一种混凝土护坡桩基础均衡传力装置及施工方法与流程

文档序号:15182525发布日期:2018-08-17 06:05阅读:227来源:国知局

本发明涉及水利工程消能设施领域,更具体地说,涉及一种混凝土护坡桩基础均衡传力装置及施工方法。



背景技术:

水利工程的安全运行与下游消能设施的效能效果关系密切,汛期来水流量大,水流流速较快,对下游的消能防冲设施产生不利影响。设计中,常在消力池上游设有缓坡段以连接上游泄水建筑物,来减少水流对下游底板的冲刷,保障消力池的正常使用。在实际施工过程中,该连接段的施工质量往往与基础桩基的连接效果有关。地下桩基与缓坡段呈一定夹角,处理不当便产生应力集中现象,不利于消能设施的稳定运行。尤其在洪水来临时,底板与桩基连接部位应力过大,对稳定极为不利,常常出现底板被掀翻等情况的发生,影响工程运行。本发明提供一种能均匀传递混凝土护坡受力的装置,主要应用于水利工程消能设施中,保证桩基础均匀承受上层混凝土板施加的荷载。



技术实现要素:

有鉴于此,为解决上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种混凝土护坡桩基础均衡传力装置及施工方法,主要应用于水利工程消能设施中,保证桩基础均匀承受上层混凝土板施加的荷载。

为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:

一种混凝土护坡桩基础均衡传力装置,包括承力镀锌钢板和传力钢筋,所述传力钢筋设置有多组,且长度不同、顶端均为斜面,所述承力镀锌钢板设置在所述传力钢筋的顶端;每组所述传力钢筋按照由短至长依次固定在护坡桩上,且每一列及每一排的所述传力钢筋的顶端连成直线。

进一步的,每根所述传力钢筋的下端均设有连接钢板,所述连接钢板上铺设有混凝土,与所述护坡桩浇筑为一体。

进一步的,所述传力钢筋顶端的斜面与水平面的夹角为20~50°。

进一步的,所述承力镀锌钢板上设有贯穿所述承力镀锌钢板的第一螺孔,所述传力钢筋的顶端向下沿着轴线方向设有第二螺孔,螺栓穿过第一螺孔和第二螺孔将所述承力镀锌钢板与所述传力钢筋连接。

进一步的,所述承力镀锌钢板上设有贯穿所述承力镀锌钢板的通孔,所述通孔内紧贴孔壁设置有钎料,所述传力钢筋穿过所述通孔与所述承力镀锌钢板焊接为一体,且所述传力钢筋的顶端与所述承力镀锌钢板的上表面平齐。

进一步的,所述承力镀锌钢板与水平面的夹角等于所述传力钢筋顶端的斜面与水平面的夹角。

进一步的,所述螺栓与所述承力镀锌钢板之间设有楔形垫片。

进一步的,所述钎料的厚度等于所述通孔与所述传力钢筋的半径差。

一种混凝土护坡桩基础均衡传力装置的施工方法,包括以下步骤:

(1)先根据传力装置所承受的压力计算出需要的承力镀锌钢板面积及传力钢筋数量、尺寸,并设计好传力钢筋在承力镀锌钢板上的安装固定位置;

(2)根据步骤(1)中计算结果将传力钢筋按照由短至长的顺序依次固定在承力镀锌钢板上,形成支撑构件,固定方法为:在承力镀锌钢板上需要固定传力钢筋的位置处打出贯穿承力镀锌钢板的第一螺孔,在传力钢筋顶端向下沿着轴线方向打出第二螺孔;在承力镀锌钢板上表面的第一螺孔位置处放置楔形垫片,并用螺栓依次穿过楔形垫片、第一螺孔和第二螺孔将传力钢筋固定在承力镀锌钢板上;

(3)再将固定有传力钢筋的承力镀锌钢板支撑构件与护坡桩固定连接:先将护坡桩表面凿毛20~22mm至粗骨料露出一半,再将传力钢筋下端的连接钢板水平放置在护坡桩上;然后在连接钢板上铺设与护坡桩同标号的混凝土,并进行振捣、养护,与护坡桩浇筑为一体;

(4)在养护期间观察并测试支撑构件是否发生位移,并及时纠偏,保证支撑构件与护坡桩的连接质量。

一种混凝土护坡桩基础均衡传力装置的施工方法,包括以下步骤:

(1)先根据传力装置所承受的压力计算出需要的承力镀锌钢板面积及传力钢筋数量、尺寸,并设计好传力钢筋在承力镀锌钢板上的安装固定位置;

