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一种抗滑桩有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明属于抗滑桩技术领域,尤其涉及一种抗滑桩。

相关背景技术

[0002] 抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。但对正在活动的滑坡立桩阻滑需要慎重,以免因震动而引起滑动。
[0003] 对于一些具有潜在危险的小滑坡,或者救灾现场临时救援时为了防止余震操造成的二次山体滑坡,所有就需要一些临时布置的小型抗滑桩。目前作为小型抗滑桩临时布置时,主要采用直接用液压设备将成桩压入小滑坡中,且液压设备需要在尽可能小的震动下来布置抗滑桩。但是,在面对土质较硬滑坡时,在保证尽可能小的震动下通过液压设备将成桩压入小滑坡中的过程就变得明显困难很多,所以就需要设计一种适用于小滑坡或救灾临时布置的新型小型抗滑桩来解决上述问题。
[0004] 本发明设计一种抗滑桩解决如上问题。

具体实施方式

[0041] 以下将参照附图来描述本发明,附图的结构比例只是示意性的,具有结构比例可根据实际需求来具体确;但是应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本公开的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本公开的概念。在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义,除非另外定义。应注意,这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义,而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
[0042] 一种抗滑桩,它包括承压柱1、A弹簧41、钻部3、桩体4、滑杆5、转杆6、B齿条12、齿轮14、A齿条15、B弹簧17、C弹簧20、定环22、定筒23、卡环24、D弹簧25、卡块26、阶梯环27、转套
30、转筒33、A弹簧41,如图1、2所示,其中滑杆5顶端旋转安装于承压柱1下表面所开圆滑槽7的顶槽面处;如图6、7所示,滑杆5底部外杆面上具有一段外螺纹28,滑杆5中部外杆面对称具有两个导键条19;如图5所示,圆滑槽7内槽面对称开有两个装配槽8且两个装配槽8中所安装结构完全相同,以其中一个装配槽8中所安装结构而言,A齿条15竖直滑动于装配槽8中且A装配槽8中装有供A齿条15复位的A弹簧41,水平滑动于装配槽8中的B齿条12一端具有弧板13,通过轴装在装配槽8中的齿轮14分别与A齿条15和B齿条12啮合。
[0043] 如图2、9所示,顶端具有定环22的定筒23插入到筒状的桩体4中,定筒23下部内旋转安装有转套30;如图12所示,转套30内套面具有与滑杆5上外螺纹28进行螺纹配合的内螺纹29;如图8、9所示,定筒23中部内固装有阶梯环27,如图8所示,阶梯环27上表面周向均匀具有多个卡块26;下表面周向均匀具有多个卡槽42的卡环24滑动于定筒23中且位于阶梯环27的上方;多个卡块26分别与多个卡槽42一一配合;如图2、8所示,D弹簧25的一端与卡环24下表面接触,另一端与阶梯环27处于中部的上表面接触;卡环24内环面对此开有两个键槽
39;如图2、6、7所示,内部具有C弹簧20的伸缩筒32的一端与卡环24上表面固连,另一端与两个弧板13相配合;滑杆5位于阶梯环27、卡环24和伸缩筒32中;两个导键条19分别滑动于两个键槽39中;如图1、2所示,B弹簧17的一端与承压柱1下表面连接,另一端与定环22上表面连接。
[0044] 如图6、7所示,转套30下表面固装有转筒33;如图1、4所示,转杆6的一端与转筒33外筒21底固连,另一端装有钻部3。
[0045] 如图10、11所示,上述钻部3包括螺旋片35、内圆面中部具有导块44的锥型半环36、具有圆柱端的锥钻37,其中转杆6与锥钻37的圆柱端端面固连,锥钻37的圆柱端外柱面对称开有两个导槽46;两个锥型半环36的两端相互铰接,两个锥型半环36的导块44分别与两个导槽46配合;当两个导块44分别位于两个导槽46中,两个锥型半环36上表面均与锥钻37的圆柱端端面共面时,两个锥型半环36与锥钻37便构成一个完整的锥型钻头;锥型钻头外锥面上分布有螺旋片35;锥型钻头外锥面上靠近锥型半环36一端铰接点处开有绳槽45,如图4所示,拉绳38的一端与绳槽45靠近锥型钻头的尖部的一端连接,另一端与锥型半环36一端相应铰接点连接;锥型半环36与筒状的桩体4配合。
