本發(fā)明涉及水泥桿，更具體的，涉及一種防凍拔防融沉裝置。

背景技術：

1、在凍土地區(qū)，尤其是高緯度和高海拔地帶，季節(jié)性或多年凍土的存在給各類工程建設帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，凍拔和融沉現象是凍土地區(qū)工程結構面臨的兩個主要問題，嚴重影響著工程的穩(wěn)定性和耐久性。

2、隨著全球氣候變暖，凍土地區(qū)的溫度波動愈發(fā)頻繁和劇烈，這進一步加劇了凍拔和融沉的危害程度，凍拔現象通常發(fā)生在寒冷季節(jié)，當土壤中的水分凍結成冰時，冰體體積膨脹，產生向上的抬升力，作用于埋設在地下的基礎結構上，對于建筑物的淺基礎、電線桿基礎、輸油管道基礎以及公路鐵路的路基等，這種凍拔力可能導致基礎被拔出地面，使結構發(fā)生傾斜、變形甚至破壞，嚴重影響其正常使用功能和安全性，例如在一些輸電線路中，電線桿因凍拔發(fā)生傾斜，造成線路短路跳閘，影響電力供應的穩(wěn)定性；公路路基的凍拔則會引起路面的起伏不平，影響行車舒適性和交通安全，導致車輛行駛顛簸，甚至引發(fā)交通事故，同時也會大大增加道路的維護成本和維修頻次。

3、而在氣溫回暖的季節(jié)，凍土開始融化，產生融沉現象，由于凍土中冰融化后土體體積減小，導致地基土的承載能力下降，原本穩(wěn)定的基礎結構會隨之發(fā)生沉降，這種不均勻沉降對于建筑物來說，可能造成墻體開裂、門窗變形等問題，降低建筑物的結構完整性和居住安全性；對于鐵路和公路工程，融沉會使軌道和路面出現凹陷、裂縫，嚴重影響線路的平順性，不僅增加列車和車輛的行駛阻力和能耗，還可能引發(fā)脫軌等安全事故，對交通運輸造成極大的干擾和損失。

4、目前，針對凍拔和融沉問題，已有的一些解決方法存在諸多局限性，傳統(tǒng)的基礎加深或加大措施，雖然在一定程度上能夠增加基礎的抗拔和抗沉降能力，但往往成本高昂，施工難度大，而且對于一些既有工程結構的改造實施起來較為困難，此外，單純依靠改善地基土的性質，如采用換填法將凍土換成其他穩(wěn)定性較好的土，不僅會破壞當地的生態(tài)環(huán)境，而且效果有限，難以長期有效地應對復雜多變的凍土環(huán)境，無法從根本上解決凍拔和融沉問題。

技術實現思路

1、為了克服現有技術的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題在于提出一種防凍拔防融沉裝置，其能夠實現防融沉功能，提高電桿主體的使用壽命。

2、為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、本發(fā)明提供了一種防凍拔防融沉裝置，包括土體和電桿主體，所述土體上開設有安裝孔，所述安裝孔的內部放置有護筒，所述護筒通過連接機構與土體連接，所述護筒的內部設有電桿主體，所述電桿主體的底端固定安裝有實心端頭，所述護筒的內部設置有用于控制電桿主體固定的控制機構；

4、所述連接機構包括設置在護筒側壁的第二連接桿，所述第二連接桿的一端置于護筒的外部，所述第二連接桿的另一端置于護筒的內部，所述第二連接桿置于護筒內部的一端固定安裝有球形頭，所述第二連接桿置于護筒外部的一端固定安裝有鉆頭；通過設置的連接機構和護筒相互配合，能夠將護筒固定在土體的內部，從而使得在冬季，產生凍脹力時，凍脹力只能直接作用于護筒，不能夠直接作用于土體，護筒側面與土體之間的接觸面積大，由于凍脹力是當土壤中的水分凍結時，會形成冰晶，冰晶的體積比水大，從而產生膨脹壓力，因此接觸面積大，土壤中的水分在凍結時可以有相對更廣闊的空間來膨脹，凍脹力會相對分散，對土體的作用相對較弱，從而實現了抗凍拔的功能，同時由于連接機構是橫向嵌入在土體中，凍脹力產生的切向力會被克服，從而進一步提高了土體的抗凍拔能力，此外，連接機構能夠對護筒和電桿主體的高度進行固定，因此在出現融沉現象時，連接機構也能夠拉動電桿主體和護筒，避免電桿主體和護筒下沉，從而實現防融沉的功能，提高了電桿主體的整體使用壽命，從而確保電力系統(tǒng)在寒冷地區(qū)的安全可靠運行，減少因凍融災害帶來的各種損失和風險。

