CN109555145B - 一种热熔效应桩端刚度调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热熔效应桩端刚度调节装置，包括筏板和固定安装在桩基础上的桩体，筏板的底部浇筑有地梁，地梁的底部预留有安装槽，安装槽的内部固定安装有缸体，顶板的上部与缸体的内顶壁之间设有热熔伸缩元件。本发明，其运行稳定，安全可靠，有效利用热熔效应对现有的桩端刚度调节装置进行进一步改进，以克服现有的桩端刚度调节装置设置后其支承刚度不能根据需要主动干预与调整的弊端，可在建筑物施工及使用全过程根据需要对桩基支承刚度进行干预与调整，控制与调节更加灵活方便，实施更加可靠，施工操作简便，调节精度高，量化程度高，对推动桩筏基础全过程主动控制理论的发展与应用具有显著的促进效果。

Description

一种热熔效应桩端刚度调节装置

技术领域

本发明涉及桩筏基础施工技术领域，更具体地说，它涉及一种热熔效应桩端刚度调节装置。

背景技术

高层建筑发展迅速，决定高层建筑整体稳定与安全的基础形式随之大型化、复杂化，对作为主要基础形式的桩筏基础提出了更高的要求。高层建筑桩筏基础在项目建设中地位重要，占项目总造价和总工期的比例也越来越高，高层建筑桩筏基础前期设计、优化及后期施工、使用过程中的安全性与有效性问题日益突出，倍受各方关注。高层建筑桩筏基础前期设计和优化的主要对象是桩和筏板，即在安全可靠的前提下，保证合理的筏板厚度以及充分发挥地基土承载力，使用最少的桩基数量是桩筏基础前期设计和优化的核心内容。除此以外，如何通过有效措施降低建筑物基础对桩筏系统中诸多不确定因素的敏感性，并在建筑物全寿命周期中实时监控并保证建筑物基础的整体安全性与稳定性，也是设计与优化的重点。总而言之，一个最优的桩筏基础设计方案，不仅仅要保证有合理的造价，同时应保证其全寿命周期的安全与稳定，这应是高层建筑桩筏基础今后发展的正确方向，也是新的研究热点。

常规桩筏基础桩-筏之间直接刚性连接，其整体刚度由筏板刚度和桩基支承刚度决定。如为满足使用要求需调节桩筏刚度时，筏板刚度可通过调整筏板厚度来实现，但往往造价较高、代价较大；桩基支承刚度则可通过改变桩长、桩径以及桩距等方法来调整，但不同桩径、不同桩长的布桩方式受上部结构形式和地质条件的影响较大，应用范围受到相当大的限制。

然而现有的桩端刚度调节装置，其运行不稳定，安全性能差，存在设置后其支承刚度不能根据需要主动干预与调整的弊端，控制与调节不灵活不方便，实施不可靠，施工操作繁琐，调节精度底，量化程度底，对推动桩筏基础全过程主动控制理论的发展与应用的促进效果不明显。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种热熔效应桩端刚度调节装置，其运行稳定，安全可靠，有效利用热熔效应对现有的桩端刚度调节装置进行进一步改进，以克服现有的桩端刚度调节装置设置后其支承刚度不能根据需要主动干预与调整的弊端，可在建筑物施工及使用全过程根据需要对桩基支承刚度进行干预与调整，控制与调节更加灵活方便，实施更加可靠，施工操作简便，调节精度高，量化程度高，对推动桩筏基础全过程主动控制理论的发展与应用具有显著的促进效果，制备的防护层具有较好的防腐、抗高温、绝缘、抗老化的性能，尤为重要的是可防止该装置在工作过程中发生短路的现象。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种热熔效应桩端刚度调节装置，包括筏板和固定安装在桩基础上的桩体，所述筏板的底部浇筑有地梁，所述地梁的底部预留有安装槽，所述安装槽的内部固定安装有缸体，所述缸体的上部为封闭结构，且所述缸体的底部为开口结构，所述桩体的上端活动安插在所述缸体的底部内部，且所述桩体的上端端部固定安装有顶板，所述顶板的上部与所述缸体的内顶壁之间设有热熔伸缩元件。