[0046] 如图2所示,上述A齿条15穿出承压柱1下表面的一端与定环22上表面配合。
[0047] 如图5、6所示,上述承压柱1中具有圆槽40,且圆槽40位于圆滑槽7的正上方处;滑杆5的顶端具有转盘18,滑杆5的顶端穿过承压柱1的圆滑槽7顶槽面且转盘18旋转安装于圆槽40中。这样的设计在于,保证滑杆5在相对于承压柱1旋转的同时,滑杆5还能与承压柱1同步轴向移动。
[0048] 如图5所示,对于任意一个上述装配槽8而言,装配槽8顶槽面上固装有A导轨9,装配槽8侧槽面上固装有B导轨10;上述A齿条15竖直滑动于A导轨9中,A弹簧41的一端与A导轨9内壁连接,另一端与A齿条15位于A导轨9中的一端连接;上述B齿条12远离相应弧板13的一端水平滑动于B导轨10中。为了防止A齿条15从A导轨9脱离,B齿条12从B导轨10中脱离,可以采用现有技术的防脱结构。对于B导轨10,在考虑来自伸缩筒32对B齿条12的施压下,为了保证B导轨10能承受来自B齿条12的作用力,所以B导轨10在保证足够强度的情况下要尽可能的厚;或者可以在B导轨10的上下表面上安装加强块对增加B导轨10对B齿条12的良好支撑。
[0049] 上述定环22与筒状的桩体4顶端面所接触的环面为摩擦面,这样的设计是为了保证定环22与筒状的桩体4之间不会发生相对旋转;上述两个锥型半环36的导块44分别与两个导槽46的配合为摩擦配合,导块44与导槽46的摩擦可以暂时将两个锥型半环36能稳固在锥钻37上,以便构成一个完整的锥型钻头。上述弧板13的内弧面为光滑面处理,这样的设计是为了保证弧板13与伸缩筒32的内筒16相接触时,弧板13与内筒16之间的摩擦力要小,满足本发明的运作要求。
[0050] 如图3、9所示,上述定筒23下部内筒16面上开有环槽43;转套30外套面上固装有转环31,转环31旋转安装于环槽43中。在环槽43中可以添加润滑脂,以保证转环31顺畅地旋转。
[0051] 上述完整的锥型钻头的轴向投影的圆的直径等于筒状的桩体4的外径。沿着筒状的桩体4的轴向方向俯视看时,完整的锥型钻头能钻的孔直径和桩体4的外直径相当,保证桩体4在深入滑坡土质中时,桩体4的下端尽可能不与迎面的土质发生挤压。
[0052] 上述导块44两侧均具有橡胶垫片。橡胶垫片可以增强导块44与导槽46之间的摩擦。
[0053] 如图2所示,上述A齿条15位于B弹簧17中;如图4、10所示,上述转杆6靠近钻部3的处通过轴承装有引导盘34,且引导盘34位于筒状的桩体4中。引导盘34的作用在于,在将筒状的桩体4压入滑坡时,为了保证钻部3能竖直向下钻孔,引导盘34在筒状的桩体4中的竖直引导能有效避免转杆6在筒状的桩体4的偏斜。
[0054] 如图8所示,上述C弹簧20的一端与伸缩筒32的外筒21筒底连接,另一端与内筒16位于外筒21的一端连接;上述C弹簧20的弹性系数大于D弹簧25的弹性系数。
[0055] 当滑杆5在转套30中轴向滑动且滑杆5处于自身非旋转的状态时,在滑杆5外螺纹28与转套30内螺纹29的螺纹配合下,转套30相对于滑杆5旋转。如图12所示,对于内螺纹29和外螺纹28的螺旋升角要很大,这样在螺纹配合时,滑杆5的轴向移动便能驱动转套30旋转。本发明中的内螺纹29和外螺纹28之间的螺纹配合与正常螺纹配合不同,本发明通过设计合理的螺旋升角便能达到设计要求。
[0056] 本发明中的筒状的桩体4长度要和转杆6的长度的比例相匹配,在针对不同长度的筒状的桩体4时,可以更换相匹配长度的转杆6来实现。
[0057] 对于本发明中,当两个导块44分别位于两个导槽46中,两个锥型半环36上表面均与锥钻37的圆柱端端面共面时,两个锥型半环36与锥钻37便构成一个完整的锥型钻头;锥型钻头外锥面上分布有螺旋片35;锥型钻头外锥面上靠近锥型半环36一端铰接点处开有绳槽45,拉绳38的一端与绳槽45靠近锥型钻头的尖部的一端连接,另一端与锥型半环36一端相应铰接点连接;所开设的绳槽45以及便于拉绳38从绳槽45完全出啊里,所以开设绳槽45时会使得螺旋片35局部具有缺口;锥型钻头外锥面上所分布的螺旋片35一部分来自锥钻37上的螺旋片35,另一部分来自两个锥型半环36的螺旋片35,在处于完整的锥型钻头状态时,该两部分的螺旋片35便构成一个完整的螺旋片35。本发明中的螺旋片35及螺旋角度采用现有技术规范要求即可。
