[实用新型]一种管桩

说明书

技术领域

本实用新型是涉及一种管桩，具体地说是涉及一种采用波形钢受力特性而具有竖向波纹的管桩。

背景技术

近年来波形钢腹板在桥梁和涵洞等工程领域已经广泛应用，并且得到了良好的效果。

现用的普通圆形管桩存在很多缺点：诸如节点易破坏，抗弯刚度和极限承载能力较低，沉降大。

发明内容

本实用新型的目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种利用波形钢板的受力特性增加管桩的摩阻力和抗剪强度从而提高承载性能的管桩。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种管桩，所述管桩的横截面由内、外两条正弦曲线围成；

从管桩横截面的中心向外看，内、外两条正弦曲线的波峰重合，内、外两条正弦曲线的波谷重合；

所述管桩的外表面上波谷形成的凹槽与管桩的轴线平行，管桩的内表面上波谷形成的凹槽与管桩的轴线平行。

从管桩横截面的中心向外看，内、外两条正弦曲线波峰的间距大于波谷的间距。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

基于理论分析结合Flac3D数值模拟等量化对比分析证实：管桩与普通圆形钢管桩相比，不仅具有自身重量轻、沉降小等优点，而且大大增加了其与土体的摩擦力，提高了桩的承载能力。此外，波形钢板空心钢管桩这种特殊的横截面形式具有较大的惯性矩，因此桩的抗弯和抗剪能力提高十分显著。

与其他类型桩相比，本实用新型所述管桩不但避免了普通圆形管桩节点易破坏问题，而且抗弯刚度和极限承载能力得到很大的提高。此外，这种桩基础能减少工程量、缩短工期、降低成本，在施工性能和经济性能方面都具有很大的吸引力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述一种管桩的横截面形式示意图；

图2是本实用新型在现有普通空心钢管桩的基础上将其圆环形横截面改造成具有波形的圆环形横截面的分析示意图；

图中：1、波峰；2、波谷；图2中a’是外正弦曲线的波峰，a是圆横截面上与外正弦曲线的波峰对应的点，c’是外正弦曲线的波谷，c是圆横截面上与外正弦曲线的波谷对应的点，b是外正弦曲线与圆横截面外圆环的交点，o点为圆横截面圆环的圆心。

具体实施方式

为使本实用新型的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

首先设想在普通的空心钢管桩的基础上将其圆环形横截面改造成具有波形的圆环形横截面，并且保证两者横横截面面积相同情况下，提高桩的承载性能。

其次在保持波形钢管桩的桩径和横截面面积与普通圆形管桩横截面面积相同的情况下，增加管桩的横截面周长就必须改变其横截面的厚度。

最后为了使桩的抗弯和抗剪能力最大化，就必须尽量增大其横截面的惯性矩，将大部分面积转移到距离圆心最远的波峰处就能使其惯性矩最大化，从而提高桩的抗弯和抗剪能力。

如图1所示，本实用新型所述一种管桩，所述管桩的横截面由内、外两条正弦曲线围成；

从管桩横截面的中心向外看，内、外两条正弦曲线的波峰1重合，内、外两条正弦曲线的波谷2重合；

所述管桩的外表面上波谷形成的凹槽与管桩的轴线平行，管桩的内表面上波谷形成的凹槽与管桩的轴线平行。

从管桩横截面的中心向外看，内、外两条正弦曲线波峰的间距大于波谷的间距。