專利名稱：樁基碼頭用的帶浮筒的豎向承載樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種樁基碼頭用的帶浮筒的豎向承載樁。屬于港口、海岸和海洋工程領(lǐng)域中的建筑結(jié)構(gòu)件。
背景技術(shù)：
豎向承載樁在港口、海岸和海洋工程中應(yīng)用非常廣泛，如樁基碼頭、樁基海洋平臺(tái)等，且單根樁基提供的豎向承載力從數(shù)百噸到近二千噸。對(duì)于大承載力的樁，一般為鋼質(zhì)圓管樁，直徑在1m以上，入土深度達(dá)30m～50m。要提高樁的承載力，一般采用的方法是增加樁的直徑，或者增加樁的長度，這兩種方法一方面需要增加樁的材料用量，另一方面打樁力也要加大，會(huì)導(dǎo)致制樁和打樁費(fèi)用的增加。當(dāng)樁過粗或過長時(shí)，打樁還有困難。
大型深水樁基碼頭中要求樁基的承載力較大，并且這種樁基位于水中的自由段較長，如果將位于水中的樁段體積加大，使其提供浮力，這樣就可以增加樁的豎向承載力。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種樁基碼頭用的帶浮筒的豎向承載樁，通過樁身段的浮筒提供的浮力可有效地提高樁的豎向承載力。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的樁基碼頭用的帶浮筒的豎向承載樁，鋼質(zhì)的圓管樁身由樁頭段、水中段和入土段組成，其特征在于，在樁身水中段制有一直徑為樁身直徑的2～8倍的同心圓外套筒，套筒的兩端以圓錐面板與樁身連接，套筒與樁身構(gòu)成一密封艙，在兩端的圓錐面連接板上設(shè)有可開關(guān)的通孔，在套筒壁與樁身之間設(shè)有橫向和豎向的連接支撐板或支撐桿。
本實(shí)用新型的優(yōu)越性在于通過水中樁身段的浮筒提供的浮力可有效地提高樁的豎向承載力，實(shí)施簡便。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型加以說明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的橫斷面圖。
圖中1為樁頭段，2為水中樁身段，3為外套筒，4為入土段，5為底部通孔，6為底端圓錐面連接板，7為豎向連接板，8為橫向連接板，9為頂端圓錐面連接板，10為上部通孔。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例如下如
圖1和圖2所示的樁基碼頭用的帶浮筒的豎向承載樁，由鋼質(zhì)圓管樁身和外套筒構(gòu)成，外套筒將水中樁身段包圍，套筒的底端和頂端均用圓錐面鋼板與樁身連接，使樁身和套筒之間構(gòu)成一密封艙，在底端圓錐面連接板的底部和頂端圓錐面連接板的頂部設(shè)有可開關(guān)的通孔，在樁身和套筒之間設(shè)有3層每層4塊共12塊豎向矩形連接板和4層每層4塊共16塊橫向扇形連接板。
上述圓管樁身直徑1.4m，水中樁身段長20m，入土段長28m，外套筒直徑6m，頂端和底端的圓錐面高度各2m，中間外套筒高度16m，該樁位于粘土層和沙土層的混合地基中，樁的入土段提供的豎向設(shè)計(jì)承載力約為6000kN，由浮筒產(chǎn)生的浮力約為4630kN，則該樁的總設(shè)計(jì)承載力為10630kN，浮力提供的承載力為樁基入土段提供的承載力的77％，當(dāng)外套筒直徑加大時(shí)，該比率還可以提高。可見浮筒的浮力在樁的豎向承載力中可占較高的比率。
由于土體參數(shù)的不準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)中使用樁的入土段提供的豎向承載力時(shí)，必需考慮2～3倍的安全系數(shù)，當(dāng)承受動(dòng)荷載時(shí)，該安全系數(shù)還要高。而浮力提供的豎向承載力是確定的，使用時(shí)不需考慮安全系數(shù)。對(duì)于要求提供大的豎向承載力而常規(guī)樁難以滿足要求時(shí)，利用本實(shí)用新型樁是非常有效的。雖然建造浮筒會(huì)增加材料用量，但在提供同等豎向承載力的情況下，帶浮筒的豎向承載樁比常規(guī)樁的入土段長度短，或樁身直徑小，這樣也節(jié)省部分材料，另外打樁也容易。還有在水中樁身外側(cè)設(shè)套筒和連接板后，樁身的抗彎能力加強(qiáng)，上部樁身的壁厚或者直徑也可大幅度地降低。這些均會(huì)使本實(shí)用新型樁材料用量的增加幅度減小。
在打樁施工過程中，將上部和底部的通孔打開，讓水進(jìn)入到浮筒內(nèi)，這樣不增加打樁的難度。當(dāng)打樁到位后，或者樁上作用有一定的豎向荷載之后，通過上部的通孔向浮筒中充氣，將浮筒中的水從底部通孔中擠出，至浮筒中的水全部被排除后，將上部和底部的通孔關(guān)閉密封。
權(quán)利要求1.一種樁基碼頭用的帶浮筒的豎向承載樁，鋼質(zhì)的圓管樁身由樁頭段、水中段和入土段組成，其特征在于，在樁身水中段制有一直徑為樁身直徑的2～8倍的同心圓外套筒，套筒的兩端以圓錐面板與樁身連接，套筒與樁身構(gòu)成一密封艙，在兩端的圓錐面連接板上設(shè)有可開關(guān)的通孔，在套筒壁與樁身之間設(shè)有橫向和豎向的連接支撐板或支撐桿。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種樁基碼頭用的帶浮筒的豎向承載樁。鋼質(zhì)的圓管樁身由樁頭段、水中段和入土段組成，在樁身水中段制有一直徑為樁身直徑的2～8倍的同心圓外套筒，套筒的兩端以圓錐面板與樁身連接，套筒與樁身構(gòu)成一密封艙，在兩端的圓錐面連接板上設(shè)有可開關(guān)的通孔，在套筒壁與樁身之間設(shè)有橫向和豎向的連接支撐板或支撐桿。本實(shí)用新型通過水中樁身段的浮筒提供的浮力可有效地提高樁的豎向承載力，實(shí)施簡便。
文檔編號(hào)E02D5/48GK2589514SQ0228963
公開日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月2日
發(fā)明者別社安 申請(qǐng)人:天津大學(xué)