CN115653022A - 一种可回收重复利用的抗压抗拔机构 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种可回收重复利用的抗压抗拔机构，包括连接杆和挤扩机构；挤扩机构包括挤扩管、连杆、多个上挤扩板、多个下挤扩板以及多个活动板；连接杆的一端与挤扩管连接；连杆滑动设置在挤扩管的内壁；挤扩管的侧壁环绕设置多个挤扩槽，在一个挤扩槽内分别设有一个上挤扩板和一个下挤扩板；上挤扩板的连接端与挤扩管的侧壁铰接；下挤扩板的连接端与挤扩管的侧壁铰接；活动板的一端与连杆铰接，另一端与上挤扩板和下挤扩板的挤扩端均铰接。本发明提出一种承受竖向抗压和抗拔可回收重复利用的抗压抗拔机构，能够为静载试验提供反力，并能够为临时性结构地基提供加固作用。

Description

一种可回收重复利用的抗压抗拔机构

技术领域

本发明涉及静载试验检测技术领域，特别是一种在不良地质条件下为桩基大吨位静载试验提供先受压后抗拔的可回收重复利用的抗压抗拔机构。

背景技术

桩基静载试验被认为是最可靠的单桩承载力确定方法。锚桩联合堆载法静载试验需要进行地基处理，使地基能够承受上部堆载的荷载，地基处理会增加静载试验成本；在加载过程中由锚桩承受拉力，需要锚桩提供足够的抗拔力，当场地土层较软时，传统依靠侧摩阻力提供抗拔力的锚桩使用效果较差。为此，本发明提供一种可回收重复利用的抗压抗拔机构作为锚桩，将其与钢梁等结构组合成装配式系统，本装置可为基桩静载试验提供反力。本装置可承受上部堆载压力，避免了地基处理，且本装置可提供足够的抗拔力，本装置可在不良地质条件的场地达到较好的抗压抗拔效果。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种承受竖向抗压和抗拔可回收重复利用的抗压抗拔机构，能够为静载试验提供反力，并能够为临时性结构地基提供加固作用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种可回收重复利用的抗压抗拔机构，包括连接杆和挤扩机构；

所述挤扩机构包括挤扩管、连杆、多个上挤扩板、多个下挤扩板以及多个活动板；

所述连接杆的一端与所述挤扩管连接；

所述连杆滑动设置在所述挤扩管的内壁；

所述挤扩管的侧壁环绕设置多个挤扩槽，在一个所述挤扩槽内分别设有一个所述上挤扩板和一个所述下挤扩板；

所述上挤扩板的连接端与所述挤扩管的侧壁铰接，并靠近所述挤扩管与所述连接杆相连的一端；所述下挤扩板的连接端与所述挤扩管的侧壁铰接，并远离所述挤扩管与所述连接杆相连的一端；

所述上挤扩板的挤扩端和所述下挤扩板的挤扩端位置相对且保持预定间距；

所述活动板的一端与所述连杆铰接，另一端与所述上挤扩板和所述下挤扩板的挤扩端均铰接。

进一步的，还包括设置在所述连接杆内部的动力装置，所述动力装置与所述连杆连接，用于驱动所述连杆上下移动以实现所述挤扩机构扩张与缩回。

进一步的，所述动力装置包括设置在所述连接杆内部的油缸和油管，所述油缸的伸缩端连接所述连杆，所述油管连接所述油缸，所述油管上设有阀门。

进一步的，所述动力装置还包括设置在所述连接杆内部的增压缸，所述增压缸位于所述油缸与所述油管之间；所述增压缸的伸缩端连接所述油缸，固定端连接所述油管。

进一步的，所述挤扩机构还包括多个耳板，多个所述耳板均焊接固定在所述挤扩管内；所述上挤扩板以及所述下挤扩板的连接端均通过第一转轴与所述耳板铰接。

进一步的，所述挤扩机构还包括多个第一固定板；多个所述第一固定板均焊接固定在所述上挤扩板和下挤扩板的连接端；多个所述第一固定板均通过所述第一转轴与多个所述耳板铰接。