5、在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述第二連接桿的表面設有兩段螺紋，且螺紋分別置于護筒的內部和外部，所述螺紋處的外壁套接有第一螺紋套和第二螺紋套，所述第一螺紋套和第二螺紋套的外壁直徑大于護筒上孔的直徑；如此設計，能夠方便在施工前將第二連接桿安裝到護筒的側壁，只需要將第二連接桿穿過護筒，然后將第一螺紋套和第二螺紋套安裝在第二連接桿的外壁，形成限位結構即可。

6、在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述實心端頭為底面半徑小于頂面半徑的圓柱體，首先防實心端頭嵌入到護筒的內部，從而方便將電桿主體安裝到護筒的內部，此外實心端頭的設計，還能夠對第二連接桿進行擠壓，從而實現在將電桿主體安裝到護筒的內壁中時，自動對第二連接桿進行逐步施加壓力，從而使得第二連接桿嵌入到電桿主體中，如此設計，既能夠對電桿主體安裝到護筒中起到導向的作用，方便了將電桿主體安裝到護筒的內部，同時還能夠作為連接機構嵌入到電桿主體中的動力。

7、在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述控制機構包括設置在護筒內部的第一支撐板，所述第一支撐板的兩端滑動嵌入在第一滑槽的內壁，所述第一滑槽的內壁固定安裝有導向桿，所述導向桿貫穿第一支撐板的上下兩側，所述導向桿置于第一支撐板下方的外壁套接有第一彈簧，所述第一支撐板的頂端固定安裝有第一連接桿，所述第一連接桿的頂端穿過連接端頭并嵌入在第二滑槽的內壁，所述連接端頭設置在護筒的頂端，所述第二滑槽開設在楔塊的頂端，所述楔塊滑動嵌入在連接端頭的內壁，所述楔塊與電桿主體的外壁緊密貼合，所述第一支撐板的下方設置有緩沖機構；通過設置的控制機構，能夠在電桿主體安裝到護筒內部的過程中，實心端頭會擠壓第一支撐板，帶動第一支撐板移動，從而拉動第一連接桿向下移動，第一連接桿向下移動會帶動楔塊向下移動，使得楔塊嵌入到電桿主體和護筒之間，從而將電桿主體固定住，從而能夠使得護筒和電桿主體形成一個整體，增加了護筒的整體重量，從而進一步克服凍脹力，防止電桿主體從土體的內部拔出，提高了電桿主體的使用壽命。

8、在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述緩沖機構包括設置在第一支撐板下方的第二支撐板，所述第二支撐板的底端固定安裝有第二彈簧，所述第二彈簧的底端固定安裝有第三支撐板，所述第二支撐板和第三支撐板皆滑動安裝在護筒的內壁，所述第二支撐板的內壁開設有圓形孔，所述圓形孔的內部設置有保養(yǎng)機構；通過設置的緩沖機構，能夠在出現凍拔現象時，凍土可以擠壓第三支撐板，使得第三支撐板在護筒的內部滑動，給泥土足夠的盛放空間，從而將凍脹產生的力轉化為第二彈簧的彈性勢能和第三支撐板的動能，避免了凍脹力直接推動電桿主體，導致電桿主體產生凍拔現象，此外，還能夠在出現融沉現象時，第二彈簧的彈性勢能得到釋放，從而擠壓泥土，擠壓泥土不均勻時也不會影響上方電桿主體的穩(wěn)定，提高了電桿主體和護筒整體的穩(wěn)定性。

