用于管板结合桩码头施工的加长板桩结构和板桩加长方法技术

本公开提供了一种用于管板结合桩码头施工的加长板桩结构和板桩加长方法。加长板桩结构包括：主体板桩，所述主体板桩包括第一板状主体、第一外侧面和第一内侧面；板桩加长件，所述板桩加长件包括第二板状主体、第二外侧面和第二内侧面，其中，所述第二板状主体具有与所述第一板状主体相同的厚度并连接到所述第一板状主体，使得所述板桩加长件的第二外侧面延长所述主体板桩的第一外侧面并且所述板桩加长件的第二内侧面延长所述主体板桩的第一内侧面；以及多个矩形连接板，所述多个矩形连接板被构造成用于将所述主体板桩和所述板桩加长件固定连接。长件固定连接。长件固定连接。

Lengthening sheet pile structure and sheet pile lengthening method for pipe sheet combined pile wharf construction

【技术实现步骤摘要】
用于管板结合桩码头施工的加长板桩结构和板桩加长方法


[0001]本公开总体上涉及管板结合桩码头施工
，具体涉及一种用于管板结合桩码头施工的加长板桩结构和板桩加长方法。

技术介绍

[0002]迄今为止，码头结构主要包括如下三大类：重力式结构、高桩承台式结构和板桩结构。其中，板桩结构的优点为结构简单、材料用量少、造价低。相对于重力式结构而言，板桩结构对地基条件要求较低。与高桩承台式结构相比，板桩结构局部超载的适应性更强，而且在施工过程中可以先打板桩后再进行墙前港池的开挖，能大量减少挖填土方量。
[0003]为进一步适用于大型深水码头建设，板桩结构逐渐演化出一些新的形式，例如管板结合桩结构。管板结合桩结构包括板桩和管桩，板桩和管桩间隔设置。通常情况下，管桩的管壁外侧对称地焊接有两个连锁部，连锁部呈长形凸肋状并沿管桩的纵轴方向在管桩长度的一部分上延伸，板桩经由连锁部与相邻的管桩相连。在管板结合桩结构中，管桩的抗弯能力强，用于承受外力和减少结构变形，而板桩用来挡土。因此，管板结合桩结构能够有效解决深水码头建设中存在的桩基结构受力大和变形大的问题。
[0004]在对管板结合桩结构进行沉桩施工的过程中，存在如下问题：通常而言，是先将管桩施打到地基中，再在管桩间隔处将板桩施打到地基中，使得板桩与管桩在地基中经由连锁部相互连接，施打到位的板桩桩顶的标高需要低于管桩桩顶的标高。但是，在板桩桩顶低于管桩桩顶的情况下，沉桩施工所用的振动锤的振动运动将受到管桩的阻碍，从而无法将板桩施打到低于管桩高度的设计标高。因此，在施工现场，存在加长板桩以便振动锤夹持板桩加长部将板桩振动施打到标高需要。而且，当板桩被施打到标高后，还需要在板桩已打入地基的情况下，去除板桩加长部以便满足板桩高度低于管桩高度的要求。

