[发明专利]一种隔离式抗冻融循环桩及其设计方法

说明书

本发明公开了一种隔离式抗冻融循环桩及其设计方法，包括：第一筒体、第二筒体、第三筒体、隔离套；所述第一筒体、第二筒体、第三筒体连接成一体；第一筒体采用等直径筒体，第二筒体采用变直径螺旋体，第三筒体为桩尖；第一筒体、第二筒体、第三筒体均采用钢管；隔离套设置在第一筒体外侧，隔离套采用金属材质。采用本申请的一种隔离式抗冻融循环桩及其设计方法，能够有效提高抗冻融循环桩的使用效果。

技术领域

本发明涉及基础工程技术领域，特别是涉及一种隔离式抗冻融循环桩及其设计方法。

背景技术

冻土区是一种特殊的地质条件，在此种条件下，如何减少其对于桩基的影响，一直是众多学者致力于研究的问题。如：

CN202913430U公开了一种减小冻融循环对桩作用的装置，包括橡胶浮圈、开闭口和填充物，橡胶浮圈为空心环形结构，橡胶浮圈套于桩的外部，橡胶浮圈内设有填充物，橡胶浮圈的任意断面处设有开闭口，开闭口上设有用于打开或闭合橡胶浮圈的开关。

上述橡胶圈的作用更加类似于保护套，其作用只是防止结冰对桩身完整性的破坏。

又如：CN112211189A公开了一种抗冻拔抗震套筒桩，包含钢管混凝土桩，外套筒，为空心圆柱状体；其设计思想是：在混凝土钢管和外套筒间设置的阻尼装置，阻尼棒可以沿竖向伸缩变形，从而可减轻冻土区桩基础周围土冻胀引起的冻拔力和融沉现象对桩基础的破坏作用；阻尼棒还可以沿钢管混凝土桩径向变形，受地震作用时可以吸收大部分的地震能量，减轻地震波对桩基础的冲击剪切作用，极大的提高了位于寒区地震带的建筑物的抗震等级。

再如：CN106759273A公开了用于冻土地区的带滑动套管的钢管桩光伏支架基础，包括钢管桩主体，所述钢管桩主体包括钢管、螺旋盘钢管；其构思在于：当地基土在U-PVC套管外部产生切向冻胀力时，由于U-PVC套管与上部的钢管可以产生相对滑移，切向冻胀力不能传递到上部的钢管，地基土在下部的螺旋盘钢管产生局部切向冻胀力可以螺旋盘提供的拉力平衡，这样桩顶位移就不会地基土冻胀的影响。

发明内容

本申请的目的在于提出一种隔离式抗冻融循环桩及其设计方法，以解决现有技术的不足。

一种隔离式抗冻融循环桩，包括：第一筒体、第二筒体、第三筒体、隔离套；所述第一筒体、第二筒体、第三筒体连接成一体；

第一筒体采用等直径筒体，第二筒体采用变直径螺旋体，第三筒体为桩尖；

第一筒体、第二筒体、第三筒体均采用钢管；

隔离套设置在第一筒体外侧，隔离套采用金属材质。

进一步，第一筒体、第二筒体、第三筒体的内部填充有混凝土。

进一步，还包括：桩帽，桩帽与第一筒体内部的混凝土连接成一体。

进一步，在隔离套的内部设置滚珠，以便于隔离套在第一筒体的上、下部滑动。

进一步，在第一筒体的上部焊接一法兰构件，法兰构件均布设置有若干通孔；在法兰构件的边缘设置有向下延伸的第一保护筒；相配的，隔离套的顶端还设置板，板的表面设置有若干螺杆，螺杆穿过法兰构件的通孔；

对应的，第二筒体的顶端外表面的半径大于第一筒体的外表面的半径，第二筒体的顶端的外表面在水平面的投影不小于第一保护筒的外表面在水平面的投影相同；

在第二筒体的顶端设置有向上延伸的第二保护筒；第二保护筒的内表面在水平面的投影与隔离套的外表面在水平面的投影重叠；

初始条件下，隔离套的顶端板与法兰构件的之间保持有一定的间距，隔离套的底端插入到第二保护筒与第一筒体之间；法兰构件的通孔设置有螺纹孔，在安装时，安装一套筒，所述套筒的外侧设置有与法兰构件的通孔相适配的螺纹，所述套筒的内表面设置有与螺杆相适配的螺纹，所述套筒的高度大于所述通孔的高度。