进一步的，所述挤扩机构还包括多个第二固定板；多个所述第二固定板均焊接固定在所述上挤扩板和下挤扩板的挤扩端；所述活动板的另一端通过第二转轴与多个所述第二固定板均铰接。

进一步的，所述连杆的侧壁设有多个限位槽；所述上挤扩板和所述下挤扩板均设有多个挡板，当所述挤扩机构处于缩回状态时，多个所述挡板卡在多个所述限位槽内；当所述挤扩机构处于扩张状态时，多个所述挡板远离多个所述限位槽。

进一步的，还包括外六角对接头；所述外六角对接头的一端通过第二法兰连接所述连接杆的另一端。

进一步的，还包括尖头连接件；所述尖头连接件通过第三法兰与所述挤扩机构的另一端连接。

通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

通过外接的液压控制系统控制挤扩机构的连杆上移，连杆带动活动板转动，活动板带动上挤扩板与下挤扩板同时缩回，挤扩机构变为圆柱状，方便本装置的拔出；当液压控制系统控制连杆下移时，连杆带动活动板转动，活动板推动上挤扩板与下挤扩板同时扩张，从而能将本装置牢牢卡在土壤内，能够达到抗压抗拔的效果；由此，能够实现本装置的整体回收与再利用，减少建筑垃圾的形成，同时也避免资源浪费。

进一步的，当挤扩机构中的连接头往下达到极限位置时，即上挤扩板与下挤扩板同时张开最大时，此时挤扩机构处在死点位置，多个活动板靠近连杆的一侧均与连杆紧贴，且多个活动板靠近连杆的一侧均处在同一水平位置，上挤扩板与下挤扩板此时受任何外力都无法缩回，从而能够保证本装置的稳定性与安全性。

附图说明

图1为本发明一种可回收重复利用的抗压抗拔机构的缩回状态的整体结构示意图；

图2为本发明一种可回收重复利用的抗压抗拔机构的缩回状态的正视图；

图3为本发明一种可回收重复利用的抗压抗拔机构的扩张状态的整体结构示意图；

图4为本发明一种可回收重复利用的抗压抗拔机构的扩张状态的正视图；

图5为本发明一种可回收重复利用的抗压抗拔机构的挤扩机构的结构示意图；

图6为本发明一种可回收重复利用的抗压抗拔机构的挤扩机构的立体结构示意图；

图7为本发明一种可回收重复利用的抗压抗拔机构的挤扩板与连杆的立体结构示意图；

图8为本发明一实施例中带桩尖的钢管或者预制管桩打入土层的示意图；

图9为本发明一实施例中在钢管或者预制管桩中夯击使桩尖与管桩脱离过程的示意图；

图10为本发明一实施例中在钢管或者预制管桩中夯击并填入加固材料过程的示意图。

图11为本发明一实施例中本抗压抗拔机构插入人工持力层的示意图。

图12为本发明一实施例中本抗压抗拔机构插入人工持力层后张开的示意图。

图13为本发明一实施例中本抗压抗拔机构从钢管或者预制管桩回收的示意图。

图中：1-连接杆；2-第一法兰；3-外六角对接头；4-挤扩管；5-尖头连接件；61-上挤扩板；62-下挤扩板；7-耳板；8-第一转轴；90-连杆；91-连接头；10-活动板；110-第二固定板；111-第一固定板；12-第二转轴；13-第二法兰；14-第三法兰；15-挡板；16-动力装置；160-油缸；161-增压缸；162-油管。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的一种可回收重复利用的抗压抗拔机构进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1-4所示，本发明实施例提出了一种可回收重复利用的抗压抗拔机构，包括连接杆1和挤扩机构。