技术实现思路

[0005]本公开实施例提供了一种用于构建码头桩基结构的加长板桩结构，包括：主体板桩，所述主体板桩包括第一板状主体、第一外侧面和第一内侧面；板桩加长件，所述板桩加长件包括第二板状主体、第二外侧面和第二内侧面，其中，所述第二板状主体具有与所述第一板状主体相同的厚度并连接到所述第一板状主体，使得所述板桩加长件的第二外侧面延长所述主体板桩的第一外侧面并且所述板桩加长件的第二内侧面延长所述主体板桩的第一内侧面；以及多个矩形连接板，所述多个矩形连接板被构造成用于将所述主体板桩和所述板桩加长件固定连接，其中，所述多个矩形连接板中的每个矩形连接板包括：两条横向边缘，所述两条横向边缘分别通过角焊方式焊接到所述主体板桩的第一外侧面和所述板桩加长件的第二外侧面，从而形成两条横向边缘焊缝；以及两条纵向边缘，所述两条纵向边缘中的每条纵向边缘的一半通过角焊方式焊接到所述主体板桩的第一外侧面，另一半通过角焊方式焊接到所述板桩加长件的第二外侧面，从而形成两条纵向边缘焊缝，并且其中，所述多个矩形连接板的数量k、所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的厚度d
i
、所述多个矩形
连接板的第i个矩形连接板的横向边缘焊缝的长度l
σi
、以及所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的纵向边缘焊缝的长度l
τi
满足如下关系：
[0006][0007][0008]其中，s
σi
是第i个矩形连接板的横向边缘焊缝的宽度，s
τi
是第i个矩形连接板的纵向边缘焊缝的宽度，P是振动锤施打板桩时所述板桩所受的振动施打力，Q
τ
是所述多个矩形连接板的材料的抗剪强度，Q
σ
是所述多个矩形连接板的材料的拉伸屈服强度，α
σ
是横向安全系数，以及α
τ
是纵向安全系数。
[0009]根据本公开的另一方面，还提供一种用于构建码头桩基结构的板桩加长方法，一种用于管板结合桩码头施工的板桩加长方法，其中，通过多个矩形连接板将主体板桩与板桩加长件固定连接从而实现板桩加长，并且其中，所述主体板桩包括第一板状主体、第一外侧面和第一内侧面，所述板桩加长件包括第二板状主体、第二外侧面和第二内侧面，所述第二板状主体具有与所述第一板状主体相同的厚度，所述多个矩形连接板中的每个矩形连接板包括两条横向边缘和两条纵向边缘，所述方法包括：选择所述多个矩形连接板的数量k、所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的厚度d
i
、在所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的单条横向边缘上形成横向边缘焊缝的长度l
σi
和宽度s
σi
、以及在所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的单条纵向边缘上形成纵向边缘焊缝的长度l
τi
和宽度s
τi
；确定振动锤施打板桩时所述板桩所受的振动施打力P、所述多个矩形连接板的材料的抗剪强度Q
τ
，所述多个矩形连接板的材料的拉伸屈服强度Q
σ
，横向安全系数α
σ
，以及纵向安全系数α
τ
；判断所选择的所述多个矩形连接板的数量k、第i个矩形连接板的横向边缘焊缝的长度l
σi
和宽度s
σi
、以及纵向边缘焊缝的长度l
τi
和宽度s
τi
是否满足如下关系：
[0010][0011][0012]响应于所述判断的结果为是，根据所选择的所述多个矩形连接板的数量k、第i个矩形连接板的厚度d
i
、第i个矩形连接板的横向边缘焊缝的长度l
σi
和宽度s
σi
、以及纵向边缘焊缝的长度l
τi
和宽度s
τi
，对每个矩形连接板进行焊接，其中，所述每个矩形连接板的两条横向边缘分别通过角焊方式焊接到所述主体板桩的第一外侧面和所述板桩加长件的第二外侧面，所述每个矩形连接板的两条纵向边缘中的每条纵向边缘的一半通过角焊方式焊接到所述主体板桩的第一外侧面，另一半通过角焊方式焊接到所述板桩加长件的第二外侧面，从而使得所述主体板桩的第一板状主体连接到所述板桩加长件的第二板状主体，并且所述板桩加长件的第二外侧面延长所述主体板桩的第一外侧面且所述板桩加长件的第二内侧面延长所述主体板桩的第一内侧面；以及响应于所述判断的结果为否，重新选择所述多个矩形连接板的数量k、第i个矩形连接板的厚度d
i
、第i个矩形连接板的横向边缘焊缝的
长度l
σi
和宽度s
σi
、以及纵向边缘焊缝的长度l
τi
和宽度s
τi
，并重复所述确定和所述判断的步骤。
[0013]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0014]在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管板结合桩码头施工的加长板桩结构，包括：主体板桩，所述主体板桩包括第一板状主体、第一外侧面和第一内侧面；板桩加长件，所述板桩加长件包括第二板状主体、第二外侧面和第二内侧面，其中，所述第二板状主体具有与所述第一板状主体相同的厚度并连接到所述第一板状主体，使得所述板桩加长件的第二外侧面延长所述主体板桩的第一外侧面并且所述板桩加长件的第二内侧面延长所述主体板桩的第一内侧面；以及多个矩形连接板，所述多个矩形连接板被构造成用于将所述主体板桩和所述板桩加长件固定连接，其中，所述多个矩形连接板中的每个矩形连接板包括：两条横向边缘，所述两条横向边缘分别通过角焊方式焊接到所述主体板桩的第一外侧面和所述板桩加长件的第二外侧面，从而形成两条横向边缘焊缝；以及两条纵向边缘，所述两条纵向边缘中的每条纵向边缘的一半通过角焊方式焊接到所述主体板桩的第一外侧面，另一半通过角焊方式焊接到所述板桩加长件的第二外侧面，从而形成两条纵向边缘焊缝，并且其中，所述多个矩形连接板的数量k、所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的厚度d
