一種鋼箱混凝土抗滑樁結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種抗滑樁結構，尤其涉及一種適用于軟質巖石地區(qū)地震搶險滑坡加固工程，以及鐵路、公路軟質巖石地區(qū)深路塹施工過程中形成的工程滑坡的鋼箱混凝土抗滑樁結構。其截面呈多邊形的鋼箱體內沿縱向的適配位置設有隔板；該隔板將鋼箱體分成兩個區(qū)域，其中一個區(qū)域內填充混凝土；另一個區(qū)域內沿縱向均布設有若干個加勁肋組合。本發(fā)明的鋼箱混凝土抗滑樁具有施工速度快、結構尺寸小、承載能力高、抗震性能好的優(yōu)點，用于軟質巖石地區(qū)滑坡治理可降低成本，經濟效益顯著，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】一種鋼箱混凝土抗滑粧結構

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抗滑樁結構，尤其涉及一種適用于軟質巖石地區(qū)地震搶險滑坡加固工程，以及鐵路、公路軟質巖石地區(qū)深路塹施工過程中形成的工程滑坡的鋼箱混凝土抗滑樁結構。

【背景技術】
[0002]抗滑樁的抗滑作用主要是利用滑坡滑動面以下穩(wěn)定巖層的錨固作用和被動抗力來平衡滑坡下滑推力。隨著我國進入地震活躍期，地震導致的各種滑坡地質災害發(fā)生越來越頻繁，治理滑坡成為一項越來越重要的工程。與其它抗滑工程，如抗滑擋土墻、錨桿等相t匕，抗滑樁具有抗滑動能力強、適用范圍廣等特點，特別適用于治理滑動面較深的大型滑坡。與抗滑擋土墻相比，抗滑樁更具有開挖體積小、對滑坡穩(wěn)定性和地質環(huán)境破壞性小、不易惡化滑坡狀態(tài)、可以多個抗滑樁同時施工、施工安全簡便、工期短等多方面的突出優(yōu)點，成為滑坡地質災害治理中的一種主要方法。
[0003]當抗滑樁用于滑動面較深的大型軟質巖石地區(qū)的滑坡時，需要克服滑坡上部滑動區(qū)內土體產生的巨大推力，除了要保證抗滑樁自身的承載力、變形要求外，還要滿足抗壓區(qū)軟巖的強度要求。如果采用鋼筋混凝土樁，往往需要將樁的截面設計得較大，樁間距設計得較小，這樣將造成抗滑樁混凝土的用量過多。若采用鋼樁，則需要大量鋼材，工程造價昂貴。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種既適用于軟質巖石地區(qū)地震搶險滑坡加固工程，又適用于鐵路、公路軟質巖石地區(qū)深路塹施工形成的工程滑坡的鋼箱體混凝土抗滑樁結構，達到良好的結構受力性能和抗震性能，減小混凝土用量、提高結構的承載力和剛度，且便于快速施工、搶險，成本低的一種鋼箱混凝土抗滑樁結構。
[0005]本發(fā)明的目的是通過如下的技術方案實現(xiàn)的:
一種鋼箱混凝土抗滑樁結構，其截面呈多邊形的鋼箱體內沿縱向的適配位置設有隔板；該隔板將鋼箱體分成兩個區(qū)域，其中一個區(qū)域內填充混凝土 ；另一個區(qū)域內沿縱向均布設有若干個加勁肋組合。
[0006]所述的加勁肋組合由兩塊板式加勁肋構成，且從鋼箱體一側到隔板一側呈八字形設置。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下述優(yōu)點效果:
1、本發(fā)明充分利用了鋼箱體抗拉強度高、延性好和混凝土抗壓強度高的優(yōu)良特性以及兩者在受力過程中的相互作用。一方面，外層鋼箱體能有效約束內部混凝土，可以明顯改善混凝土材料的工作狀態(tài)，使其在側向約束下充分發(fā)揮抗壓強度。同時，利用鋼箱體抵抗拉力，利用了鋼材塑性高、強度大的優(yōu)勢。另一方面，內部混凝土的存在又對外層鋼箱體起到很好的支承作用，可以提高鋼箱體抵抗彎曲變形和屈曲的能力，從而保證兩種材料性能的充分發(fā)揮。
[0008]2、采用鋼箱體代替鋼筋束，用以抵抗抗滑樁截面上受到的拉力，充分發(fā)揮了鋼材的抗拉性能，可以減小抗滑樁截面尺寸。同時，為了防止外層鋼箱體因壓力過大發(fā)生局部失穩(wěn)，在鋼箱體與內隔板之間未填充混凝土一側沿鋼箱體長間斷地設置呈八字形分布的加勁肋，與使用單一材料的鋼樁相比，鋼箱體混凝土抗滑樁減少了鋼材用量，降低了工程造價。
[0009]3、在鋼箱混凝土抗滑樁截面的受壓區(qū)，外層鋼箱體與內隔板之間填充混凝土，充分利用了混凝土抗壓強度高的特點，并且，由于外層鋼箱體和內隔板對混凝土起到了套箍效應，使得混凝土處于三向受壓的良好工作狀態(tài)，同時也利用內填混凝土對外層鋼箱體的支撐作用增強了鋼箱體的局部穩(wěn)定性。與鋼筋混凝土抗滑樁相比，提高了混凝土的利用率，降低了混凝土用量，增強了抗滑樁的承載力。
[0010]4、鋼箱混凝土抗滑樁具有較好的抗震性能。鋼箱體能夠有效抵抗各個方向的地震力在抗滑樁截面上產生的拉應力。同時，在外層鋼箱體內填充混凝土，鋼箱體對混凝土有多方向的約束作用，避免內部混凝土在地震力往復作用下出現(xiàn)裂縫開展以及破碎、滑移、剝落的現(xiàn)象，大大增強了抗滑樁的抗震能力。
[0011]5、發(fā)明省去了傳統(tǒng)鋼筋混凝土抗滑樁施工中修建混凝土護壁、綁扎大量鋼筋束的手工勞動，外層鋼箱體焊接并吊裝就位后，可以成為澆筑混凝土的模板，利用混凝土泵送技術澆筑混凝土，省去了在鋼筋混凝土抗滑樁施工中的模板搭設工序，施工簡便、快捷。
[0012]下面就軟質巖石滑坡特別是軟、硬巖交互成層時，軟巖通常成為軟弱滑動面的情況進行說明。例如:軟弱滑動面埋深距地面10m，傾角30°，滑動面長度40m。采用本發(fā)明與現(xiàn)有技術不同形式抗滑樁時，對樁頂最大位移、抗滑樁的工程量及工程造價進行對比:
(I)當采用混凝土抗滑樁作為該滑坡的支擋結構時，單根樁的截面為3mX3m，樁長度為20m，最大位移出現(xiàn)在樁頂部，其最大位移量20mm?；炷量够瑯豆こ塘?混凝土 180m3，鋼筋2.85t，相應的工程造價為7.98萬元。
[0013](2)當采用鋼箱混凝土抗滑樁作為該滑坡的支擋結構時，單根樁的截面為1.8mX 1.8m,鋼箱體長度為20m，鋼箱體頂部最大位移量12mm。鋼箱體混凝土抗滑樁工程量:混凝土 32.40 m3，鋼材12.89t，相應的工程造價為6.39萬元。
[0014]通過以上對比數(shù)據(jù)，可以看出，與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土抗滑樁相比，鋼箱混凝土抗滑樁充分發(fā)揮了外層鋼箱體抗拉強度高以及內部混凝土抗壓強度高的特點，增強了抗滑樁的承載力，減小了抗滑樁的截面尺寸。并且，由于外層鋼箱體和內隔板對混凝土起到了套箍效應，使得混凝土處于三向受壓的良好工作狀態(tài)，提高了混凝土的利用率，降低了混凝土用量，進而降低了工程造價。同時，鋼箱混凝土抗滑樁具有側向剛度大的優(yōu)點，在相同的荷載條件下，其樁頂側移更小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種鋼箱混凝土抗滑樁結構的立體結構示意圖；
圖2是本發(fā)明圖1的A-A截面示意圖。
[0016]圖中:鋼箱體1，混凝土 2，隔板3，加勁肋組合4。

