具有加固裝置的地下支撐立柱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有加固裝置的地下支撐立柱，屬于樁的一種。本實(shí)用新型包括支撐立柱和位于支撐立柱內(nèi)部的加固裝置；支撐立柱由豎直的立柱和位于立柱底部的錐部組成，加固裝置由一組以上的轉(zhuǎn)動(dòng)叉機(jī)構(gòu)組成；加固裝置位于立柱的下部。本實(shí)用新型的抗倒伏性強(qiáng)，穩(wěn)定度好，利于長期固定；通過叉柱旋出旋入方式將支撐立柱牢牢固定于地下，很好的起到了防盜竊、防丟失的作用；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，便于安裝，現(xiàn)場施工方便，解決了以往野外作業(yè)困難、施工周期漫長、運(yùn)輸不便、成本大等問題；便于拆卸，易回收性價(jià)比較高。
【專利說明】具有加固裝置的地下支撐立柱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及地樁。
【背景技術(shù)】
[0002]地下支撐立柱，又稱地樁，是一種下端埋于地下，上端連接固定建筑物或樁桿的通用性很強(qiáng)的建筑部件。在太陽能電池板的支架固定、蔬菜大棚、野外臨時(shí)建筑、帳篷、鄉(xiāng)村護(hù)欄網(wǎng)、高速公路護(hù)欄網(wǎng)、花園柵欄的樁基等施工過程中，都需要使用地下預(yù)埋地樁。對地樁的基本技術(shù)要求為:下部進(jìn)入地面并與土壤牢固結(jié)合，上部可以與地面建筑牢固連接，使得地面建筑有較強(qiáng)的抗倒伏性、抗下沉性，裸露在地表的部位應(yīng)該有足夠的耐候性能，其下部進(jìn)入地面的部位必須有很強(qiáng)的耐腐蝕性。
[0003]目前，國內(nèi)外生產(chǎn)的地樁具有以下缺陷:
[0004]①太陽能組件、蔬菜大棚、鄉(xiāng)村護(hù)欄網(wǎng)等的安裝，均需要地下預(yù)埋預(yù)制立柱或地樁，特別是太陽能電站一般建立在野外荒漠的空曠地帶，需要地基處理。因地質(zhì)不同，地樁只是垂直，使得地面建筑或設(shè)備的抗倒伏性不足，穩(wěn)定度差，雨季到來存在倒伏、下沉的隱患，不利于長期固定。
[0005]②由于目前地下預(yù)埋地樁的不穩(wěn)定，還存在被盜竊、丟失的現(xiàn)象，影響設(shè)備運(yùn)行，甚至造成人身安全，是安全生產(chǎn)的一大隱患。
[0006]③目前一些埋設(shè)預(yù)制水泥樁頭部不鋒利，不易進(jìn)入地表深處，需要足夠的長度和填埋深度，在野外環(huán)境施工困難，施工周期漫長，運(yùn)輸不便，成本極大，破壞植被，污染環(huán)境。這些在打基樁時(shí)，要在現(xiàn)場挖掘基坑、夯基、埋設(shè)預(yù)制地樁等，與上部支架普遍采用法蘭固定。
[0007]④不易拆卸、不易回收。
[0008]⑤另外，目前在施工現(xiàn)場對地下立柱或地樁的安裝還有的采用以下方法進(jìn)行:首先，對需要進(jìn)行安裝立柱的位置用混凝土進(jìn)行地基的澆注，并預(yù)留合適用于插入立柱的孔；其次，等待凝固后，在孔的位置將立柱插入；最后，在插入完立柱的位置處再次進(jìn)行混凝土澆注，使立柱固定在地面上。傳統(tǒng)安裝立柱的方法需要對地面進(jìn)行兩次澆注，不但浪費(fèi)時(shí)間，而且施工的繁瑣程度也大大增加；而一旦澆注好了地基，立柱的安裝位置已經(jīng)固定，這樣對設(shè)計(jì)時(shí)的精準(zhǔn)性也提出了極大的要求。
[0009]⑥特別地，基礎(chǔ)部分有用打樁機(jī)將預(yù)先預(yù)制好的水泥樁往地下打的方法，地樁下端呈圓錐形，便于往下行進(jìn)，但存在著今后完工后載荷加大時(shí)，有下沉倒塌的危險(xiǎn)。
[0010]目前市面上存在有關(guān)地樁的產(chǎn)品有:螺旋錐形立柱、爆炸地樁、澆筑地樁，但這些廣品均存在以下缺點(diǎn):
[0011]I)立柱只是垂直，因地質(zhì)不同，使得地面建筑或設(shè)備的抗倒伏性不足，穩(wěn)定度差；雨季到來存在倒伏或下沉的隱患，不利于長期固定。特別地，地樁下端呈圓錐形時(shí)，存在著今后完工后載荷加大時(shí)，有下沉倒塌的危險(xiǎn)。
[0012]2)由于立柱的不穩(wěn)定，存在被盜竊、丟失的現(xiàn)象，影響設(shè)備運(yùn)行，甚至造成人身安全，是安全生產(chǎn)的一大隱患。
