CN204023489U - 一种桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构，包括前板桩墙、锚碇墙、连接前板桩墙和锚碇墙的连系拉杆、位于前板桩墙和锚碇墙之间的承台，其主要特点是：所述的承台包括散粒体加筋垫层和桩基，所述的散粒体加筋垫层由散粒体材料铺层和嵌入在铺层内的土工合成材料加强筋所组成，至少两排桩基位于散粒体加筋垫层下方对其进行支撑。本实用新型施工简单、材料节省，载荷应力均衡、结构牢固耐用，适用于构建大吨级、大型化及深水型码头。

Description

一种桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构

技术领域

    本实用新型涉及港口工程、水利工程等领域中的建筑结构，特别是一种适用于深水港口码头、护岸等板桩挡土结构的桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构。

背景技术

板桩结构是三大码头结构型式之一，具有施工速度快、工期短、造价省等特点，在我国有着较为广泛的应用。板桩码头由前板桩墙、锚碇墙和拉杆组成，主要依靠前板桩墙承担水陆两侧不同土体高度所产生的土压力。由于前板桩墙截面尺寸大小的限制，目前的板桩码头多为中小型码头。随着我国经济的发展，建造更大吨级的码头以及将现有码头进行大型化、深水化改造的需求十分迫切。由于在水深和挡土高度加大后，板桩结构前板桩墙的内力会急剧增大，结构的安全性和耐久性将受到严重影响，因此现有的板桩结构已不能满足发展的要求，亟需开发新的板桩结构型式。

为满足大吨级、大型化及深水型码头的安全性和使用功能性要求，新型板桩结构目前常用的改进做法主要有两种。一是通过增大前板桩墙强度和入土深度来提高其承载能力和稳定性，如采用材料强度更高的钢板代替钢筋混凝土板以满足结构强度要求，但这对材料制造工艺、施工工艺与设备等的要求较高，结构的防腐耐久性也难以得到保证。二是采取措施减小前板桩墙后的作用力，如中国专利ZL200820074231.7分离卸荷式板桩码头，在前板桩墙后设置一个现浇混凝土刚性承台。这种做法的缺点是：一是工程材料用量较大，施工繁杂，施工工期较长；二是混凝土承台为刚性结构，与桩基连接节点需进行特殊处理。由于土体性质的复杂性，地基不均匀沉降经常发生，在桩与承台节点附近往往容易出现应力集中，造成结构内力过大引起开裂或破坏。此外，由于混凝土承台与桩体在水平方向较大的刚度差异，在经受地震等较大附加水平荷载时，往往容易造成桩顶先发生破坏的情况，从而导致结构整体破坏。 

发明内容  

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺陷而提出一种施工简单、材料节省，载荷应力均衡、结构牢固耐用，适用于大吨级、大型化及深水型码头的桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构。

本实用新型的技术方案是这样实现的：提供一种桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构，包括前板桩墙、锚碇墙、连接前板桩墙和锚碇墙的连系拉杆、位于前板桩墙和锚碇墙之间的承台，其特征在于：所述的承台包括散粒体加筋垫层和桩基，所述的散粒体加筋垫层由散粒体材料铺层和嵌入在铺层内的土工合成材料加强筋所组成，至少两排桩基位于散粒体加筋垫层下方对其进行支撑。

在本实用新型桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构的优选实例中，所述的散粒体加筋垫层内至少有两层土工合成材料加强筋。

进一步的，所述的散粒体材料铺层至少是不同级配和粒径的碎石、砂土等散粒体材料的一种或两种的组合。

进一步的，所述的土工合成材料加强筋至少采用土工格栅、土工格室、土工加筋带等高强土工材料中的一种。

进一步的，所述的桩基的桩体上端与散粒体加筋垫层采用插入式配合连接。

进一步的，所述的桩基的桩体底端埋深大于前板桩墙的底部埋深。

根据上述技术方案所构成的桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构具有以下优点：

（1）由于采用散粒体加筋垫层式的承台，充分发挥了垫层材料抗剪强度和土工合成材料抗拉性能，具有良好的变形协调能力，保证了上部荷载能有效传递于桩体，既减小了直接作用于前板桩墙的土压力等荷载，又避免了由于各种结构变形不协调在前板桩墙上可能产生的应力集中，从而保障了整个板桩结构的牢固性。

（2）散粒体加筋垫层式的承台适应性强，材料可就地选择，施工简便高效，施工工期短，工程造价低。

（3）承台与桩头之间无需接头处理，避免了由于不均匀沉降等所造成的结构应力集中、内力过大等问题。

附图说明

图1是本实用新型桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构的结构示意图。

图2是本实用新型桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构的承台散粒体加筋垫层的A-A水平剖面示意图。