通过采用上述技术方案，热熔伸缩元件有效利用热熔效应改变其的伸缩高度以此来对现有的桩端刚度调节装置进行进一步改进，以克服现有的桩端刚度调节装置设置后其支承刚度不能根据需要主动干预与调整的弊端，可在建筑物施工及使用全过程根据需要对桩基支承刚度进行干预与调整，控制与调节更加灵活方便，实施更加可靠，施工操作简便，调节精度高，量化程度高，对推动桩筏基础全过程主动控制理论的发展与应用具有显著的促进效果。

进一步的，所述热熔伸缩元件包括圆筒体、端盖、第一热熔块、第二热熔块和圆形支撑板以及支撑柱，所述圆筒体的底端为封闭结构，且所述圆筒体的上端为开口端，所述端盖焊接在所述圆筒体的开口端端部，且所述端盖的中心位置处开设有导向孔，所述第一热熔块和所述第二热熔块以及所述圆形支撑板均安装在所述圆筒体的内部，所述第二热熔块的底部与所述圆筒体的内底壁相抵触，所述第一热熔块的上部与所述端盖的底部相抵触，所述圆形支撑板位于所述第一热熔块的底部和所述第二热熔块的上部之间，所述支撑柱活动安插在所述导向孔的内部，且所述支撑柱的底端贯穿所述第一热熔块与所述圆形支撑板的上部固定连接，所述支撑柱的上端通过螺栓与所述缸体的顶壁固定连接，所述圆筒体的底端与所述顶板的上部固定连接。

通过采用上述技术方案，在需要对桩基支承刚度进行减小时，可给筏板进行施加压力，同时对第一热熔块和第二热熔块进行加热使其熔融，当第一热熔块和第二热熔块处在熔融状态时，支撑柱将会下降，在下降到目标位置时，停止对第一热熔块和第二热熔块进行加热，待第一热熔块和第二热熔块冷却变硬后，将给筏板施加的压力去除，即可实现减小桩基支承的刚度；在需要对桩基支承刚度进行增大时，可给筏板进行施加向上的顶力，同时对第一热熔块和第二热熔块进行加热使其熔融，当第一热熔块和第二热熔块处在熔融状态时，支撑柱将会上升，在上升到目标位置时，停止对第一热熔块和第二热熔块进行加热，待第一热熔块和第二热熔块冷却变硬后，将给筏板施加向上的顶力去除，即可实现增大桩基支承的刚度，此外，导向孔的设置有利于支撑柱稳定的上下运动，将支撑柱的上端通过螺栓与缸体的顶壁固定连接，使得便于实现支撑柱上升。

进一步的，所述热熔伸缩元件还包括电磁加热圈，所述电磁加热圈固定套装在所述圆筒体的外部，且所述电磁加热圈的接线端固定连接有电源线，所述电源线的外部套设有套管，所述套管的一端与所述电磁加热圈的侧面固定连接。

通过采用上述技术方案，便于利用电磁加热圈对第一热熔块和第二热熔块进行加热使其熔融，且利用电磁加热圈对第一热熔块和第二热熔块加热的速度较快，可有效提高工作效率，此外，电源线用于接入外部电源，套管用于防护电源线可防止磨损或者被折断，可有效保护电源线不被损坏，防止发生短路或者漏电事故。

进一步的，所述缸体靠近所述电磁加热圈接线端的侧壁上开设有滑槽，所述套管的另一端穿过所述滑槽延伸至所述缸体的外部。

通过采用上述技术方案，在对桩基支承刚度进行主动干预与调整时，缸体会相对桩体上下运动，而电磁加热圈是不动的，此时滑槽用于容纳套管和电源线，可有效防止电源线被扯断，从而保证该装置能够稳定的运行。

