專利名稱：樁端位移調節(jié)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種自由調節(jié)樁頂位移的裝置，尤其是指樁端位移調節(jié)裝置。
背景技術：
隨著高層建筑的逐漸發(fā)展，樁筏基礎目前已逐步成為其主要基礎形式，得到了廣泛的應用。
(1)樁筏基礎在具體應用中又分為常規(guī)樁基和復合樁基兩種。
常規(guī)樁基主要是根據(jù)《地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2002)和《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-94)建議，設計計算時單樁承載力取特征值或設計值(分別是單樁極限承載力的1/2和1/1.65)，不考慮樁間土的承載性能，上部結構的荷載完全由樁來承擔。樁基類型根據(jù)受力特性主要為端承樁和摩擦樁。端承樁沉降很小，摩擦樁沉降較大，但無法進行人為控制。這樣整個樁筏體系最終呈碟形沉降，筏板承受很大的剪力和彎矩，厚度較大，成本也非常高。目前有部分學者通過調整樁徑、樁距、樁長的方法對筏板進行調平設計，但是效果不太理想，離工程實用還有一定的距離。
復合樁基是一種稀疏布置(樁距一般大于6倍樁經)的樁基礎形式。其單樁承載力一般大于特征值(或設計值)，以充分考慮地基土的承載力。復合樁基的使用可以大大節(jié)約成本投入，目前在上海、南京地區(qū)已大量使用，取得了良好的效果。但是復合樁基有其一定的局限性為了使地基土參與承擔上部荷載，樁基必然要有較大的沉降，故復合樁基只能使用摩擦樁或端承作用較小的端承摩擦樁；由于摩擦樁或端承摩擦樁一般承載力不高，因此復合樁基一般也只能用于多層或小高層建筑。
(2)對于某些地質條件(如花崗巖殘積土)，土中經常出現(xiàn)隨機分布、大小不一、風化不完全的花崗巖孤石。目前此種地質條件上的建筑基礎，主要采用天然地基和復合地基兩種方法。天然地基雖較經濟，但是建筑物沉降較大，有一定的風險。復合地基造價較高，對花崗巖殘積土擾動較大且施工質量較難控制，有較大風險。另外以上兩種方法均需嚴格控制建筑物層數(shù)，前者主要用于多層建筑，后者主要用于多層和小高層建筑。
(3)在城市改造過程中，舊建筑物拆除后，在地基土中留下了大量完好的老樁基。這些老樁的存在增加了在該地段新樁基施工的難度，處理起來不但麻煩，還要消耗巨大的人力物力。另外處理不好還容易有造成建筑物地下室漏水的隱患。這種矛盾以后會越來越突出，如何合理利用老樁已經變的越來越迫切。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供用于消除復合樁基沉降差異的樁端位移調節(jié)裝置。
本發(fā)明采用如下技術方案來解決其技術問題，即一種用于調節(jié)樁端位移的樁端位移調節(jié)裝置，由缸體、頂板和伸縮元件組成，頂板和伸縮元件設在缸體內，伸縮元件位于由缸體和頂板圍成的腔體內。其中，伸縮元件可采用立于缸體內端面和頂板之間位移調節(jié)鋼板，該位移調節(jié)鋼板呈筒形，并可由直徑不等的呈筒形的鋼板組成，筒形鋼板按由小到大的直徑順序套設在一起。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點本發(fā)明在受力初始階段能承受一定的荷載，隨著荷載的持續(xù)增大，開始屈服并產生變形，以此彌補復合樁基沉降的差異，消除復合樁基沉降差異所產生的影響。尤其是伸縮元件采用了筒形鋼板后，使本發(fā)明受力和變形呈非線性關系，如果持續(xù)增加荷載，本發(fā)明在完成預先給定的位移調節(jié)量后，所能承受的荷載趨于無窮大。本發(fā)明能夠方便調節(jié)建筑樁基樁頂位移的大小，整個裝置中僅實用普通建筑材料，結構簡單。


圖1是本發(fā)明實施例1的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例2的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例3的結構示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例4的結構示意圖。
圖中1.筏板；2.地梁；3.樁；具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作出進一步說明。
