一种加强型钢管桩或钢立柱的制作方法

文档序号:2290601阅读:1068来源:国知局
一种加强型钢管桩或钢立柱的制作方法
【专利摘要】一种加强型钢管桩或钢立柱,包括圆形钢管,所述的圆形钢管的外壁上对称连接两个槽型外包加强端,且每个槽型外包加强端的两边分别与圆形钢管的外壁相切。本实用新型的具有径向刚度大、轴心受压稳定性好和压缩变形小,以及具有比较好的抗冲击行等优点,应用于工程建设施工领域,既能保证结构的整体性和安全性,又能够节约资源,具有较高的推广和利用价值。
【专利说明】一种加强型钢管粧或钢立柱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建设工程领域的桥梁工程施工领域,尤其涉及一种用于建设工程施工的钢管桩或钢立柱。
【背景技术】
[0002]钢管桩和钢立柱作为筒式钢管结构,被广泛应用于工程建设临时桩基础和大型的承重结构的立柱,其中钢管桩作为一种基础形式,被广泛应用于跨海大桥的钢便桥基础、长江大桥水上施工平台的基础,以及水上钻孔施工的钢护筒。钢立柱作为一种轴心受压杆件,被应用于连续梁桥的O号块支架、钢管拱桥的拱脚段和横梁支架、斜拉桥和悬索桥主塔下横梁中横梁支架结构中。现有应用比较广泛的钢管桩和钢立柱均为圆形筒式结构,在进行结构计算分析时,钢管截面主要考虑钢管的截面积、惯性矩和回转半径的物理参数,主要验算钢管的轴心抗压强度和横向弯曲稳定性,钢管作为一种圆形薄壁截面,截面的受压稳定较好,但满足轴心抗压强度和横向弯曲稳定性以后,钢管截面的尺寸就比较大,加上管壁比较薄,这就使钢管桩(钢立柱)环形刚度变得比较小,在运输和安装期间极易发生环环向变形,直接影响到结构使用,若想增加钢管的环刚度势必要增加钢管的壁厚,但这样又会用钢量的大大增加,加大施工成本和资源的占用。在这种情况下,如何增加比较少的用钢量而使钢管截面变小、径向刚度大幅增加,是一个值得工程技术人员进一步探讨的技术问题。

【发明内容】

[0003]本实用新型就是针对如何提高圆形钢管桩(钢立柱)的环刚度、减少圆形钢管的尺寸、增加的用钢量相对较小的问题,提出的一种加强型的钢管桩或钢立柱。
[0004]本实用新型的技术方案是:包括圆形钢管,所述圆形钢管的外壁上对称连接两个槽型外包加强端,且每个槽型外包加强端的两边分别与圆形钢管的外壁相切,从而形成了一个复合截面的结构。因为圆形钢管有相对方向的槽型外包加强端的约束,径向刚度变大,使得复合截面的轴心受压的横向弯曲稳定性有较大的提升,同时因为有槽型外包加强端的加入,使得复合截面的总面积也有较大的提高,在总承压面积相同的情况下,与单一的采用圆形截面相比,复合截面的钢管截面尺寸可以相应减小。
[0005]上述方案可进一步改进为:
[0006]所述的槽型外包加强端中的槽型为下底开口的等腰梯形槽,且等腰梯形槽的槽口两边分别与圆形钢管的外壁相切。
[0007]所述的圆形钢管的直径为600mm?1800mm。。
[0008]所述槽型外包加强端由钢板焊接制作或者钢板冲压成型。
[0009]所述的圆形钢管是直缝焊接钢管或螺旋焊接钢管。
[0010]所述的圆形钢管与槽型外包加强端之间采用焊接方式连接。多节钢管桩之间采用平缝焊接或法兰连接的方式。
[0011]本实用新型与常用的圆形钢管桩和钢立柱相比,具有以下显著优点:[0012](I)在总侧向摩擦面积和轴向承压面积相同的情况下,因为有相对方向的槽型外包加强圈的约束,大大提高了钢管桩和钢立柱的径向刚度。通过实验研究分析证明,在轴压载荷和环形荷载作用下,钢管的端部加强能减小钢管的径向变形,提高整体稳定性,并能更好地传递载荷,对提高钢管桩和钢立柱的压缩性能有利。
[0013](2)加强型钢管桩和钢立柱,因为槽型外包加强端的存在,具有一定抗冲击作用,可以抵御水中和其他意外的水平冲击荷载,保证结构的整体稳定性。
[0014]综上所述,本实用新型的一种加强型钢管桩和钢管柱具有径向刚度大、轴心受压稳定性好和压缩变形小,以及具有比较好的抗冲击行等优点,应用于工程建设施工领域,既能保证结构的整体性和安全性,又能够节约资源,具有较高的推广和利用价值。
【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1加强型钢管桩或钢立柱构造三维示意图;
[0016]图2加强型钢管桩或钢立柱立面示意图;
[0017]图3加强型钢管桩或钢立柱平面示意图。
[0018]图中:1、圆形钢管;2、槽型外包加强端。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图,对本实用新型的实施方式作进一步说明,但不作为本实用新型的限定。
[0020]本实用新型一种加强型钢管桩和钢立柱,由圆形钢管I和槽型外包加强端2组成。
[0021]加强型钢管桩和钢管柱的制作和现场安装过程如下:
[0022]第一步:在钢结构车间采用直缝卷板机或螺旋式卷管机,制作圆形钢管I ;
[0023]第二步:按照尺寸匹配原则,确定槽型外包加强端2的尺寸,用钢板拼接工艺或者整块钢板冲压工艺制作槽型外包加强端2 ;
[0024]第三步:按照图1和图3的组拼方式,按照相对的方向,组拼圆形钢管I和2个槽型外包加强端2。组拼时,先用电焊的方式临时固定,然后按照两侧对称施焊的原则,将两侧的槽型外包加强端2与圆形钢管I之间焊接起来,要求焊缝饱满,不得夹渣或漏焊。
[0025]第四步:现场安装时,多节加强型钢管桩和钢管柱之间采用平缝焊接方式,或采用法兰连接的方式。
[0026]除本说明书所述的技术特征外,均为本专业技术人员的已知技术。
【权利要求】
1.一种加强型钢管桩或钢立柱,包括圆形钢管,其特征在于:所述圆形钢管的外壁上对称连接两个槽型外包加强端,且每个槽型外包加强端的两边分别与圆形钢管的外壁相切。
2.根据权利要求1所述的加强型钢管桩或钢立柱,其特征在于:所述的槽型外包加强端中的槽型为下底开口的等腰梯形槽,且等腰梯形槽的槽口两边分别与圆形钢管的外壁相切。
3.根据权利要求1所述的加强型钢管桩或钢立柱,其特征在于:所述的圆形钢管的直径为 600_ ?1800mm。
4.根据权利要求1-3任一所述的加强型钢管桩或钢立柱,其特征在于:所述槽型外包加强端由钢板焊接制作或者钢板冲压成型。
5.根据权利要求4所述的加强型钢管桩或钢立柱,其特征在于:所述的圆形钢管是直缝焊接钢管或螺旋焊接钢管。
6.根据权利要求5所述的加强型钢管桩或钢立柱,其特征在于:所述的圆形钢管与槽型外包加强端之间采用焊接方式连接。
【文档编号】E01D19/00GK203530961SQ201320662486
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】李晓明, 于景武 申请人:赤峰宏基建筑(集团)有限公司
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