进一步的，所述缸体的外部靠近所述滑槽的位置处固定安装有温度调节器，所述温度调节器串接在所述电源线上。

通过采用上述技术方案，便于通过温度调节器控制电磁加热圈对第一热熔块和第二热熔块的加热温度，使得第一热熔块和第二热熔块的融化程度得到有效控制。

进一步的，所述圆形支撑板上均匀开设有若干呈圆周排列的通孔，若干所述通孔均为圆形通孔。

通过采用上述技术方案，通孔用于通过熔融状态的第一热熔块和第二热熔块，使得调节后的圆形支撑板的上部和底部受力均衡，可防止圆形支撑板的上部和底部受力因不均衡而导致圆形支撑板的位置自行发生改变，从而使得该装置可靠性较高。

进一步的，所述第一热熔块和所述第二热熔块均为硬石蜡材质或者三型聚丙烯材质制成，所述圆筒体、所述端盖和所述圆形支撑板以及所述支撑柱均为不锈钢材质制成。

通过采用上述技术方案，硬石蜡材质或者三型聚丙烯材质容易融化，且在凝固后质地较硬不易变形、支撑强度较好，此外，在电磁加热圈通入交流电时，产生的磁感线可对不锈钢材质的圆筒体、端盖和圆形支撑板以及支撑柱进行切割产生热量，以此实现对第一热熔块和所述第二热熔块的加热。

进一步的，所述缸体的顶壁上开设有用于插入所述螺栓的安装孔，所述支撑柱的上端端部内部开设有与所述螺栓相匹配的螺纹孔。

通过采用上述技术方案，便于通过螺栓将支撑柱的上端与缸体的顶壁进行连接，便于通过给筏板施加向上的顶力时将支撑柱向上上拉。

进一步的，所述电磁加热圈的表面上还设有防护层，所述防护层由如下方法制备：

取以下原料按重量份称量：陶瓷微粒20-30份、氧化铝粉末8-12份、氮化硅12-16份、聚乙烯18-24份、醋酸乙烯酯10-12份、丙烯酸乳液11-14份、酚醛树脂10-12份、醇酯十二2-4份、二乙基硫脲2-4份、高碳醇脂肪酸酯复合物1-3份、聚二甲基硅氧烷3-5份、有机膨润土1-3份和乙醇30-50份；

S1、将称量好的丙烯酸乳液、醇酯十二、二乙基硫脲、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚二甲基硅氧烷和乙醇加入搅拌机中进行搅拌25-35min，搅拌速度为500-700r/min,制得混合溶液；

S2、将有机膨润土、陶瓷微粒、碳酸钙粉末、氮化硅、聚乙烯、醋酸乙烯酯和酚醛树脂加入粉碎机中进行粉碎直至颗粒直径不大于100nm，制得混合粉末物料；

S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌20-30min，所述反应釜的搅拌速度设置为700-900r/min，温度设置60-80℃，以此制得防护涂料；

S4、将电磁加热圈利用高压水枪冲洗干净，并采用热风机吹干；

S5、利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在步骤S4吹干后的电磁加热圈的表面上；

S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的电磁加热圈放在烤箱中进行干燥固化，干燥固化温度设置为180-200℃，时间设置为20-30min，即在电磁加热圈的表面上制得防护层。

通过采用上述技术方案，制备防护涂料的工艺步骤简单，容易实现，制备的防护涂料粘度适中、不易分层、便于喷涂、无气泡产生、各组分充分结合，综合性能较好，使得防护涂料在喷涂后能够形成较好的涂膜，不易产生裂纹，成膜效果较好，制备的防护层具有较好的防腐、抗高温、绝缘、抗老化的性能，附着性较好，不易脱落，尤为重要的是可防止该装置在工作过程中发生短路的现象。

综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

1、本发明，热熔伸缩元件有效利用热熔效应改变其的伸缩高度以此来对现有的桩端刚度调节装置进行进一步改进，以克服现有的桩端刚度调节装置设置后其支承刚度不能根据需要主动干预与调整的弊端，可在建筑物施工及使用全过程根据需要对桩基支承刚度进行干预与调整，控制与调节更加灵活方便，实施更加可靠，施工操作简便，调节精度高，量化程度高，对推动桩筏基础全过程主动控制理论的发展与应用具有显著的促进效果；

