一種開(kāi)孔鋼板樁的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種開(kāi)孔鋼板樁，屬于巖土工程鋼板樁支護(hù)領(lǐng)域。開(kāi)孔鋼板樁，為在鋼板樁垂直方向開(kāi)有一排圓孔，圓孔的圓心位于鋼板樁水平方向的中心。圓孔的直徑為10cm；相鄰兩個(gè)圓孔的圓心之間的間距為30cm。本實(shí)用新型適用于水利工程、邊坡工程及基坑工程的巖土支護(hù)。本實(shí)用新型加工簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)，在填土壓力的作用下，可以通過(guò)鋼板樁上的圓孔擠出軟土，不僅節(jié)約了置換軟土的費(fèi)用，而且縮短了施工工期。
【專利說(shuō)明】一種開(kāi)孔鋼板粧
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于巖土工程鋼板樁支護(hù)領(lǐng)域，涉及一種開(kāi)孔鋼板樁。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水利工程和基坑工程的難度在逐漸增大，采用鋼板樁的支護(hù)形式也越來(lái)越多，對(duì)鋼板樁的功能要求也在逐漸提高。
[0003]目前，對(duì)于采用雙層鋼板樁土芯組合圍堰作為止水帷幕的工程，當(dāng)上表層土為軟土?xí)r，需對(duì)軟土進(jìn)行置換，再進(jìn)行堰芯填土，從而形成整體圍堰，起到止水作用。當(dāng)水底有較厚的軟土，無(wú)法進(jìn)行軟土置換或者進(jìn)行置換的費(fèi)用較高時(shí)，如果直接在上層進(jìn)行填土形成整體圍堰，當(dāng)圍堰工作時(shí)，其應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系難以明確，對(duì)實(shí)際工程帶來(lái)安全隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種開(kāi)孔鋼板樁。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種開(kāi)孔鋼板樁，為在鋼板樁垂直方向開(kāi)有一排圓孔，圓孔的圓心位于鋼板樁水平方向的中心。開(kāi)孔形式是采用有限元軟件ANSYS和離散元軟件PFC進(jìn)行數(shù)值分析計(jì)算后確定，通過(guò)對(duì)比分析等面積的方孔和圓孔在相同震動(dòng)荷載作用下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，結(jié)合等面積的方孔和圓孔在相同荷載作用下通過(guò)孔洞的軟土的體積，分析得出在鋼板樁上開(kāi)圓孔和開(kāi)方孔其開(kāi)孔處最大應(yīng)力均超過(guò)鋼板樁的屈服強(qiáng)度，且最大應(yīng)力相差不大，而開(kāi)圓孔鋼板樁擠土的體積較開(kāi)方孔的大，在此基礎(chǔ)上，確定選用開(kāi)圓孔的方式進(jìn)行鋼板樁開(kāi)孔。
[0007]所述的圓孔的直徑優(yōu)選為10cm。開(kāi)孔大小是采用有限元軟件ANSYS計(jì)算開(kāi)圓孔鋼板樁在DZ90A型號(hào)振動(dòng)錘作用下應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行確定的，選用直徑IOcm的圓孔，在DZ90A型號(hào)振動(dòng)錘的打設(shè)過(guò)程鋼板樁開(kāi)孔處最大應(yīng)力控制在屈服應(yīng)力的50%之內(nèi)。
[0008]開(kāi)孔間距是結(jié)合有限元軟件ANSYS、離散元軟件PFC和實(shí)際的工程進(jìn)度及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)確認(rèn)的，在力學(xué)性能不做要求的情況下，孔開(kāi)的越多，其擠土效果越好，但其力學(xué)性能不能滿足，而孔開(kāi)的越多，在堰芯填土較快的情況下，并不是每個(gè)孔都能起到擠土的效果，另夕卜，孔開(kāi)的越多，消耗的費(fèi)用也越多，在結(jié)合工程地質(zhì)和上述因素的情況下，單根鋼板樁垂直方向的開(kāi)孔間距優(yōu)選為相鄰兩個(gè)圓孔的圓心之間的間距為30cm，可以達(dá)到良好的擠土效果O
