钢管复合桩的制作方法

1.本发明涉及桥梁桩基工程技术领域，特别涉及一种钢管复合桩。


背景技术：

2.在钢结构桥梁支撑体系的建造过程中，钢管复合桩以承载力高、设计的灵活性大及抗弯能力强等优点，广泛应用于跨海大桥、大型深水港码头等重大工程中。
3.虽然传统钢管复合桩现已被广泛应用，但国内外桩基规范中并未考虑泥皮、防腐涂层和剪力环作用。当采用现有相关规范计算钢管复合桩极限承载力时，计算结果与实际情况会有不同。当设计计算安全系数偏小时，桩基偏于不安全；当设计计算安全系数偏大时，将造成材料浪费，成本提高。
4.现有的钢管复合桩的混凝土在钢管桩内部摩擦力有限，导致钢管桩的竖向沉降较大，传统钢管复合桩设计计算时，未能考虑剪力环的加强作用对钢管混凝土结构的影响，导致桥梁钢管复合桩的设计与使用存在不安全、不可靠的技术风险。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种钢管复合桩，能够减少混凝土的沉降。
6.根据本发明的实施例的钢管复合桩，包括钢管和剪力环，所述钢管设有用于加注混凝土的容纳孔，所述剪力环包括连接部、支撑部及加强部，所述连接部与所述容纳孔的侧壁连接，并沿所述容纳孔的周向延伸设置，所述支撑部的一端与所述连接部连接，另一端朝所述容纳孔的轴线延伸设置，所述加强部设于所述连接部与所述支撑部之间。
7.根据本发明的实施例的钢管复合桩，至少具有如下有益效果：
8.通过设置支撑部，支撑部远离连接部的一端朝容纳孔的轴线延伸设置，以增加混凝土与剪力环的接触面积，从而对混凝土进行支撑，加强部的一端与连接部连接，另一端与支撑部连接，能够加强支撑部的结构稳定性，以避免支撑部在混凝土的重力作用下向下弯曲变形的情况发生，能够减少混凝土的沉降。
9.根据本发明的一些实施例,沿所述容纳孔的轴向，所述连接部、所述支撑部及所述加强部的横截面呈三角形结构。
10.根据本发明的一些实施例,所述加强部与所述连接部垂直设置，所述连接部在所述容纳孔的轴向的宽度为x，所述加强部在所述容纳孔的径向的宽度为y，x、y满足：x≥y。
11.根据本发明的一些实施例,所述连接部、所述支撑部及所述加强部为一体式结构。
12.根据本发明的一些实施例,所述剪力环配置有多个，多个所述剪力环沿所述容纳孔的轴向间隔设置。
13.根据本发明的一些实施例,所述钢管包括多条竖向钢筋和多条横向钢筋，多条所述竖向钢筋沿所述容纳孔的周向间隔设置，多条所述横向钢筋沿所述容纳孔的轴向间隔设置，每条所述横向钢筋均与多条所述竖向钢筋连接，所述连接部与每条所述竖向钢筋连接。
14.根据本发明的一些实施例,所述连接部通过连续焊接的方式与所述竖向钢筋之间设有焊接结构，所述焊接结构配置有两个，两个所述焊接结构分别位于所述竖向钢筋的两侧。
15.根据本发明的一些实施例,所述竖向钢筋的表面、所述横向钢筋的表面、所述连接部的表面、所述支撑部的表面及所述加强部的表面均设有防腐涂层。
16.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
17.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
18.图1为本发明实施例的钢管复合桩的结构示意图；
19.图2为本发明实施例的剪力环的结构示意图；
20.图3为本发明实施例的剪力环的剖视图；
21.图4为图3中a部分的局部放大图。
22.附图标记：
23.钢骨架100、容纳孔101、竖向钢筋110、横向钢筋120、剪力环200、连接部210、支撑部220、加强部230。
具体实施方式
24.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
27.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
28.参照图1至图4，根据本发明实施例的钢管复合桩，包括钢骨架100和剪力环200，钢骨架100设有用于加注混凝土的容纳孔101，剪力环200包括连接部210、支撑部220及加强部230，连接部210与容纳孔101的侧壁连接，并沿容纳孔101的周向延伸设置，支撑部220的一端与连接部210连接，另一端朝容纳孔101的轴线延伸设置，加强部230设于连接部210与支撑部220之间，通过设置支撑部220和加强部230，支撑能够增加混凝土与剪力环200的接触
面积，以对混凝土进行支撑，加强部230能够减少支撑部220的变形，以减少混凝土的沉降。