2、本发明,运行稳定，安全可靠，可有效保护电源线不被损坏，防止发生短路或者漏电事故，第一热熔块和第二热熔块的融化程度得到有效控制；

3、本发明,制备防护涂料的工艺步骤简单，容易实现，制备的防护涂料粘度适中、不易分层、便于喷涂、无气泡产生、各组分充分结合，综合性能较好，使得防护涂料在喷涂后能够形成较好的涂膜，不易产生裂纹，成膜效果较好，制备的防护层具有较好的防腐、抗高温、绝缘、抗老化的性能，附着性较好，不易脱落，尤为重要的是可防止该装置在工作过程中发生短路的现象。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图；

图2为本发明一种实施方式的不同视角的结构示意图；

图3为本发明一种实施方式的剖视结构示意图；

图4为图3中A处的放大结构示意图；

图5为本发明一种实施方式的爆炸结构示意图之一；

图6为本发明一种实施方式的爆炸结构示意图之二；

图7为本发明一种实施方式的热熔伸缩元件的结构示意图；

图8为本发明一种实施方式的热熔伸缩元件的爆炸结构示意图。

图中：1、筏板；2、地梁；3、桩体；4、缸体；5、滑槽；6、温度调节器；7、螺栓；8、安装孔；9、导向孔；10、热熔伸缩元件；11、顶板；12、安装槽；13、通孔；14、圆筒体；15、端盖；16、支撑柱；17、圆形支撑板；18、第一热熔块；19、第二热熔块；20、电磁加热圈；21、电源线；22、套管；23、螺纹孔。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种热熔效应桩端刚度调节装置，如图1、2、5和6所示，包括筏板1和固定安装在桩基础上的桩体3，所述筏板1的底部浇筑有地梁2，所述地梁2的底部预留有安装槽12，所述安装槽12的内部固定安装有缸体4，所述缸体4的上部为封闭结构，且所述缸体4的底部为开口结构，所述桩体3的上端活动安插在所述缸体4的底部内部，且所述桩体3的上端端部固定安装有顶板11，所述顶板11的上部与所述缸体4的内顶壁之间设有热熔伸缩元件10。

热熔伸缩元件10有效利用热熔效应改变其的伸缩高度以此来对现有的桩端刚度调节装置进行进一步改进，以克服现有的桩端刚度调节装置设置后其支承刚度不能根据需要主动干预与调整的弊端，可在建筑物施工及使用全过程根据需要对桩基支承刚度进行干预与调整，控制与调节更加灵活方便，实施更加可靠，施工操作简便，调节精度高，量化程度高，对推动桩筏基础全过程主动控制理论的发展与应用具有显著的促进效果。

较佳地，如图3、4、7和8所示，所述热熔伸缩元件10包括圆筒体14、端盖15、第一热熔块18、第二热熔块19和圆形支撑板17以及支撑柱16，所述圆筒体14的底端为封闭结构，且所述圆筒体14的上端为开口端，所述端盖15焊接在所述圆筒体14的开口端端部，且所述端盖15的中心位置处开设有导向孔9，所述第一热熔块18和所述第二热熔块19以及所述圆形支撑板17均安装在所述圆筒体14的内部，所述第二热熔块19的底部与所述圆筒体14的内底壁相抵触，所述第一热熔块18的上部与所述端盖15的底部相抵触，所述圆形支撑板17位于所述第一热熔块18的底部和所述第二热熔块19的上部之间，所述支撑柱16活动安插在所述导向孔9的内部，且所述支撑柱16的底端贯穿所述第一热熔块18与所述圆形支撑板17的上部固定连接，所述支撑柱16的上端通过螺栓7与所述缸体4的顶壁固定连接，所述圆筒体14的底端与所述顶板11的上部固定连接。

