的抗倒伏性强，稳定度好，利于长期固定；通过叉柱旋出旋入方式将支撑立柱牢牢固定于地下，很好的起到了防盗窃、防丢失的作用；结构设计合理，便于安装，现场施工方便，解决了以往野外作业困难、施工周期漫长、运输不便、成本大等问题；便于拆卸，易回收性价比较高。
【专利说明】具有加固装置的地下支撑立柱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地桩。
【背景技术】
[0002]地下支撑立柱，又称地桩，是一种下端埋于地下，上端连接固定建筑物或桩杆的通用性很强的建筑部件。在太阳能电池板的支架固定、蔬菜大棚、野外临时建筑、帐篷、乡村护栏网、高速公路护栏网、花园栅栏的桩基等施工过程中，都需要使用地下预埋地桩。对地桩的基本技术要求为:下部进入地面并与土壤牢固结合，上部可以与地面建筑牢固连接，使得地面建筑有较强的抗倒伏性、抗下沉性，裸露在地表的部位应该有足够的耐候性能，其下部进入地面的部位必须有很强的耐腐蚀性。
[0003]目前，国内外生产的地桩具有以下缺陷:
[0004]①太阳能组件、蔬菜大棚、乡村护栏网等的安装，均需要地下预埋预制立柱或地桩，特别是太阳能电站一般建立在野外荒漠的空旷地带，需要地基处理。因地质不同，地桩只是垂直，使得地面建筑或设备的抗倒伏性不足，稳定度差，雨季到来存在倒伏、下沉的隐患，不利于长期固定。
[0005]②由于目前地下预埋地桩的不稳定，还存在被盗窃、丢失的现象，影响设备运行，甚至造成人身安全，是安全生产的一大隐患。
[0006]③目前一些埋设预制水泥桩头部不锋利，不易进入地表深处，需要足够的长度和填埋深度，在野外环境施工困难，施工周期漫长，运输不便，成本极大，破坏植被，污染环境。这些在打基桩时，要在现场挖掘基坑、夯基、埋设预制地桩等，与上部支架普遍采用法兰固定。
[0007]④不易拆卸、不易回收。
[0008]⑤另外，目前在施工现场对地下立柱或地桩的安装还有的采用以下方法进行:首先，对需要进行安装立柱的位置用混凝土进行地基的浇注，并预留合适用于插入立柱的孔；其次，等待凝固后，在孔的位置将立柱插入；最后，在插入完立柱的位置处再次进行混凝土浇注，使立柱固定在地面上。传统安装立柱的方法需要对地面进行两次浇注，不但浪费时间，而且施工的繁琐程度也大大增加；而一旦浇注好了地基，立柱的安装位置已经固定，这样对设计时的精准性也提出了极大的要求。
[0009]⑥特别地，基础部分有用打桩机将预先预制好的水泥桩往地下打的方法，地桩下端呈圆锥形，便于往下行进，但存在着今后完工后载荷加大时，有下沉倒塌的危险。
[0010]目前市面上存在有关地桩的产品有:螺旋锥形立柱、爆炸地桩、浇筑地桩，但这些广品均存在以下缺点:
[0011]I)立柱只是垂直，因地质不同，使得地面建筑或设备的抗倒伏性不足，稳定度差；雨季到来存在倒伏或下沉的隐患，不利于长期固定。特别地，地桩下端呈圆锥形时，存在着今后完工后载荷加大时，有下沉倒塌的危险。
[0012]2)由于立柱的不稳定，存在被盗窃、丢失的现象，影响设备运行，甚至造成人身安全，是安全生产的一大隐患。
[0013]3)立柱不管是采用埋设法、打桩法，还是旋进法，头部不锋利，不易进入地表深处，在野外环境施工困难，施工周期漫长，运输不便，成本极大，破坏植被，污染环境。
实用新型内容
[0014]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构巧妙、便于安装和拆卸、稳定性强、性价比高的具有加固装置的地下支撑立柱。
[0015]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种具有加固装置的地下支撑立柱，包括管状式支撑立柱和位于支撑立柱内部的加固装置；所述支撑立柱由竖直的立柱和位于立柱底部的锥部组成，所述加固装置由一组以上的转动叉机构组成；所述加固装置位于立柱的下部；
[0016]所述转动叉机构包括上转盘、下转盘以及位于两个转盘之间的、两个及以上的叉柱，上转盘与下转盘大小相同且同轴设置，上下转盘的相对面上设有纹路相配对的、渐开线状的突出的转纹，所述叉柱的端部为圆柱形且卡在上下转盘的转纹之间；在上下转盘之间还设有可带动两者同轴转动的转轴，转轴的下端固定于下转盘中心处，转轴的上端固定于通过上转盘中心处的通孔；