具体的，连接杆1可以为螺纹精钢连接杆，材质硬度高，实用性好。为了便于抗压抗拔机构的安装，所述连接杆1的一端通过第一法兰2与所述挤扩机构连接。

结合图5-7所示，所述挤扩机构包括挤扩管4、连杆90、多个上挤扩板61、多个下挤扩板62以及多个活动板10。

具体的，连接杆1的一端与所述挤扩管4连接，连杆90滑动设置在所述挤扩管4的内壁，并在所述挤扩管4的侧壁环绕设置多个挤扩槽，在一个所述挤扩槽内分别设有一个所述上挤扩板61和一个所述下挤扩板62，将所述上挤扩板61的连接端与所述挤扩管4的侧壁铰接，并靠近所述挤扩管4与所述连接杆1相连的一端；所述下挤扩板62的连接端与所述挤扩管4的侧壁铰接，并远离所述挤扩管4与所述连接杆1相连的一端；所述活动板10的一端与所述连杆90铰接，另一端与所述上挤扩板61和下挤扩板62的挤扩端均铰接。

当挤扩机构在夯实硬质土空间内进行挤扩时，本装置下部硬质土空间首先需要夯锤反复夯实，可以为抗拔提供坚实的基础；挤扩的力是由现有的技术的外部设备，如大型施工设备提供。具体的，大型施工设备的液压控制系统与所述连杆90连接，带动连杆90上下移动；通过带动连杆90的上下移动，便可带动活动板10转动。当液压控制系统带动连杆90下压时，通过对活动板10的下压，使活动板10带动上挤扩板61与下挤扩板62同时向外扩张，以达到抗拔目的；当需要进行拔出时，使用液压控制系统带动连杆90上移，牵引活动板10转动，使活动板10带动上挤扩板61与下挤扩板62同时向内缩回至挤扩槽内，此时挤扩机构变为圆柱状，从而使本装置更容易拆除。由于拔出时无需对本装置进行破坏，从而可以实现本装置的整体回收与再利用。

为提升本装置的抗拔力，在本实施例中，具体的，所述挤扩机构数量为多个，通过增加挤扩机构的数量，来实现抗拔力成倍的增加。此外，根据施工需求，还可以通过延长连接杆1的长度，来适应不同地质层对本装置长度的要求。

此外，为了便于多个上挤扩板61与多个下挤扩板62的转动，所述挤扩机构还包括多个耳板7，并将多个耳板7均焊接固定在挤扩管4内；且所述挤扩机构还包括多个第一固定板111，多个所述第一固定板111均固定焊接在所述上挤扩板61和下挤扩板62的连接端；多个所述第一固定板111均通过所述第一转轴8与多个所述耳板7铰接；且所述挤扩机构还包括多个第二固定板110；多个所述第二固定板110均固定焊接在所述上挤扩板61和下挤扩板62的挤扩端；所述活动板10的另一端通过第二转轴12与多个所述第二固定板110均铰接；通过结构的设置，可以使上挤扩板61和下挤扩板62绕所述第一转轴8、第二转轴12在一定的范围内转动，从而达到扩张或缩回的效果。

在本实施例中，当挤扩机构处于缩回和扩张时，上挤扩板61的挤扩端和下挤扩板62的挤扩端位置相对且保持预定间距，能够保证装置的正常工作，且在缩回状态时，上挤扩板61和下挤扩板62的侧壁均与挤扩管4的侧壁保持在同一竖直水平状态。另外，当液压控制系统控制连接头91往下达到极限位置时，即上挤扩板61与下挤扩板62同时张开最大时，例如张开到最大的角度为30^o时，此时挤扩机构处在死点位置，即多个活动板10靠近连杆90的一侧均与连杆90紧贴，且多个活动板10靠近连杆90的一侧均处在同一水平位置，上挤扩板61与下挤扩板62此时受任何外力都无法缩回，能够保证本装置的稳定性与安全性。

为了便于与液压控制系统更方便连接，在本实施例中，还包括设置在所述连接杆1内部的动力装置16，所述动力装置16与所述连杆90连接，用于驱动所述连杆90上下移动以实现所述挤扩机构扩张与缩回。