[0009]開(kāi)孔工藝是采用氧焊切割的工藝進(jìn)行，根據(jù)所確定的開(kāi)孔形式、開(kāi)孔大小和開(kāi)孔間距的基礎(chǔ)上，用尺子進(jìn)行定位后，采用氧焊進(jìn)行切割。
[0010]優(yōu)選的，所述的開(kāi)孔鋼板樁為在鋼板樁的垂直方向開(kāi)有一排直徑為IOcm的圓孔，圓孔的圓心位于鋼板樁水平方向的中心處,相鄰的兩個(gè)圓孔的圓心之間的距離為30cm。
[0011]本實(shí)用新型適用于水利工程、邊坡工程及基坑工程的巖土支護(hù)。
[0012]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果:本實(shí)用新型加工簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)，在填土壓力的作用下，可以通過(guò)鋼板樁上的圓孔擠出軟土，不僅節(jié)約了置換軟土的費(fèi)用，而且縮短了施工工期。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是開(kāi)孔鋼板樁的結(jié)構(gòu)模型圖，I是鋼板樁，2是圓孔。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0015]實(shí)施例1
[0016]—種開(kāi)孔鋼板樁，結(jié)構(gòu)模型圖如圖1所不，在拉森鋼板樁I的垂直方向開(kāi)有一排直徑為IOcm的圓孔2，圓孔2的圓心位于拉森鋼板樁I水平方向的中心處,相鄰的兩個(gè)圓孔2的圓心之間的距離為30cm。所述的拉森鋼板樁I的型號(hào)為拉森IV。
[0017]所述的開(kāi)孔鋼板樁根據(jù)所確定的開(kāi)孔形式、開(kāi)孔大小和開(kāi)孔間距的基礎(chǔ)上，用尺子進(jìn)行定位后，采用氧焊進(jìn)行切割得到，其適用于水利工程、邊坡工程及基坑工程的巖土支護(hù)。
[0018]實(shí)施例2
[0019]東湖通道工程湖中段隧道采用明挖式的施工方法，其中止水圍堰選用雙層拉森鋼板樁加土芯組合的形式，湖底淤泥厚度在1.0m?4.0m之間，如果采用置換的方式將雙層拉森鋼板之間的軟土進(jìn)行處理，不僅施工難度大，費(fèi)用高，而且嚴(yán)重影響施工工期。
[0020]為了解決上述問(wèn)題，本工程采用背水面(即抽水面)鋼板樁開(kāi)孔的方式進(jìn)行擠淤，在雙層鋼板樁之間填土的壓力下，將淤泥通過(guò)鋼板樁孔排出，節(jié)約了置換軟土施工成本2000萬(wàn)左右，而且節(jié)約施工工期30天左右。
[0021]根據(jù)淤泥層的厚度，確定單根鋼板樁的開(kāi)孔位置為水土分界處上部3m處至下部3m處,在垂直6m的距離里,開(kāi)直徑為10cm、相鄰圓心之間間距為30cm的圓孔，圓孔圓心位于鋼板水平方向的中心處。所述的鋼板樁為拉森IV鋼板樁。
[0022]結(jié)果表明開(kāi)孔鋼板樁的擠淤效果較好，且在后期抽水的過(guò)程中，圍堰的整體穩(wěn)定性較好。
[0023]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種開(kāi)孔鋼板樁，其特征在于:在鋼板樁垂直方向開(kāi)有一排圓孔，圓孔的圓心位于鋼板樁水平方向的中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)孔鋼板樁，其特征在于:所述的圓孔的直徑為10cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)孔鋼板樁，其特征在于:相鄰的兩個(gè)圓孔的圓心之間的距離為30cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)孔鋼板樁，其特征在于:在鋼板樁的垂直方向開(kāi)有一排直徑為IOcm的圓孔，圓孔的圓心位于鋼板樁水平方向的中心處，相鄰的兩個(gè)圓孔的圓心之間的距離為30cm。
【文檔編號(hào)】E02D5/04GK203625884SQ201320862030
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】張安政, 柳志平, 謝學(xué)彬, 賈瑞華, 徐順平, 徐朝政, 李長(zhǎng)江 申請(qǐng)人:張安政