CN210887197U - 一种用于湿陷性黄土的钢管复合桩 - Google Patents

Abstract

一种用于湿陷性黄土的钢管复合桩，属于建筑管桩技术领域。所述用于湿陷性黄土的钢管复合桩，包括钢管套、钢插板、桩尖和混凝土桩芯，钢插板包括水平空心插板和竖直弧形插板，所述竖直弧形插板外壁竖向均匀设置若干个所述水平空心插板，钢管套内部均匀设置若干个所述钢插板，所述钢管套沿周向均匀设置若干个与所述水平空心插板对应的卡合槽，用以与水平空心插板卡合，桩尖设置在所述钢管套的端部，混凝土桩芯设置在所述钢管套的内部。所述用于湿陷性黄土的钢管复合桩能够在水平方向上阻挡土体的湿陷并能吸附土中的水以减小土的沉降，进而消减桩侧负摩阻力，提高了桩基的承载能力。

Description

一种用于湿陷性黄土的钢管复合桩

技术领域

本实用新型涉及建筑管桩技术领域，特别涉及一种用于湿陷性黄土的钢管复合桩。

背景技术

近年来，桩基的使用日益增多，桩基具有良好的承载能力，但由于湿陷性黄土浸水会产生湿陷变形，桩基会出现很大的负摩阻力，严重的情况下会导致建筑物出现破坏，所以如何消减湿陷性黄土中桩基负摩阻力具有重要工程实践意义。

现有的消减负摩阻力的措施主要为埋设隔离桩或保护桩和桩身表面涂层法，桩身表面涂层法是在桩身中性点以上的桩侧表面涂上一种特种沥青，当土与桩发生相对位移出现负摩阻力时，涂层便会产生剪应变而降低作用于桩表面的负摩阻力，这是目前被认为减低负摩阻力最有效的方法。然而，沥青长时间与含水量较大的土体接触会发生腐蚀和老化，最终失效，使得桩基的承载力不足。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种用于湿陷性黄土的钢管复合桩，能够在水平方向上阻挡土体的湿陷并能吸附土中的水以减小土的沉降，进而消减桩侧负摩阻力，提高了桩基的承载能力。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种用于湿陷性黄土的钢管复合桩，包括钢管套、钢插板、桩尖和混凝土桩芯；

所述钢插板包括水平空心插板和竖直弧形插板，所述竖直弧形插板外壁竖向均匀设置若干个所述水平空心插板；

所述钢管套内部均匀设置若干个所述钢插板，所述钢管套沿周向均匀设置若干个与所述水平空心插板对应的卡合槽，用以与水平空心插板卡合；

所述桩尖设置在所述钢管套的端部；

所述混凝土桩芯设置在所述钢管套的内部。

进一步的，所述水平空心插板为空心结构，其内部设置有三七灰土，并且所述水平空心插板的上表面均匀设置有若干个通孔，用于吸附土中的水；所述水平空心插板远离竖直弧形插板的一侧设置有尖端部，用以深入土层中。

进一步的，所述竖直弧形插板的内壁设置有螺旋凹槽，所述竖直弧形插板的弧形对应的圆心角为70°，所述竖直弧形插板的厚度为20cm。

进一步的，所述桩尖为实心结构，用以打入坚硬持力层中。

优选的，所述钢管套直径为100cm，其厚度为20cm。

优选的，所述钢管套内部均匀设置四个所述钢插板。

优选的，所述水平空心插板的宽度为50cm，长度大于等于70cm，厚度为20cm，竖向相邻的两个所述水平空心插板之间的距离为2～3m。

优选的，所述钢管套和水平空心插板的外表面均涂有防水涂层，抗腐蚀效果好，使用寿命长。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型结构简单且牢固，强度好，桩基稳定，能够很好的消减桩基的负摩阻力，提高桩基的承载能力，使用寿命长，抗腐蚀效果好，安全性能好；

2)水平空心插板内部设置三七灰土，等效于地基垫层，当黄土遇水时，三七灰土和土壤中的二氧化硅或三氧化二铝以及三氧化二铁等物质相结合，生成胶体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙，将土壤胶结起来，使灰土具有较高的强度和抗水性，灰土逐渐硬化，增加了土壤颗粒间的附着强度，同时由于均匀布置的水平空心插板的密集度，可以有效的减少桩周黄土的浸水沉降；

3)竖直弧形插板内壁的螺旋凹槽能够与混凝土桩芯很好的连接，增加了结构的稳定性。

本实用新型的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的用于湿陷性黄土的钢管复合桩的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型实施例提供的钢管套的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的钢插板的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的竖直弧形插板的螺旋凹槽的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的水平空心插板的剖视图。

说明书附图中的附图标记包括：

1-钢管套，2-竖直弧形插板，3-桩尖，4-混凝土桩芯，5-水平空心插板，6-尖端部，7-卡合槽，8-三七灰土。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

为了解决现有技术存在的问题，如图1至图6所示，本实用新型实施例提供了一种用于湿陷性黄土的钢管复合桩，包括钢管套1、钢插板、桩尖3和混凝土桩芯4，用于湿陷性黄土地区桩基的建设，能够在水平方向上阻挡土体的湿陷并能吸附土中的水以减小土的沉降，进而消减桩侧负摩阻力，提高了桩基的承载能力。

如图1至图6所示，钢插板包括水平空心插板5和竖直弧形插板2，竖直弧形插板2外壁竖向均匀设置若干个水平空心插板5；水平空心插板5为空心结构，其内部设置有三七灰土8，用于吸附土中的水；水平空心插板5的上表面均匀设置有若干个通孔，并且其远离竖直弧形插板2的一侧设置有尖端部6，用以深入土层中。竖直弧形插板2的内壁设置有螺旋凹槽，竖直弧形插板2的弧形对应的圆心角为70°，竖直弧形插板2的厚度为20cm。

