CN201873992U - 一种不同外径的钢管桩 - Google Patents

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Abstract

一种不同外径的钢管桩(1)由上部段(2)、下部段(3)和过渡段(4)组成。上部段(2)由一节钢管桩组成。下部段(3)由一节钢管桩组成，下部段(3)的外直径比上部段(2)小150mm以上，长度大于6m。过渡段(4)由连接钢板(6)、封口钢板(7)、焊缝(8)组成。上部段(2)和下部段(3)通过与连接钢板(6)和封口钢板(7)焊接形成整体，封口钢板(7)也可以取消不设置。由此发挥不同外径的钢管桩在适用条件下的承载力并节省钢材。

Description

一种不同外径的钢管桩
所属技术领域
本实用新型涉及钢管桩结构。
背景技术
我国工程建设市场巨大，软弱地基范围很广，钢管桩在港口、桥梁、土建等基础工程得到广泛应用，发挥着积极的作用。
常见钢管桩的外径都是相同的，便于制作和施工。随着钢管应用领域的扩大和地质条件的复杂性，钢管桩的桩径越来越大，桩长越来越长。我们发现某些情况下外径相同的钢管桩存在以下不足：一是在大直径的开口钢管桩在砂层内的闭口效应比较差，桩端承载力难以发挥，不能适应大桩发挥更大承载力的要求，而桩端采用全闭口又不利于打桩；二是锤击沉桩的钢管桩的桩身壁厚一般由桩径与壁厚的比例限值控制，桩身下部段内力比较小，桩身强度富裕比较大，材料不能充分利用；三是在存在二个持力层中间夹有中等土质夹层的情况下，难以充分利用二个持力层的桩端部承载力。
为此，我们提出不等外径的钢管桩方案，即钢管桩的上部段采用常规设计的直径，钢管桩的下部段采用比较小的直径，通过连接钢板和过渡板将钢管桩焊接成为一个整体，从而形成不同外径的钢管桩。
不同外径的钢管桩由上部段、过渡段、下部段组成。上部段的长度一般到达泥面以下一定深度桩身内力较小的位置，最好选择在比较好的持力层处，以发挥部分端部承载力。下部段的外直径比上部段小150mm以上，长度大于6m。过渡段位于上部段和下部段之间，将上部段和下部段连接形成整体，长度根据工程情况确定。
钢管桩的上部段和下部段都是一节钢管桩，采用常见的制桩工艺制作。钢管桩的上部段和下部段分别制作完成后，将连接钢板分别与上部段的内壁和下部段的外壁焊接，就形成不同外径钢管桩的一种形式，即上部段和下部段变断面处是开口的。在上述基础上，将封口钢板分别与钢管桩的上部段、下部段、连接钢板焊接，就形成不同外径钢管桩的另一种形式，即上部段和下部段变断面处是封闭的。由此完成不同直径钢管桩的制作。
不同外径的钢管桩，打设在合适的地质条件，下部段钢管桩形成比较好的桩端闭塞效应，从而有效发挥桩端承载力，钢管桩的下部段和钢管桩的上部段之间的变断面处，如果打设在合适的持力层处，可以发挥部分端部承载力，由此实现钢管桩下部段的桩径减小，承载力充分发挥，达到比较好的工程效果。
上述方案具有可实施性。在制作方面，不同外径的钢管桩可以在工厂完成制作，在堆放上可以在小直径的桩段下采用支垫将桩垫平堆放，打桩施工方案与普通钢管桩基本相同。在水深较处大打桩，钢管桩的下部段大部分位于打桩的桩架下部，对打桩没有影响。
不同外径的钢管桩，能够适应特定地质条件的打桩和承载力的需要，具有材料用量节省、桩基承载力充分发挥、工程费用降低等积极效益。
发明内容
为了克服等直径钢管桩桩端闭口效应差、钢管桩下部段材料强度不能充分利用等缺点，适应工程建设的发展需要，本发明提供一种不同外径的钢管桩。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是不同外径的钢管桩由上部段、过渡段、下部段组成。上部段由一节钢管桩组成，下部段由一节钢管桩组成，过渡段由连接钢板、封口钢板、焊缝组成。下部段的外直径比上部段小150mm以上，长度大于6m。上部段和下部段分别与连接钢板和封口钢板焊接形成整体。封口钢板也可以取消不设置。由此形成了不同外径的钢管桩。
