一種在樁內設置擠土結構的鋼管樁制造技術

一種在樁內設置擠土結構的鋼管樁由樁身(2)、擠土結構(3)組成。擠土結構(3)由擋板(4)和加勁肋(5)組成，采用鋼結構。擠土結構(3)設置在樁身(2)內，擠土結構(3)焊接在樁身內壁(7)上，擠土結構(3)與樁尖(10)的距離大于2倍鋼管樁(1)的外直徑。擋板(4)留有預留孔(6)。由此增大樁身內壁(7)的摩擦力、縮短樁長、便于打樁施工。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鋼管樁結構。
技術介紹
我國工程建設市場巨大，軟弱地基范圍很廣，鋼管樁在港口、橋梁、土建等基礎工程得到廣泛應用，發揮著積極的作用。隨著鋼管樁應用領域的擴大和地質條件的復雜性，鋼管樁的樁徑越來越大，樁長越來越長。我們發現某些情況下大直徑鋼管樁存在以下不足，一是大直徑的開口鋼管樁在砂層內的閉口效應比較差，樁端承載力難以發揮，不能適應大直徑鋼管樁發揮更大承載力的要求，而樁端采用全閉口或半閉口沉樁阻力過大，不利于打樁施工，影響鋼管樁進入堅硬土層的深度；二是開口樁的閉塞效果差，造成樁基入土深度過大，超過樁基穩定性所需要的入土深度；三是在地基為密實砂層的有利情況下，特別是在厚砂層地基采用陸地先打樁然后開挖港池形成碼頭結構等情況，密實砂層的承載力沒有充分利用。半閉口或全閉口鋼管樁的樁尖結構，是提高鋼管樁樁尖與地基接觸面積，從而提高鋼管樁的樁端承載力。半閉口或全閉口鋼管樁的樁尖結構與鋼管樁樁尖的距離在I. 5倍鋼管樁外徑以內。分析采用錘擊打樁或靜壓沉樁的過程，可以看到樁基的下沉阻力來自樁基的外壁摩擦力、樁尖阻力、樁基的內壁摩擦力三部分。由于打樁振動的影響,樁內砂土受到擾動導致樁內壁摩擦力下降，由此造成在樁基直徑比較大的情況下樁基的內壁與樁內的砂土的不能形成閉口效果，從而影響樁基內壁與樁內的砂土摩擦力的發揮。分析表明，在沉樁過程中，給樁內土體施加一個阻止土體上浮的向下的壓力，能夠有效增強樁內壁與樁內砂土的摩擦力，并且隨著打樁的繼續和樁入土的增加，樁端的內壁與土體的摩擦力將不迅速提高，從而形成摩擦力提高-閉塞效果加大-摩擦力更大的良性循環，有效地提聞粧基的閉塞效果和粧基的抗壓承載力。所以，在密實砂層后的情況下，在樁基的中間部位設置一個或多個阻止樁內砂土上浮的結構，約束樁內砂土的上浮，從而給樁內砂土施加向下的壓力，能夠提高樁基內壁與樁內砂土的摩擦力，從而提高樁基的抗壓承載力。擠土結構可以部分開口部分封閉，也可以全閉口。中間擠土結構為部分開口部分封閉的鋼管樁，打樁進行到擠土結構與樁內砂土接觸時，部分樁內空氣、水、砂土涌出擠土結構，這對于地基表層存在松軟土層是有益的，當擠土結構與密實砂土接觸后，打樁阻力迅速加大，閉塞效果增強，承載力提高。中間擠土結構為全封閉的鋼管樁，打樁進行到擠土結構與樁內砂土接觸緊密后打樁阻力迅速加大，樁基受力與閉口相似。對于中間擠土結構為全封閉的鋼管樁，需要在鋼管樁側壁開孔，以排除打樁在樁內累積的空氣、水、土體等。擠土結構的開口，可以在中間集中開一個孔，也可以在開若干個孔。開孔的形狀可以采用圓形、橢圓、矩形等。開孔數量和大小可以根據工程特點確定。 一根樁內可以布置多個擠土結構，使摩擦力起到串聯的累加作用，擠土結構的數量和位置，可以根據工程特點確定。擠土結構距離鋼管樁樁尖的距離在2倍鋼管樁直徑以上。擠土結構可以采用鋼結構(包括鋼板、型鋼)與鋼管樁的內部焊接在一起。鋼管樁直徑比較大時可以在鋼管樁內進行焊接，鋼管樁直徑比較小時鋼管樁可以分段制作，在分段的端部處焊接擠土結構，然后將不同的鋼管樁分段焊接形成整體。在地基表層土比較軟，而下臥土層比較堅硬的情況下，在鋼管樁內設置擠土結構，有利于鋼管樁的樁尖進入堅硬土層一定深度后，擠土結構與堅硬土層緊密接觸，發揮顯著的粧端承載力。對于不同外徑的鋼管樁，可以根據需要在不同直徑的樁身處設置擠土結構。因此，在鋼管樁內設置擠土結構，提高鋼管樁內壁與樁內砂土的摩擦力，發揮鋼管樁抗壓承載力縮短樁長，在設計、制作、施工上是可行的，在適用情況下具有結構合理、經濟節省等優點。 為此，我們提出一種在樁內設置擠土結構的鋼管樁。
技術實現思路
