[發明專利]一種應力分散套疊鋼管樁及其安裝方法

在審

• 申請號: 201910617695.0
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110424379A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 劉曉明;馬俊杰;申昆鵬;羅鈞瀚;熊澤之
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: E02D5/28
• 分類號: E02D5/28;E02D5/52;E02D15/04
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀;陽江軍

本發明公開了一種應力分散套疊鋼管樁，通過多層鋼管分別傳遞豎向荷載，增大單根樁在地基中的應力擴散范圍以提高承載力。本發明有效提高了單樁承載力，質量穩定可控，長期抗腐蝕性能強，施工方便，性價比高。

技術領域

本發明涉及樁基設計領域，特別涉及鋼管樁。本發明還涉及降阻防腐涂層材料領域。

背景技術

由于家居樓、辦公樓等高層建筑建設不斷發展,傳統的樁基已經落后，而新型樁基以穩定性良好、適應性大的特點,廣泛應用于高層建筑等對承載力要求較高的工程之中。

普通樁由于每根樁只有嵌巖部分的端部與巖層摩擦力實現有效承載作用在一定承載力下樁徑越大，嵌巖樁側摩阻力分布越均勻,嵌巖樁能把荷載傳遞至更深的巖層，樁徑越小，摩阻力在樁身頂部集中,其傳遞的深度是有限的，在一定的深度處，摩阻力基本為0^【1】。所以單樁的承載力較小，不適合承載力要求較高的工程。而我們的應力分散套疊鋼管樁可以利用超前鉆孔成樁，且單根樁的承載力能套疊層數成倍增加。

背景材料：

【1】趙明華,雷勇,劉曉明.基于樁–巖結構面特性的嵌巖樁荷載傳遞分析[J].巖石力學與工程學報.2009,1(28):103-110.

發明內容

本發明的目的是提供一種應力分散套疊鋼管樁及其安裝方法，其單孔樁的承載能力高，沉降量小，質量穩定可控，長期抗腐蝕性能強。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種的應力分散套疊鋼管樁，包括相互套疊的鋼管；臨近的兩個鋼管，處于內側的鋼管兩端均凸出處于外側的鋼管的兩端；相鄰鋼管之間形成有間隙9。

進一步的改進，所述鋼管頂部在同一水平位置均成形有吊筋孔2，最內側的鋼管連通有注漿管7。

進一步的改進,第i-1層鋼管和第i層鋼管頂端之間的距離其中Q_i為第i層鋼管頂部所承受的荷載，l_i為第i層鋼管的長度，D_i為第i層鋼管的外徑，E_i為第i層鋼管的彈性模量，A_i為第i層鋼管不含空心部分的橫截面積。

進一步的改進,第i層鋼管與第i-1層鋼管底端之間的距離L_i＝3D_i；其中D_i為第i層鋼管的外徑；最外層鋼管端部的嵌巖長度L₁＝3D₁，其中D₁為最外層鋼管的的外徑。

進一步的改進，第i層鋼管的壁厚其中Q_i為第i層鋼管頂部所承受的荷載，d_i為第i層鋼管的公稱直徑，σ_p為第i層鋼管的抗壓強度。

進一步的改進，相鄰鋼管的重疊部分涂有降阻防腐涂料10；降阻防腐涂料10為添加質量分數為15％石墨粉的油漆涂料。

進一步的改進，所述石墨粉的徑粒為30μm～50μm。

一種應力分散套疊鋼管樁的安裝方法，包括如下步驟：

步驟一、打鉆孔1；

步驟二、通過吊筋3穿過鋼管上的吊筋孔2；其中，臨近的兩個鋼管，處于內側的鋼管兩端均凸出處于外側的鋼管的兩端；相鄰鋼管之間形成有間隙9；

步驟三、將相互套疊的鋼管沉降到預先打出的鉆孔1內；

步驟四、最內側的鋼管連通有注漿管7，自注漿管7的頂部注入水泥漿，并從注漿管管口8處流出，自下而上填充到鉆孔1的底部11以及各鋼管6之間的間隙9，直至將鉆孔1的頂部12完全充滿，完成鋼管樁的安裝。

進一步的改進，所述水泥漿為微膨脹緩凝水泥漿。