[发明专利]负泊松比钢管螺旋桩基础

说明书

本发明公开了一种负泊松比钢管螺旋桩基础，包括：桩身为空心圆柱体，沿桩身设置有多个竖直排列的开槽，开槽内活动连接有挡板，挡板一端可相对于桩身侧壁向外扩展，构成拉胀部；钢杆，其嵌入桩身内部；钢杆上端通过活动连接部件与桩身连接；连杆，其一端与挡板铰接形成转动副，连杆另一端通过活动铰链与钢杆连接；当钢杆受拉上拔时，带动连杆运动使挡板向外扩展；桩尖，其表面设置有螺旋叶片，螺旋叶片从桩尖尖端连续布置至桩尖与桩身连接处。该负泊松比钢管螺旋桩基础在输电线路工程中可作为一种具有更好力学和物理性能的新型钢管螺旋桩基使用。

技术领域

本发明涉及工程技术领域，特别涉及一种负泊松比钢管螺旋桩基础。

背景技术

随着电力事业的不断发展，国家大电网建设极为关键，对于建设电网所需的精尖技术和先进设备的要求也越来越高。同时我国幅员辽阔，地质土壤条件多变，输电铁塔运行环境往往较复杂，因此使用安全可靠的地下基础来保证输电铁塔的运行是非常必要的。现有地下基础主要以钢筋混凝土结构为主，这类基础施工繁琐、对环境破坏大、适应能力弱。特别是在台风、洪水、地震等各种形式的自然外力作用下，加上土壤质量差，输电铁塔被拔起断裂进而造成工程失稳破坏的现象非常多。这要求地下基础要在复杂多变的载荷和地质条件下保持稳定，所以需要更为先进可靠的基础来替代现有的地下基础，解决实际的工程需要。

近年来，螺旋桩发展较快，由于具有施工方便、绿色环保、适应能力强等优点被广泛应用于各种岩土工程问题中，比如坑壁及边坡支护、海上结构物拉索、土工测试反力装置等。在不同工程领域的应用中，螺旋桩有不同的形式，要求桩基既能拥有较强的承载力、防止沉降又能减少本省的材料用量从而达到建筑节能和可持续发展的目的。所以要引进新思想、新方法，创造发明新型的桩基，这样不仅适应了桩基发展的需求，也满足了各种领域的应用。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种负泊松比钢管螺旋桩基础，其负泊松比结构将冲击载荷转化成具有时间相关的力学行为，提高了桩基的承载性能和抗拉拔性能，能够在输电线路工程中可作为一种具有更好力学和物理性能的新型钢管螺旋桩基使用；同时本发明将螺旋桩与负泊松比结构结合在一起，改变了传统直线型桩的桩土相互作用模式。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种负泊松比钢管螺旋桩基础，包括：

桩身，其为空心圆柱体，沿所述桩身设置有多个竖直排列的开槽，所述开槽内活动连接有挡板，所述挡板一端可相对于桩身侧壁向外扩展，构成拉胀部；

钢杆，其嵌入所述桩身内部；所述钢杆上端通过连接部件与所述桩身连接；

连杆，其一端与所述挡板铰接形成转动副，所述连杆另一端通过活动铰链与所述钢杆连接；当所述钢杆受拉上拔时，带动所述连杆运动使所述挡板伸展；

桩尖，其表面设有螺旋叶片，所述螺旋叶片沿所述桩尖尖端连续布置至所述桩尖底端。

优选的是，所述挡板与所述桩身为相同材料，所述挡板厚度即为所述桩身壁厚为19-22mm。

优选的是，所述活动连接部件包括法兰圆盘以及将法兰圆盘固定的活动螺栓，所述活动连接部件可为所述钢杆提供一段有限位移。

优选的是，所述桩身在与所述钢杆底部连接处设置有定位孔，用以防止所述钢杆晃动。

优选的是，所述连杆包括实心圆柱体以及设置在所述实心圆柱体两端的与所述挡板一端连接的第一空心柱体套环和与所述钢杆一端连接的第二空心柱体套环；所述实心圆柱体两端延伸有方形块体，所述方形块体宽和高尺寸小于所述实心圆柱体直径尺寸，所述第一空心柱体套环和所述第二空心柱体套环套在所述方形块体上并通过固定螺栓固定。