具体的，所述动力装置16包括设置在所述连接杆1内部的油缸160和油管162，所述油缸160的伸缩端连接所述连杆90，用于驱动所述连杆90上下移动以实现所述挤扩机构扩张与缩回。所述动力装置16还包括设置在所述连接杆1内部的增压缸161，所述增压缸161位于所述油缸160与所述油管162之间；所述增压缸161的伸缩端连接所述油缸160，固定端连接所述油管162。

其中，所述油管162连接所述油缸160，并且所述油管162上设有阀门，当挤扩机构处于扩张状态且油缸160的伸缩端处于伸出状态时，将液压控制系统与油管162连接，打开阀门，做泄压动作，从而控制油缸160并使油缸160的伸缩端缩回，以驱动所述连杆90上移以实现所述挤扩机构缩回。当挤扩机构处于缩回状态时，液压系统连接油管162，通过油管162控制油缸160伸缩端做顶出动作，从而带动连杆90下移，便可带动活动板10转动，通过对活动板10的下压，使活动板10带动上挤扩板61与下挤扩板62同时向外扩张，同时阀门关闭，通过死点位置与阀门关闭共同配合，能够增强整体的抗压抗拔力。当本装置处于过于硬质的空间内导致油缸160出力不够，无法使得挤扩机构扩张到最大时，可以通过增压缸161与油缸160连接，液压控制系统连接油管162，打开阀门，液压控制系统通过油管162控制增压缸161的伸缩端伸出，能够提供额外的动力推动油缸160下移，从而带动连杆90下移，便可带动活动板10转动，通过对活动板10的下压，使活动板10带动上挤扩板61与下挤扩板62进一步的同时向外扩张，从而达到扩张的效果，同时能够达到抗拔目的。

所述连杆90靠近所述连接杆1的一端设有连接头91，在连接头91的两侧可设有向内凹陷的凹槽，便于与油缸160的伸缩端连接，连接方式可以为螺栓连接或卡扣连接。优选的，所述连接头91与所述连杆90可以一体成型。

作为优选实施例，所述连杆90的侧壁设有多个限位槽；所述上挤扩板61和下挤扩板62均设有多个挡板15。并且，所述上挤扩板61和所述下挤扩板62均与多个所述挡板15一体成型；当挤扩机构处于缩回状态时，多个所述挡板卡在多个所述限位槽内，能够对多个挡板15进行限位，从而能够对多个上挤扩板61和多个下挤扩板62进行限位，可在所述挤扩管4的侧壁环绕设置四个挤扩槽，每个挤扩槽都有一个上挤扩板61和一个下挤扩板62的，同时在每个上挤扩板61和下挤扩板62都设有两个挡板15，根据挡板15数目，限位槽的数目可对应设置八个，便于提高本装置的稳定性；当挤扩机构处于扩张状态时，多个所述挡板15远离多个所述限位槽。

另一优选实施例中，本装置还包括外六角对接头3以及尖头连接件5，通过尖头连接件5形状的设置，能够便于插入硬质土空间里。

具体的，所述外六角对接头3的一端通过第二法兰13连接所述连接杆1的另一端连接，同时还将尖头连接件5一端通过第三法兰14与所述挤扩机构的另一端连接，通过采用第二法兰13和第三法兰14的连接方式，能够便于安装。

由于本实施例中提供的一种可回收重复利用的抗压抗拔机构承受竖向抗压和抗拔，因此，可以用于修复现存的建筑结构，例如那些被自然灾害，例如地震，洪水和台风等，损坏的建筑物；还可以被用于建筑施工用临时房屋和移动房屋的临时地基，或者赈灾用临时房屋和临时桥梁等。