(2)根据步骤(1)中计算结果将传力钢筋按照由短至长的顺序依次固定在承力镀锌钢板上,形成支撑构件,固定方法为:在承力镀锌钢板上需要固定传力钢筋的位置处打出贯穿承力镀锌钢板的通孔,通孔内紧贴孔壁设置钎料;将传力钢筋顶端插入通孔,沿垂向焊接在承力镀锌钢板上;

(3)再将固定有传力钢筋的承力镀锌钢板支撑构件与护坡桩固定连接:先将护坡桩表面凿毛20~22mm至粗骨料露出一半,再将传力钢筋下端的连接钢板水平放置在护坡桩上;然后在连接钢板上铺设与护坡桩同标号的混凝土,并进行振捣、养护,与护坡桩浇筑为一体;

(4)在养护期间观察并测试支撑构件是否发生位移,并及时纠偏,保证支撑构件与护坡桩的连接质量。

本发明的有益效果是:本发明提供的是一种混凝土护坡桩基础均衡传力装置及施工方法,均衡传力装置包括承力镀锌钢板和传力钢筋,承力镀锌钢板设置在传力钢筋的顶端,传力钢筋设置有多组,且长度不同、顶端均为斜面,每组传力钢筋按照由短至长依次固定在护坡桩上,且每一列及每一排的所述传力钢筋的顶端连成直线,可根据传力装置所承受的压力计算出传力钢筋的设置个数,合理排布传力钢筋的位置,可以均衡传递衔接段底板与桩基之间的受力,解决缓坡段混凝土底板桩基受力不均、应力集中的问题,消除安全隐患;

在传力装置的施工过程中,一是在传力钢筋的下端均设有连接钢板,并在连接钢板上铺设有混凝土,与所述护坡桩浇筑为一体,可增大构件刚度,保证工程质量;二是在传力钢筋与承力镀锌钢板的连接固定过程中,既可采用螺栓紧固,又可采用焊接方式,在焊接时,在承力镀锌钢板上需要固定传力钢筋的位置处打出贯穿承力镀锌钢板的通孔,通孔内紧贴孔壁设置钎料,将传力钢筋顶端插入通孔,沿垂向焊接在承力镀锌钢板上,不仅能够保证工程缓坡段关键部位的施工质量,增强桩基础稳定性,而且可降低施工难度;两种连接方式均可保证构件与缓坡段混凝土板的连接质量,解决缓坡段混凝土底板桩基受力不均、应力集中的问题,避免出现底板被掀翻等情况的发生,消除安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明均衡传力装置的结构示意图;

图2为本发明实施例1中均衡传力装置的主视图;

图3为本发明实施例2中均衡传力装置的主视图;

附图标记:1、承力镀锌钢板,101、第一螺孔,102、第二螺孔,103、通孔,2、传力钢筋,3、护坡桩,4、连接钢板,5、螺栓,6、钎料,7、楔形垫片,8、混凝土。

具体实施方式

下面给出具体实施例,对本发明的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本发明技术方案为前提的最佳实施例,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种混凝土护坡桩基础均衡传力装置,如图1所示,包括承力镀锌钢板1和传力钢筋2,所述传力钢筋2设置有多组,且长度不同、顶端均为斜面,所述承力镀锌钢板1设置在所述传力钢筋2的顶端;每组所述传力钢筋2按照由短至长依次固定在护坡桩3上,且每一列及每一排的所述传力钢筋2的顶端连成直线;合理排布传力钢筋的位置,可以均衡传递衔接段底板与桩基之间的受力,解决缓坡段混凝土底板桩基受力不均、应力集中的问题,消除安全隐患。

进一步的,每根所述传力钢筋2的下端均设有连接钢板4,所述连接钢板4上铺设有混凝土8,与所述护坡桩3浇筑为一体,可增大构件刚度,保证工程质量,增强桩基础稳定性,而且可降低施工难度。

进一步的,所述传力钢筋2顶端的斜面与水平面的夹角为20~50°。

进一步的,所述承力镀锌钢板1上设有贯穿所述承力镀锌钢板1的第一螺孔101,所述传力钢筋2的顶端向下沿着轴线方向设有第二螺孔102,螺栓5穿过第一螺孔101和第二螺孔102将所述承力镀锌钢板1与所述传力钢筋2连接,所述螺栓5与所述承力镀锌钢板1之间设有楔形垫片7;通过在传力钢筋2内设置螺孔,并设置楔形垫片7,可完成承力镀锌钢板1与传力钢筋2之间的紧密连接,避免产生过大的连接缝隙,减少连接处受外部环境如雨水、大风等恶劣天气对其的冲刷腐蚀所引发的不良影响,提高承力镀锌钢板1与传力钢筋2的稳固性,保证工程缓坡段关键部位的施工质量。

