CN104234063A - 一种钢骨混凝土抗滑桩结构 - Google Patents

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郭超
陆征然
王强
赵亮
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本发明涉及一种抗滑桩结构,尤其涉及一种适用于硬质岩石地区地震抢险中的滑坡加固工程,以及铁路、公路工程硬质岩石地区深路堑施工过程中形成的工程滑坡的钢骨混凝土抗滑桩结构。其截面呈多边形的桩体的中部设有钢骨;每两个相邻边之间纵向至少设有一根钢筋;各钢筋由若干箍筋缠绕为一体,且钢筋和箍筋所围成的空间均由混凝土包裹和填充。本发明的钢骨混凝土抗滑桩具有施工速度快、结构尺寸小、承载能力高、抗震性能好的优点,用于硬质岩石地区滑坡治理可降低成本,经济效益显著,具有广阔的应用前景。

Description

一种钢骨混凝土抗滑粧结构
技术领域
[0001] 本发明涉及一种抗滑桩结构,尤其涉及一种适用于硬质岩石地区地震抢险中的滑坡加固工程,以及铁路、公路工程硬质岩石地区深路堑施工过程中形成的工程滑坡的钢骨混凝土抗滑桩结构。
背景技术
[0002] 抗滑桩的抗滑作用主要是利用滑坡滑动面以下稳定岩层的锚固作用和被动抗力来平衡滑坡下滑推力。随着我国进入地震活跃期,地震导致的各种滑坡地质灾害发生越来越频繁,治理滑坡成为一项越来越重要的工程。与其它抗滑工程,如抗滑挡土墙、锚杆等相t匕,抗滑桩具有抗滑动能力强、适用范围广等特点,特别适用于治理滑动面较深的大型滑坡。与抗滑挡土墙相比,抗滑桩更具有开挖体积小、对滑坡稳定性和地质环境破坏性小、不易恶化滑坡状态、可以多个抗滑桩同时施工、施工安全简便、工期短等多方面的突出优点,成为滑坡地质灾害治理中的一种主要方法。
[0003] 抗滑桩用于滑动面较深的大型滑坡时,通常在滑坡滑动面处将承受较大的剪力、弯矩作用。如果采用传统钢筋混凝土桩,往往设计的桩截面较大。目前,在国内的滑坡治理工程中,所用的抗滑桩的最大单桩截面已达3.5mX 7.0m,且长度已超过50m,其配筋率很高,工程造价昂贵;若采用钢桩,为了满足抗弯刚度的要求,则需要大量钢材,而且钢材防腐性能差,很容易受地下水和土壤的腐蚀。
发明内容
[0004] 本发明为了克服现有技术中的不足,提供一种既适用于硬质岩石地区地震抢险中的滑坡加固工程,又适用于铁路、公路硬质岩石地区深路堑施工中各种工程滑坡的支撑挡土结构,达到良好的结构受力性能和抗震性能,减小结构截面尺寸、提高结构的承载力和刚度,且施工快捷、简便,成本低的钢骨混凝土抗滑桩结构。
[0005] 本发明的目的是通过如下的技术方案实现的:
一种钢骨混凝土抗滑桩结构,其截面呈多边形的桩体的中部设有钢骨;每两个相邻边之间纵向至少设有一根钢筋;各钢筋由若干箍筋缠绕为一体,且钢筋和箍筋所围成的空间均由混凝土包裹和填充。
[0006] 所述的钢骨为型钢或钢板焊接成形。
[0007] 所述的桩体的中部为中心或偏心之一。
[0008] 本发明与现有技术相比具有下述优点效果:
1、与无钢骨的钢筋混凝土抗滑桩相比,钢骨混凝土抗滑桩的侧向刚度更大,相同的荷载条件下,其产生的侧移更小。
[0009] 2、试验结果表明,钢骨混凝土抗滑桩的水平荷载即位移一滞回曲线比无钢骨的钢筋混凝土抗滑桩更加丰满,在轴压比高的条件下,滞回环的面积更大。并且,其变形能力比无钢骨的钢筋混凝土抗滑桩好。因此,内置钢骨提高了抗滑桩的延性和抗震性能。
[0010] 3、在相同荷载条件下,采用内置钢骨代替钢筋束,使得抗滑桩的抗剪、抗弯承载力有较大程度的提高,并减小了截面尺寸,大大降低了施工费用。本发明省去了传统抗滑桩施工中大量绑扎钢筋束的手工劳动,改为预制钢骨吊装,施工快捷、简便。
[0011] 下面就节理裂隙发育的硬质岩石滑坡,控制性贯通节理通常成为滑坡滑动面的情况进行说明。如:硬质岩石滑动面埋深距地面10m,倾角45°,滑动面长度40m。采用本发明与现有技术不同形式抗滑桩时,对桩顶最大位移及抗滑桩的工程量及工程造价进行对比:
(I)当采用混凝土抗滑桩作为该滑坡的支挡结构时,单根桩的截面为2mX3m,桩长度为20m,最大位移出现在桩顶部,其最大位移量15mm。混凝土抗滑桩工程量:混凝土 120m3,钢筋1.93t,相应的工程造价为5.33万元。