本实用新型的有益效果，能够适应特定地质条件的打桩和承载力的需要，具有材料用量节省、桩基承载力充分发挥、工程费用降低等积极效益。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是不同外径的钢管桩的立面图和平面图；
图2是不同剖面图位置图；
图3是上部段A-A断面图；
图4是下部段C-C断面图；
图5是上部段和下部段连接的B-B断面图；
图6是上部段和下部段连接的D-D断面图(闭口情况)；
图7是上部段和下部段连接的D-D断面图(开口情况)；
图8是上部段和下部段与连接钢板的焊接结构图。
图中：1.不同外径的钢管桩，2.上部段，3.下部段，4.过渡段，5.桩顶，6.连接钢板，7.封口钢板，8.焊缝。
具体实施方式
图1表示不同外径的钢管桩的立面图和平面图。不同外径的钢管桩(1)由上部段(2)、下部段(3)和过渡段(4)组成。上部段(2)由一节钢管桩组成，下部段(3)由一节钢管桩组成，过渡段(4)由连接钢板(6)、封口钢板(7)、焊缝(8)组成。下部段(3)的外直径比上部段(2)小150mm以上，长度大于6m。上部段(2)和下部段(3)通过与连接钢板(6)焊接形成整体，就形成不同外径的钢管桩(1)的一种形式，即上部段(2)和下部段(3)之间的变断面处是开口的。在上述基础上，封口钢板(7)与上部段(2)、下部段(3)、连接钢板(6)分别焊接，就形成不同外径的钢管桩(1)的另一种形式，即上部段(2)和下部段(3)之间的变断面处是封闭的。由此形成不同外径的钢管桩(1)。不同外径的钢管桩(1)的桩顶(5)的位置如图所示。
图2表示不同剖面图位置图，表示A-A、B-B、C-C、D-D不同剖面的位置。
图3表示上部段A-A断面图。上部段(2)的A-A断面是一个圆环断面，表示上部段(2)的外径和壁厚情况。
图4表示下部段C-C断面图。下部段(3)的C-C断面是一个圆环断面，表示下部段(3)的外径和壁厚情况。
图5表示上部段和下部段连接的B-B断面图。上部段(2)和下部段(3)通过与连接钢板(6)焊接形成整体，上部段(2)与连接钢板(6)之间的焊缝(8)位于上部段(2)的内表面，下部段(3)与连接钢板(6)之间的焊缝(8)位于下部段(3)的外表面。连接钢板(6)的数量，可以根据工程需要确定。
图6表示上部段和下部段连接的D-D断面图(闭口情况)。过渡段(4)指实现上部段(2)和下部段(3)连接及断面大小过渡的结构。连接钢板(6)焊接在下部段(3)上，封口钢板(7)焊接在连接钢板(6)上，实现上部段(2)和下部段(3)过渡处断面的封闭。连接钢板(6)的形状是圆锥侧表面的一部分。
图7表示上部段和下部段连接的D-D断面图(开口情况)。连接钢板(6)焊接在下部段(3)上，实现上部段(2)和下部段(3)过渡处断面处于开口状态。
图8表示上部段和下部段与连接钢板的焊接结构图。上部段(2)和下部段(3)通过与连接钢板(6)焊接形成整体，上部段(2)与连接钢板(6)之间的焊缝(8)位于上部段(2)的内表面，下部段(3)与连接钢板(6)之间的焊缝(8)位于下部段(3)的外表面。

Claims (1)

1.一种不同外径的钢管桩(1)由上部段(2)、下部段(3)和过渡段(4)组成，其特征在于：上部段(2)由一节钢管桩组成，下部段(3)由一节钢管桩组成；下部段(3)的外直径比上部段(2)小150mm以上，长度大于6m；上部段(2)和下部段(3)通过与连接钢板(6)和封口钢板(7)焊接形成整体，封口钢板(7)也可以取消不设置。
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