一种钢箱体混凝土抗滑桩结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种抗滑桩结构，尤其涉及一种适用于软质岩石地区地震抢险滑坡加固工程，以及铁路、公路软质岩石地区深路堑施工过程中形成的工程滑坡的钢箱体混凝土抗滑桩结构。其截面呈多边形的钢箱体内沿纵向的适配位置设有隔板；该隔板将钢箱体分成两个区域，其中一个区域内填充混凝土；另一个区域内沿纵向均布设有若干个加劲肋组合。本实用新型的钢箱体混凝土抗滑桩具有施工速度快、结构尺寸小、承载能力高、抗震性能好的优点，用于软质岩石地区滑坡治理可降低成本，经济效益显著，具有广阔的应用前景。
【专利说明】一种钢箱体混凝土抗滑粧结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种抗滑桩结构，尤其涉及一种适用于软质岩石地区地震抢险滑坡加固工程，以及铁路、公路软质岩石地区深路堑施工过程中形成的工程滑坡的钢箱体混凝土抗滑桩结构。
【背景技术】
[0002]抗滑桩的抗滑作用主要是利用滑坡滑动面以下稳定岩层的锚固作用和被动抗力来平衡滑坡下滑推力。随着我国进入地震活跃期，地震导致的各种滑坡地质灾害发生越来越频繁，治理滑坡成为一项越来越重要的工程。与其它抗滑工程，如抗滑挡土墙、锚杆等相t匕，抗滑桩具有抗滑动能力强、适用范围广等特点，特别适用于治理滑动面较深的大型滑坡。与抗滑挡土墙相比，抗滑桩更具有开挖体积小、对滑坡稳定性和地质环境破坏性小、不易恶化滑坡状态、可以多个抗滑桩同时施工、施工安全简便、工期短等多方面的突出优点，成为滑坡地质灾害治理中的一种主要方法。
[0003]当抗滑桩用于滑动面较深的大型软质岩石地区的滑坡时，需要克服滑坡上部滑动区内土体产生的巨大推力，除了要保证抗滑桩自身的承载力、变形要求外，还要满足抗压区软岩的强度要求。如果采用钢筋混凝土桩，往往需要将桩的截面设计得较大，桩间距设计得较小，这样将造成抗滑桩混凝土的用量过多。若采用钢桩，则需要大量钢材，工程造价昂贵。
【发明内容】
[0004]本实用新型为了克服现有技术中的不足，提供一种既适用于软质岩石地区地震抢险滑坡加固工程，又适用于铁路、公路软质岩石地区深路堑施工形成的工程滑坡的钢箱体混凝土抗滑桩结构，达到良好的结构受力性能和抗震性能，减小混凝土用量、提高结构的承载力和刚度，且便于快速施工、抢险，成本低的一种钢箱体混凝土抗滑桩结构。
[0005]本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的:
[0006]一种钢箱体混凝土抗滑桩结构，其截面呈多边形的钢箱体内沿纵向的适配位置设有隔板；该隔板将钢箱体分成两个区域，其中一个区域内填充混凝土 ；另一个区域内沿纵向均布设有若干个加劲肋组合。
[0007]所述的加劲肋组合由两块板式加劲肋构成，且从钢箱体一侧到隔板一侧呈八字形设置。
[0008]本实用新型与现有技术相比具有下述优点效果:
[0009]1、本实用新型充分利用了钢箱体抗拉强度高、延性好和混凝土抗压强度高的优良特性以及两者在受力过程中的相互作用。一方面，外层钢箱体能有效约束内部混凝土，可以明显改善混凝土材料的工作状态，使其在侧向约束下充分发挥抗压强度。同时，利用钢箱体抵抗拉力，利用了钢材塑性高、强度大的优势。另一方面，内部混凝土的存在又对外层钢箱体起到很好的支承作用，可以提高钢箱体抵抗弯曲变形和屈曲的能力，从而保证两种材料性能的充分发挥。
[0010]2、采用钢箱体代替钢筋束，用以抵抗抗滑桩截面上受到的拉力，充分发挥了钢材的抗拉性能，可以减小抗滑桩截面尺寸。同时，为了防止外层钢箱体因压力过大发生局部失稳，在钢箱体与内隔板之间未填充混凝土一侧沿钢箱体长间断地设置呈八字形分布的加劲肋，与使用单一材料的钢桩相比，钢箱体混凝土抗滑桩减少了钢材用量，降低了工程造价。
[0011]3、在钢箱体混凝土抗滑桩截面的受压区，外层钢箱体与内隔板之间填充混凝土，充分利用了混凝土抗压强度高的特点，并且，由于外层钢箱体和内隔板对混凝土起到了套箍效应，使得混凝土处于三向受压的良好工作状态，同时也利用内填混凝土对外层钢箱体的支撑作用增强了钢箱体的局部稳定性。与钢筋混凝土抗滑桩相比，提高了混凝土的利用率，降低了混凝土用量，增强了抗滑桩的承载力。
[0012]4、钢箱体混凝土抗滑桩具有较好的抗震性能。钢箱体能够有效抵抗各个方向的地震力在抗滑桩截面上产生的拉应力。同时，在外层钢箱体内填充混凝土，钢箱体对混凝土有多方向的约束作用，避免内部混凝土在地震力往复作用下出现裂缝开展以及破碎、滑移、剥落的现象，大大增强了抗滑桩的抗震能力。
[0013]5、实用新型省去了传统钢筋混凝土抗滑桩施工中修建混凝土护壁、绑扎大量钢筋束的手工劳动，外层钢箱体焊接并吊装就位后，可以成为浇筑混凝土的模板，利用混凝土泵送技术浇筑混凝土，省去了在钢筋混凝土抗滑桩施工中的模板搭设工序，施工简便、快捷。