【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行進一步的詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不受具體的實施例所限制，以權利要求書為準，另外，以不違背本發(fā)明技術方案的前提下，對本發(fā)明所做的本領域普通技術人員容易實現(xiàn)的任何改動或改變都能落入本發(fā)明的權利要求范圍之內。
[0018]實施例1
如圖1、2所示的本發(fā)明一種鋼箱混凝土抗滑樁結構，其截面呈四邊形的鋼箱體I內沿縱向的適配位置焊接有隔板3，隔板3長度與鋼箱體I相同；該隔板3將鋼箱體I分成兩個區(qū)域，其中一個區(qū)域內填充混凝土 2 ;另一個區(qū)域內沿縱向有間隔且均布焊接若干個加勁肋組合4。所述的加勁肋組合4由兩塊板式加勁肋構成，且從鋼箱體I 一側到隔板3 —側呈八字形設置。
[0019]實施例2
如圖1、2所示的本發(fā)明一種鋼箱混凝土抗滑樁結構，其截面呈梯形的鋼箱體I內沿縱向的適配位置焊接有隔板3，其它同實施例1。
[0020]實施例3
如圖1、2所示的本發(fā)明一種鋼箱混凝土抗滑樁結構，其截面呈平行四邊形的鋼箱體I內沿縱向的適配位置焊接有隔板3，其它同實施例1。
[0021]具體應用時:
如圖1、2所示，先焊接外層鋼箱I的三側鋼板，然后在兩側面鋼板之間焊接內部隔板3，并在內部隔板3上焊接兩塊呈八字形分布的加勁肋組合4，最后焊接外層鋼箱體I的最后一側鋼板。當抗滑樁長度超過吊車起吊高度或起吊噸位時，需要按照上述制備過程將鋼箱體分段加工，并分段吊裝，待上一段制備好的鋼箱體吊裝就位后，將其固定在樁口處，與新吊裝就位的下一段制備好的鋼箱體進行焊接連接。當全部分段制備好的鋼箱體連接完成之后，在隔板與鋼箱體之間澆筑混凝土層2，待混凝土層凝固之后即形成鋼箱混凝土抗滑樁結構。
[0022]本發(fā)明的鋼箱混凝土抗滑樁具有施工速度快、結構尺寸小、承載能力高、抗震性能好的優(yōu)點，用于軟質巖石地區(qū)滑坡治理可降低成本，經濟效益顯著，具有廣闊的應用前景。
【權利要求】
1.一種鋼箱體混凝土抗滑樁結構，其特征在于:截面呈多邊形的鋼箱體(I)內沿縱向的適配位置設有隔板(3);該隔板(3)將鋼箱體(I)分成兩個區(qū)域，其中一個區(qū)域內填充混凝土(2);另一個區(qū)域內沿縱向均布設有若干個加勁肋組合(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鋼箱體混凝土抗滑樁結構，其特征在于:所述的加勁肋組合(4)由兩塊板式加勁肋構成，且從鋼箱體(I) 一側到隔板(3) —側呈八字形設置。
【文檔編號】E02D17/20GK104264693SQ201410492387
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權日:2014年9月24日
【發(fā)明者】陸征然, 郭超, 齊寶庫, 劉光臣, 李慧玲 申請人:沈陽建筑大學