專利名稱：樁端位移調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自由調(diào)節(jié)樁頂位移的裝置，尤其是指樁端位移調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
隨著高層建筑的逐漸發(fā)展，樁筏基礎(chǔ)目前已逐步成為其主要基礎(chǔ)形式，得到了廣泛的應(yīng)用。
(1)樁筏基礎(chǔ)在具體應(yīng)用中又分為常規(guī)樁基和復(fù)合樁基兩種。
常規(guī)樁基主要是根據(jù)《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)和《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)建議，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)單樁承載力取特征值或設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)的荷載完全由樁來(lái)承擔(dān)。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(wú)法進(jìn)行人為控制。這樣整個(gè)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(xué)者通過(guò)調(diào)整樁徑、樁距、樁長(zhǎng)的方法對(duì)筏板進(jìn)行調(diào)平設(shè)計(jì)，但是效果不太理想，離工程實(shí)用還有一定的距離。
復(fù)合樁基是一種稀疏布置(樁距一般大于6倍樁經(jīng))的樁基礎(chǔ)形式。其單樁承載力一般大于特征值(或設(shè)計(jì)值)，以充分考慮地基土的承載力。復(fù)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(fù)合樁基有其一定的局限性為了使地基土參與承擔(dān)上部荷載，樁基必然要有較大的沉降，故復(fù)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(fù)合樁基一般也只能用于多層或小高層建筑。
(2)對(duì)于某些地質(zhì)條件(如花崗巖殘積土)，土中經(jīng)常出現(xiàn)隨機(jī)分布、大小不一、風(fēng)化不完全的花崗巖孤石。目前此種地質(zhì)條件上的建筑基礎(chǔ)，主要采用天然地基和復(fù)合地基兩種方法。天然地基雖較經(jīng)濟(jì)，但是建筑物沉降較大，有一定的風(fēng)險(xiǎn)。復(fù)合地基造價(jià)較高，對(duì)花崗巖殘積土擾動(dòng)較大且施工質(zhì)量較難控制，有較大風(fēng)險(xiǎn)。另外以上兩種方法均需嚴(yán)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(guò)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(lái)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(huì)越來(lái)越突出，如何合理利用老樁已經(jīng)變的越來(lái)越迫切。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供用于消除復(fù)合樁基沉降差異的樁端位移調(diào)節(jié)裝置。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案來(lái)解決其技術(shù)問(wèn)題，即一種用于調(diào)節(jié)樁端位移的樁端位移調(diào)節(jié)裝置，由缸體、頂板和伸縮元件組成，頂板和伸縮元件設(shè)在缸體內(nèi)，伸縮元件位于由缸體和頂板圍成的腔體內(nèi)。其中，伸縮元件可采用立于缸體內(nèi)端面和頂板之間位移調(diào)節(jié)鋼板，該位移調(diào)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(shè)在一起。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型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(kāi)始屈服并產(chǎn)生變形，以此彌補(bǔ)復(fù)合樁基沉降的差異，消除復(fù)合樁基沉降差異所產(chǎn)生的影響。尤其是伸縮元件采用了筒形鋼板后，使本實(shí)用新型受力和變形呈非線性關(guān)系，如果持續(xù)增加荷載，本實(shí)用新型在完成預(yù)先給定的位移調(diào)節(jié)量后，所能承受的荷載趨于無(wú)窮大。本實(shí)用新型能夠方便調(diào)節(jié)建筑樁基樁頂位移的大小，整個(gè)裝置中僅實(shí)用普通建筑材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.筏板；2.地梁；3.樁；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作出進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1一種用于調(diào)節(jié)樁端位移的樁端位移調(diào)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(shè)在缸體4內(nèi)，伸縮元件位于由缸體4和頂板5圍成的腔體內(nèi)，其中，伸縮元件可采用立于缸體4內(nèi)端面和頂板5之間位移調(diào)節(jié)鋼板，該位移調(diào)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(shè)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(nèi)圈鋼板的高度和鋼板的厚度可根據(jù)具體需要進(jìn)行調(diào)節(jié)(高度越大，所能調(diào)節(jié)的位移量越大，鋼板越厚，整個(gè)裝置的剛度也越大)。具體調(diào)節(jié)方法為首先計(jì)算出所需調(diào)節(jié)位移量和樁支撐剛度，再根據(jù)“剛度＝承載力/位移”的關(guān)系，計(jì)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(shí)施例2一種用于調(diào)節(jié)樁端位移的樁端位移調(diào)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(shè)在缸體4內(nèi)，伸縮元件位于由缸體4和頂板5圍成的腔體內(nèi)，其中，伸縮元件采用碟簧10，在碟簧10的中心設(shè)有中心鋼柱9。上述碟簧可根據(jù)計(jì)算的樁支承剛度和位移調(diào)節(jié)量，直接在碟簧規(guī)格表里選用。