[0014]下面就软质岩石滑坡特别是软、硬岩交互成层时，软岩通常成为软弱滑动面的情况进行说明。例如:软弱滑动面埋深距地面10m，倾角30°，滑动面长度40m。采用本实用新型与现有技术不同形式抗滑桩时，对桩顶最大位移、抗滑桩的工程量及工程造价进行对比:
[0015](I)当采用混凝土抗滑桩作为该滑坡的支挡结构时，单根桩的截面为3mX3m，桩长度为20m，最大位移出现在桩顶部，其最大位移量20mm。混凝土抗滑桩工程量:混凝土180m3，钢筋2.85t，相应的工程造价为7.98万元。
[0016](2)当采用钢箱体混凝土抗滑桩作为该滑坡的支挡结构时，单根桩的截面为
1.8mX 1.8m,钢箱体长度为20m，钢箱体顶部最大位移量12mm。钢箱体混凝土抗滑桩工程量:混凝土 32.40 m3，钢材12.89t，相应的工程造价为6.39万元。
[0017]通过以上对比数据，可以看出，与传统的钢筋混凝土抗滑桩相比，钢箱体混凝土抗滑桩充分发挥了外层钢箱体抗拉强度高以及内部混凝土抗压强度高的特点，增强了抗滑桩的承载力，减小了抗滑桩的截面尺寸。并且，由于外层钢箱体和内隔板对混凝土起到了套箍效应，使得混凝土处于三向受压的良好工作状态，提高了混凝土的利用率，降低了混凝土用量，进而降低了工程造价。同时，钢箱体混凝土抗滑桩具有侧向刚度大的优点，在相同的荷载条件下，其桩顶侧移更小。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型一种钢箱体混凝土抗滑桩结构的立体结构示意图；
[0019]图2是本实用新型图1的A-A截面示意图。
[0020]图中:钢箱体I，混凝土 2，隔板3，加劲肋组合4。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步的详细说明，但本实用新型的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准，另外，以不违背本实用新型技术方案的前提下，对本实用新型所做的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都能落入本实用新型的权利要求范围之内。
[0022]实施例1
[0023]如图1、2所示的本实用新型一种钢箱体混凝土抗滑桩结构，其截面呈四边形的钢箱体I内沿纵向的适配位置焊接有隔板3，隔板3长度与钢箱体I相同；该隔板3将钢箱体I分成两个区域，其中一个区域内填充混凝土 2 ;另一个区域内沿纵向有间隔且均布焊接若干个加劲肋组合4。所述的加劲肋组合4由两块板式加劲肋构成，且从钢箱体I 一侧到隔板3—侧呈八字形设置。
[0024]实施例2
[0025]如图1、2所示的本实用新型一种钢箱体混凝土抗滑桩结构，其截面呈梯形的钢箱体I内沿纵向的适配位置焊接有隔板3，其它同实施例1。
[0026]实施例3
[0027]如图1、2所示的本实用新型一种钢箱体混凝土抗滑桩结构，其截面呈平行四边形的钢箱体I内沿纵向的适配位置焊接有隔板3，其它同实施例1。
[0028]具体应用时:
[0029]如图1、2所示，先焊接外层钢箱体I的三侧钢板，然后在两侧面钢板之间焊接内部隔板3，并在内部隔板3上焊接两块呈八字形分布的加劲肋组合4，最后焊接外层钢箱体I的最后一侧钢板。当抗滑桩长度超过吊车起吊高度或起吊吨位时，需要按照上述制备过程将钢箱体分段加工，并分段吊装，待上一段制备好的钢箱体吊装就位后，将其固定在桩口处，与新吊装就位的下一段制备好的钢箱体进行焊接连接。当全部分段制备好的钢箱体连接完成之后，在隔板与钢箱体之间浇筑混凝土层2，待混凝土层凝固之后即形成钢箱体混凝土抗滑桩结构。
[0030]本实用新型的钢箱体混凝土抗滑桩具有施工速度快、结构尺寸小、承载能力高、抗震性能好的优点，用于软质岩石地区滑坡治理可降低成本，经济效益显著，具有广阔的应用前景。
【权利要求】
1.一种钢箱体混凝土抗滑桩结构，其特征在于:截面呈多边形的钢箱体(I)内沿纵向的适配位置设有隔板(3);该隔板(3)将钢箱体(I)分成两个区域，其中一个区域内填充混凝土(2);另一个区域内沿纵向均布设有若干个加劲肋组合(4)。
2.根据权利要求1所述的一种钢箱体混凝土抗滑桩结构，其特征在于:所述的加劲肋组合(4)由两块板式加劲肋构成，且从钢箱体(I) 一侧到隔板(3) —侧呈八字形设置。
【文档编号】E02D17/20GK204151799SQ201420550772
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】陆征然, 郭超, 齐宝库, 刘光臣, 李慧玲 申请人:沈阳建筑大学