[0012] (2)当采用钢骨混凝土抗滑桩作为该滑坡的支挡结构时,单根桩的截面为
1.2mX 1.8m,桩长度为20m,桩顶部最大位移量8mm。钢骨混凝土抗滑桩工程量:混凝土42.56m3,钢材6.09t,相应的工程造价为4.05万元。
[0013] 通过以上对比数据,可以看出,与传统的钢筋混凝土抗滑桩相比,本发明钢骨混凝土抗滑桩发挥了内部钢骨较强的抗弯、抗剪性能,减小了抗滑桩的截面尺寸,降低了工程造价,同时,钢骨混凝土抗滑桩具有侧向刚度大的优点,在相同的荷载条件下,其桩顶侧移更小。
附图说明
[0014] 图1是本发明一种实施方式的立体结构示意图;
图2是本发明图1的A-A截面不意图;
图3是本发明另一种实施方式的立体结构示意图;
图4是本发明图3的B-B截面不意图;
图5是本发明又一种实施方式的立体结构示意图;
图6是本发明图5的C-C截面示意图。
[0015] 图中:桩体1,混凝土 2,箍筋3,钢骨4,钢筋5。
具体实施方式
[0016] 下面结合具体实施例对本发明进行进一步的详细说明,但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制,以权利要求书为准,另外,以不违背本发明技术方案的前提下,对本发明所做的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都能落入本发明的权利要求范围之内。
[0017] 实施例1
如图1、2所示的本发明一种钢骨混凝土抗滑桩结构,其截面呈平行四边形的桩体I的中心或偏心设有由钢板焊接成H形的钢骨4 ;每两个相邻边之间纵向至少设有一根钢筋5 ;各钢筋5由若干箍筋3缠绕为一体,且钢筋5和箍筋3所围成的空间均由混凝土 2包裹和填充。
[0018] 实施例2
如图3、4所示的本发明一种钢骨混凝土抗滑桩结构,其截面呈平行四边形的桩体I的中心或偏心设有工字型的钢骨4 ;每两个相邻边之间纵向至少设有一根钢筋5 ;各钢筋5由若干箍筋3缠绕为一体,且钢筋5和箍筋3所围成的空间均由混凝土 2包裹和填充。
[0019] 实施例3
如图5、6所示的本发明一种钢骨混凝土抗滑桩结构,其截面呈四边形的桩体I的中心或偏心设有回形钢管的钢骨4 ;每两个相邻边之间纵向至少设有一根钢筋5 ;各钢筋5由若干箍筋3缠绕为一体,且钢筋5和箍筋3所围成的空间均由混凝土 2包裹和填充。
[0020] 实施例4
如图1一6所示的本发明一种钢骨混凝土抗滑桩结构,其截面呈梯形的桩体I的中心或偏心设有圆形钢管的钢骨4 ;其它同实施例1。
[0021] 具体应用时:
如图1一6所示,首先按照计算确定钢骨4的截面尺寸和型号,并将其吊装到已挖好的抗滑桩孔位,在钢骨4外围绑扎纵向钢筋5和箍筋3,钢筋布置完毕后,在外侧搭设模板并在模板内浇筑混凝土 2,待养护至混凝土 2强度满足拆模要求后将模板拆除,形成了钢骨混凝土抗滑桩。当抗滑桩长度超过吊车起吊高度或起吊吨位时,需要按照上述的制备过程将钢骨4分段吊装,待上一段钢骨4吊装就位后,将其固定在桩口处,与新吊装就位的下一段钢骨进行焊接连接。当全部分段钢骨4连接完成之后,在钢骨4外围绑扎纵向钢筋5和箍筋3,箍筋3按照国家规范《铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2006)中的相应要求设置,钢筋布置完毕后,在外侧搭设模板并在模板内浇筑混凝土 2,待养护至混凝土 2强度满足拆模要求后将模板拆除,形成了钢骨混凝土抗滑桩。
[0022] 本发明的钢骨混凝土抗滑桩具有施工速度快、结构尺寸小、承载能力高、抗震性能好的优点,用于硬质岩石地区滑坡治理可降低成本,经济效益显著。本发明的钢骨混凝土抗滑桩应用前景广阔。

Claims (3)

1.一种钢骨混凝土抗滑桩结构,其特征在于:截面呈多边形的桩体(I)的中部设有钢骨(4);每两个相邻边之间纵向至少设有一根钢筋(5);各钢筋(5)由若干箍筋(3)缠绕为一体,且钢筋(5)和箍筋(3)所围成的空间均由混凝土(2)包裹和填充。
2.根据权利要求1所述的一种钢骨混凝土抗滑桩结构,其特征在于:所述的钢骨(4)为型钢或钢板焊接成形。
3.根据权利要求1所述的一种钢骨混凝土抗滑桩结构,其特征在于:所述的桩体(I)的中部为中心或偏心之一。
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