此外，本实施例中提供的一种可回收重复利用的抗压抗拔机构不仅能够代替现有的管桩实施工作，还可以结合的现有管桩进行工作，提高现有管桩抗拔力，尤其适用于具有不良地质条件的场地。由于锚桩联合堆载大吨位静载试验需要进行地基处理，使地基抗压承载力能够承受上部堆载块总和的重量，该地基处理无疑会增加静载试验成本；在加载过程中由锚桩承受拉力，需要锚桩提供足够的抗拔力，当场地土层较软时，传统依靠侧摩阻力提供抗拔力的锚桩使用效果较差。为此，本发明提供一种可回收重复利用的抗压抗拔机构作为锚桩，将其与钢梁等结构组合成装配式系统，本装置可为基桩静载试验提供反力。本装置可承受上部堆载压力作用，避免了地基处理，且本装置可提供足够的抗拔力，本装置可在不良地质条件的场地达到较好的抗压抗拔效果。

在一具体示例中，可结合图8-13所示，首先定位桩基位置。具体的，确定桩基直径与长度，选取相同直径的钢管或预制管桩，打入软土层相应深度，即桩基长度。其次，使用夯锤在钢管或者预制管桩内进行夯击，使混凝土或钢制桩尖与管桩脱离，进而继续对钢管或管桩底部持力土层进行夯击，一边夯击一边填入加固材料，在钢管或管桩底部形成由加固材料和土组成的混合材料扩大头。然后，将本装置放入钢管或管桩内，使挤扩机构插入钢管或管桩底部的扩大头，张开挤扩机构，使挤扩机构与钢管或管桩底部形成由混合材料组成的扩大头紧密咬合，共同工作。最后，当需回收本装置时，收缩挤扩机构，将本装置拔出。因此，对于软土层，传统桩基抗压抗拔力均较低，本具体示例中使用管桩或钢管作为套筒，通过夯击在管桩底形成坚硬扩大头持力层，利用本装置与人工持力层紧密连接，共同工作，实现了软土层条件下可回收重复利用的抗压抗拔目的。

在本实施方式中，根据施工现场的需要，需要对本装置进行拆除时，首先通过现有的外部设备，如大型施工设备提供的液压控制系统，液压控制系统可与油管162连接。当液压控制系统通过油管162控制油缸160的伸缩端缩回，带动连接头91的上移便可带动连杆90上移，带动多个活动板10同时转动，从而带动多个上挤扩板61和多个下挤扩板62同时缩回，再通过拉动连接杆1上移，便能够对本装置进行拔除，从而能够进行回收；需要再次利用时，将本装置沿着尖头连接件5的方向插进土壤内，再液压控制系统与油管162连接，液压控制系统通过油管162控制油缸160的伸缩端伸出，便可带动连杆90下移，带动多个活动板10同时转动，从而带动多个上挤扩板61和多个下挤扩板62同时扩张，便能将本装置牢牢安装在土壤空间内，从而实现本装置的再利用。

从整体来说，只需通过液压控制系统控制油缸160伸缩端的伸出与缩回便可带动连杆90移动，从而实现上挤扩板61与下挤扩板62的同时缩回或扩张，便能够实现本装置的整体回收与再利用。

综上所述，本实施例提出的可回收重复利用的抗压抗拔机构设置挤扩机构，通过外接的液压控制系统控制挤扩机构的连杆上移，连杆带动活动板转动，活动板带动上挤扩板与下挤扩板同时缩回，挤扩机构变为圆柱状，方便本装置的拔出；当液压控制系统控制连杆下移时，连杆带动活动板转动，活动板推动上挤扩板与下挤扩板同时扩张，从而能将本装置牢牢卡在土壤内，能够达到抗压抗拔的效果；由此，能够实现本装置的整体回收与再利用，减少建筑垃圾的形成，同时也避免资源浪费。

进一步的，当挤扩机构中的连接头往下达到极限位置时，即上挤扩板与下挤扩板同时张开最大时，此时挤扩机构处在死点位置，多个活动板靠近连杆的一侧均与连杆紧贴，且多个活动板靠近连杆的一侧均处在同一水平位置，上挤扩板与下挤扩板此时受任何外力都无法缩回，从而能够保证本装置的稳定性与安全性。

