CN110424440A - 一种沉井加桩的复合桩基基础 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种沉井加桩的复合桩基基础，其包括单体沉井基础、带螺纹钢制杆件、带拉环侧壁钢板和配重压块，其中，所述单体沉井基础的下部中央设有多个带螺纹钢制杆件，带螺纹钢制杆件的上端设有配重压块，所述配重压块固定设于所述单体沉井基础的底部，所述单体沉井基础的外侧壁设有带拉环侧壁钢板。本发明的沉井加桩的复合桩基基础，可调节桩身长度和井体受力位置及井体自重的新型沉井加桩复合基础形式，并可以在实验中调节沉井基础受力作用点位置以及可变桩长和沉井基础自重的沉井加桩复合基础形式。本发明使得沉井加桩受力机理研究的室内试验操作更为便捷，提高了工作效率且使实验更加精确。

Description

一种沉井加桩的复合桩基基础

技术领域

本发明涉及一种沉井加桩的复合桩基基础，属于土木建筑实验基础技术领域。

背景技术

随着国内土木工程的大力发展，与各种实际工程相结合的实验课题层出不穷，桩基模型实验进行较多，灵活的模型装置能适应实验的各种力学性能，来完成工程实际的需要。目前，沉井加桩基础形式在国外已经广泛应用，但国内尚处于初级阶段，因此，明确沉井加桩复合基础的优势及特征规律具有十分重要的意义。室内模型试验由于可操作性强，可重复性高的特点，相较于足尺现场试验，可对现场试验进行补充。室内缩尺试验得到的基本规律可为工程实际和理论发展提供一定依据。沉井加桩或沉箱加桩复合基础是跨海及跨江大桥较为常用的基础形式，不仅可以分担部分荷载，减小沉井入土深度，还增加了基础埋深，提高了土体的承载力。纯桩基础由于桩长过长，柔性太大，整体刚度偏小，单体箱基平面尺寸较大，施工困难。

普通室内模型试验桩基存在如下弊端：1)实验中桩的长短以及桩本身的入土深度不能够进行改变，需要准备更多的桩，浪费材料；2)实验中基础的自重不能灵活的进行改变，普通模型加载改变自重比较麻烦，不能固定加载块，影响实验的准确性；3)桩基的水平加载不能够灵活变换位置，没有设置合适的固定位置，位置变换没有合适的标尺位置不准确；4)实验模型的盖子不能够随时拆装，实验中制备地基土时开口的基础会进砂从而影响实际上覆荷载。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种沉井加桩的复合桩基基础。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种沉井加桩的复合桩基基础，其包括单体沉井基础、带螺纹钢制杆件、带拉环侧壁钢板和配重压块，其中，所述单体沉井基础的下部中央设有多个带螺纹钢制杆件，带螺纹钢制杆件的上端设有配重压块，所述配重压块固定设于所述单体沉井基础的底部，所述单体沉井基础的外侧壁设有带拉环侧壁钢板。

在一个优选的实施方案中，所述配重压块包括固定螺母和加载铁块，所述固定螺母的内螺纹与带螺纹钢制杆件的外螺纹匹配，所述固定螺母的外侧固定连接所述加载铁块。

在一个优选的实施方案中，所述加载铁块为厚螺母或加厚螺母。

在一个优选的实施方案中，所述固定螺母与所述单体沉井基础的底部之间设有垫片，所述带螺纹钢制杆件穿过垫片。

在一个优选的实施方案中，所述单体沉井基础为粗钢管，其顶部设有可拆装的盖子。

进一步，所述可拆装的盖子上设有螺栓孔，对应在单体沉井基础上端设有用于固定盖子的螺栓。

在一个优选的实施方案中，所述带拉环侧壁钢板设有两个，在单体沉井基础外侧壁对称设置，所述带拉环侧壁钢板上设有多个预留孔。

在一个优选的实施方案中，两个所述带拉环侧壁钢板的预留孔对称设置。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种沉井加桩的复合桩基基础，可调节桩身长度和井体受力位置及井体自重的新型沉井加桩复合基础形式，并可以在实验中调节沉井基础受力作用点位置以及可变桩长和沉井基础自重的沉井加桩复合基础形式。其具有如下优点：

