一种码头钢管桩结构的制作方法

1.本发明属于钢管桩技术领域，具体涉及一种码头钢管桩结构。


背景技术：

2.目前交通行业水工领域的码头桩基采用钢管桩较为普遍，但是码头钢管桩在施工过程中往往会出现桩长过长、承载力不足、地质条件复杂、覆盖层较薄的情况下桩基自身的稳定性较差等问题。
3.因此，一种结构稳定好的码头钢管桩结构亟待提出。


技术实现要素：

4.为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供一种码头钢管桩结构。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
6.本发明提供一种码头钢管桩结构，包括钢管桩和梯形加劲肋板，所述梯形加劲肋板围绕钢管桩的圆周方向均匀安装于钢管桩的外壁上，所述梯形加劲肋板还沿钢管桩的轴向均匀安装于钢管桩的外壁上。
7.优选的，所述梯形加劲肋板包括梯形安装部，所述梯形安装部安装于钢管桩的外壁上，所述梯形安装部在钢管桩的径向截面为梯形结构，且梯形安装部的顶部长度尺寸大于底部长度尺寸。
8.优选的，所述梯形加劲肋板还包括弧面受力部，所述弧面受力部一体式设置于梯形安装部与钢管桩相邻的两个侧面上。
9.优选的，所述梯形安装部与钢管桩连接的一侧一体式设有内凹的弧面结构，该弧面结构贴合于钢管桩的外壁上。
10.优选的，所述梯形安装部与钢管桩连接的一侧一体式设有条状凸起，所述钢管桩的外壁上设有与条状凸起相匹配的凹槽。
11.优选的，所述弧面受力部为沿钢管桩的轴向连续设置的多个弧面结构。
12.本发明相较于现有技术，具有以下有益效果：
13.本发明通过梯形加劲肋板与钢管桩相邻的两个侧面，有效增加钢管桩结构与土层之间的接触面积，从而加大钢管桩结构与土层之间的静摩擦力，由钢管桩和梯形加劲肋板与地层之间的静摩擦力共同承受上部荷载。采用这种结构可以增大桩基的承受力，有效减短桩身结构长度，且可以有效增加钢管桩自身的稳定性。
附图说明
14.图1是本发明实施例1中码头钢管桩结构的结构示意图；
15.图2是本发明实施例1中码头钢管桩结构的俯视图；
16.图3是本发明实施例1中码头钢管桩结构的使用状态结构示意图；
17.图4是本发明实施例1中梯形加劲肋板的结构示意图；
18.图5是本发明实施例2中梯形加劲肋板的结构示意图；
19.图6是本发明实施例4中条状凸起的结构示意图；
20.图7是本发明实施例5中弧面受力部的结构示意图。
具体实施方式
21.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”“底”等指示的方位或位置关系均是基于说明书附图图1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。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“连接”“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.实施例1
25.如图1至图4所示，本实施例提供一种码头钢管桩结构，包括钢管桩1和梯形加劲肋板2，所述梯形加劲肋板2围绕钢管桩1的圆周方向均匀安装于钢管桩1的外壁上，所述梯形加劲肋板2还沿钢管桩1的轴向均匀安装于钢管桩1的外壁上。其中，梯形加劲肋板2可以根据实际情况采用焊接的方式固定于钢管桩1上。
26.在本实施例中，所述梯形加劲肋板2包括梯形安装部21，所述梯形安装部21安装于钢管桩1的外壁上，所述梯形安装部21在钢管桩1的径向截面为梯形结构，且梯形安装部21的顶部长度尺寸大于底部长度尺寸。
27.首先，我们根据以下公式计算钢管桩轴向承载力qd(kn)：
28.qd＝1/γr(u∑q
fi
li+ηqra)
29.式中，γr为钢管桩轴向承载力抗力分项系数；u为桩身截面外周长(m)；q
fi
为单桩第i层土的极限侧摩阻力标准值(kpa)；li为桩身穿过第i层土的长度(m)；η为承载力折减系数，可按地区经验值取值；qr为单桩极限端阻力标准值(kpa)；a为桩端外周面积(m2)。
30.然后，我们根据以下公式计算出梯形加劲肋板的摩擦力q
(肋)
(kn)：
31.q
(肋)
＝q
ra(肋)
；
32.式中，qr为单桩极限端阻力标准值(kpa)；a
(肋)
为肋板面积(m2)。
33.最后，我们可以计算出钢管桩结构的总承载力q
(总)
：q
(总)
＝qd+q
(肋)
；由此可见，本发明所设计的码头钢管桩结构比普通钢管桩结构承载力要高，至于需要提高多少承载力，可以根据土体的物理力学指标以及增加钢肋板面积确定，本实施例不作具体限定。
34.在本实施例中，通过梯形加劲肋板2与钢管桩相邻的两个侧面，有效增加钢管桩结构与土层之间的接触面积，从而加大钢管桩结构与土层之间的静摩擦力，由钢管桩和梯形加劲肋板与地层之间的静摩擦力共同承受上部荷载。采用这种结构可以增大桩基的承受力，有效减短桩身结构长度，且可以有效增加钢管桩自身的稳定性。
35.实施例2
36.其余与实施例1相同，不同之处在于，如图5所示，所述梯形加劲肋板2还包括弧面受力部22，所述弧面受力部22一体设置于梯形安装部21与钢管桩相邻的两个侧面上。在本实施例中，通过增加弧面受力部，进一步加钢管桩结构与土层之间的接触面积，从而加大钢管桩结构与土层之间的静摩擦力，提高载荷。
37.实施例3
38.其余与实施例1相同，不同之处在于，所述梯形安装部21与钢管桩1连接的一侧一体式设有内凹的弧面结构，该弧面结构贴合于钢管桩1的外壁上。在本实施例中，梯形安装部21通过弧面结构与钢管桩1贴合后焊接在一起，进一步提高结构的稳定性。
39.实施例4
40.其余与实施例1相同，不同之处在于，如图6所示，所述梯形安装部21与钢管桩1连接的一侧一体式设有条状凸起23，所述钢管桩1的外壁上设有与条状凸起相匹配的凹槽。其中，该条状凸起在垂直于钢管桩轴向的截面为燕尾状结构，梯形安装部21通过条状凸起23与钢管桩1的凹槽配合后焊接在一起，进一步提高结构的稳定性。
41.实施例5
42.其余与实施例1相同，不同之处在于，如图7所示，所述弧面受力部22为沿钢管桩的轴向连续设置的4个弧面结构。通过该连续设置的4个弧面结构，进一步加钢管桩结构与土层之间的接触面积，从而加大钢管桩结构与土层之间的静摩擦力，提高载荷。
43.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。