[實用新型]一種加強(qiáng)型鋼管樁或鋼立柱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320662486.6
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN203530961U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉明;于景武
• 申請（專利權(quán)）人: 赤峰宏基建筑（集團(tuán)）有限公司
• 主分類號: E02D5/28
• 分類號: E02D5/28;E02D5/66;E01D19/00
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 侯玉山

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及建設(shè)工程領(lǐng)域的橋梁工程施工領(lǐng)域，尤其涉及一種用于建設(shè)工程施工的鋼管樁或鋼立柱。

背景技術(shù)

鋼管樁和鋼立柱作為筒式鋼管結(jié)構(gòu)，被廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)臨時樁基礎(chǔ)和大型的承重結(jié)構(gòu)的立柱，其中鋼管樁作為一種基礎(chǔ)形式，被廣泛應(yīng)用于跨海大橋的鋼便橋基礎(chǔ)、長江大橋水上施工平臺的基礎(chǔ)，以及水上鉆孔施工的鋼護(hù)筒。鋼立柱作為一種軸心受壓桿件，被應(yīng)用于連續(xù)梁橋的0號塊支架、鋼管拱橋的拱腳段和橫梁支架、斜拉橋和懸索橋主塔下橫梁中橫梁支架結(jié)構(gòu)中。現(xiàn)有應(yīng)用比較廣泛的鋼管樁和鋼立柱均為圓形筒式結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算分析時，鋼管截面主要考慮鋼管的截面積、慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑的物理參數(shù)，主要驗算鋼管的軸心抗壓強(qiáng)度和橫向彎曲穩(wěn)定性，鋼管作為一種圓形薄壁截面，截面的受壓穩(wěn)定較好，但滿足軸心抗壓強(qiáng)度和橫向彎曲穩(wěn)定性以后，鋼管截面的尺寸就比較大，加上管壁比較薄，這就使鋼管樁（鋼立柱）環(huán)形剛度變得比較小，在運輸和安裝期間極易發(fā)生環(huán)環(huán)向變形，直接影響到結(jié)構(gòu)使用，若想增加鋼管的環(huán)剛度勢必要增加鋼管的壁厚，但這樣又會用鋼量的大大增加，加大施工成本和資源的占用。在這種情況下，如何增加比較少的用鋼量而使鋼管截面變小、徑向剛度大幅增加，是一個值得工程技術(shù)人員進(jìn)一步探討的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型就是針對如何提高圓形鋼管樁（鋼立柱）的環(huán)剛度、減少圓形鋼管的尺寸、增加的用鋼量相對較小的問題，提出的一種加強(qiáng)型的鋼管樁或鋼立柱。

本實用新型的技術(shù)方案是：包括圓形鋼管，所述圓形鋼管的外壁上對稱連接兩個槽型外包加強(qiáng)端，且每個槽型外包加強(qiáng)端的兩邊分別與圓形鋼管的外壁相切，從而形成了一個復(fù)合截面的結(jié)構(gòu)。因為圓形鋼管有相對方向的槽型外包加強(qiáng)端的約束，徑向剛度變大，使得復(fù)合截面的軸心受壓的橫向彎曲穩(wěn)定性有較大的提升，同時因為有槽型外包加強(qiáng)端的加入，使得復(fù)合截面的總面積也有較大的提高，在總承壓面積相同的情況下，與單一的采用圓形截面相比，復(fù)合截面的鋼管截面尺寸可以相應(yīng)減小。

上述方案可進(jìn)一步改進(jìn)為：

所述的槽型外包加強(qiáng)端中的槽型為下底開口的等腰梯形槽，且等腰梯形槽的槽口兩邊分別與圓形鋼管的外壁相切。

所述的圓形鋼管的直徑為600mm～1800mm。。

所述槽型外包加強(qiáng)端由鋼板焊接制作或者鋼板沖壓成型。

所述的圓形鋼管是直縫焊接鋼管或螺旋焊接鋼管。

所述的圓形鋼管與槽型外包加強(qiáng)端之間采用焊接方式連接。多節(jié)鋼管樁之間采用平縫焊接或法蘭連接的方式。

本實用新型與常用的圓形鋼管樁和鋼立柱相比，具有以下顯著優(yōu)點：

（1）在總側(cè)向摩擦面積和軸向承壓面積相同的情況下，因為有相對方向的槽型外包加強(qiáng)圈的約束，大大提高了鋼管樁和鋼立柱的徑向剛度。通過實驗研究分析證明，在軸壓載荷和環(huán)形荷載作用下，鋼管的端部加強(qiáng)能減小鋼管的徑向變形，提高整體穩(wěn)定性，并能更好地傳遞載荷，對提高鋼管樁和鋼立柱的壓縮性能有利。

（2）加強(qiáng)型鋼管樁和鋼立柱，因為槽型外包加強(qiáng)端的存在，具有一定抗沖擊作用，可以抵御水中和其他意外的水平?jīng)_擊荷載，保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

綜上所述，本實用新型的一種加強(qiáng)型鋼管樁和鋼管柱具有徑向剛度大、軸心受壓穩(wěn)定性好和壓縮變形小，以及具有比較好的抗沖擊行等優(yōu)點，應(yīng)用于工程建設(shè)施工領(lǐng)域，既能保證結(jié)構(gòu)的整體性和安全性，又能夠節(jié)約資源，具有較高的推廣和利用價值。

附圖說明

圖1??加強(qiáng)型鋼管樁或鋼立柱構(gòu)造三維示意圖；

圖2??加強(qiáng)型鋼管樁或鋼立柱立面示意圖；

圖3??加強(qiáng)型鋼管樁或鋼立柱平面示意圖。

圖中：1、圓形鋼管；2?、槽型外包加強(qiáng)端。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型的實施方式作進(jìn)一步說明，但不作為本實用新型的限定。

本實用新型一種加強(qiáng)型鋼管樁和鋼立柱，由圓形鋼管1和槽型外包加強(qiáng)端2組成。

加強(qiáng)型鋼管樁和鋼管柱的制作和現(xiàn)場安裝過程如下：

第一步：在鋼結(jié)構(gòu)車間采用直縫卷板機(jī)或螺旋式卷管機(jī)，制作圓形鋼管1；

第二步：按照尺寸匹配原則，確定槽型外包加強(qiáng)端2的尺寸，用鋼板拼接工藝或者整塊鋼板沖壓工藝制作槽型外包加強(qiáng)端2；

第三步：按照圖1和圖3的組拼方式，按照相對的方向，組拼圓形鋼管1和2個槽型外包加強(qiáng)端2。組拼時，先用電焊的方式臨時固定，然后按照兩側(cè)對稱施焊的原則，將兩側(cè)的槽型外包加強(qiáng)端2與圓形鋼管1之間焊接起來，要求焊縫飽滿，不得夾渣或漏焊。