[发明专利]带磁吸装置的工程桩及荷载箱

权利要求书

1.一种带磁吸装置的工程桩，其特征在于：所述工程桩包括桩体和荷载箱（2）；所述桩体为钢筋混凝土结构；所述荷载箱（2）设置在桩体中部；桩体内的钢筋笼沿桩体轴向分为两段，位于荷载箱（2）上侧的那段钢筋笼记为上钢筋笼（1），位于荷载箱（2）下侧的那段钢筋笼记为下钢筋笼（3）；上钢筋笼（1）、荷载箱（2）和下钢筋笼（3）通过混凝土连接为一体；

所述荷载箱（2）包括顶板（2-1）、底板（2-2）、多个液压缸（2-3）、多根塑料套筒（2-4）、顶板位移观测杆（2-5）、底板位移观测杆（2-6）和多个磁吸装置；所述顶板（2-1）的端面与水平面平行，顶板（2-1）设置在底板（2-2）的正上方，底板（2-2）的端面与顶板（2-1）的端面平行，顶板（2-1）和底板（2-2）之间留有间隙；所述液压缸（2-3）设置在顶板（2-1）和底板（2-2）之间，液压缸（2-3）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直，液压缸（2-3）的上端与顶板（2-1）的下端面固定连接，液压缸（2-3）的下端与底板（2-2）的上端面固定连接，多个液压缸（2-3）沿荷载箱（2）周向分布；所述顶板（2-1）上设置有多个通孔；塑料套筒（2-4）的上端套接在通孔内并固定，塑料套筒（2-4）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直，多根塑料套筒（2-4）与多个通孔一一对应，塑料套筒（2-4）的下端和底板（2-2）之间留有间隙；所述顶板位移观测杆（2-5）的下端与顶板（2-1）固定连接，顶板位移观测杆（2-5）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直；顶板（2-1）上设置有与底板位移观测杆（2-6）匹配的孔道，所述底板位移观测杆（2-6）的下端穿过顶板（2-1）后与底板（2-2）固定连接，底板位移观测杆（2-6）的轴向与顶板（2-1）的端面垂直；

塑料套筒（2-4）轴向两端封闭；塑料套筒（2-4）的内腔中设置有上隔板（2-41）和下隔板（2-42），上隔板（2-41）和下隔板（2-42）将塑料套筒（2-4）的内腔分割为上位移腔（A）、连接腔（B）和下位移腔（C）；所述塑料套筒（2-4）的上端面上设置有第一连通孔，上隔板（2-41）上设置有第二连通孔，第一连通孔的轴向和第二连通孔的轴向错位设置；所述下隔板（2-42）上设置有第三连通孔，塑料套筒（2-4）的下端面上设置有第四连通孔，第二连通孔的轴向和第三连通孔的轴向错位设置，第三连通孔的轴向和第四连通孔的轴向错位设置；

上钢筋笼（1）内的竖向钢筋记为第一竖向钢筋，下钢筋笼（3）内的竖向钢筋记为第二竖向钢筋；第一竖向钢筋和第二竖向钢筋数量相同，塑料套筒（2-4）的数量与第一竖向钢筋的数量匹配；所述第一竖向钢筋的下部设置有第一Z形弯曲部（1-1）；第一竖向钢筋上，位于第一Z形弯曲部（1-1）上侧的部分记为上段、位于第一Z形弯曲部（1-1）下侧的部分记为第一连接段；所述上段的轴向和第一连接段的轴向平行；所述上段套接在第一连通孔内，所述第一连接段套接在第二连通孔内，第一Z形弯曲部（1-1）位于上位移腔（A）的中部，第一连接段的下端位于连接腔（B）内靠近下隔板（2-42）的位置处；

所述第二竖向钢筋的上部设置有第二Z形弯曲部（3-1）；第二竖向钢筋上，位于第二Z形弯曲部（3-1）上侧的部分记为第二连接段、位于第二Z形弯曲部（3-1）下侧的部分记为下段；所述下段的轴向和第二连接段的轴向平行；所述下段套接在第四连通孔内，所述第二连接段套接在第三连通孔内，第二Z形弯曲部（3-1）位于下位移腔（C）的中部，第二连接段的上端位于连接腔（B）内靠近上隔板（2-41）的位置处；

位置匹配的第一竖向钢筋和第二竖向钢筋对应同一根塑料套筒（2-4）；单根塑料套筒（2-4）内的第一连接段和第二连接段互相平行，且第二连接段上端位于第一连接段下端的上侧；

多个磁吸装置与多根塑料套筒（2-4）一一对应；单个磁吸装置包括两个磁铁组；第一磁铁组设置在第一连接段上，第二磁铁组设置在第二连接段上；单个磁铁组由多块磁铁组成；单块磁铁为U形结构，同一磁铁组上的磁铁的U形开口部朝向相同，且都朝向另一磁铁组；第一连接段套在第一磁铁组上的磁铁的内腔中，第二连接段套在第二磁铁组上的磁铁的内腔；

所述磁铁的磁极上缠绕有线圈，线圈通过电线与外部电源连接，桩体内设置有与电线匹配的孔道；桩体内设置有与顶板位移观测杆（2-5）和底板位移观测杆（2-6）匹配的孔道，顶板位移观测杆（2-5）的上端和底板位移观测杆（2-6）的上端凸出在桩体的顶面上；液压缸（2-3）的进液口通过液压管路与外部的供压装置连接，桩体内设置有与液压管路匹配的孔道；

所述外部电源能通过电线向线圈通入直流电，使磁铁的相互吸引力减弱。