专利名称：桩基码头用的带浮筒的竖向承载桩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种桩基码头用的带浮筒的竖向承载桩。属于港口、海岸和海洋工程领域中的建筑结构件。
背景技术：
竖向承载桩在港口、海岸和海洋工程中应用非常广泛，如桩基码头、桩基海洋平台等，且单根桩基提供的竖向承载力从数百吨到近二千吨。对于大承载力的桩，一般为钢质圆管桩，直径在1m以上，入土深度达30m～50m。要提高桩的承载力，一般采用的方法是增加桩的直径，或者增加桩的长度，这两种方法一方面需要增加桩的材料用量，另一方面打桩力也要加大，会导致制桩和打桩费用的增加。当桩过粗或过长时，打桩还有困难。
大型深水桩基码头中要求桩基的承载力较大，并且这种桩基位于水中的自由段较长，如果将位于水中的桩段体积加大，使其提供浮力，这样就可以增加桩的竖向承载力。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种桩基码头用的带浮筒的竖向承载桩，通过桩身段的浮筒提供的浮力可有效地提高桩的竖向承载力。
为达到上述目的，本实用新型是通过下述技术方案加以实现的桩基码头用的带浮筒的竖向承载桩，钢质的圆管桩身由桩头段、水中段和入土段组成，其特征在于，在桩身水中段制有一直径为桩身直径的2～8倍的同心圆外套筒，套筒的两端以圆锥面板与桩身连接，套筒与桩身构成一密封舱，在两端的圆锥面连接板上设有可开关的通孔，在套筒壁与桩身之间设有横向和竖向的连接支撑板或支撑杆。
本实用新型的优越性在于通过水中桩身段的浮筒提供的浮力可有效地提高桩的竖向承载力，实施简便。
以下结合附图对本实用新型加以说明。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的横断面图。
图中1为桩头段，2为水中桩身段，3为外套筒，4为入土段，5为底部通孔，6为底端圆锥面连接板，7为竖向连接板，8为横向连接板，9为顶端圆锥面连接板，10为上部通孔。
具体实施方式
本实用新型一个实施例如下如
图1和图2所示的桩基码头用的带浮筒的竖向承载桩，由钢质圆管桩身和外套筒构成，外套筒将水中桩身段包围，套筒的底端和顶端均用圆锥面钢板与桩身连接，使桩身和套筒之间构成一密封舱，在底端圆锥面连接板的底部和顶端圆锥面连接板的顶部设有可开关的通孔，在桩身和套筒之间设有3层每层4块共12块竖向矩形连接板和4层每层4块共16块横向扇形连接板。
上述圆管桩身直径1.4m，水中桩身段长20m，入土段长28m，外套筒直径6m，顶端和底端的圆锥面高度各2m，中间外套筒高度16m，该桩位于粘土层和沙土层的混合地基中，桩的入土段提供的竖向设计承载力约为6000kN，由浮筒产生的浮力约为4630kN，则该桩的总设计承载力为10630kN，浮力提供的承载力为桩基入土段提供的承载力的77％，当外套筒直径加大时，该比率还可以提高。可见浮筒的浮力在桩的竖向承载力中可占较高的比率。
由于土体参数的不准确性，设计中使用桩的入土段提供的竖向承载力时，必需考虑2～3倍的安全系数，当承受动荷载时，该安全系数还要高。而浮力提供的竖向承载力是确定的，使用时不需考虑安全系数。对于要求提供大的竖向承载力而常规桩难以满足要求时，利用本实用新型桩是非常有效的。虽然建造浮筒会增加材料用量，但在提供同等竖向承载力的情况下，带浮筒的竖向承载桩比常规桩的入土段长度短，或桩身直径小，这样也节省部分材料，另外打桩也容易。还有在水中桩身外侧设套筒和连接板后，桩身的抗弯能力加强，上部桩身的壁厚或者直径也可大幅度地降低。这些均会使本实用新型桩材料用量的增加幅度减小。
在打桩施工过程中，将上部和底部的通孔打开，让水进入到浮筒内，这样不增加打桩的难度。当打桩到位后，或者桩上作用有一定的竖向荷载之后，通过上部的通孔向浮筒中充气，将浮筒中的水从底部通孔中挤出，至浮筒中的水全部被排除后，将上部和底部的通孔关闭密封。
权利要求1.一种桩基码头用的带浮筒的竖向承载桩，钢质的圆管桩身由桩头段、水中段和入土段组成，其特征在于，在桩身水中段制有一直径为桩身直径的2～8倍的同心圆外套筒，套筒的两端以圆锥面板与桩身连接，套筒与桩身构成一密封舱，在两端的圆锥面连接板上设有可开关的通孔，在套筒壁与桩身之间设有横向和竖向的连接支撑板或支撑杆。
专利摘要本实用新型公开了一种桩基码头用的带浮筒的竖向承载桩。钢质的圆管桩身由桩头段、水中段和入土段组成，在桩身水中段制有一直径为桩身直径的2～8倍的同心圆外套筒，套筒的两端以圆锥面板与桩身连接，套筒与桩身构成一密封舱，在两端的圆锥面连接板上设有可开关的通孔，在套筒壁与桩身之间设有横向和竖向的连接支撑板或支撑杆。本实用新型通过水中桩身段的浮筒提供的浮力可有效地提高桩的竖向承载力，实施简便。
文档编号E02D5/48GK2589514SQ0228963
公开日2003年12月3日 申请日期2002年12月2日 优先权日2002年12月2日
发明者别社安 申请人:天津大学