进一步的,所述承力镀锌钢板1与水平面的夹角等于所述传力钢筋2顶端的斜面与水平面的夹角。

一种混凝土护坡桩基础均衡传力装置的施工方法,包括以下步骤:

(1)先根据传力装置所承受的压力计算出需要的承力镀锌钢板面积及传力钢筋数量、尺寸,并设计好传力钢筋在承力镀锌钢板上的安装固定位置;

(2)根据步骤(1)中计算结果将传力钢筋按照由短至长的顺序依次固定在承力镀锌钢板上,形成支撑构件,固定方法如下:

结合图2所示,在承力镀锌钢板上需要固定传力钢筋的位置处打出贯穿承力镀锌钢板的第一螺孔,在传力钢筋顶端向下沿着轴线方向打出第二螺孔;在承力镀锌钢板上表面的第一螺孔位置处放置楔形垫片,并用螺栓依次穿过楔形垫片、第一螺孔和第二螺孔将传力钢筋固定在承力镀锌钢板上;

(3)再将固定有传力钢筋的承力镀锌钢板支撑构件与护坡桩固定连接:先将护坡桩表面凿毛20~22mm至粗骨料露出一半,再将传力钢筋下端的连接钢板水平放置在护坡桩上;然后在连接钢板上铺设与护坡桩同标号的混凝土,并进行振捣、养护,与护坡桩浇筑为一体;

(4)在养护期间观察并测试支撑构件是否发生位移,并及时纠偏,保证支撑构件与护坡桩的连接质量。

实施例2

一种混凝土护坡桩基础均衡传力装置,如图1所示,包括承力镀锌钢板1和传力钢筋2,所述传力钢筋2设置有多组,且长度不同、顶端均为斜面,所述承力镀锌钢板1设置在所述传力钢筋2的顶端;每组所述传力钢筋2按照由短至长依次固定在护坡桩3上,且每一列及每一排的所述传力钢筋2的顶端连成直线。

进一步的,每根所述传力钢筋2的下端均设有连接钢板4,所述连接钢板4上铺设有混凝土8,与所述护坡桩3浇筑为一体,可增大构件刚度,保证工程质量,增强桩基础稳定性,而且可降低施工难度。

进一步的,所述传力钢筋2顶端的斜面与水平面的夹角为20~50°。

进一步的,所述承力镀锌钢板1上设有贯穿所述承力镀锌钢板1的通孔103,所述通孔103内紧贴孔壁设置有钎料6,所述传力钢筋2穿过所述通孔103与所述承力镀锌钢板1焊接为一体,且所述传力钢筋2的顶端与所述承力镀锌钢板1的上表面平齐;采用该种方式焊接,可提高焊接的均匀性,避免产生贯穿性焊缝,引起连接部位受力不均,不仅能够保证工程缓坡段关键部位的施工质量,增强桩基础稳定性,而且可降低施工难度;

进一步的,所述承力镀锌钢板1与水平面的夹角等于所述传力钢筋2顶端的斜面与水平面的夹角。

进一步的,所述钎料6的厚度等于所述通孔103与所述传力钢筋2的半径差,所述钎料6表面涂覆有钎剂层。

一种混凝土护坡桩基础均衡传力装置的施工方法,包括以下步骤:

(1)先根据传力装置所承受的压力计算出需要的承力镀锌钢板面积及传力钢筋数量、尺寸,并设计好传力钢筋在承力镀锌钢板上的安装固定位置;

(2)根据步骤(1)中计算结果将传力钢筋按照由短至长的顺序依次固定在承力镀锌钢板上,形成支撑构件,固定方法如下:

结合图3所示,在承力镀锌钢板上需要固定传力钢筋的位置处打出贯穿承力镀锌钢板的通孔,通孔内紧贴孔壁设置钎料;将传力钢筋顶端插入通孔,沿垂向焊接在承力镀锌钢板上;焊接完毕后在传力钢筋与通孔焊接处镀一层防腐蚀金属层,避免雨水等外界因素对连接处造成腐蚀,引起连接处安定性不良;

(3)再将固定有传力钢筋的承力镀锌钢板支撑构件与护坡桩固定连接:先将护坡桩表面凿毛20~22mm至粗骨料露出一半,再将传力钢筋下端的连接钢板水平放置在护坡桩上;然后在连接钢板上铺设与护坡桩同标号的混凝土,并进行振捣、养护,与护坡桩浇筑为一体;

(4)在养护期间观察并测试支撑构件是否发生位移,并及时纠偏,保证支撑构件与护坡桩的连接质量。

以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会根据实际情况有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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