1.通过配重压块调节桩身长度；

2.沉井基础受力作用点位移可调节；

3.竖向荷载大小可调节，沉井基础自重可调节；

通过使用此模型桩基可以加快实验进程，实验中能够改变桩长，并准确的调整作用位置或者加载位置同时，可以改变沉井基础的自重，可模拟不同条件下的沉井加桩室内模型试验，本发明使得沉井加桩受力机理研究的室内试验操作更为便捷，提高了工作效率且使实验更加精确。

本沉井加桩的复合桩基基础可以用来调节试验中桩身的入土深度，调节水平加载的作用位置，在实验中能改变复合基础的自重，从而可得到不同埋深比，不同外荷载作用位置，不同上覆荷载比，不同桩长等参数下的沉井加桩受力特性，为今后的工程采集相关准确数据提供了重要的保障。本发明可实现室内沉井加桩模型实验中涉及改变基础上覆荷载比，改变刚性桩桩长，改变基础受力作用点位置，适用于不同组合条件下的沉井加桩室内模型试验研究。

附图说明

图1为本发明一优选实施例中的沉井加桩复合基础的整体示意图；

图2为本发明一优选实施例中的沉井加桩复合基础的纵向剖面图；

图3为本发明一优选实施例中的沉井加桩复合基础的横向剖面图；

图4为本发明一优选实施例中的盖子的结构示意图。

【附图标记说明】

1：单体沉井基础；

2：带螺纹钢制杆件；

3：带拉环侧壁钢板；

4：预留孔；

5：固定螺母；

6：加载铁块；

7：盖子；

8：螺栓孔。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1

本发明是在原有的沉井基础上进行改装形成新型沉井加桩复合基础，如图1所示，其包括单体沉井基础1、带螺纹钢制杆件2、带拉环侧壁钢板3和配重压块，其中，单体沉井基础1为可拆卸顶板的单体沉井基础，单体沉井基础的下部中央设有三个带螺纹钢制杆件2，带螺纹钢制杆件2的上端设有配重压块，单体沉井基础1的外侧壁设有带拉环侧壁钢板3。具体的，单体沉井基础1由粗钢管制作而成的刚性基础(可根据需要制作合适尺寸)，单体沉井基础1自身底部需要封底并预留与带螺纹钢制杆件2尺寸相符合的孔洞用于固定螺母固定穿过基础的桩身，带螺纹钢制杆件2作为桩身，带螺纹钢制杆件作为能够改变桩体长度的刚性桩。带拉环侧壁钢板3设有两个，对称设置在单体沉井基础的外侧壁。带拉环侧壁钢板是水平加载的位置，带拉环侧壁钢板是设有多个预留孔4，预留孔可根据实验的实际需要设置好每两个孔洞的位置与距离，预留孔4是作为作用点预留，两个带拉环侧壁钢板的预留孔对称设置。

如图2和图3所示，带螺纹钢制杆件2与单体沉井基础1通过螺母固定，配重压块固定设于单体沉井基础1内，带螺纹钢制杆件2穿过配重压块，配重压块包括固定螺母5和加载铁块6，固定螺母5的内螺纹与带螺纹钢制杆件2的外螺纹匹配，固定螺母5的外侧固定连接加载铁块6，通过旋转带螺纹钢制杆件，可调节带螺纹钢制杆件2的长度达到调节桩身的入土深度。可通过增减加载铁块6的重量实现在基础内部增减配重刚块以改变竖向荷载或基础自重。固定螺母5与单体沉井基础1的底面可增加垫片，带螺纹钢制杆件穿过垫片，垫片以防止刚性桩受外荷载时发生扭转或应力集中发生破坏。

