一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置

本发明涉及桩柱基础防冻拔，具体为一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置。

背景技术：

1、我国是世界上第三冻土大国，存在许多寒区工程建设项目，在我国寒区工程建设中许多“以桥代路”的工程结构被采用，桩基础应用广泛，在季节变化引起的冻融循环作用下桩基础会出现不同程度的冻拔问题，基础冻拔是寒区工程中的一种常见病害，代指基础在土体冻胀力的作用下发生的累计竖向位移，在桩基础附近有其它地下工程施工建设时，可能发生严重挤土效应导致桩基础倾斜，桩基础发生冻拔和倾斜后会有巨大的工程安全隐患，因此设计一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置对于保障寒区建筑结构安全使用具有重要意义，因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种桩槽不受土体冻胀力作用，从而在冻拔融沉过程中桩槽不发生位移，避免了桩底对深部土体的扰动，保证了地下空间的安全稳定的防倾斜的桩柱基础防冻拔装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置，包括桩柱基础防冻拔装置本体，所述桩柱基础防冻拔装置本体上设有桩体，桩体的顶端设有电子控制系统，所述桩体的内壁设有热毯槽，热毯槽与桩体的内壁为一体结构，所述热毯槽的内部设有热毯；

3、所述桩体的底端设有桩体基柱，桩体基柱与桩体配合安装，所述桩体基柱的内部设有桩槽，桩槽的内部设有电磁体，电磁体与桩体基柱内部的桩槽配合安装，桩槽为上部开口下部密实的圆柱体形式。

4、优选的，所述桩体为圆柱管，桩体的侧壁设有混凝土浇筑孔，所述桩体侧壁的混凝土浇筑孔内部配合设有压力传感器、温度传感器。

5、优选的，所述桩体内部的热毯等角度配合安装，桩体内部相邻的两个热毯之间成120°。

6、优选的，所述桩体基柱的内部配合设有电磁体。

7、优选的，所述电子控制系统上设有温度监测系统、压力监测系统、热毯控制系统、电磁体控制系统。

8、优选的，一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置的施工方法包括以下步骤：

9、步骤一、根据工程需求在浇筑孔内浇筑混凝土，桩体内侧沿桩侧壁方向等距设置有个热毯槽，热毯槽用于安装热毯，热毯通电后产生热量，在个热毯槽内分别由上至下等距安装有多个压力及温度传感器，温度和压力传感器用于实时监测桩周土体的温度和压力，桩体下部固定连接电磁体，电磁体通电后产生磁力将桩体与桩槽相互吸引；

10、步骤二、桩槽埋入冻深位置以下，在桩体发生冻拔时桩槽不受土体冻胀力作用，在冻拔融沉过程中桩槽位置不变，标定桩基础初始位置，桩槽内径与桩体外径大小相同，在桩槽上部与桩体接触位置处粘贴可伸缩的乳胶薄膜；

11、步骤三、电子控制系统根据桩侧压力和温度传感器采集的数据判断桩基础是否发生倾斜和融沉，然后智能控制热毯和电磁体的通电与断电，当桩侧压力传感器实时测得桩体周围土压力不相等时电子控制系统会产生预警，然后电子控制系统控制土压力较大一侧的热毯通电，热毯放热使土体温度降低，减弱土体的冻胀作用，降低桩侧压力，直至桩侧各个方向的压力传感器测得桩侧压力大小相等时断电，当桩侧土体温度达到一定温度时，电子系统判断桩基础开始发生融沉，控制电磁体通电一定时长后断电。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、(1)当桩侧压力传感器实时测得桩体周围土压力不相等时电子控制系统会产生预警，然后电子控制系统控制土压力较大一侧的热毯通电，热毯放热使土体温度降低，减弱土体的冻胀作用，降低桩侧压力；

14、(2)该发明的桩柱基础防冻拔装置埋入冻深以下的桩槽不受土体冻胀力作用，从而在冻拔融沉过程中桩槽不发生位移，避免了桩底对深部土体的扰动，保证了地下空间的安全稳定。

技术特征：

1.一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置，包括桩柱基础防冻拔装置本体(11)，其特征在于：所述桩柱基础防冻拔装置本体(11)上设有桩体(1)，桩体(1)的顶端设有电子控制系统(8)，所述桩体(1)的内壁设有热毯槽(4)，热毯槽(4)与桩体(1)的内壁为一体结构，所述热毯槽(4)的内部设有热毯(5)；

2.根据权利要求1所述的一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置，其特征在于：所述桩体(1)为圆柱管，桩体(1)的侧壁设有混凝土浇筑孔(3)，所述桩体(1)侧壁的混凝土浇筑孔(3)内部配合设有压力传感器(6)、温度传感器(10)。

3.根据权利要求1所述的一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置，其特征在于：所述桩体(1)内部的热毯(5)等角度配合安装，桩体(1)内部相邻的两个热毯(5)之间成120°。

4.根据权利要求1所述的一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置，其特征在于：所述桩体基柱(9)的内部配合设有电磁体(7)。

5.根据权利要求1所述的一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置，其特征在于：所述电子控制系统(8)上设有温度监测系统(12)、压力监测系统(13)、热毯控制系统(14)、电磁体控制系统(15)。

6.实现权利要求1所述的一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置的施工方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种防倾斜的桩柱基础防冻拔装置，包括桩柱基础防冻拔装置本体，在桩柱基础防冻拔装置本体上设有桩体，桩体的侧壁配合设有压力传感器、温度传感器，桩体的底端配合设有桩体基柱，桩体基柱内部设有桩槽，桩槽内部设有电磁体，桩体的内部设有电子控制系统，电子系统会产生预警，然后电子控制系统可将压力较大一侧热毯通电，热毯放热使土体温度降低，从而减弱土体的冻胀作用，降低桩侧压力，起到防止桩基础倾斜的功能，桩体的内壁设有热毯槽，热毯槽内部设有热毯，该发明的桩柱基础防冻拔装置埋入冻深以下的桩槽不受土体冻胀力作用，从而在冻拔融沉过程中桩槽不发生位移，避免了桩底对深部土体的扰动，保证了地下空间的安全稳定。

技术研发人员：徐湘田,王永涛,吴勇信,郭作宇,黄文斌,刘伟
受保护的技术使用者：内蒙古大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14