[發明專利]一種提高敞口預應力高強度混凝土管樁單樁承載力的方法

在審

• 申請號: 202110330980.1
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113062308A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 劉洪華;白曉宇;王忠勝;張明義;賈世祥;閆楠;王永洪;黃永峰;井德勝
• 申請（專利權）人: 青島地質工程勘察院（青島地質勘查開發局）;青島理工大學
• 主分類號: E02D5/30
• 分類號: E02D5/30;E02D5/58;E02D5/72
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 黃曉敏

1.一種提高敞口預應力高強度混凝土管樁單樁承載力的方法，其特征在于，在提高敞口預應力高強度混凝土管樁單樁承載力的裝置中實現，具體過程為：

步驟一，測量鋼端板的內徑和端板螺栓孔的所在位置；

步驟二，確定敞口PHC管樁單樁的承載力特征值；

步驟三，結合實地勘察報告，確定樁基所在位置巖土層物理力學參數；

步驟四，根據敞口PHC管樁單樁的承載力特征值和土層物理力學參數確定環形鋼板的外徑和厚度，并根據步驟一測量的鋼端板的內徑和端板螺栓孔的所在位置確定環形鋼板內徑和環形鋼板螺栓孔的所在位置；

步驟五，根據敞口PHC管樁的外徑尺寸確定環形鋼板的外徑尺寸，再確定長翼板、第一短翼板和第二短翼板的外形尺寸；

步驟六，預制環形鋼板、長翼板、第一短翼板和第二短翼板；

步驟七，將第一短翼板與第二短翼板垂直焊接在長翼板形心位置兩側形成十字樁尖，且保證兩短翼板和與長翼板等高，將十字樁尖焊接在環形鋼板上形成擴大樁尖體系，焊接時保證十字樁尖與環形鋼板的形心位于同一條垂直線上；

步驟八，將擴大樁尖體系上的螺栓孔與端板螺栓孔對齊，用高強螺栓擰緊，然后擰緊固螺母，在砂土層每米錘擊數20～40擊，實現快速沉樁，并提高單樁承載力。

2.根據權利要求1所述提高敞口預應力高強度混凝土管樁單樁承載力的方法，其特征在于，所述提高敞口預應力高強度混凝土管樁單樁承載力的裝置主體結構包括敞口PHC管樁、環形鋼板、環形鋼板螺栓孔、高強螺栓、緊固螺母、鋼端板、端板螺栓孔和十字樁尖；十字樁尖的中心位置與環形鋼板的圓心對齊，十字樁尖與環形鋼板重合的部分采用角焊縫焊接形成擴大樁尖體系；敞口PHC管樁的端部制有鋼端板，鋼端板的內徑和外徑與敞口PHC管樁尺寸相同，鋼端板上設有端板螺栓孔，端板螺栓孔與環形鋼板螺栓孔形成通孔，擴大樁尖體系和敞口PHC管樁通過高強螺栓與緊固螺母機械連接；十字樁尖由長翼板、第一短翼板和第二短翼板通過角焊縫焊接組成，第一短翼板與第二短翼板焊接在長翼板中心位置兩側且與長翼板高度齊平。

3.根據權利要求2所述高敞口預應力高強度混凝土管樁單樁承載力的方法，其特征在于，所述長翼板采用等邊梯形結構的鋼板制成，上底邊長度比環形鋼板外徑小1～2cm，下底邊長10cm，高15～20cm，厚3cm，第一短翼板和第二短翼板為尺寸相同的直角梯形結構，其材質、高度與厚度與長翼板的材質、高度與厚度相同，第一短翼板和第二短翼板的上底邊長度為長翼板上底邊長度與長翼板厚度差值的一半，下底邊長度為長翼板下底邊長度與長翼板厚度差值的一半。

4.根據權利要求2所述高敞口預應力高強度混凝土管樁單樁承載力的裝置，其特征在于，所述高強度螺栓的規格為M12×80，緊固螺母與高強螺栓的規格相匹配。

5.根據權利要求2所述高敞口預應力高強度混凝土管樁單樁承載力的裝置，其特征在于，所述環形鋼板的外徑比敞口PHC管樁的外徑大5～8cm，其具體尺寸由懸臂梁設計理論計算所得，環形鋼板的內徑與敞口PHC管樁相同，厚度為40mm。