竖直弧形插板2的内壁设置有螺旋凹槽，螺旋凹槽为类似螺纹结构，用以增大钢插板与混凝土桩芯4间的摩擦力。水平空心插板5可以有效的减少黄土湿陷造成的负摩阻力，提高桩的承载力，使用寿命长，安全性好。三七灰土8吸附土中的水，以减小土的沉降，进而消减桩侧负摩阻力，提高桩基的承载能力。实际工作中，多个钢管复合桩构成桩群，相邻的两个钢管复合桩的水平空心插板5距离较近或者接触连接成平面，提高了承载能力。本实施例中，水平空心插板5的宽度为50cm，长度大于等于70cm，厚度为20cm，竖向相邻的两个水平空心插板5之间的距离为2～3m。竖直弧形插板2上竖向相邻的两个水平空心插板5之间的距离根据实际情况确定。

如图1至图3所示，钢管套1内部均匀设置若干个钢插板，钢管套1沿周向均匀设置若干个与水平空心插板5对应的卡合槽7，用以与水平空心插板5卡合，钢管套1周身布有卡合槽7，同一水平方向上，卡合槽7每隔45°布置一个；竖直方向上，每隔2～3m布置一个，卡合槽7尺寸同水平空心插板5尺寸对应一致。桩尖3设置在钢管套1的端部，桩尖3为实心结构，用以打入坚硬持力层中。具体的，桩尖3与钢管套1连接为一体，施工时，桩尖3打入坚硬的持力层中。混凝土桩芯4设置在钢管套1的内部。本实施例中，钢管套1直径为100cm，其厚度为20cm，钢管套1的长度根据现场湿陷性黄土层厚度进行设置，用以使桩尖3打入坚硬持力层上。钢管套1内部均匀设置四个钢插板。钢管套1内的四个钢插板全部安装完毕后，现场浇筑混凝土桩芯4构成适用于湿陷性黄土的新型钢管复合桩。钢管套1和水平空心插板5的外表面均涂有防水涂层，抗腐蚀效果好，使用寿命长。

上述用于湿陷性黄土的钢管复合桩的施工方法如下：

施工时，先用钻机钻孔，将带桩尖3的钢管套1打入钻孔中，将第一块钢插板插入钢管套1中，使水平空心插板5与卡合槽7的位置对应，将水平空心插板5水平打入土中，水平空心插板5与卡合槽7卡合，接下来，按照顺时针顺序依次将第二、三、四块钢插板插入钢管套1中，当四块钢插板全部插入土中后，浇筑混凝土桩芯4，由于竖直弧形插板2内壁设置有螺旋凹槽，使钢管复合桩与混凝土接合存在很大的摩擦力，结构稳定。

本实用新型通过钢管套1、钢插板、桩尖3和混凝土桩芯4复合连接成桩，结构牢固，能有效的消减桩基的负摩阻力；桩基施工后，由于水平空心插板5的长度与桩间距的比例关系，群桩中不同复合桩的水平空心插板5在土中几乎可以连结起来，起到一个垫层的作用，能够很好的提高桩基的承载力；在钢管套1和水平空心插板5外表面涂抹防水涂层，抗腐蚀性能好，使用寿命长，水平空心插板5内部的三七灰土8水化后能够使土壤胶结起来，提高强度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于湿陷性黄土的钢管复合桩，其特征在于，包括钢管套、钢插板、桩尖和混凝土桩芯；

所述钢插板包括水平空心插板和竖直弧形插板，所述竖直弧形插板外壁竖向均匀设置若干个所述水平空心插板；

所述钢管套内部均匀设置若干个所述钢插板，所述钢管套沿周向均匀设置若干个与所述水平空心插板对应的卡合槽，用以与水平空心插板卡合；

所述桩尖设置在所述钢管套的端部；

所述混凝土桩芯设置在所述钢管套的内部。

2.根据权利要求1所述的用于湿陷性黄土的钢管复合桩，其特征在于，所述水平空心插板为空心结构，其内部设置有三七灰土，并且所述水平空心插板的上表面均匀设置有若干个通孔，用于吸附土中的水；所述水平空心插板远离竖直弧形插板的一侧设置有尖端部，用以深入土层中。

3.根据权利要求1所述的用于湿陷性黄土的钢管复合桩，其特征在于，所述竖直弧形插板的内壁设置有螺旋凹槽，所述竖直弧形插板的弧形对应的圆心角为70°，所述竖直弧形插板的厚度为20cm。

4.根据权利要求1所述的用于湿陷性黄土的钢管复合桩，其特征在于，所述桩尖为实心结构，用以打入坚硬持力层中。

5.根据权利要求1所述的用于湿陷性黄土的钢管复合桩，其特征在于，所述钢管套直径为100cm，其厚度为20cm。

6.根据权利要求1所述的用于湿陷性黄土的钢管复合桩，其特征在于，所述钢管套内部均匀设置四个所述钢插板。

7.根据权利要求1所述的用于湿陷性黄土的钢管复合桩，其特征在于，所述水平空心插板的宽度为50cm，长度大于等于70cm，厚度为20cm，竖向相邻的两个所述水平空心插板之间的距离为2～3m。

8.根据权利要求1所述的用于湿陷性黄土的钢管复合桩，其特征在于，所述钢管套和水平空心插板的外表面均涂有防水涂层。

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