為了提高鋼管樁的內壁與樁內土體的摩擦力、縮短樁長、便于打樁施工、降低工程費用，本專利技術提供一種在樁內設置擠土結構的鋼管樁。為了達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是在樁內設置擠土結構的鋼管樁由樁身、擠土結構組成，擠土結構由擋板和加勁肋組成，樁身和擠土結構采用鋼結構；擠土結構設置在樁身內，擠土結構焊接在樁身內壁上，擠土結構與樁尖的距離大于2倍鋼管樁的外直徑，擋板留有預留孔。由此形成了在樁內設置擠土結構的鋼管樁。采用本專利技術的在樁內設置擠土結構的鋼管樁，樁身內壁摩擦力增加、樁長縮短、便于打樁施工、工程費用降低。本專利技術的有益效果，鋼管樁的內壁與樁內土體的摩擦力增大，樁長縮短，便于打樁施工，工程費用降低。附圖說明下面結合附圖對本專利技術進一步說明。圖中以鋼管樁設置一個擠土結構、擠土結構在擋板上下兩側各設置8個加勁肋、擠土結構開一個孔的情況作為典型結構(即形式一)繪圖和說明。對于鋼管樁設置二個或更多個擠土結構、擠土結構在擋板一側設置若干個加勁肋、擠土結構開若干個孔等情況，圖中僅繪制代表圖，其他結構情況參照典型結構圖。圖I是鋼管樁的平面圖和立面圖(形式一)；圖2是鋼管樁的樁身的A-A斷面圖；圖3是鋼管樁的B-B斷面圖(形式一)；圖4是鋼管樁的C-C斷面圖(形式一)；圖5是鋼管樁的平面圖和立面圖(形式二)；圖6是鋼管樁的C-C斷面圖(形式二)；圖7是鋼管樁的平面圖和立面圖(形式三)；圖8是鋼管樁的B-B斷面圖(擋板多孔形式)；圖9是鋼管樁的C-C斷面圖(擋板多孔形式);圖10是鋼管樁打入地基示意圖一；圖11是鋼管樁打入地基示意圖二。圖中1.鋼管樁，2.樁身，3.擠土結構，4.擋板，5.加勁肋，6.預留孔，7.樁身內壁，8.樁身外壁，9.樁頂，10.樁尖，11.樁內土體，12.樁內土體頂面。具體實施例方式圖I表示鋼管樁的平面圖和立面圖(形式一)。鋼管樁⑴由樁身⑵、擠土結構(3)組成。擠土結構(3)設置在樁身⑵內，擠土結構⑶焊接在樁身內壁⑵上，擠土結構⑶與樁尖(10)的距離大于2倍鋼管樁⑴的外直徑。樁身⑵的斷面是圓環狀，采用鋼板焊接形成。擠土結構⑶由擋板⑷和加勁肋(5)組成，擋板⑷采用鋼板，鋼板的厚 度可以根據工程特點確定。加勁肋(5)可以采用鋼板，加勁肋(5)也可以采用型鋼。加勁肋(5)布置在擋板(4)的上下兩側。加勁肋(5)的布置形式和數量可以根據工程特點確定。擋板(4)留有預留孔￠)，預留孔(6)的大小根據工程條件確定。預留孔(6)的面積占鋼管樁(I)的空心段面積在5% 95%之間。擋板(4)和加勁肋(5)焊接形成擠土結構(3)，將擠土結構(3)焊接在樁身內壁(7)上，就形成了鋼管樁(I)。樁身外壁(8)、樁頂(9)、樁尖(10)如圖所示。A-A、B-B、C-C剖面位置如圖所示。鋼管樁⑴的空心段面積是指樁身(2)的樁身內壁(7)形成的圓形面積。圖2表示鋼管樁的樁身的A-A斷面圖。鋼管樁(I)的樁身(2)的斷面是圓環狀，由鋼板組成。樁身內壁⑵和樁身外壁⑶如圖所示。其他說明參見圖I。圖3和圖4分別表示鋼管樁的B-B斷面圖和C-C斷面圖(形式一)。擠土結構(3)設置在樁身⑵內，焊接在樁身內壁⑵上。擠土結構(3)由擋板⑷和加勁肋(5)組成，擋板(4)采用鋼板，加勁肋(5)可以采用鋼板，加勁肋(5)也可以采用型鋼。擋板(4)留有預留孔￠)，預留孔￠)的大小根據工程條件確定。其他說明參見圖I。圖5和圖6分別表示鋼管樁的平面圖和立面圖、鋼管樁的C-C斷面圖(形式二)。擠土結構(3)由擋板⑷和加勁肋(5)組成，擋板⑷采用鋼板，鋼板的厚度可以根據工程特點確定。加勁肋(5)可本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種在樁內設置擠土結構的鋼管樁(I)由樁身(2)、擠土結構(3)組成，擠土結構(3)由擋板(4)和加勁肋(5)組成，樁身(2)和擠土結構(3)采用鋼結...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈迪州，沈任重，
申請(專利權)人：沈迪州，沈任重，
類型：發明
國別省市：