9、在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述保養(yǎng)機構包括設置在圓形孔內壁的存儲槽，所述存儲槽的頂端固定安裝在第一支撐板的底端，所述存儲槽的底端設置有密封板，所述密封板的頂端固定安裝有導向板，所述導向板的頂端固定安裝有控制桿，所述控制桿穿過第一支撐板并延伸至第一支撐板的上方，所述控制桿與第一支撐板之間滑動連接，所述存儲槽的內部盛放有干燥劑；如此設計，能夠在土體安裝到護筒的內部時，可以自動將存儲槽的底端打開，從而使得存儲槽內部的干燥劑進入到第二支撐板和第三支撐板之間，相比于在安裝前將干燥劑放入到第二支撐板和第三支撐板之間，能夠減少干燥劑與外部空氣的接觸時間，從而提高干燥劑的使用壽命，此外安裝后打開，能夠對第二支撐板和第三支撐板之間的密封空間中的空氣進行干燥，使得第二支撐板和第三支撐板之間的空間處于較為干燥的狀態(tài)，避免了第二彈簧長期處于潮濕的環(huán)境中，容易被腐蝕，導致損壞的問題，提高了第二彈簧的使用壽命。

10、在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述導向板為頂端直徑小于底端直徑的圓柱體，如此設計，能夠對在導向板向下移動過程中，干燥劑能夠順著導向板的斜面向下移動，從而使得干燥劑從導向板掉落下來時面積更大，使得干燥劑的干燥效果更好。

11、在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述密封板的直徑大于存儲槽的外壁直徑，所述密封板的直徑小于圓形孔的內壁直徑，能夠在密封板與存儲槽底部貼合時，形成密閉的腔體，用于存放干燥劑，同時在打開時，干燥劑能夠順著密封板掉落，因此密封板的尺寸越大，干燥劑能夠灑落的面積更大，從而提高干燥效果，此外尺寸需要小于圓形孔，從而方便將第二支撐板安裝到護筒的內部。

12、在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述楔塊的內壁設置為弧形，所述楔塊的弧形面設置為柔軟狀，其他位置為堅硬狀，如此設計，能夠在楔塊被第一連接桿推動時，楔塊能夠在向下移動的過程中，不斷受到擠壓，從而調整弧面的形狀，使得弧面與電桿主體的外壁更加的貼合，從而固定更加的牢固。

13、在本發(fā)明較佳的技術方案中，所述控制桿的外壁固定安裝有限位塊，所述限位塊嵌入在限位槽的內壁，所述限位槽開設在第一支撐板的內壁，所述限位塊與限位槽之間通過第三彈簧連接，如此設計，能夠對控制桿的位置進行限定，還能夠在沒有受到實心端頭擠壓的情況下，密封板與存儲槽處于貼合的狀態(tài)。

14、本發(fā)明的有益效果為：

15、本發(fā)明提供的供一種防凍拔防融沉裝置，通過設置的連接機構和護筒相互配合，能夠將護筒固定在土體的內部，從而使得在冬季，產生凍脹力時，凍脹力只能直接作用于護筒，不能夠直接作用于土體，護筒側面與土體之間的接觸面積大，由于凍脹力是當土壤中的水分凍結時，會形成冰晶，冰晶的體積比水大，從而產生膨脹壓力，因此接觸面積大，土壤中的水分在凍結時可以有相對更廣闊的空間來膨脹，凍脹力會相對分散，對土體的作用相對較弱，從而實現了抗凍拔的功能，同時由于連接機構是橫向嵌入在土體中，凍脹力產生的切向力會被克服，從而進一步提高了土體的抗凍拔能力，此外，連接機構能夠對護筒和電桿主體的高度進行固定，因此在出現融沉現象時，連接機構也能夠拉動電桿主體和護筒，避免電桿主體和護筒下沉，從而實現防融沉的功能，提高了電桿主體的整體使用壽命，從而確保電力系統(tǒng)在寒冷地區(qū)的安全可靠運行，減少因凍融災害帶來的各種損失和風險。

16、通過設置保養(yǎng)機構，能夠在土體安裝到護筒的內部時，可以自動將存儲槽的底端打開，從而使得存儲槽內部的干燥劑進入到第二支撐板和第三支撐板之間，相比于在安裝前將干燥劑放入到第二支撐板和第三支撐板之間，能夠減少干燥劑與外部空氣的接觸時間，從而提高干燥劑的使用壽命，此外安裝后打開，能夠對第二支撐板和第三支撐板之間的密封空間中的空氣進行干燥，使得第二支撐板和第三支撐板之間的空間處于較為干燥的狀態(tài)，避免了第二彈簧長期處于潮濕的環(huán)境中，容易被腐蝕，導致損壞的問題，提高了第二彈簧的使用壽命。