實(shí)施例3一種用于調(diào)節(jié)樁端位移的樁端位移調(diào)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(shè)在缸體4內(nèi)，伸縮元件位于由缸體4和頂板5圍成的腔體內(nèi)，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(shè)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(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)中的相應(yīng)規(guī)定)。其剛度和厚度可隨要求調(diào)整。具體為根據(jù)計(jì)算所得的樁支承剛度，選用相應(yīng)型號(hào)的橡膠墊，然后根據(jù)支承剛度和所需調(diào)節(jié)位移量，計(jì)算出橡膠墊的高度。
實(shí)施例4一種用于調(diào)節(jié)樁端位移的樁端位移調(diào)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(shè)在缸體4內(nèi)，伸縮元件位于由缸體4和頂板5圍成的腔體內(nèi)，其中，伸縮元件由充斥于由缸體4和頂板5所圍腔體內(nèi)的混凝土球11組成，其直徑、混凝土強(qiáng)度可以根據(jù)需要調(diào)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(diào)節(jié)的總位移量的關(guān)系。首先根據(jù)計(jì)算所需的位移調(diào)節(jié)量，計(jì)算所需的混凝土球的體積，然后再計(jì)算混凝土球尺寸?；炷恋膹?qiáng)度則主要根據(jù)計(jì)算所得的樁支承剛度和位移調(diào)節(jié)量共同得到。
權(quán)利要求1.一種用于調(diào)節(jié)樁端位移的樁端位移調(diào)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(shè)在缸體(4)內(nèi)，伸縮元件位于由缸體(4)和頂板(5)圍成的腔體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁端位移調(diào)節(jié)裝置，其特征在于伸縮元件采用立于缸體(4)內(nèi)端面和頂板(5)之間位移調(diào)節(jié)鋼板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樁端位移調(diào)節(jié)裝置，其特征在于位移調(diào)節(jié)鋼板呈筒形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的樁端位移調(diào)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(shè)在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁端位移調(diào)節(jié)裝置，其特征在于伸縮元件采用橡膠墊(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的樁端位移調(diào)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(shè)有鋼板(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁端位移調(diào)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(shè)有中心鋼柱(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樁端位移調(diào)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(nèi)的混凝土球(11)組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于調(diào)節(jié)樁端位移的樁端位移調(diào)節(jié)裝置，由缸體、頂板和伸縮元件組成，頂板和伸縮元件設(shè)在缸體內(nèi)，伸縮元件位于由缸體和頂板圍成的腔體內(nèi)其中，伸縮元件可采用立于缸體內(nèi)端面和頂板之間位移調(diào)節(jié)鋼板，該位移調(diào)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(shè)在一起；本實(shí)用新型具有消除復(fù)合樁基沉降差異所產(chǎn)生的影響，伸縮元件采用了筒形鋼板后，使本實(shí)用新型受力和變形呈非線性關(guān)系，在完成預(yù)先給定的位移調(diào)節(jié)量后，所能承受的荷載趨于無(wú)窮大；方便調(diào)節(jié)建筑樁基樁頂位移的大小，整個(gè)裝置中僅實(shí)用普通建筑材料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D27/16GK2793165SQ20052007195
公開(kāi)日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者宰金珉, 周峰, 梅國(guó)雄, 王旭東 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)