[0013]3)立柱不管是采用埋設(shè)法、打樁法，還是旋進(jìn)法，頭部不鋒利，不易進(jìn)入地表深處，在野外環(huán)境施工困難，施工周期漫長，運(yùn)輸不便，成本極大，破壞植被，污染環(huán)境。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0014]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)巧妙、便于安裝和拆卸、穩(wěn)定性強(qiáng)、性價(jià)比高的具有加固裝置的地下支撐立柱。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種具有加固裝置的地下支撐立柱，包括管狀式支撐立柱和位于支撐立柱內(nèi)部的加固裝置；所述支撐立柱由豎直的立柱和位于立柱底部的錐部組成，所述加固裝置由一組以上的轉(zhuǎn)動(dòng)叉機(jī)構(gòu)組成；所述加固裝置位于立柱的下部；
[0016]所述轉(zhuǎn)動(dòng)叉機(jī)構(gòu)包括上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤以及位于兩個(gè)轉(zhuǎn)盤之間的、兩個(gè)及以上的叉柱，上轉(zhuǎn)盤與下轉(zhuǎn)盤大小相同且同軸設(shè)置，上下轉(zhuǎn)盤的相對面上設(shè)有紋路相配對的、漸開線狀的突出的轉(zhuǎn)紋，所述叉柱的端部為圓柱形且卡在上下轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)紋之間；在上下轉(zhuǎn)盤之間還設(shè)有可帶動(dòng)兩者同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的下端固定于下轉(zhuǎn)盤中心處，轉(zhuǎn)軸的上端固定于通過上轉(zhuǎn)盤中心處的通孔；
[0017]在立柱的側(cè)壁上設(shè)有可令叉柱的柱體探出立柱側(cè)壁的通孔。
[0018]所述叉柱端部與柱體同軸，且端部的圓柱形直徑大于柱體的直徑。
[0019]所述轉(zhuǎn)軸的頂部高于上轉(zhuǎn)盤的上表面。
[0020]所述轉(zhuǎn)軸的頂部為方形。
[0021 ] 所述轉(zhuǎn)軸的頂端設(shè)有十字交叉紋。
[0022]所述上轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)紋的曲線方程為:X(t)=0.5 [cos(t)+ t.sin(t)], Y(t)=0.5[sin(t)- t.cos(t)];下轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)紋的曲線方程為:X(t)=0.5 [sin(t)+ t.cos (t)],Y (t) =0.5 [cos (t) - t.sin (t)]。
[0023]所述下轉(zhuǎn)盤中心處設(shè)有沉孔，轉(zhuǎn)軸的下端固定于沉孔中。
[0024]采用上述技術(shù)方案取得的技術(shù)進(jìn)步為:
[0025]1、該支撐立柱的抗倒伏性強(qiáng)，穩(wěn)定度好，解決了雨季到來“存在倒伏或下沉的隱患”，利于長期固定；
[0026]2、本實(shí)用新型通過叉柱旋出旋入方式將支撐立柱牢牢固定于地下，很好的起到了防盜竊、防丟失的作用；保證了支撐立柱上體設(shè)施正常運(yùn)行，解決了安全生產(chǎn)的一大隱患；
[0027]3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，便于安裝，現(xiàn)場施工方便，解決了以往野外作業(yè)困難、施工周期漫長、運(yùn)輸不便、成本大等問題；
[0028]4、本實(shí)用新型使用方便，便于拆卸，易回收，部件可以更換，易維修，大大降低了裝置成本，性價(jià)比較高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為圖1沿A-A向的剖視圖；
[0031 ] 圖3為圖1沿B-B向的剖視圖；[0032]圖4為圖2處于使用狀態(tài)的示意圖；
[0033]其中，1、立柱，2、上轉(zhuǎn)盤，3、下轉(zhuǎn)盤，4、轉(zhuǎn)軸，5、叉柱，6、錐部，7、轉(zhuǎn)紋。
【具體實(shí)施方式】
[0034]由圖1-3所示可知，具有加固裝置的地下支撐立柱，包括管狀式支撐立柱和位于支撐立柱內(nèi)部的加固裝置；所述支撐立柱由豎直的立柱I和位于立柱I底部的錐部6組成，所述加固裝置由一組轉(zhuǎn)動(dòng)叉機(jī)構(gòu)組成；所述加固裝置位于立柱I的下部。
