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专利号: 2022117302709
申请人: 南京交通职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种废弃泥固化桩,其特征在于,包括:

桩尖(1),外形呈锥形,能为固化桩的安装起定位作用;

格栅筋箍(2),同轴线设置在桩尖(1)的上端,使得固化桩能够承受大轴向变形的轴向应力;

格栅套筒(3),同轴线套设在格栅筋箍(2)的外部,能防止固化桩成型时废弃泥溢出;

沉管(4),同轴竖直滑动套设在格栅套筒(3)的外部,起承托作用;

压盖(5),同轴线设置在格栅套筒(3)的上端,能对未成型的固化桩施加预应力;

快拆机构(6),设置在沉管(4)的外部;

变径搅拌机构(11),与格栅筋箍(2)同轴线设置,能对格栅筋箍(2)内的废弃泥进行搅拌;

预应力施加机构(23),固定设置在压盖(5)的上方,能对成型中的固化桩施加作用力;

变径搅拌机构(11)包括螺纹导泥管(12)、联动管(13)、定位卡盘(14)、定位支座(16)和把手(17),螺纹导泥管(12)与固定顶环(10)同轴线设置,联动管(13)同轴线螺纹连接在螺纹导泥管(12)的外部,定位支座(16)同轴线固定设置在压盖(5)的上端,定位卡盘(14)设置在定位支座(16)的上端并与联动管(13)卡接,把手(17)与联动管(13)的上端固定连接;

定位卡盘(14)包括两个相互铰接的旋转卡板(15),两个旋转卡板(15)的中部与联动管(13)相接触时卡接,联动管(13)贯穿两个旋转卡板(15)中部且能够进行相对滑动,两个旋转卡板(15)限制联动管(13)左右窜动,变径搅拌机构(11)还包括自由短套(18)、两个固定短套(19)、若干活动连杆(20)、若干变径连杆(21)和若干搅拌杆(22),两个固定短套(19)分别固定套设在螺纹导泥管(12)的下部,若干变径连杆(21)分别沿两个固定短套(19)的圆周方向均匀阵列,若干搅拌杆(22)分别对应设置在若干变径连杆(21)远离两个固定短套(19)的一侧,若干变径连杆(21)的一端与对应的固定短套(19)铰接,另一端与对应的搅拌杆(22)铰接,自由短套(18)同轴线设置在位于上部的固定短套(19)的上方,自由短套(18)与联动管(13)的下端转动连接,若干活动连杆(20)沿自由短套(18)的圆周方向均匀阵列,若干活动连杆(20)的一端与自由短套(18)相铰接,另一端与对应搅拌杆(22)的上端相铰接;

预应力施加机构(23)包括联动齿盘(24)、支撑平台(25)、转接齿轮(27)、驱动电机(28)、驱动齿轮(29)、驱动伞齿(30)、动力伞齿(31)和四个抬高支架(26),支撑平台(25)同轴线设置在螺纹导泥管(12)的上部,联动齿盘(24)通过轴座与螺纹导泥管(12)相连,四个抬高支架(26)沿圆周方向均匀阵列,四个抬高支架(26)的上端与支撑平台(25)固定连接,下端与固定顶环(10)固定连接,转接齿轮(27)设置在联动齿盘(24)的旁侧并与其相啮合,驱动电机(28)与支撑平台(25)固定连接,驱动电机(28)的输出端与转接齿轮(27)键连接,驱动齿轮(29)设置在转接齿轮(27)的旁侧并与其相啮合,驱动伞齿(30)通过销轴同轴固连在驱动齿轮(29)的上端,动力伞齿(31)呈竖直状态设置并与驱动伞齿(30)相啮合;

预应力施加机构(23)还包括四个动力长轴(32)、八个承托轴架(33)、八个动力衔接盘(34)和若干联动曲轴(35),四个动力长轴(32)沿联动齿盘(24)圆周方向均匀阵列,八个承托轴架(33)两两一组,四组承托轴架(33)分别与四个动力长轴(32)转动连接,八个动力衔接盘(34)分别对应设置在四个动力长轴(32)的两端,若干联动曲轴(35)的两端分别与相邻的两个动力衔接盘(34)滑动连接,动力伞齿(31)与其中一个动力长轴(32)固定套接;