[0058] 本发明中承压柱1受到动力由液压设备提供,具体地,液压设备的可伸缩液压柱与承压柱1的上表面进行连接来贴合施压,可伸缩液压柱控制承压柱1的运动。
[0059] 本发明中对键槽39涂润滑脂,保证在滑杆5在相对于卡环24上移过程中,滑杆5不会经导键条19带动卡环24、伸缩筒32上移。
[0060] 本发明的实施例:在准备将筒状的桩体4压入滑坡时,本发明的状态如下,两个导块44分别位于两个导槽46中且两个导块44与两个导槽46为摩擦配合,两个锥型半环36上表面均与锥钻37的圆柱端端面共面,两个锥型半环36与锥钻37便构成一个完整的锥型钻头,螺纹片为一个完整的螺旋片35,拉绳38位于绳槽45中且处于拉直状态;完整的锥型钻头位于筒状的桩体4下方,且两个锥型半环36上表面与筒状的桩体4下端面贴合。如图2所示,定筒23位于筒状的桩体4中,定筒23与筒状的桩体4内筒16面为摩擦配合,定环22与筒状的桩体4顶端面所摩擦接触;伸缩筒32的上端与两个弧板13下表面所接触。
[0061] 筒状的桩体4压入滑坡的流程:将筒状的桩体4竖直放在需要压桩的滑坡处,且钻部3插入滑坡的表面土质中;启动液压设备,液压设备的可伸缩液压柱下移对承压柱1的上表面进行贴合施压,承压柱1竖直向下移动。由于本发明的自重以及外界施压下,桩体4下端与滑坡表面土质施压接触,桩体4将难以旋转;滑杆5跟随承压柱1下移,由于定环22和定筒23与筒状的桩体4为了摩擦配合,该摩擦力较大导致定筒23不会旋转;由于钻部3位于土质中且钻部3存在与土质之间存在较大摩擦力,所以在卡块26未进入到卡槽42时,钻部3无法旋转但滑杆5会旋转。由于钻部3存在与土质之间存在较大摩擦力而无法旋转,所以钻部3使得转杆6、转筒33和转套30均无法旋转,那么在滑杆5下移初期,滑杆5的内螺纹29和转套30的外螺纹28配合下,滑杆5旋转,滑杆5通过导键条19带动卡环24旋转。在滑杆5跟随承压柱1下移初期,承压柱1中B齿条12上的弧板13也同步下移,由于C弹簧20的弹性系数大于D弹簧
25的弹性系数,所以D弹簧25先被压缩,也就是在弧板13下压伸缩筒32上端下,伸缩筒32带动卡环24下移,D弹簧25被压缩。当卡环24下移到阶梯环27的卡块26位置,若多个卡块26与多个卡槽42刚好对准,那么卡块26便快速插入到相应卡槽42中,此时阶梯环27便限制了卡环24的旋转;若多个卡块26与多个卡槽42未对准时,在卡环24的旋转下,一旦出现多个卡块
26与多个卡槽42刚好对准后,那么旋转且下移的卡环24便使得卡块26快速插入到相应卡槽
42中,此时阶梯环27便限制了卡环24的旋转。
[0062] 在阶梯环27便限制了卡环24的旋转后,卡环24便在导键条19的作用下限制了滑杆5的旋转;在承压柱1带动滑杆5继续下移下,由于滑杆5不再旋转,那么在内螺纹29与外螺纹
28的螺纹配合下,转套30产生的旋转力足以突破来自钻部3的摩擦力,那么转套30便经转筒
33、转杆6带动完整的锥型钻头旋转进行钻孔,完整的螺旋片35跟随完整的锥型钻头旋转来更加快速的钻孔;在完整的锥型钻头旋转进行钻孔期间,在钻入方向上完整的锥型钻头会受到土质的挤压,挤压力对两个锥型半环36提供向上的挤压力,从而保证两个锥型半环36始终与筒状的桩体4下端面贴合,从而保证了完整的锥型钻头的钻孔过程中的完整性。在整个钻孔期间,导键条19始终不会从卡环24上脱离。在阶梯环27便限制了卡环24的旋转后,D弹簧25的压缩量达到最大;随着承压柱1和滑杆5的继续下移,那么弧板13挤压伸缩筒32使伸缩筒32缩短,C弹簧20被压缩。
[0063] 在承压柱1下移期间,B弹簧17被压缩。