i
、所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的横向边缘焊缝的长度l
σi
、以及所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的纵向边缘焊缝的长度l
τi
满足如下关系：满足如下关系：其中，s
σi
是第i个矩形连接板的横向边缘焊缝的宽度，s
τi
是第i个矩形连接板的纵向边缘焊缝的宽度，P是振动锤施打板桩时所述板桩所受的振动施打力，Q
τ
是所述多个矩形连接板的材料的抗剪强度，Q
σ
是所述多个矩形连接板的材料的拉伸屈服强度，α
σ
是横向安全系数，以及α
τ
是纵向安全系数。2.如权利要求1所述的加长板桩结构，其中，所述主体板桩的第一板状主体和所述板桩加长件的第二板状主体以相同的方式弯折并形成多个折面，所述多个矩形连接板分布在所述多个折面上，使得所述多个折面中的每个折面上都设置有至少一个矩形连接板。3.如权利要求1所述的加长板桩结构，还包括：多个加强矩形连接板，所述多个加强矩形连接板被构造成用于加强所述主体板桩和所述板桩加长件之间的连接，其中，所述多个加强矩形连接板中的每个加强矩形连接板包括：两条加强横向边缘，所述两条加强横向边缘分别通过角焊方式焊接到所述主体板桩的第一内侧面和所述板桩加长件的第二内侧面，从而形成两条加强横向边缘焊缝；以及两条加强纵向边缘，所述两条加强纵向边缘中的每条加强纵向边缘的一半通过角焊方式焊接到所述主体板桩的第一内侧面，另一半通过角焊方式焊接到所述板桩加长件的第二内侧面，从而形成两条加强纵向边缘焊缝，并且其中，所述多个矩形连接板的数量k、所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的厚度d
i
、所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的横向边缘焊缝的长度l
σi
、所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的纵向边缘焊缝的长度l
τi
、所述多个加强矩形连接板的数量k
′
、所述
多个加强矩形连接板的第j个加强矩形连接板的厚度d
′
j
、所述多个加强矩形连接板的第j个加强矩形连接板的加强横向边缘焊缝的长度l
′
σj
、以及所述多个加强矩形连接板的第j个加强矩形连接板的加强纵向边缘焊缝的长度l
′
τj
满足如下关系：满足如下关系：其中，s
′
σj
是第j个加强矩形连接板的横向边缘焊缝的宽度，s
′
τj
是第j个加强矩形连接板的纵向边缘焊缝的宽度。4.如权利要求3所述的加长板桩结构，其中，所述主体板桩的第一板状主体和所述板桩加长件的第二板状主体以相同的方式弯折并形成多个折面，所述多个加强矩形连接板分布在所述多个折面上，使得所述多个折面中的每个折面上都设置有至少一个加强矩形连接板。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的加长板桩结构，还包括：多个外侧强化板，所述多个外侧加强板中的每个外侧加强板靠近所述板桩加长件的上边缘并焊接在所述板桩加长件的第二外侧面上。6.如权利要求1
‑
4中任一项所述的加长板桩结构，还包括：多个内侧强化板，所述多个内侧加强板中的每个内侧加强板靠近所述板桩加长件的上边缘并焊接在所述板桩加长件的第二内侧面上。7.如权利要求1
‑
4中任一项所述的加长板桩结构，其中，所述主体板桩的下边缘被构造为锯齿状。8.一种用于管板结合桩码头施工的板桩加长方法，其中，通过多个矩形连接板将主体板桩与板桩加长件固定连接从而实现板桩加长，并且其中，所述主体板桩包括第一板状主体、第一外侧面和第一内侧面，所述板桩加长件包括第二板状主体、第二外侧面和第二内侧面，所述第二板状主体具有与所述第一板状主体相同的厚度，所述多个矩形连接板中的每个矩形连接板包括两条横向边缘和两条纵向边缘，所述方法包括：选择所述多个矩形连接板的数量k、所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的厚度d
i
、在所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的单条横向边缘上形成横向边缘焊缝的长度l
σi
和宽度s
σi
、以及在所述多个矩形连接板的第i个矩形连接板的单条纵向边缘上形成纵向边缘焊缝的长度l
τi
和宽度s
τi
；确定振动锤施打板桩时所述板桩所受的振动施打力P、所述多个矩形连接板的材料的抗剪强度Q
τ...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢贤举，温新刚，刘成军，胡科，杨天琦，陈敬，吴治浔，唐明刚，兰金平，梁春艳，罗泽，陈文杰，黄彦惠，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：