在需要对桩基支承刚度进行减小时，可给筏板1进行施加压力，同时对第一热熔块18和第二热熔块19进行加热使其熔融，当第一热熔块18和第二热熔块19处在熔融状态时，支撑柱16将会下降，在下降到目标位置时，停止对第一热熔块18和第二热熔块19进行加热，待第一热熔块18和第二热熔块19冷却变硬后，将给筏板1施加的压力去除，即可实现减小桩基支承的刚度；在需要对桩基支承刚度进行增大时，可给筏板1进行施加向上的顶力，同时对第一热熔块18和第二热熔块19进行加热使其熔融，当第一热熔块18和第二热熔块19处在熔融状态时，支撑柱16将会上升，在上升到目标位置时，停止对第一热熔块18和第二热熔块19进行加热，待第一热熔块18和第二热熔块19冷却变硬后，将给筏板1施加向上的顶力去除，即可实现增大桩基支承的刚度，此外，导向孔9的设置有利于支撑柱16稳定的上下运动，将支撑柱16的上端通过螺栓7与缸体4的顶壁固定连接，使得便于实现支撑柱16上升。

较佳地，如图7和8所示，所述热熔伸缩元件10还包括电磁加热圈20，所述电磁加热圈20固定套装在所述圆筒体14的外部，且所述电磁加热圈20的接线端固定连接有电源线21，所述电源线21的外部套设有套管22，所述套管22的一端与所述电磁加热圈20的侧面固定连接。

便于利用电磁加热圈20对第一热熔块18和第二热熔块19进行加热使其熔融，且利用电磁加热圈20对第一热熔块18和第二热熔块19加热的速度较快，可有效提高工作效率，此外，电源线21用于接入外部电源，套管22用于防护电源线21可防止磨损或者被折断，可有效保护电源线21不被损坏，防止发生短路或者漏电事故。

较佳地，如图1-6所示，所述缸体4靠近所述电磁加热圈20接线端的侧壁上开设有滑槽5，所述套管22的另一端穿过所述滑槽5延伸至所述缸体4的外部。

在对桩基支承刚度进行主动干预与调整时，缸体4会相对桩体3上下运动，而电磁加热圈20是不动的，此时滑槽5用于容纳套管22和电源线21，可有效防止电源线21被扯断，从而保证该装置能够稳定的运行。

较佳地，如图1-6所示，所述缸体4的外部靠近所述滑槽5的位置处固定安装有温度调节器6，所述温度调节器6串接在所述电源线21上。

便于通过温度调节器6控制电磁加热圈20对第一热熔块18和第二热熔块19的加热温度，使得第一热熔块18和第二热熔块19的融化程度得到有效控制。

较佳地，如图8所示，所述圆形支撑板17上均匀开设有若干呈圆周排列的通孔13，若干所述通孔13均为圆形通孔。

通孔13用于通过熔融状态的第一热熔块18和第二热熔块19，使得调节后的圆形支撑板17的上部和底部受力均衡，可防止圆形支撑板17的上部和底部受力因不均衡而导致圆形支撑板17的位置自行发生改变，从而使得该装置可靠性较高。

较佳地，所述第一热熔块18和所述第二热熔块19均为硬石蜡材质或者三型聚丙烯材质制成，所述圆筒体14、所述端盖15和所述圆形支撑板17以及所述支撑柱16均为不锈钢材质制成。

硬石蜡材质或者三型聚丙烯材质容易融化，且在凝固后质地较硬不易变形、支撑强度较好，此外，在电磁加热圈20通入交流电时，产生的磁感线可对不锈钢材质的圆筒体14、端盖15和圆形支撑板17以及支撑柱16进行切割产生热量，以此实现对第一热熔块18和所述第二热熔块19的加热。

较佳地，如图5和7所示，所述缸体4的顶壁上开设有用于插入所述螺栓7的安装孔8，所述支撑柱16的上端端部内部开设有与所述螺栓7相匹配的螺纹孔23。

便于通过螺栓7将支撑柱16的上端与缸体4的顶壁进行连接，便于通过给筏板1施加向上的顶力时将支撑柱16向上上拉。

本实施例中，所述电磁加热圈20也可选用盐城市鑫丰电热机械有限公司生产的型号为XFDR-TC021的陶瓷电热圈，所述温度调节器9可选用品牌为HQDRG的温度控制范围为30-300℃的液涨式温控器。