图3是本实用新型桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构的一种承台散粒体加筋垫层的竖向剖面示意图。

图4是本实用新型桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构的另一种承台散粒体加筋垫层的竖向剖面示意图。

其中，1前板桩墙，2锚碇墙，3连系拉杆，40承台，41散粒体加筋垫层，42土工合成材料加强筋，43桩基，44散粒体材料铺层，7水侧地基土，8陆侧地基土。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步说明。

本实用新型桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构，包括前板桩墙1、锚碇墙2、连接前板桩墙1和锚碇墙2的连系拉杆3、位于前板桩墙1和锚碇墙2之间的承台40，其主要特点是：所述的承台40包括散粒体加筋垫层41和桩基43，所述的散粒体加筋垫层41由散粒体材料铺层44和嵌入在铺层44内的土工合成材料加强筋42所组成，至少两排桩基43位于散粒体加筋垫层41下方对其进行支撑。

如图1所示，本实用新型的前板桩墙1两侧分别为水侧地基土7和陆侧地基土8，锚碇墙2和桩基43均位于陆侧地基土8中，水侧地基土7根据设计要求开挖至一定标高。由于前板桩墙1两侧的地基土高度不同，陆侧地基土8产生土压力荷载作用于前板桩墙1上。为了满足前板桩墙1的安全性和使用功能性要求，应尽量减小作用于前板桩墙1上的陆侧土压力荷载，由散粒体加筋垫层41和桩基43组成的柔性复合承台结构，不仅承担了散粒体加筋垫层41铺设范围以上土体的重量和地表荷载，还通过桩基43承担了锚碇墙2与桩基43之间土体的部分水平向土压力荷载，起到了减小前板桩墙1土压力荷载的作用，提供了加大前板桩墙1挡土高度和水深的条件。

本实用新型所述的散粒体加筋垫层41内至少有两层土工合成材料加强筋42。如图3所示，土工合成材料加强筋42等间距铺设于散粒体加筋垫层41内，土工合成材料加强筋42在端部做压头包裹处理。如图4所示，土工合成材料加强筋42可不等间距铺设于散粒体加筋垫层41内，土工合成材料加强筋42直接平铺，其端部未做压头包裹处理。

本实用新型所述的散粒体材料铺层44至少是不同级配和粒径的碎石、砂土等散粒体材料的一种或两种的组合。

本实用新型所述的土工合成材料加强筋42至少采用土工格栅、土工格室、土工加筋带等高强土工材料中的一种。

本实用新型所述的桩基43的桩体上端与散粒体加筋垫层41采用插入式配合。其桩体的截面形状可为圆形、环形、方形、矩形、H形、Y形、X形等形状，

所述的桩基43的桩体底端埋深大于前板桩墙1的底部埋深。

    在实际施工时，所述的连系拉杆3采用钢拉杆或钢索，既可设于散粒体加筋垫层41之上，也可贯穿其中，在现场安装完成后需要进行一定的预张拉。

    本实用新型的保护范围并不仅仅局限于具体实施方式的描述，凡采用本实用新型的等同替换、等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构，包括前板桩墙(1)、锚碇墙(2)、连接前板桩墙(1)和锚碇墙(2)的连系拉杆(3)、位于前板桩墙(1)和锚碇墙(2)之间的承台(40)，其特征在于：所述的承台(40)包括散粒体加筋垫层(41)和桩基(43)，所述的散粒体加筋垫层(41)由散粒体材料铺层(44)和嵌入在铺层(44)内的土工合成材料加强筋(42)所组成，至少两排桩基(43)位于散粒体加筋垫层(41)下方对其进行支撑。 

2.根据权利要求1所述的桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构，其特征在于：所述的散粒体加筋垫层(41)内至少有两层土工合成材料加强筋(42)。 

3.根据权利要求1或2所述的桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构，其特征在于：所述的土工合成材料加强筋(42)至少采用土工格栅、土工格室、土工加筋带等高强土工材料中的一种。 

4.根据权利要求1或2所述的桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构，其特征在于：所述的桩基(43)的桩体上端与散粒体加筋垫层(41)采用插入式配合连接。 

5.根据权利要求1或2所述的桩基-柔性加筋垫层复合承台式板桩结构，其特征在于：所述的桩基(43)的桩体底端埋深大于前板桩墙(1)的底部埋深。