在单体沉井基础的顶部设有可拆装的盖子，方便实验过程中固定桩及改变桩长和加载的操作，又能在后期避免砂雨法制备地基土时进入基础模型内部。如图4所示，盖子7上设有螺栓孔8，对应在单体沉井基础上端设有用于固定盖子的螺栓。通过螺栓孔8与螺栓对应可将盖子可拆卸的安装在单体沉井基础的顶部。

为解决传统箱型基础地基沉降控制难以满足使用要求的问题，综合桩基础能够有效控制地基沉降的优点，将箱型基础与桩基础组合形成沉井加桩复合基础，充分利用桩基和箱基的优势，以满足基础高承载力和低沉降的要求。本发明的新型沉井加桩复合基础的制作使用方法：

1、单体沉井基础由粗钢管制作而成，作为沉井加桩基础的一部分埋置于土中，通过调节拉力钢丝绳作用于侧壁孔洞的位置调节水平加载高度。

2、桩体为刚性桩，即带螺纹钢制杆件也就是表面带有螺纹用于与基础进行固定并且可以调节桩身的入土深度。

3、通过在基础内部增减加载铁块以改变竖向荷载或基础自重，本发明中加载改变自身重量的加载铁块可根据实验需要进行制作，基础的盖子制作成可拆装样式方便实验操作。

本发明为可根据具体实验需要能够通过改变桩在基础内的长短从而改变桩箱模型试验中桩的入土深度。通过改变基础内的配重铁块的重量从而改变复合基础的自身重量。以及通过改变水平加载装置的钢丝绳作用位置固定桩基侧壁水平加载孔的位置准确地调整水平加载的位置。在实验中能够灵活的进行组装，方便根据实验要求灵活变换，在实验操作中盖子需要拆下来方便操作，在向桩箱内撒砂土时需要将盖子安装上避免砂土进入桩基影响实验。本发明的新型沉井加桩复合基础能够适应较多的涉及沉井基础加桩的室内模型实验，实验中操作方便灵活。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种沉井加桩的复合桩基基础，其特征在于，其包括单体沉井基础、带螺纹钢制杆件、带拉环侧壁钢板和配重压块，其中，所述单体沉井基础的下部中央设有多个带螺纹钢制杆件，带螺纹钢制杆件的上端设有配重压块，所述配重压块固定设于所述单体沉井基础的底部，所述单体沉井基础的外侧壁设有带拉环侧壁钢板。

2.如权利要求1所述的沉井加桩的复合桩基基础，其特征在于，所述配重压块包括固定螺母和加载铁块，所述固定螺母的内螺纹与带螺纹钢制杆件的外螺纹匹配，所述固定螺母的外侧固定连接所述加载铁块。

3.如权利要求2所述的沉井加桩的复合桩基基础，其特征在于，所述固定螺母与所述单体沉井基础的底部之间设有垫片，所述带螺纹钢制杆件穿过垫片。

4.如权利要求2所述的沉井加桩的复合桩基基础，其特征在于，所述加载铁块为厚螺母或加厚螺母。

5.如权利要求1所述的沉井加桩的复合桩基基础，其特征在于，所述单体沉井基础为粗钢管，其顶部设有可拆装的盖子。

6.如权利要求5所述的沉井加桩的复合桩基基础，其特征在于，所述可拆装的盖子上设有螺栓孔，对应在单体沉井基础上端设有用于固定盖子的螺栓。

7.如权利要求1所述的沉井加桩的复合桩基基础，其特征在于，所述带拉环侧壁钢板设有两个，在单体沉井基础外侧壁对称设置，所述带拉环侧壁钢板上设有多个预留孔。

8.如权利要求7所述的沉井加桩的复合桩基基础，其特征在于，两个所述带拉环侧壁钢板的预留孔对称设置。