CN110004921A - 地下根键与钢管桩梳齿型连接构造及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地下根键与钢管桩梳齿型连接构造及其施工方法，是在钢管桩外侧壁上，对应于根键孔所在位置、沿钢管桩的轴线方向平行设置一组条形肋板；条形肋板在根键孔所在的孔位处断开为上段肋和下段肋，上段肋和下段肋沿钢管桩的轴线方向朝向根键孔内凸伸，在根键孔的边缘形成上下两组竖向梳齿；在根键的根部设置有台体，在台体的外周设置有齿槽，齿槽竖向梳齿形成凹凸配合，使台体在沿根键的顶推方向上获得竖向梳齿的导向，并在沿钢管桩的轴向上获得限位。本发明使得根键能够得到精确定位与顶进，根键与钢管桩锚固牢靠，具有较高的可靠性和耐久性。

Description

地下根键与钢管桩梳齿型连接构造及其施工方法
技术领域
本发明涉及建筑工程、桥梁工程和海洋风电工程等下部结构领域，更具体地说是涉及一种地下根键与钢管桩的连接构造及实施方法。
背景技术
工程中桩基仿生根键主要通过现浇混凝土与桩基进行锚固，或通过具有一定壁厚的管桩实现锚固；这种连接方法局限于混凝土桩基(沉井)或者双层薄壁钢管桩(沉井)，对于常用且制造施工简单的钢管桩却无法实现根键顶进中的导向及锚固。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种地下根键与钢管桩梳齿型连接构造及其施工方法；以使得钢管桩在打入后进行根键下放顶进时，能够获得有效的导向和锚固。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明地下根键与钢管桩梳齿型连接构造的结构特点是：
在钢管桩的外侧壁上，对应于根键孔所在位置、沿钢管桩的轴线方向平行设置一组条形肋板；所述条形肋板在根键孔所在的孔位处断开为上段肋和下段肋，所述上段肋和下段肋沿钢管桩的轴线方向朝向根键孔内凸伸，在所述根键孔的边缘形成上下两组竖向梳齿；
在根键的根部设置有台体，在所述台体的外周设置有齿槽，所述齿槽与条形肋板形成的上下两组竖向梳齿形成凹凸配合，使台体在沿根键的顶推方向上获得竖向梳齿的导向，并在沿钢管桩的轴向上获得限位。
本发明地下根键与钢管桩梳齿型连接构造的结构特点也在于：将所述竖向梳齿的齿顶面与台体外周齿槽的槽底面设置为具有相同坡度的斜面，使所述台体在上下两组竖向梳齿之间形成楔面配合实现锚固。
本发明地下根键与钢管桩梳齿型连接构造的结构特点也在于：所述根键以并列的两只根键为一组，两只根键利用同一台体连接为一整体，台体上两只根键之间设有一竖向通槽，并有固定焊接在钢管桩外侧壁相应位置上的竖向通长肋与所述竖向通槽相配合。
本发明地下根键与钢管桩梳齿型连接构造的施工方法的特点是按如下步骤进行：
步骤1、将焊有条形肋板和竖向通长肋的钢管桩入土下沉至设计标高；
步骤2、在所述钢管桩的桩内取土，形成桩内空心无土状态；
步骤3、向所述钢管桩中放根键及根键顶进设备进行找孔顶进，当根键顶至设计入土深度时，台体外周齿槽与条形肋板形成的竖向梳齿通过斜向坡口挤密锁死，实现锚固；
步骤4、在所有根键顶进完成后，在钢管桩内抛灌细粒砂石至其覆盖最上一层根键孔，使得根键具有更牢靠的锚固性能。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
本发明利用台体外周设置的齿槽与条形肋板形成的上下两组竖向梳齿形成凹凸配合，使台体在沿根键的顶推方向上获得竖向梳齿的导向，并在沿钢管桩的轴向上获得限位；使得根键能够得到精确定位与顶进；在根键顶进完成时，根键牢固地锚固于钢管桩上；经计算与试验验证，本发明连接构造大大减小了根键与钢管桩连接部位的应力集中效应，根键与钢管桩锚固牢靠，具有较高的可靠性和耐久性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中钢管桩与根键连接部位示意图；
图3为本发明中梳齿肋布置示意图；
图4为本发明中根键结构示意图。
图中标号：1钢管桩，1a根键孔，2根键，2a台体，2b齿槽，3条型肋板，3a上段肋，3b下段肋，4竖向通长肋。
具体实施方式
参见图1、图2和图3，本实施例中地下根键与钢管桩梳齿型连接构造是：
在钢管桩1的外侧壁上，对应于根键孔所在位置、沿钢管桩1的轴线方向平行设置一组条形肋板3；条形肋板3在根键孔1a所在的孔位处断开为上段肋3a和下段肋3b，上段肋3a和下段肋3b沿钢管桩1的轴线方向朝向根键孔内有凸伸，凸伸的上段肋3a和下段肋3b在根键孔1a的边缘形成上下两组竖向梳齿。
参见图2、图3和图4，在根键2的根部设置有台体2a，在台体2a的外周设置有齿槽2b，齿槽与条形肋板3形成的上下两组竖向梳齿形成凹凸配合，使台体2a在沿根键2的顶推方向上获得竖向梳齿的导向，并在沿钢管桩1的轴向上获得限位。
具体实施中，相应的技术措施也包括：
如图1和图4所示，将竖向梳齿的齿顶面与台体外周齿槽2b的槽底面设置为具有相同坡度的斜面，形成斜面坡口，使台体2a在上下两组竖向梳齿之间形成楔面配合实现锚固。
如图1和图2所示，根键2以并列的两只根键为一组，两只根键利用同一台体连接为一整体，台体上两只根键之间设有一竖向通槽，并有固定焊接在钢管桩1的外侧壁上相应位置处的竖向通长肋4与竖向通槽相配合。
具体实施中，条形肋板3和竖向通长肋4固定焊接在钢管桩1的外侧壁上，与钢管桩1制造成型为整体，在钢管桩1上对应于根键2的顶进位置开设根键孔1a，根键2的根部台体为变截面台体，前端小后端大，根键孔1a的外径尺寸大于台体2a的前端面尺寸，且小于台体2a后端面尺寸，使根键2的根部台体能够穿入根键孔并锚固在根键孔中；竖向通长肋4具有加劲作用，用于减小钢管桩1上开孔部位的应力集中效应。
为了有利于根键2找孔顶进，将根键2的外悬臂端部制成圆隼型，使根键2的外悬臂端的外径小于根键2的根部外径。
施工过程：
步骤1、将焊有条形肋板3和竖向通长肋4的钢管桩1入土下沉至设计标高；
步骤2、在钢管桩1的桩内取土，形成桩内空心无土状态；
步骤3、向钢管桩1中放根键2及根键顶进设备进行找孔顶进，当根键2顶至设计入土深度时，台体外周齿槽与条形肋板形成的竖向梳齿通过斜向坡口挤密锁死，实现锚固；
步骤4、在所有根键顶进完成后，在钢管桩1内抛灌细粒砂石至其覆盖最上一层根键孔，使得根键2具有更牢靠的锚固性能。