实施例2

与实施例1的不同之处在于所述电磁加热圈20的表面上还设有防护层，所述防护层由如下方法制备：

取以下原料按重量份称量：陶瓷微粒20份、氧化铝粉末8份、氮化硅12份、聚乙烯18份、醋酸乙烯酯10份、丙烯酸乳液11份、酚醛树脂10份、醇酯十二2份、二乙基硫脲2份、高碳醇脂肪酸酯复合物1份、聚二甲基硅氧烷3份、有机膨润土1份和乙醇30份；

S1、将称量好的丙烯酸乳液、醇酯十二、二乙基硫脲、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚二甲基硅氧烷和乙醇加入搅拌机中进行搅拌25min，搅拌速度为500r/min,制得混合溶液；

S2、将有机膨润土、陶瓷微粒、碳酸钙粉末、氮化硅、聚乙烯、醋酸乙烯酯和酚醛树脂加入粉碎机中进行粉碎直至颗粒直径不大于100nm，制得混合粉末物料；

S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌20min，所述反应釜的搅拌速度设置为700r/min，温度设置60℃，以此制得防护涂料；

S4、将电磁加热圈20利用高压水枪冲洗干净，并采用热风机吹干；

S5、利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在步骤S4吹干后的电磁加热圈20的表面上；

S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的电磁加热圈20放在烤箱中进行干燥固化，干燥固化温度设置为180℃，时间设置为20min，即在电磁加热圈20的表面上制得防护层。

实施例3

与实施例2的不同之处在于防护层的制备，其具体制备方法如下：

取以下原料按重量份称量：陶瓷微粒25份、氧化铝粉末10份、氮化硅14份、聚乙烯23份、醋酸乙烯酯11份、丙烯酸乳液13份、酚醛树脂11份、醇酯十二3份、二乙基硫脲3份、高碳醇脂肪酸酯复合物2份、聚二甲基硅氧烷4份、有机膨润土2份和乙醇40份；

S1、将称量好的丙烯酸乳液、醇酯十二、二乙基硫脲、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚二甲基硅氧烷和乙醇加入搅拌机中进行搅拌30min，搅拌速度为600r/min,制得混合溶液；

S2、将有机膨润土、陶瓷微粒、碳酸钙粉末、氮化硅、聚乙烯、醋酸乙烯酯和酚醛树脂加入粉碎机中进行粉碎直至颗粒直径不大于100nm，制得混合粉末物料；

S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌25min，所述反应釜的搅拌速度设置为800r/min，温度设置70℃，以此制得防护涂料；

S4、将电磁加热圈20利用高压水枪冲洗干净，并采用热风机吹干；

S5、利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在步骤S4吹干后的电磁加热圈20的表面上；

S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的电磁加热圈20放在烤箱中进行干燥固化，干燥固化温度设置为190℃，时间设置为25min，即在电磁加热圈20的表面上制得防护层。

实施例4

与实施例2的不同之处在于防护层的制备，其具体制备方法如下：

取以下原料按重量份称量：陶瓷微粒30份、氧化铝粉末12份、氮化硅16份、聚乙烯24份、醋酸乙烯酯12份、丙烯酸乳液14份、酚醛树脂12份、醇酯十二4份、二乙基硫脲4份、高碳醇脂肪酸酯复合物3份、聚二甲基硅氧烷5份、有机膨润土3份和乙醇50份；

S1、将称量好的丙烯酸乳液、醇酯十二、二乙基硫脲、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚二甲基硅氧烷和乙醇加入搅拌机中进行搅拌35min，搅拌速度为700r/min,制得混合溶液；

S2、将有机膨润土、陶瓷微粒、碳酸钙粉末、氮化硅、聚乙烯、醋酸乙烯酯和酚醛树脂加入粉碎机中进行粉碎直至颗粒直径不大于100nm，制得混合粉末物料；

S3、将步骤S1中制得的混合溶液和步骤S2中制得的混合粉末物料加入反应釜中进行搅拌30min，所述反应釜的搅拌速度设置为900r/min，温度设置80℃，以此制得防护涂料；