另外，还通过设置动力装置，通过液压控制系统控制油缸的伸缩端伸出或缩回，便可带动连杆上下移动。为挤扩机构提供反抗拔力，达到抗压效果。还通过增压缸的设置，当油缸出力不够时，能够为油缸提供额外的动力推动油缸下移，从而带动连杆下移。从而进一步为挤扩机构提供反抗拔力，达到抗压效果。

从整体上来说，本装置不仅能够实现整体回收与再利用，还能够更好的实现抗压抗拔效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种可回收重复利用的抗压抗拔机构，其特征在于，包括连接杆和挤扩机构；

所述挤扩机构包括挤扩管、连杆、多个上挤扩板、多个下挤扩板以及多个活动板；

所述连接杆的一端与所述挤扩管连接；

所述连杆滑动设置在所述挤扩管的内壁；

所述挤扩管的侧壁环绕设置多个挤扩槽，在一个所述挤扩槽内分别设有一个所述上挤扩板和一个所述下挤扩板；

所述上挤扩板的连接端与所述挤扩管的侧壁铰接，并靠近所述挤扩管与所述连接杆相连的一端；所述下挤扩板的连接端与所述挤扩管的侧壁铰接，并远离所述挤扩管与所述连接杆相连的一端；

所述上挤扩板的挤扩端和所述下挤扩板的挤扩端位置相对且保持预定间距；

所述活动板的一端与所述连杆铰接，另一端与所述上挤扩板和所述下挤扩板的挤扩端均铰接。

2.如权利要求1所述的可回收重复利用的抗压抗拔机构，其特征在于，还包括设置在所述连接杆内部的动力装置，所述动力装置与所述连杆连接，用于驱动所述连杆上下移动以实现所述挤扩机构扩张与缩回。

3.如权利要求2所述的可回收重复利用的抗压抗拔机构，其特征在于，所述动力装置包括设置在所述连接杆内部的油缸和油管，所述油缸的伸缩端连接所述连杆，所述油管连接所述油缸，所述油管上设有阀门。

4.如权利要求3所述的可回收重复利用的抗压抗拔机构，其特征在于，所述动力装置还包括设置在所述连接杆内部的增压缸，所述增压缸位于所述油缸与所述油管之间；所述增压缸的伸缩端连接所述油缸，固定端连接所述油管。

5.如权利要求1所述的可回收重复利用的抗压抗拔机构，其特征在于，所述挤扩机构还包括多个耳板，多个所述耳板均焊接固定在所述挤扩管内；所述上挤扩板以及所述下挤扩板的连接端均通过第一转轴与所述耳板铰接。

6.如权利要求5所述的可回收重复利用的抗压抗拔机构，其特征在于，所述挤扩机构还包括多个第一固定板；多个所述第一固定板均焊接固定在所述上挤扩板和下挤扩板的连接端；多个所述第一固定板均通过所述第一转轴与多个所述耳板铰接。

7.如权利要求6所述的可回收重复利用的抗压抗拔机构，其特征在于，所述挤扩机构还包括多个第二固定板；多个所述第二固定板均焊接固定在所述上挤扩板和下挤扩板的挤扩端；所述活动板的另一端通过第二转轴与多个所述第二固定板均铰接。

8.如权利要求1所述的可回收重复利用的抗压抗拔机构，其特征在于，所述连杆的侧壁设有多个限位槽；所述上挤扩板和所述下挤扩板均设有多个挡板，当所述挤扩机构处于缩回状态时，多个所述挡板卡在多个所述限位槽内；当所述挤扩机构处于扩张状态时，多个所述挡板远离多个所述限位槽。

9.如权利要求1所述的可回收重复利用的抗压抗拔机构，其特征在于，还包括外六角对接头；所述外六角对接头的一端通过第二法兰连接所述连接杆的另一端。

10.如权利要求1所述的可回收重复利用的抗压抗拔机构，其特征在于，还包括尖头连接件；所述尖头连接件通过第三法兰与所述挤扩机构的另一端连接。

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