[0035]所述轉(zhuǎn)動(dòng)叉機(jī)構(gòu)包括上轉(zhuǎn)盤2、下轉(zhuǎn)盤3以及位于兩個(gè)轉(zhuǎn)盤之間的、三個(gè)叉柱5，上轉(zhuǎn)盤2與下轉(zhuǎn)盤3大小相同且同軸設(shè)置，上下轉(zhuǎn)盤的相對面上設(shè)有紋路相配對的、漸開線狀的突出的轉(zhuǎn)紋7，所述叉柱5的端部為圓柱形且卡在上下轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)紋7之間；在上下轉(zhuǎn)盤之間還設(shè)有可帶動(dòng)兩者同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸4，下轉(zhuǎn)盤3中心處設(shè)有沉孔，轉(zhuǎn)軸4的下端固定于沉孔中，轉(zhuǎn)軸4的上端2固定于通過上轉(zhuǎn)盤2中心處的通孔，轉(zhuǎn)軸4的頂部高于上轉(zhuǎn)盤2的上表面；轉(zhuǎn)軸4的頂端設(shè)有十字交叉紋。
[0036]在立柱I的側(cè)壁上設(shè)有可令叉柱5的柱體探出立柱I側(cè)壁的通孔。
[0037]所述叉柱5端部與柱體同軸，且端部的圓柱形直徑大于柱體的直徑，這樣才能保證叉柱5的端部卡在上下轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)紋7之間，叉柱5的柱體夾在轉(zhuǎn)紋7之間且可以轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0038]上轉(zhuǎn)盤2 的轉(zhuǎn)紋 7 的曲線方程為:X(t)=0.5 [cos(t)+ t.sin(t) ], Y(t) =0.5[sin(t)- t *cos (t)];下轉(zhuǎn)盤 3 的轉(zhuǎn)紋 7 的曲線方程為:X(t)=0.5 [sin(t)+ t *cos (t)],
Y(t) =0.5 [cos (t) - t.sin (t)]。
[0039]在立柱I和錐部6的外壁上設(shè)有螺紋，這樣可以增加裝置與土地之間的摩擦力，也可以起到防倒伏、防下沉、防盜竊的作用。
[0040]主體I和錐部6采用管狀鋼制材料制成，兩者的半徑相等，上下轉(zhuǎn)盤、叉柱5、轉(zhuǎn)軸4等均采用鋼制材料制成，這樣整個(gè)裝置的硬度較高，且不易被腐蝕，使用壽命長。
[0041]本實(shí)用新型的使用過程分為置入地下的過程和取出過程。
[0042]將本實(shí)用新型置入地下過程:
[0043]1、首先，使用機(jī)械設(shè)備或者扳手、管鉗等把立柱I及錐部6整體旋入到地下，直到到需求位置；
[0044]2、接著，在立柱I內(nèi)部用適當(dāng)粗細(xì)的具有扁平頭的長桿接觸到上轉(zhuǎn)盤2的通孔露出的轉(zhuǎn)軸4的頂面，由于頂面設(shè)有十字交叉紋，長桿的扁平頭可以卡在十字紋上，這樣轉(zhuǎn)動(dòng)長桿即可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸4，進(jìn)而帶動(dòng)上轉(zhuǎn)盤2和下轉(zhuǎn)盤3 —同同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于上下轉(zhuǎn)盤的相對面上設(shè)有轉(zhuǎn)紋7，因此在轉(zhuǎn)動(dòng)上下轉(zhuǎn)盤的同時(shí)，叉柱5的端部會沿著轉(zhuǎn)紋7移動(dòng)。由于叉柱5的尾端一直處于立柱I側(cè)壁上的通孔內(nèi)，因此在叉柱5的端部移動(dòng)的同時(shí)，叉柱5的柱體只能在通孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且其尾部會隨著端部的移動(dòng)伸出立柱I的側(cè)壁，這樣叉柱5的主體就會插入到周圍的土地中，從而將整個(gè)裝置牢牢的固定在土地內(nèi)。這樣，整個(gè)裝置就被固定在某一深度，很難下沉，當(dāng)然也很難被拔出，這就起到了防下沉，防盜竊的目的。
[0045]將本實(shí)用新型從地下取出過程:用長桿對準(zhǔn)轉(zhuǎn)軸4的頂端，沿旋入時(shí)的方向的反方向轉(zhuǎn)動(dòng)長桿，按照上述原理，叉柱5的柱體會慢慢旋入到立柱I的側(cè)壁內(nèi)，這樣就不再阻止裝置整體的下沉和被拔起。待叉柱5的柱體徹底旋入到立柱I的側(cè)壁內(nèi)后，即可使用機(jī)械設(shè)備或者扳手、管鉗等工具反向把整個(gè)裝置旋出地面；這樣，整個(gè)裝置中的任何部件均沒有受到損壞，還可以繼續(xù)重復(fù)使用。
[0046]本實(shí)用新型中，立柱I和錐部6之間的連接方式可以有多重選擇，比如螺紋連接、焊接等，優(yōu)選焊接。轉(zhuǎn)軸4與上下轉(zhuǎn)盤之間也優(yōu)選焊接。各部件連接方式的選取原則是:在保證其功能能夠正常實(shí)現(xiàn)的前提下，選取本領(lǐng)域最牢固的連接方式。