S4、将电磁加热圈20利用高压水枪冲洗干净，并采用热风机吹干；

S5、利用高压喷雾器喷枪将步骤S3制得的防护涂料均匀的喷涂在步骤S4吹干后的电磁加热圈20的表面上；

S6、将步骤S5喷涂有防护涂料的电磁加热圈20放在烤箱中进行干燥固化，干燥固化温度设置为200℃，时间设置为30min，即在电磁加热圈20的表面上制得防护层。

对实施例1-4中的热熔效应桩端刚度调节装置在使用过程中短路发生的情况统计如下表：

从上表测试结果比较分析可知实施例4为最优实施例，通过采用上述技术方案，制备防护涂料的工艺步骤简单，容易实现，制备的防护涂料粘度适中、不易分层、便于喷涂、无气泡产生、各组分充分结合，综合性能较好，使得防护涂料在喷涂后能够形成较好的涂膜，不易产生裂纹，成膜效果较好，制备的防护层具有较好的防腐、抗高温、绝缘、抗老化的性能，附着性较好，不易脱落，尤为重要的是可防止该装置在工作过程中发生短路的现象。

工作原理：该热熔效应桩端刚度调节装置，有效利用热熔效应改变热熔伸缩元件10的伸缩高度以此来对现有的桩端刚度调节装置进行进一步改进，以克服现有的桩端刚度调节装置设置后其支承刚度不能根据需要主动干预与调整的弊端，可在建筑物施工及使用全过程根据需要对桩基支承刚度进行干预与调整，控制与调节更加灵活方便，实施更加可靠，施工操作简便，调节精度高，量化程度高，对推动桩筏基础全过程主动控制理论的发展与应用具有显著的促进效果。

使用方法：使用时，在需要对桩基支承刚度进行减小时，可给筏板1进行施加压力，同时对第一热熔块18和第二热熔块19进行加热使其熔融，当第一热熔块18和第二热熔块19处在熔融状态时，支撑柱16将会下降，在下降到目标位置时，停止对第一热熔块18和第二热熔块19进行加热，待第一热熔块18和第二热熔块19冷却变硬后，将给筏板1施加的压力去除，即可实现减小桩基支承的刚度；在需要对桩基支承刚度进行增大时，可给筏板1进行施加向上的顶力，同时对第一热熔块18和第二热熔块19进行加热使其熔融，当第一热熔块18和第二热熔块19处在熔融状态时，支撑柱16将会上升，在上升到目标位置时，停止对第一热熔块18和第二热熔块19进行加热，待第一热熔块18和第二热熔块19冷却变硬后，将给筏板1施加向上的顶力去除，即可实现增大桩基支承的刚度。

安装方法：

第一步、先将桩体3固定安装在桩基础上，然后按照附图1、2、5和6所示，将顶板11固定安装在桩体3的上端端部；

第二步、组装热熔伸缩元件10，按照附图3、4、7和8所示，将第二热熔块19放置在圆筒体14的内部底部，然后将支撑柱16焊接在圆形支撑板17的上部，再将圆形支撑板17放入第二热熔块19的上部，将第一热熔块18套装在支撑柱16的外部，将端盖15焊接在圆筒体14的开口端端部；

第三步、将圆筒体14焊接在顶板11的上部，将电源线21接在电磁加热圈20的接线端上，将电源线21插入滑槽5的内部，然后将缸体4活动套装在桩体3的上端外部，再将支撑柱16的上端通过螺栓7与缸体4的顶壁固定连接，将套管22黏粘在电磁加热圈20的侧面上，同时将电源线21插入套管22的内部；

第四步、将地梁2浇筑在缸体4的上部外部，待地梁2凝固以后，将筏板1配合混凝土安装在地梁2的上部，即完成施工安装。

综上所述，本发明为有效、经济地干预桩筏基础的整体刚度提供了可能，同时极大地扩展了桩筏基础的应用领域，可有效解决以下技术难题：①建筑物基底浅层地基土承载力较高，具有一定利用潜力，且桩基支承刚度较大，无法实现桩土变形协调，需考虑桩、土共同作用的情况；②以减小差异沉降和筏板(承台)内力为目标的变刚度调平设计；③考虑建筑物废旧桩基的承载潜力，新、旧桩基共同承担上部结构荷载的情况；④特殊地质条件上高层建筑的桩筏基础，如建筑场地基岩面起伏较大或缺失以及土岩组合地基等地基土支承刚度严重不均匀的情况；⑤上述两种或多种情况的组合。