29.具体地，通过设置支撑部220，支撑部220远离连接部210的一端朝容纳孔101的轴线延伸设置，以增加混凝土与剪力环200的接触面积，从而对混凝土进行支撑，加强部230的一端与连接部210连接，另一端与支撑部220连接，能够加强支撑部220的结构稳定性，以避免支撑部220在混凝土的重力作用下向下弯曲变形的情况发生，能够减少混凝土的沉降。
30.参照图3、图4，在本发明的一些实施例中，沿容纳孔101的轴向，连接部210、支撑部220及加强部230的横截面呈三角形结构，能够增加剪力环200的结构稳定性，以减少混凝土的沉降。
31.具体地，加强部230的一端与连接部210连接，另一端与支撑部220连接，支撑部220远离加强部230的一端与连接部210远离加强部230的一端连接，能够增加剪力环200的结构稳定性，以减少混凝土的沉降。
32.参照图3、图4，在本发明的一些实施例中，加强部230与连接部210垂直设置，连接部210在容纳孔101的轴向的宽度为x，加强部230在容纳孔101的径向的宽度为y，x、y满足：x≥y，能够增加剪力环200的结构稳定性，以减少混凝土的沉降。
33.具体地，当x等于y时，沿容纳孔101的轴向，连接部210、支撑部220及加强部230的横截面呈等腰直角三角形结构，当y小于x时，连接部210、支撑部220及加强部230的横截面呈直角三角形结构，通过将x设置为x≥y，能够减小加强部230的力臂，以使加强部230能够承受更大的支撑力，使得支撑部220能够避免在混凝土的重力作用下向下弯曲变形的情况发生，能够减少混凝土的沉降。
34.参照图2，在本发明的一些实施例中，连接部210、支撑部220及加强部230为一体式结构，能够降低钢管复合桩的生产制造成本。
35.具体地，制造剪力环200时，操作人员可以选用三角形钢条，再将三角形钢条弯曲形成圆环状结构，之后，对三角形钢条的两端进行焊接，操作简单，方便快捷，能够降低钢管复合桩的生产制造成本。
36.需要说明的是，连接部210、支撑部220及加强部230也可以两两彼此焊接形成剪力环200，在此不作详述。
37.参照图1，在本发明的一些实施例中，剪力环200配置有多个，多个剪力环200沿容纳孔101的轴向间隔设置，能够减少混凝土的沉降。
38.具体地，剪力环200配置有四个，四个剪力环200沿容纳孔101的轴向间隔排列设置，能够减少混凝土的沉降。
39.参照图1，在本发明的一些实施例中，钢骨架100包括多条竖向钢筋110和多条横向钢筋120，多条竖向钢筋110沿容纳孔101的周向间隔设置，连接部210与每条钢筋连接，能够便于组装钢骨架100。
40.具体地，竖向钢筋110沿竖直方向设置，横向钢筋120沿水平方向设置，多条竖向钢筋110围合形成容纳孔101，每条横向钢筋120与每条竖向钢筋110连接，并套设在竖向钢筋110的外侧，连接部210容置在容纳孔101内，并与竖向钢筋110的内侧连接，能够限制竖向钢筋110之间的移动，便于组装钢骨架100。
41.需要说明的是，竖向钢筋110与横向钢筋120之间通过钢丝打结的方式连接，在此不作详述。
42.在本发明的一些实施例中，连接部210与钢筋之间设有焊接结构，焊接结构配置有两个，两个焊接结构分别位于竖向钢筋110的相对的两侧，便于固定剪力环200。
43.具体地，连接部210通过连续焊接的方式与竖向钢筋110连接，形成呈条状的焊接结构，两个焊接结构位于竖向钢筋110的左右两侧，能够稳定地固定剪力环200，以防止剪力环200脱落。
44.在本发明的一些实施例中，竖向钢筋110的表面、横向钢筋120的表面、连接部210的表面、支撑部220的表面及加强部230的表面均设有防腐涂层，以避免开挖过程中，海水对钢筋和剪力环200的腐蚀，能够提高钢管复合桩的使用寿命。
45.具体地，防腐涂层包括油漆和泥皮，涂覆防腐涂层时，可以先在竖向钢筋110的表面、横向钢筋120的表面、连接部210的表面、支撑部220的表面及加强部230的表面涂刷油漆，待油漆干透之后，再在油漆的表面涂抹泥皮，以避免开挖过程中，海水对钢筋和剪力环200的腐蚀，能够提高钢管复合桩的使用寿命。
46.需要说明的是，油漆可以采用聚氨酯涂料或聚酯玻璃鳞片涂料等，在此不作限制。
47.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
48.上面结合附图对本实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本宗旨的前提下作出各种变化。