预应力施加机构(23)还包括八个动力带轮(36)、八个驱动带轮(38)、八个动力皮带(37)、四个驱动长轴(39)和四个限位支架(40),四个限位支架(40)沿固定顶环(10)圆周方向均匀阵列,四个限位支架(40)与固定顶环(10)固定连接,四个驱动长轴(39)固定插设在四个限位支架(40)的上端,八个动力带轮(36)分别对应设置在八个动力衔接盘(34)和八个承托轴架(33)之间,八个动力带轮(36)分别与四个动力长轴(32)固定套接,八个驱动带轮(38)分别固定套设在四个驱动长轴(39)的外部,八个动力皮带(37)的一端分别与八个动力带轮(36)传动连接,另一端分别与八个驱动带轮(38)传动连接;

每个限位支架(40)内壁的两侧都成型有限位滑槽(41),预应力施加机构(23)还包括四个联动齿轮(42)、四个按压齿轮(43)、四个联动销轴(44)、八个衔接短套(45)、四个按压支架(46)和四个限位卡座(47),四个联动齿轮(42)分别对应设置在四个限位支架(40)的中部,四个驱动长轴(39)分别与四个联动齿轮(42)偏心键连接,四个按压齿轮(43)分别对应设置在四个联动齿轮(42)的下方,四个按压齿轮(43)分别与四个联动齿轮(42)相啮合,四个联动销轴(44)分别与四个按压齿轮(43)偏心键连接,四个联动销轴(44)的两端分别与四个限位支架(40)的限位滑槽(41)滑动连接,八个衔接短套(45)分别设置在联动齿轮(42)和按压齿轮(43)的两侧,四个按压支架(46)的下端分别与四个限位支架(40)的下端滑动连接,四个按压支架(46)的上端分别与四个联动销轴(44)转动连接,四个限位卡座(47)分别与四个按压支架(46)的下端固定连接,四个限位卡座(47)还与压盖(5)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种废弃泥固化桩,其特征在于,快拆机构(6)包括支撑底盘(7)、支撑顶环(9)、固定顶环(10)和四个固定销轴(8),支撑底盘(7)同轴线设置在桩尖(1)的上端,四个固定销轴(8)沿支撑底盘(7)圆周方向均匀阵列,四个固定销轴(8)的上端与支撑底盘(7)固定连接,下端与桩尖(1)过盈插接,支撑顶环(9)同轴线固定设置在沉管(4)的上部,固定顶环(10)与支撑顶环(9)的上端固定连接。

3.一种废弃泥固化桩及其施工工艺,包括权利要求1所述的一种废弃水泥固化桩 ,其特征在于,还包括以下施工工艺:

S1:首先,操作人员应先将废弃泥混合均匀,随后利用桩机通过预制桩尖(1)将沉管(4)压入地基中,而后先采用吊机把土木格栅套筒(3)掉起放置于沉管(4)内部,再采用吊机将格栅筋箍(2)掉起放置于格栅套筒(3)内;

S2:然后操作人员将废弃泥注入格栅套筒(3)内,随后再对废弃泥进行搅拌,使其凝固后所形成的桩体内部气泡更少,增强桩体的稳定性;

S3:随着废弃泥的堆积,废弃泥的上端抵达格栅套筒(3)的上表面时,操作人员应操控加压装置对废弃泥进行预应力加载,依据预应力的养护作用和土工格栅套筒(3)的环箍作用,以提高桩体强度和刚度;

S4:最后当废弃泥在格栅筋箍(2)内凝固成型后,操作人员将沉管(4)和格栅套筒(3)依次抽离,格栅筋箍(2)和格栅套筒(3)改变了无筋箍桩体的应力应变特性,由应变软化转为应变硬化,格栅肋条间距越小,应变硬化现象越明显,筋箍使桩体能够承受大轴向变形的轴向应力。