CN102155011A

CN102155011A - 鱼形钢管桩

Info

Publication number: CN102155011A
Application number: CN 201110031564
Authority: CN
Inventors: 孔令刚; 袁廉华; 陈云敏; 王顺玉; 陈仁朋; 樊继营
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2011-01-29
Filing date: 2011-01-29
Publication date: 2011-08-17

Abstract

本发明公开了一种鱼形钢管桩。一种是在底部封闭的钢管桩侧面从上至下依次焊接多层侧翼片，每层侧翼片为2～4个；在底部封闭的钢管桩锥形尖端侧面焊接尾翼片。另一种是在在底部开口的钢管桩侧面从上至下依次焊接多层侧翼片，每层侧翼片为2～4个；在底部开口的钢管桩下端侧面焊接一层尾翼片，尾翼片为2～4个。本发明是单桩受到扭矩作用时桩身和桩端翼片挤压土体产生较大土体反力，从而大幅提高单桩扭矩承载力。本发明改善了传统圆形钢管桩在扭矩作用下的受力特点，抗扭转能力强、稳定性好、改造成本小，可应用于近海工程、港口工程中各种结构物的基础。

Description

鱼形钢管桩

技术领域

本发明涉及钢管桩，尤其是涉及一种鱼形钢管桩。

背景技术

轴向、水平和扭转是桩基的三个基本受力模式。为提高单桩竖向和水平向的承载能力，人们提出了多种桩基础形式，但针对提高单桩扭转能力的技术措施和桩基形式目前仍十分有限。

圆截面桩是目前最常用的桩截面形状，近海工程、港口工程等则普遍采用圆形钢管桩，通过采用大型的打桩设备快速完成海上施工作业。普通圆截面桩的抗扭能力主要来源于桩-土间的摩阻力。由于桩-土界面所能提供的切向摩阻力有限，单桩的扭矩承载力较低，单桩在较小扭转角下就会发生扭转破坏。

发明内容

针对近海工程、港口工程中广泛采用的钢管桩基础承受扭转荷载能力低的问题，本发明的目的在于提供一种鱼形钢管桩，使单桩的扭矩承载力得到提升。

本发明采用的技术方案是：

技术方案1：

本发明是在底部封闭的钢管桩侧面从上至下依次焊接多层侧翼片，每层侧翼片为2～4个；在底部封闭的钢管桩锥形尖端侧面焊接尾翼片。

所述的侧翼片为矩形片、倒直角三角形片、倒直角梯形片、矩形与倒直角梯形组合片或矩形与扇形组合片。

所述的尾翼片的底端为直线或尖端。

技术方案2：

本发明是在底部开口的钢管桩侧面从上至下依次焊接多层侧翼片，每层侧翼片为2～4个；在底部开口的钢管桩下端侧面焊接一层尾翼片，尾翼片为2～4个。

所述的侧翼片和尾翼片为矩形片、倒直角三角形片、倒直角梯形片、矩形与倒直角梯形组合片或矩形与扇形组合片。

与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：

1、鱼形钢管桩的扭转承载力远远高于普通钢管桩；

2、鱼形钢管桩的扭转荷载-位移曲线表现为缓变型破坏，随着扭转角的增加，扭转抗力不断提高，而普通钢管桩为陡降型破坏，一旦荷载达到极限承载力，扭转角迅速发展，带有一定的突然性；

3、鱼形钢管桩能够提高桩的水平承载力、控制水平向变形；

4、该桩可在工厂制造完成，运输到现场直接施工，大桩机械要求与普通钢管桩相似，因此适合作为近海结构物的桩基础形式；

5、鱼形钢管桩只需根据需要在桩身和桩端布置适当的翼片，以此在成本增加很小的情况下成倍提高桩的抗扭能力。

本发明改善了传统圆形钢管桩在扭矩作用下的受力特点，抗扭转能力强、稳定性好、改造成本小，可应用于近海工程、港口工程中各种结构物的基础。

附图说明

图1是本发明闭口钢管桩的结构示意图。

图2是本发明开口钢管桩的结构示意图。

图3是图1的A向视图。

图4是本发明侧翼片的几种可选形状图。

图5是本发明闭口钢管桩尾翼片的一种可选形状图。

图6是本发明闭口钢管桩尾翼片的另一种可选形状图。

图7是实施例1中鱼形桩侧翼片和尾翼片的具体尺寸图。

图8是鱼形桩和普通直桩的荷载位移曲线对比图。

图中：1、钢管桩，2、侧翼片，3、尾翼片。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

如图1、图3所示，本发明在底部封闭的钢管桩1侧面从上至下依次焊接多层侧翼片3，每层侧翼片3为2～4个；在底部封闭的钢管桩锥形尖端侧面焊接尾翼片3。

如图4所示，所述的侧翼片为矩形片（a）、倒直角三角形片（b）、倒直角梯形片（c）、矩形与倒直角梯形组合片（d）或矩形与扇形组合片（e）。

如图5所示为闭口钢管桩尾翼片的一种可选形状图的主视图（a）和侧视图（b），其尾翼片的底端为直线；如图6所示为闭口钢管桩尾翼片的另一种可选形状图的主视图（a）和侧视图（b），其尾翼片的底端为尖端。

多层侧翼片的每层之间的可交错等距或交错不等距布置，图2中为每层侧翼片为二个对称布置，两层间的侧翼片交交错等距布置，在钢管桩侧面焊接的侧翼片可以是相同或不相同侧翼片的组合。

图7给出了按实施例1布置的鱼形桩侧翼片和尾翼片的具体尺寸，图8对比了按图7进行布置的鱼形桩的荷载位移曲线和普通直桩的荷载位移曲线。图中可以看出鱼形桩的抗扭转能力强，在1o转角时，承载力为普通直桩的3.13倍；稳定性好，不会出现直桩扭转时的突然破坏。

实施例2：

如图2、图3所示，在底部开口的钢管桩1侧面从上至下依次焊接多层侧翼片2，每层侧翼片为2～4个；在底部开口的钢管桩下端侧面焊接一层尾翼片3，尾翼片为2～4个。

如图4所示，所述的侧翼片和尾翼片为矩形片（a）、倒直角三角形片（b）、倒直角梯形片（c）、矩形与倒直角梯形组合片（d）或矩形与扇形组合片（e）。

所述尾翼片设置与否根据实际需要确定。

本发明的使用方法：侧翼片2和尾翼片3在工厂中事先焊接于钢管桩1上，运输到施工场地后，可以直接用于打桩施工。施工方法采用传统的锤击或静压方式。

Claims

1.一种鱼形钢管桩，其特征在于：在底部封闭的钢管桩侧面从上至下依次焊接多层侧翼片，每层侧翼片为2～4个；在底部封闭的钢管桩锥形尖端侧面焊接尾翼片。

2.根据权利要求1所述的一种鱼形钢管桩，其特征在于：所述的侧翼片为矩形片、倒直角三角形片、倒直角梯形片、矩形与倒直角梯形组合片或矩形与扇形组合片。

3.根据权利要求1所述的一种鱼形钢管桩，其特征在于：所述的尾翼片的底端为直线或尖端。

4.一种鱼形钢管桩，其特征在于：在底部开口的钢管桩侧面从上至下依次焊接多层侧翼片，每层侧翼片为2～4个；在底部开口的钢管桩下端侧面焊接一层尾翼片，尾翼片为2～4个。

5.根据权利要求4所述的一种鱼形钢管桩，其特征在于：所述的侧翼片和尾翼片为矩形片、倒直角三角形片、倒直角梯形片、矩形与倒直角梯形组合片或矩形与扇形组合片。