[0047]本實(shí)用新型中，轉(zhuǎn)動(dòng)叉機(jī)構(gòu)的數(shù)量為一個(gè)以上，有多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)叉機(jī)構(gòu)時(shí)，各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)叉機(jī)構(gòu)上下排列。這樣就可以保證整個(gè)裝置的抓地性更好，更加牢固，整個(gè)裝置的可靠性更高。轉(zhuǎn)動(dòng)叉機(jī)構(gòu)中的叉柱5的數(shù)量也可以靈活選擇，通常為2個(gè)以上，這樣才能起到抓地的效果，優(yōu)選的方式為叉柱5以轉(zhuǎn)軸4的豎直中心軸線為中心均勻分布。
[0048]在本實(shí)用新型實(shí)際制作中，轉(zhuǎn)軸4的頂部可以高于上轉(zhuǎn)盤2的上表面，也可以低于上表面，主要能保證頂面露出即可。當(dāng)然，為了操作方便，可以將其頂部設(shè)為方形等其他形狀。
[0049]上下轉(zhuǎn)盤的直徑應(yīng)略小于立柱I的內(nèi)徑，轉(zhuǎn)軸4的直徑也應(yīng)和上下轉(zhuǎn)盤上沉孔或通孔的內(nèi)徑之間適當(dāng)配合，立柱I側(cè)壁上的通孔的直徑應(yīng)大于叉柱5柱體的直徑，這樣才能保證叉柱5正常轉(zhuǎn)動(dòng)、探出。
【權(quán)利要求】
1.一種具有加固裝置的地下支撐立柱，其特征在于包括管狀式支撐立柱和位于支撐立柱內(nèi)部的加固裝置；所述支撐立柱由豎直的立柱(I)和位于立柱(I)底部的錐部(6)組成，所述加固裝置由一組以上的轉(zhuǎn)動(dòng)叉機(jī)構(gòu)組成；所述加固裝置位于立柱(I)的下部；所述轉(zhuǎn)動(dòng)叉機(jī)構(gòu)包括上轉(zhuǎn)盤(2)、下轉(zhuǎn)盤(3)以及位于兩個(gè)轉(zhuǎn)盤之間的、兩個(gè)及以上的叉柱(5)，上轉(zhuǎn)盤(2)與下轉(zhuǎn)盤(3)大小相同且同軸設(shè)置，上下轉(zhuǎn)盤的相對面上設(shè)有紋路相配對的、漸開線狀的突出的轉(zhuǎn)紋(7)，所述叉柱(5)的端部為圓柱形且卡在上下轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)紋(7)之間；在上下轉(zhuǎn)盤之間還設(shè)有可帶動(dòng)兩者同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸(4)，轉(zhuǎn)軸(4)的下端固定于下轉(zhuǎn)盤(3)中心處，轉(zhuǎn)軸(4)的上端(2)固定于通過上轉(zhuǎn)盤(2)中心處的通孔；在立柱(I)的側(cè)壁上設(shè)有可令叉柱(5 )的柱體探出立柱(I)側(cè)壁的通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加固裝置的地下支撐立柱，其特征在于所述叉柱(5)端部與柱體同軸，且端部的圓柱形直徑大于柱體的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加固裝置的地下支撐立柱，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸(4)的頂部高于上轉(zhuǎn)盤(2)的上表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有加固裝置的地下支撐立柱，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸(4)的頂部為方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加固裝置的地下支撐立柱，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸(4)的頂端設(shè)有十字交叉紋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加固裝置的地下支撐立柱，其特征在于所述上轉(zhuǎn)盤(2)的轉(zhuǎn)紋(7)的曲線方程為:X(t)=0.5 [cos(t)+ t.sin(t)], Y(t)=0.5 [sin(t)-t.cos (t)];下轉(zhuǎn)盤(3)的轉(zhuǎn)紋(7)的曲線方程為:X(t)=0.5 [sin(t)+ t.cos (t)],Y(t) =0.5 [cos (t) - t.sin (t)]。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有加固裝置的地下支撐立柱，其特征在于所述下轉(zhuǎn)盤(3)中心處設(shè)有沉孔，轉(zhuǎn)軸(4)的下端固定于沉孔中。
【文檔編號】E02D5/56GK203668920SQ201420001345
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】高艷杰, 董建華, 肖永欣 申請人:英利能源（中國）有限公司