[0064] 当承压柱1下移到一定程度时,两个A齿条15下端与定环22挤压接触,两个A齿条15向上移动,A弹簧41被压缩;A齿条15经齿轮14带动相应B齿条12向远离滑杆5的方向移动,弧板13跟随B齿条12运动;当弧板13跟随B齿条12运动下使得弧板13不再挤压伸缩筒32上端面后,在C弹簧20的复位作用下,伸缩筒32立马恢复到原始状态,伸缩筒32的上端在圆滑槽7中迅速上移;当伸缩筒32立马恢复到原始状态时,C弹簧20复位到初始状态,那么卡环24不再受到伸缩筒32的强大下压力,在D弹簧25的复位作用下,卡环24上移到初始与阶梯环27相分离的位置,卡块26从卡槽42中脱离,阶梯环27不再限制卡环24的旋转。当伸缩筒32恢复到原始状态且在圆滑槽7中的运动停止后,控制液压设备的可伸缩液压柱向上移动,在B弹簧17的复位作用下,承压柱1始终与液压设备的可伸缩液压柱接触配合;承压柱1与液压设备的可伸缩液压柱的向上移动同步。
[0065] 在承压柱1向上移动过程中,两个A齿条15的下端会脱离与定环22挤压接触,在A弹簧41的复位下,A齿条15经齿轮14、B齿条12带动弧板13向滑杆5方向移动,当弧板13与处于原始状态的伸缩筒32内筒16接触时,B齿条12、齿轮14和A齿条15不再运动,此时A弹簧41依然处于压缩状态。在滑杆5跟随承压柱1上移过程中,由于钻部3位于土质中且钻部3存在与土质之间存在较大摩擦力,钻部3无法旋转但滑杆5会旋转。由于钻部3存在与土质之间存在较大摩擦力而无法旋转,所以钻部3使得转杆6、转筒33和转套30均无法旋转,那么在阶梯环27不再限制卡环24的旋转下且滑杆5上移过程中,滑杆5的内螺纹29和转套30的外螺纹28配合下,滑杆5旋转,滑杆5通过导键条19带动卡环24旋转,卡环24带动伸缩筒32旋转,内筒16相对于弧板13旋转。在承压柱1带动滑杆5上移过程中,滑杆5不会经导键条19带动卡环24、伸缩筒32上移;当承压柱1上移到一定程度后,B弹簧17恢复到初始状态,此时伸缩筒32上端面刚好位于弧板13的下方,伸缩筒32内筒16不在对弧板13的复位进行限位;那么在A弹簧41的复位作用下,A齿条15经相应齿轮14、相应B齿条12带动相应弧板13向滑杆5方向移动复位到初始状态,此时弧板13下表面与伸缩筒32上端面接触。
[0066] 当B弹簧17和承压柱1恢复到初始状态后,控制液压设备的可伸缩液压柱重新向下移动来对承压柱1施压下移;重复上述承压柱1施压下移后的动作。
[0067] 结合上述描述可知:在液压设备的可伸缩液压柱往复伸缩的过程中,承压柱1往复上下缓慢移动,承压柱1向下移过程中钻部3进行钻桩孔的工作,且筒状的桩体4在定环22的施压下逐渐进入到钻桩孔中;在承压柱1向上移过程中钻部3不进行钻桩孔的工作。
[0068] 在整个压桩钻孔期间,承压柱1下移来钻孔时,B弹簧17被压缩;承压柱1上移过程中停止钻孔期间,B弹簧17复位。B弹簧17的作用在于给承压柱1与定环22之间提供一定的缓冲,减小本发明施工时的震动,有利于本发明的施工。
[0069] 当筒状的桩体4压桩完毕后,需要将筒状的桩体4的其他结构全部从筒状的桩体4中取出,该取出流程如下:通过液压设备的可伸缩液压柱将承压柱1从已压好桩的桩体4上取下,在取承压柱1的过程中,承压柱1可以通过B弹簧17来拉动定环22及定筒23从桩体4中完全取出,定筒23中所安装的结构以及承压柱1上所安装结构都将一起完全取出,在定筒23取出过程中,定筒23经转环31、转套30、转筒33和转杆6拉动锥钻37经桩体4从下往上取出来;由于桩体4下端与两个锥型半环36接触,所以在锥钻37进入桩体4中时,两个锥型半环36不会跟随锥钻37运动,两个锥型半环36上的导块44从导槽46中脱离,拉绳38从绳槽45中露出来;当锥钻37完全进入桩体4后,在锥钻37经拉绳38拉动锥型半环36上的一个铰接点后,在拉绳38拉动下,两个锥型半环36便围绕铰接点折叠起来,且由于只有一个交接点连接有拉绳38,所以在两个锥型半环36折叠起来后,折叠起来的两个锥型半环36中的与拉绳38连接的铰接点位于另一个铰接点的上方,这样处于悬吊状态且折叠起来的两个锥型半环36便能进入桩体4中,而后再从桩体4中拉出来。
[0070] 将筒状的桩体4的其他结构全部从筒状的桩体4中取出后,再将该结构再套入到其他需要压桩的筒状的桩体4中。重复上述压桩过程便可。
[0071] 虽然本发明是结合以上实施例进行描述的,但本发明并不被限定于上述实施例,而只受所附权利要求的限定,本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化,但并不离开本发明的实质构思和范围。

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