一种适用于高地震区的组合桩制造技术

一种适用于高地震区的组合桩，以在不明显增加结构尺寸和工程投资的基础上，可使桩基承受较大轴拉和弯矩作用，满足高烈度地震区桥梁的抗震设防需求。包括桩顶与混凝土承台固结为一体的钢筋混凝土桩，钢筋混凝土桩的上部灌注于钢套筒内，钢套筒内壁上沿桩身轴向焊接设置环形剪力键，钢套筒通过各环形剪力键与钢筋混凝土桩结合形成钢

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高地震区的组合桩


[0001]本技术涉及土木工程，特别涉及一种适用于高烈度地震区钢
‑
混组合桩基础。

技术介绍

[0002]川藏铁路沿线地势险峻，穿越多处高烈度地震区，桥梁基础结构设计难度大。铁路桥梁多处采用群桩基础，常规钢筋混凝土桩主要承受竖向轴压荷载作用。而高烈度地震作用往往使得桩基承受较大的轴向拉力和弯矩作用，常规桩基在常规桩径前提下难以满足抗震设防需求。若增加桩径，仅通过钢筋混凝土来抵抗较大的拉弯作用，桩径、桩间距增幅大，则会显著增加工程规模、工程投资及施工难度。因此，亟需一种在常规基础尺度前提下满足桥梁抗震设防需求的桩基础结构。

技术实现思路

[0003]本技术的所要解决的技术问题是提供一种适用于高地震区的组合桩，以在不明显增加结构尺寸和工程投资的基础上，可使桩基承受较大轴拉和弯矩作用，满足高烈度地震区桥梁的抗震设防需求。
[0004]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0005]本技术的一种适用于高地震区的组合桩，包括桩顶与混凝土承台固结为一体的钢筋混凝土桩，其特征是：所述钢筋混凝土桩的上部灌注于钢套筒内，钢套筒内壁上沿桩身轴向焊接设置环形剪力键，钢套筒通过各环形剪力键与钢筋混凝土桩结合形成钢
‑
混组合段；所述钢套筒的顶端内壁上沿周向间隔焊接设置连接钢筋，连接钢筋向上延伸进入混凝土承台内，使钢套筒与混凝土承台形成锚固连接。
[0006]本技术的有益效果是，在不明显增加结构尺寸和工程投资的基础上，可使桩基承受较大轴拉和弯矩作用，满足高烈度地震区桥梁的抗震设防需求；同时可兼顾桩基成孔过程中防坍孔功能，降低施工难度，经济性和可操作性高，适用性较普遍。
附图说明
[0007]本说明书包括如下五幅附图：
[0008]图1是本技术一种适用于高地震区的组合桩的立面图；
[0009]图2是本技术一种适用于高地震区的组合桩的钢
‑
混组合横断面示意图；
[0010]图3是本技术一种适用于高地震区的组合桩环形剪力键横断面示意图；
[0011]图4是本技术一种适用于高地震区的组合桩环形剪力键剖面布置示意图；
[0012]图5是本技术一种适用于高地震区的组合桩桩顶钢套筒连接钢筋布置横断面示意图；
[0013]图中构件及对应的标记：钢套筒1，钢筋混凝土桩2，环形剪力键3，连接钢筋4，混凝土承台5，设计总桩长L1，钢
‑
混组合段长度L2，连接钢筋焊接长度L3，设计桩径D，环形剪力键竖向间距d1，桩顶连接钢筋中心距d2，钢套筒壁厚t，环形剪力键厚度b，环形剪力键高度
h。
具体实施方式
[0014]结合附图和具体实施方式对本技术方案进行详细说明。
[0015]参照图1至图5，
[0016]本技术的一种适用于高地震区的组合桩，包括桩顶与混凝土承台5固结为一体的钢筋混凝土桩2。所述钢筋混凝土桩2的上部灌注于钢套筒1内，钢套筒1内壁上沿桩身轴向焊接设置环形剪力键3，钢套筒1通过各环形剪力键3与钢筋混凝土桩2结合形成钢
‑
混组合段。所述钢套筒1的顶端内壁上沿周向间隔焊接设置连接钢筋4，连接钢筋4向上延伸进入混凝土承台5内，使钢套筒1与混凝土承台5形成锚固连接。
[0017]参照图1，钢筋混凝土桩2的设计桩径D由常规力控制确定，钢套筒1设置深度(钢
‑
混组合段长度L2)及钢套筒壁厚t由抗震设防需求确定。钢套筒1内径为D+0.2m，D为钢筋混凝土桩2的设计桩径，即钢套筒内径较设计桩径按增加0.2m考虑，以满足钻机钻孔空间要求。钢套筒1内沿桩身轴向间隔设环形剪力键3，钢套筒1通过环形剪力键3与混凝土桩2结合。钢套筒1顶部通过焊接连接钢筋4锚固于承台内。钢套筒1与其内钢筋混凝土桩2协同受力，共同承受轴向力、弯矩及水平剪力作用，确保组合桩在设计地震作用下处于弹性工作状态(震后列车正常通行)，在罕遇地震作用下处于基本弹性工作状态(抢修后可供救援列车通行，经修复可继续使用)。同时钢
‑
混组合桩设钢套筒可兼做防坍孔钢护筒功能使用，实现永临结合。
[0018]当桩基础承受较大轴拉力、弯矩作用时，常规混凝土桩通过配筋难以满足结构受力需求，通过在受力加大区域设置钢
‑
混组合段，利用钢结构抗拉、抗压性能均显著优于混凝土材料的特性，在不明显增加桩基根数及桩径前提下，钢
‑
混组合截面可承受较大轴拉力和弯矩作用。本结构可应用于高烈度地震区、受冲刷或高陡边坡影响导致自由桩长较长的桩基础设计。
[0019]以上所述只是用图解说明本技术一种适用于高地震区的组合桩的一些原理，并非是要将本技术局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本技术所申请的专利范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于高地震区的组合桩，包括桩顶与混凝土承台(5)固结为一体的钢筋混凝土桩(2)，其特征是：所述钢筋混凝土桩(2)的上部灌注于钢套筒(1)内，钢套筒(1)内壁上沿桩身轴向焊接设置环形剪力键(3)，钢套筒(1)通过各环形剪力键(3)与钢筋混凝土桩(2)结合形成钢
‑
混组...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴胜勇，陈天地，邓勇灵，陈克坚，徐硕，陈建峰，郭占元，刘何亮，熊佳，袁蔚，魏程峰，张宇，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：