實施例1一種用于調節(jié)樁端位移的樁端位移調節(jié)裝置，由缸體4、頂板5和伸縮元件組成，頂板5和伸縮元件設在缸體4內，伸縮元件位于由缸體4和頂板5圍成的腔體內，其中，伸縮元件可采用立于缸體4內端面和頂板5之間位移調節(jié)鋼板，該位移調節(jié)鋼板呈筒形，并可由直徑不等的呈筒形的鋼板6組成，筒形鋼板6按由小到大的直徑順序套設在一起，筒形鋼板選用普通HPB235鋼材，鋼板的高度差和間距宜分別為1cm和2cm，圈數(shù)宜為6圈左右。內圈鋼板的高度和鋼板的厚度可根據(jù)具體需要進行調節(jié)(高度越大，所能調節(jié)的位移量越大，鋼板越厚，整個裝置的剛度也越大)。具體調節(jié)方法為首先計算出所需調節(jié)位移量和樁支撐剛度，再根據(jù)“剛度＝承載力/位移”的關系，計算所需的承載力，再確定鋼板的厚度。通常情況下鋼板的厚度取3～5mm。
實施例2一種用于調節(jié)樁端位移的樁端位移調節(jié)裝置，由缸體4、頂板5和伸縮元件組成，頂板5和伸縮元件設在缸體4內，伸縮元件位于由缸體4和頂板5圍成的腔體內，其中，伸縮元件采用碟簧10，在碟簧10的中心設有中心鋼柱9。上述碟簧可根據(jù)計算的樁支承剛度和位移調節(jié)量，直接在碟簧規(guī)格表里選用。
實施例3一種用于調節(jié)樁端位移的樁端位移調節(jié)裝置，由缸體4、頂板5和伸縮元件組成，頂板5和伸縮元件設在缸體4內，伸縮元件位于由缸體4和頂板5圍成的腔體內，其中，伸縮元件采用橡膠墊8，且可采用2塊以上(如3塊、5塊或7塊橡膠墊)的相互疊合的橡膠墊8，在相鄰的橡膠墊之間設有鋼板7，上述橡膠墊可采用JGD-D型隔震橡膠墊(如采用其它規(guī)格的橡膠墊，必須滿足《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2001)中的相應規(guī)定)。其剛度和厚度可隨要求調整。具體為根據(jù)計算所得的樁支承剛度，選用相應型號的橡膠墊，然后根據(jù)支承剛度和所需調節(jié)位移量，計算出橡膠墊的高度。
實施例4一種用于調節(jié)樁端位移的樁端位移調節(jié)裝置，由缸體4、頂板5和伸縮元件組成，頂板5和伸縮元件設在缸體4內，伸縮元件位于由缸體4和頂板5圍成的腔體內，其中，伸縮元件由充斥于由缸體4和頂板5所圍腔體內的混凝土球11組成，其直徑、混凝土強度可以根據(jù)需要調整，具體為根據(jù)腔體體積減去混凝土球體積再除以腔體界面面積即為調節(jié)的總位移量的關系。首先根據(jù)計算所需的位移調節(jié)量，計算所需的混凝土球的體積，然后再計算混凝土球尺寸?；炷恋膹姸葎t主要根據(jù)計算所得的樁支承剛度和位移調節(jié)量共同得到。
權利要求
1.一種用于調節(jié)樁端位移的樁端位移調節(jié)裝置，其特征在于由缸體(4)、頂板(5)和伸縮元件組成，頂板(5)和伸縮元件設在缸體(4)內，伸縮元件位于由缸體(4)和頂板(5)圍成的腔體內。
2.根據(jù)權利要求1所述的樁端位移調節(jié)裝置，其特征在于伸縮元件采用立于缸體(4)內端面和頂板(5)之間位移調節(jié)鋼板。
3.根據(jù)權利要求2所述的樁端位移調節(jié)裝置，其特征在于位移調節(jié)鋼板呈筒形。
4.根據(jù)權利要求3所述的樁端位移調節(jié)裝置，其特征在于伸縮元件由直徑不等的呈筒形的鋼板(6)組成，筒形鋼板(6)按由小到大的直徑順序套設在一起。
5.根據(jù)權利要求1所述的樁端位移調節(jié)裝置，其特征在于伸縮元件采用橡膠墊(8)。
6.根據(jù)權利要求5所述的樁端位移調節(jié)裝置，其特征在于采用2塊以上的相互疊合的橡膠墊(8)，在相鄰的橡膠墊之間設有鋼板(7)。
7.根據(jù)權利要求1所述的樁端位移調節(jié)裝置，其特征在于伸縮元件采用碟簧(10)，在碟簧(10)的中心設有中心鋼柱(9)。
8.根據(jù)權利要求1所述的樁端位移調節(jié)裝置，其特征在于伸縮元件由充斥于由缸體(4)和頂板(5)所圍腔體內的混凝土球(11)組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于調節(jié)樁端位移的樁端位移調節(jié)裝置，由缸體、頂板和伸縮元件組成，頂板和伸縮元件設在缸體內，伸縮元件位于由缸體和頂板圍成的腔體內；其中，伸縮元件可采用立于缸體內端面和頂板之間位移調節(jié)鋼板，該位移調節(jié)鋼板呈筒形，并可由直徑不等的呈筒形的鋼板組成，筒形鋼板按由小到大的直徑順序套設在一起；本發(fā)明具有消除復合樁基沉降差異所產生的影響，伸縮元件采用了筒形鋼板后，使本發(fā)明受力和變形呈非線性關系，在完成預先給定的位移調節(jié)量后，所能承受的荷載趨于無窮大；方便調節(jié)建筑樁基樁頂位移的大小，整個裝置中僅實用普通建筑材料，結構簡單等優(yōu)點。
文檔編號E02D35/00GK1699706SQ20051004031
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月30日 優(yōu)先權日2005年5月30日
發(fā)明者宰金珉, 周峰, 梅國雄, 王旭東 申請人:南京工業(yè)大學