本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种热熔效应桩端刚度调节装置，包括筏板(1)和固定安装在桩基础上的桩体(3)，其特征在于：所述筏板(1)的底部浇筑有地梁(2)，所述地梁(2)的底部预留有安装槽(12)，所述安装槽(12)的内部固定安装有缸体(4)，所述缸体(4)的上部为封闭结构，且所述缸体(4)的底部为开口结构，所述桩体(3)的上端活动安插在所述缸体(4)的底部内部，且所述桩体(3)的上端端部固定安装有顶板(11)，所述顶板(11)的上部与所述缸体(4)的内顶壁之间设有热熔伸缩元件(10)；所述热熔伸缩元件(10)包括圆筒体(14)、端盖(15)、第一热熔块(18)、第二热熔块(19)和圆形支撑板(17)以及支撑柱(16)，所述圆筒体(14)的底端为封闭结构，且所述圆筒体(14)的上端为开口端，所述端盖(15)焊接在所述圆筒体(14)的开口端端部，且所述端盖(15)的中心位置处开设有导向孔(9)，所述第一热熔块(18)和所述第二热熔块(19)以及所述圆形支撑板(17)均安装在所述圆筒体(14)的内部，所述第二热熔块(19)的底部与所述圆筒体(14)的内底壁相抵触，所述第一热熔块(18)的上部与所述端盖(15)的底部相抵触，所述圆形支撑板(17)位于所述第一热熔块(18)的底部和所述第二热熔块(19)的上部之间，所述支撑柱(16)活动安插在所述导向孔(9)的内部，且所述支撑柱(16)的底端贯穿所述第一热熔块(18)与所述圆形支撑板(17)的上部固定连接，所述支撑柱(16)的上端通过螺栓(7)与所述缸体(4)的顶壁固定连接，所述圆筒体(14)的底端与所述顶板(11)的上部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种热熔效应桩端刚度调节装置，其特征在于：所述热熔伸缩元件(10)还包括电磁加热圈(20)，所述电磁加热圈(20)固定套装在所述圆筒体(14)的外部，且所述电磁加热圈(20)的接线端固定连接有电源线(21)，所述电源线(21)的外部套设有套管(22)，所述套管(22)的一端与所述电磁加热圈(20)的侧面固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种热熔效应桩端刚度调节装置，其特征在于：所述缸体(4)靠近所述电磁加热圈(20)接线端的侧壁上开设有滑槽(5)，所述套管(22)的另一端穿过所述滑槽(5)延伸至所述缸体(4)的外部。

4.根据权利要求3所述的一种热熔效应桩端刚度调节装置，其特征在于：所述缸体(4)的外部靠近所述滑槽(5)的位置处固定安装有温度调节器(6)，所述温度调节器(6)串接在所述电源线(21)上。

5.根据权利要求1所述的一种热熔效应桩端刚度调节装置，其特征在于：所述圆形支撑板(17)上均匀开设有若干呈圆周排列的通孔(13)，若干所述通孔(13)均为圆形通孔。

6.根据权利要求1所述的一种热熔效应桩端刚度调节装置，其特征在于：所述第一热熔块(18)和所述第二热熔块(19)均为硬石蜡材质或者三型聚丙烯材质制成，所述圆筒体(14)、所述端盖(15)和所述圆形支撑板(17)以及所述支撑柱(16)均为不锈钢材质制成。

7.根据权利要求1所述的一种热熔效应桩端刚度调节装置，其特征在于：所述缸体(4)的顶壁上开设有用于插入所述螺栓(7)的安装孔(8)，所述支撑柱(16)的上端端部内部开设有与所述螺栓(7)相匹配的螺纹孔(23)。