[0017]在立柱的侧壁上设有可令叉柱的柱体探出立柱侧壁的通孔。
[0018]所述叉柱端部与柱体同轴，且端部的圆柱形直径大于柱体的直径。
[0019]所述转轴的顶部高于上转盘的上表面。
[0020]所述转轴的顶部为方形。
[0021 ] 所述转轴的顶端设有十字交叉纹。
[0022]所述上转盘的转纹的曲线方程为:X(t)=0.5 [cos(t)+ t.sin(t)], Y(t)=0.5[sin(t)- t.cos(t)];下转盘的转纹的曲线方程为:X(t)=0.5 [sin(t)+ t.cos (t)],Y (t) =0.5 [cos (t) - t.sin (t)]。
[0023]所述下转盘中心处设有沉孔，转轴的下端固定于沉孔中。
[0024]采用上述技术方案取得的技术进步为:
[0025]1、该支撑立柱的抗倒伏性强，稳定度好，解决了雨季到来“存在倒伏或下沉的隐患”，利于长期固定；
[0026]2、本实用新型通过叉柱旋出旋入方式将支撑立柱牢牢固定于地下，很好的起到了防盗窃、防丢失的作用；保证了支撑立柱上体设施正常运行，解决了安全生产的一大隐患；
[0027]3、本实用新型结构设计合理，便于安装，现场施工方便，解决了以往野外作业困难、施工周期漫长、运输不便、成本大等问题；
[0028]4、本实用新型使用方便，便于拆卸，易回收，部件可以更换，易维修，大大降低了装置成本，性价比较高。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0030]图2为图1沿A-A向的剖视图；
[0031 ] 图3为图1沿B-B向的剖视图；[0032]图4为图2处于使用状态的示意图；
[0033]其中，1、立柱，2、上转盘，3、下转盘，4、转轴，5、叉柱，6、锥部，7、转纹。
【具体实施方式】
[0034]由图1-3所示可知，具有加固装置的地下支撑立柱，包括管状式支撑立柱和位于支撑立柱内部的加固装置；所述支撑立柱由竖直的立柱I和位于立柱I底部的锥部6组成，所述加固装置由一组转动叉机构组成；所述加固装置位于立柱I的下部。
[0035]所述转动叉机构包括上转盘2、下转盘3以及位于两个转盘之间的、三个叉柱5，上转盘2与下转盘3大小相同且同轴设置，上下转盘的相对面上设有纹路相配对的、渐开线状的突出的转纹7，所述叉柱5的端部为圆柱形且卡在上下转盘的转纹7之间；在上下转盘之间还设有可带动两者同轴转动的转轴4，下转盘3中心处设有沉孔，转轴4的下端固定于沉孔中，转轴4的上端2固定于通过上转盘2中心处的通孔，转轴4的顶部高于上转盘2的上表面；转轴4的顶端设有十字交叉纹。
[0036]在立柱I的侧壁上设有可令叉柱5的柱体探出立柱I侧壁的通孔。
[0037]所述叉柱5端部与柱体同轴，且端部的圆柱形直径大于柱体的直径，这样才能保证叉柱5的端部卡在上下转盘的转纹7之间，叉柱5的柱体夹在转纹7之间且可以转动。
[0038]上转盘2 的转纹 7 的曲线方程为:X(t)=0.5 [cos(t)+ t.sin(t) ], Y(t) =0.5[sin(t)- t *cos (t)];下转盘 3 的转纹 7 的曲线方程为:X(t)=0.5 [sin(t)+ t *cos (t)],
Y(t) =0.5 [cos (t) - t.sin (t)]。
[0039]在立柱I和锥部6的外壁上设有螺纹，这样可以增加装置与土地之间的摩擦力，也可以起到防倒伏、防下沉、防盗窃的作用。
[0040]主体I和锥部6采用管状钢制材料制成，两者的半径相等，上下转盘、叉柱5、转轴4等均采用钢制材料制成，这样整个装置的硬度较高，且不易被腐蚀，使用寿命长。
[0041]本实用新型的使用过程分为置入地下的过程和取出过程。
[0042]将本实用新型置入地下过程:
[0043]1、首先，使用机械设备或者扳手、管钳等把立柱I及锥部6整体旋入到地下，直到到需求位置；
