CN103397628A - 一种顶部带翼板的水平承载钢管桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶部带翼板的水平承载钢管桩，包含钢管桩本体、多个翼板及多个加劲肋板；翼板呈直角梯形；翼板钝角所对的边与钢管桩本体连接；多个翼板均布在钢管桩本体的圆周上；每一个翼板的两侧均设置有加劲肋板；加劲肋板呈三角形；加劲肋板的其中一条边与翼板连接；加劲肋板的另一条边与钢管桩本体连接。本发明能够明显改善单桩的受力性能，提高单桩的水平承载力，减少桩顶水平位移，并且制作简单、成本低、施工快，能够应用于既有桩基水平承载的加固与补强，具有良好的应用前景。

Description

一种顶部带翼板的水平承载钢管桩

技术领域

本发明涉及一种钢管桩，具体涉及一种顶部带翼板的水平承载钢管桩。

背景技术

现有技术的钢管桩，由于荷载条件特别复杂，容易受到某些不利荷载的长期循环作用，桩顶也常常会发生水平位移过大的不利情况，严重影响上部结构的安全与稳定。

现有技术中解决这一问题，通常是对常截面单一直径桩型的外形构造进行改进从而提高桩基承载力。例如，为了提高单桩的竖向承载力，在常直径单桩的基础上，延伸了大直径扩底桩、挤扩支盘桩、DX桩等多种桩型型式，并且在实际工程中得到了应用。然而，目这些改进的桩型大多是针对单桩竖向承载条件，对于单桩水平承载条件，特别是水平承载的钢管桩，在桩型改进方面的研究与技术应用尚十分缺乏。桩的水平承载性能主要由桩自身的抗弯能力与桩侧土的抗力提供，其中桩侧土的抗力起着绝大部分的作用，而桩侧土的抗力又绝大部分由近地表的浅层土提供。现有技术中对桩型改进通常是改常截面桩为变截面桩，但是，单纯从加大桩径、壁厚或者采用变桩径等方法来调整桩身水平承载性能，则可能使成本大大增加，且增加沉桩的施工难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种顶部带翼板的水平承载钢管桩，成本低廉、施工便捷，能够有效提高钢管桩水平承载能力，减少桩顶水平位移，有效降低设计与施工成本，而且能够应用于既有桩基的加固与补强工程中，并且具有制作简单、成本低、施工快等优点。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种顶部带翼板的水平承载钢管桩，其特点是，包含：钢管桩本体、多个翼板及多个加劲肋板；

上述的翼板呈直角梯形；

上述的翼板钝角所对的边与钢管桩本体连接；

多个上述的翼板均布在钢管桩本体的圆周上；

上述的每一个翼板的两侧均设置有加劲肋板；

上述的加劲肋板呈三角形；

上述的加劲肋板的其中一条边与翼板连接；

上述的加劲肋板的另一条边与钢管桩本体连接。

上述的翼板的长度为钢管桩本体直径的若干倍，并且小于钢管桩本体的长度。

顶部带翼板的水平承载钢管桩，还包含钢套管；

上述的钢套管套在钢管桩本体的外径；

上述的钢套管的外圆周上均布多个翼板；

上述的每一个翼板的两侧均设置有加劲肋板；

上述的加劲肋板的其中一条边与翼板连接；

上述的加劲肋板的另一条边与钢套管连接。

上述的翼板的钝角为135°。

本发明一种顶部带翼板的水平承载钢管桩与现有技术相比具有以下优点：由于设有翼板和加劲肋板，能够明显改善单桩的受力性能，提高单桩的水平承载力，减少桩顶水平位移，由于设有钢套管，能够应用于既有桩基水平承载的加固与补强，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明一种顶部带翼板的水平承载钢管短桩的主视图。