Claims (4)

1.地下根键与钢管桩梳齿型连接构造，其特征是：
在钢管桩(1)的外侧壁上，对应于根键孔(1a)所在位置、沿钢管桩(1)的轴线方向平行设置一组条形肋板(3)；所述条形肋板(3)在根键孔(1a)所在的孔位处断开为上段肋(3a)和下段肋(3b)，所述上段肋(3a)和下段肋(3b)沿钢管桩(1)的轴线方向朝向根键孔(1a)内凸伸，在所述根键孔(1a)的边缘形成上下两组竖向梳齿；
在根键(2)的根部设置有台体(2a)，在所述台体(2a)的外周设置有齿槽(2b)，所述齿槽(2b)与条形肋板(3)形成的上下两组竖向梳齿形成凹凸配合，使台体(2a)在沿根键(2)的顶推方向上获得竖向梳齿的导向，并在沿钢管桩(1)的轴向上获得限位。
2.根据权利要求1所述的地下根键与钢管桩梳齿型连接构造，其特征是：将所述竖向梳齿的齿顶面与台体外周齿槽(2b)的槽底面设置为具有相同坡度的斜面，使所述台体(2a)在上下两组竖向梳齿之间形成楔面配合实现锚固。
3.根据权利要求1所述的地下根键与钢管桩梳齿型连接构造，其特征是：所述根键(2)以并列的两只根键为一组，两只根键利用同一台体(2a)连接为一整体，台体(2a)上两只根键之间设有一竖向通槽(2c)，并有固定焊接在钢管桩外侧壁相应位置上的竖向通长肋(4)与所述竖向通槽(2c)相配合。
4.一种权利要求3所述的地下根键与钢管桩梳齿型连接构造的施工方法，其特征是按如下步骤进行：
步骤1、将焊有条形肋板(3)和竖向通长肋(4)的钢管桩(1)入土下沉至设计标高；
步骤2、在所述钢管桩(1)的桩内取土，形成桩内空心无土状态；
步骤3、向所述钢管桩(1)中放根键(2)及根键顶进设备进行找孔顶进，当根键(2)顶至设计入土深度时，台体外周齿槽与条形肋板形成的竖向梳齿通过斜向坡口挤密锁死，实现锚固；
步骤4、在所有根键顶进完成后，在钢管桩(1)内抛灌细粒砂石至其覆盖最上一层根键孔，使得根键(2)具有更牢靠的锚固性能。
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