[0044]2、接着，在立柱I内部用适当粗细的具有扁平头的长杆接触到上转盘2的通孔露出的转轴4的顶面，由于顶面设有十字交叉纹，长杆的扁平头可以卡在十字纹上，这样转动长杆即可转动转轴4，进而带动上转盘2和下转盘3 —同同轴转动，由于上下转盘的相对面上设有转纹7，因此在转动上下转盘的同时，叉柱5的端部会沿着转纹7移动。由于叉柱5的尾端一直处于立柱I侧壁上的通孔内，因此在叉柱5的端部移动的同时，叉柱5的柱体只能在通孔内转动，并且其尾部会随着端部的移动伸出立柱I的侧壁，这样叉柱5的主体就会插入到周围的土地中，从而将整个装置牢牢的固定在土地内。这样，整个装置就被固定在某一深度，很难下沉，当然也很难被拔出，这就起到了防下沉，防盗窃的目的。
[0045]将本实用新型从地下取出过程:用长杆对准转轴4的顶端，沿旋入时的方向的反方向转动长杆，按照上述原理，叉柱5的柱体会慢慢旋入到立柱I的侧壁内，这样就不再阻止装置整体的下沉和被拔起。待叉柱5的柱体彻底旋入到立柱I的侧壁内后，即可使用机械设备或者扳手、管钳等工具反向把整个装置旋出地面；这样，整个装置中的任何部件均没有受到损坏，还可以继续重复使用。
[0046]本实用新型中，立柱I和锥部6之间的连接方式可以有多重选择，比如螺纹连接、焊接等，优选焊接。转轴4与上下转盘之间也优选焊接。各部件连接方式的选取原则是:在保证其功能能够正常实现的前提下，选取本领域最牢固的连接方式。
[0047]本实用新型中，转动叉机构的数量为一个以上，有多个转动叉机构时，各个转动叉机构上下排列。这样就可以保证整个装置的抓地性更好，更加牢固，整个装置的可靠性更高。转动叉机构中的叉柱5的数量也可以灵活选择，通常为2个以上，这样才能起到抓地的效果，优选的方式为叉柱5以转轴4的竖直中心轴线为中心均匀分布。
[0048]在本实用新型实际制作中，转轴4的顶部可以高于上转盘2的上表面，也可以低于上表面，主要能保证顶面露出即可。当然，为了操作方便，可以将其顶部设为方形等其他形状。
[0049]上下转盘的直径应略小于立柱I的内径，转轴4的直径也应和上下转盘上沉孔或通孔的内径之间适当配合，立柱I侧壁上的通孔的直径应大于叉柱5柱体的直径，这样才能保证叉柱5正常转动、探出。
【权利要求】
1.一种具有加固装置的地下支撑立柱，其特征在于包括管状式支撑立柱和位于支撑立柱内部的加固装置；所述支撑立柱由竖直的立柱(I)和位于立柱(I)底部的锥部(6)组成，所述加固装置由一组以上的转动叉机构组成；所述加固装置位于立柱(I)的下部；所述转动叉机构包括上转盘(2)、下转盘(3)以及位于两个转盘之间的、两个及以上的叉柱(5)，上转盘(2)与下转盘(3)大小相同且同轴设置，上下转盘的相对面上设有纹路相配对的、渐开线状的突出的转纹(7)，所述叉柱(5)的端部为圆柱形且卡在上下转盘的转纹(7)之间；在上下转盘之间还设有可带动两者同轴转动的转轴(4)，转轴(4)的下端固定于下转盘(3)中心处，转轴(4)的上端(2)固定于通过上转盘(2)中心处的通孔；在立柱(I)的侧壁上设有可令叉柱(5 )的柱体探出立柱(I)侧壁的通孔。
2.根据权利要求1所述的具有加固装置的地下支撑立柱，其特征在于所述叉柱(5)端部与柱体同轴，且端部的圆柱形直径大于柱体的直径。
3.根据权利要求1所述的具有加固装置的地下支撑立柱，其特征在于所述转轴(4)的顶部高于上转盘(2)的上表面。
4.根据权利要求3所述的具有加固装置的地下支撑立柱，其特征在于所述转轴(4)的顶部为方形。
5.根据权利要求1所述的具有加固装置的地下支撑立柱，其特征在于所述转轴(4)的顶端设有十字交叉纹。
6.根据权利要求1所述的具有加固装置的地下支撑立柱，其特征在于所述上转盘(2)的转纹(7)的曲线方程为:X(t)=0.5 [cos(t)+ t.sin(t)], Y(t)=0.5 [sin(t)-t.cos (t)];下转盘(3)的转纹(7)的曲线方程为:X(t)=0.5 [sin(t)+ t.cos (t)],Y(t) =0.5 [cos (t) - t.sin (t)]。
7.根据权利要求1所述的具有加固装置的地下支撑立柱，其特征在于所述下转盘(3)中心处设有沉孔，转轴(4)的下端固定于沉孔中。
【文档编号】E02D5/56GK203668920SQ201420001345
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】高艳杰, 董建华, 肖永欣 申请人:英利能源（中国）有限公司