图2为本发明一种顶部带翼板的水平承载钢管短桩的俯视图。

图3为本发明一种顶部带翼板的水平承载钢管弹性中长桩的主视图。

图4为本发明一种顶部带翼板的水平承载钢管弹性中长桩的俯视图。

图5为本发明一种顶部带翼板的水平承载钢管桩加强构件的主视图。

图6为本发明一种顶部带翼板的水平承载钢管桩加强构件的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

根据实际工程应用需求，及桩土相对刚度与桩基入土长度，判定“刚性短桩”与“弹性（中）长桩”情况。

实施例一：如图1和图2所示，对于刚性短桩（，为桩土相对刚度系数，为入土段的桩长），其在水平荷载作用下的破坏形式通常为刚体平动或转动破坏。一种顶部带翼板的水平承载钢管桩，包含钢管桩本体1、四个翼板2及八个加劲肋板3；翼板2呈直角梯形；翼板2钝角所对的边与钢管桩本体焊接在一起；四个翼板2均布在钢管桩本体1的圆周上；每一个翼板2的两侧均设置有加劲肋板3；加劲肋板3呈三角形；加劲肋板3的其中一条边与翼板2焊接在一起；加劲肋板3的另一条边与钢管桩本体1焊接在一起。翼板2的长度与钢管桩本体1的长度相同。翼板2的底部锐角呈45°，便于挤入土中，翼板2的的顶部设置在钢管桩本体1顶部下方的适当位置。本实施例中以钢管桩本体1长4m，外径600mm，壁厚14mm的钢管桩为例，优选的，钢材选用Q235钢。通过静压或振动锤等沉桩方式将顶部带翼板的水平承载钢管桩沉入泥面线5以下。

实施例二：如图3和图4所示，对于弹性中长桩（，为桩土相对刚度系数，为入土段的桩长）和弹性长桩（，为桩土相对刚度系数，为入土段的桩长），其在水平荷载作用下的破坏形式通常为以桩体侧向变形为主的柔性破坏，且显著的桩体侧向变形主要集中在桩体顶部。一种顶部带翼板的水平承载钢管桩，包含钢管桩本体1、四个翼板2及八个加劲肋板3；翼板2呈直角梯形；翼板2钝角所对的边与钢管桩本体焊接在一起；四个翼板2均布在钢管桩本体1的圆周上；每一个翼板2的两侧均设置有加劲肋板3；加劲肋板3呈三角形；加劲肋板3的其中一条边与翼板2焊接在一起；加劲肋板3的另一条边与钢管桩本体1焊接在一起。翼板2的长度为钢管桩本体1直径的若干倍，比如5倍。翼板2的底部锐角呈45°，便于挤入土中，翼板2的的顶部设置在钢管桩本体1顶部下方的适当位置。本实施例中以钢管桩本体1长15m，外径600mm，壁厚14mm的钢管桩为例，优选的，钢材选用Q235钢。通过静压或振动锤等沉桩方式将顶部带翼板的水平承载钢管桩沉入泥面线5以下。

如图5和图6所示，顶部带翼板的水平承载钢管桩，还包含钢套管4，用于既有钢管桩水平承载的加固与补强处理；钢套管4套在钢管桩本体1的外径；钢套管4的内径与既有钢管桩本体1的外径之间预留约10mm的配合间隙；钢套管的外圆周上均布四个翼板2；每一个翼板2的两侧均设置有加劲肋板3；加劲肋板3的其中一条边与翼板2连接；加劲肋板3的另一条边与钢套管4焊接在一起。此时，钢套管4、翼板2、加劲肋板3组成加强构件。通过静压或振动锤等方式将钢套管4套至于既有桩基础的顶部，起到对既有钢管桩水平承载的加固与补强作用。本实施例中以钢套管4长3m，内径600mm，壁厚14mm的钢管桩为例，优选的，钢材选用Q235钢。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种顶部带翼板的水平承载钢管桩，其特征在于，包含：钢管桩本体（1）、多个翼板（2）及多个加劲肋板（3）；

所述的翼板（2）呈直角梯形；

所述的翼板（2）钝角所对的边与钢管桩本体（1）连接；

多个所述的翼板（2）均布在钢管桩本体（1）的圆周上；

所述的每一个翼板（2）的两侧均设置有加劲肋板（3）；

所述的加劲肋板（3）呈三角形；

所述的加劲肋板（3）的其中一条边与翼板（2）连接；

所述的加劲肋板（3）的另一条边与钢管桩本体（1）连接。

2.如权利要求1所述的顶部带翼板的水平承载钢管桩，其特征在于，所述的翼板（2）的长度为钢管桩本体（1）直径的若干倍，并且小于钢管桩本体（1）的长度。

3.如权利要求1所述的顶部带翼板的水平承载钢管桩，其特征在于，还包含钢套管（4）；

所述的钢套管（4）套在钢管桩本体（1）的外径；

所述的钢套管（4）的外圆周上均布多个翼板（2）；

所述的每一个翼板（2）的两侧均设置有加劲肋板（3）；

所述的加劲肋板（3）的其中一条边与翼板（2）连接；

所述的加劲肋板（3）的另一条边与钢套管（4）连接。

4.如权利要求1所述的顶部带翼板的水平承载钢管桩，其特征在于，所述的翼板（2）的钝角为135°。

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