[发明专利]热轧U型钢板桩

说明书

本发明公开了一种热轧U型钢板桩，包括若干根带两侧卷边的热轧U型钢板桩的桩体，相邻两根桩体凹槽的朝向相反且卷边与卷边扣合，每根凹槽朝向开挖侧的桩体的凹槽内安装有预应力钢绞线，底端该凹槽内的桩体上有带第一竖向孔的锚固装置，桩体顶端设有带第二竖向孔的张拉锚固装置，该凹槽内的桩体竖向中间设有至少一个支撑装置，每个支撑装置上有供预应力钢绞线竖向滑动的带滑动孔的导向套，滑动孔的中心与该凹槽内壁垂直距离大于底端和顶端锚固装置的竖向孔的中心与该凹槽内壁的垂直距离。本发明热轧U型钢板桩既能入软土时轻便快捷施工方便、又具有较好抗弯承载力。

技术领域

本发明涉及土木工程施工技术领域，具体讲是一种热轧U型钢板桩。

背景技术

在建筑基坑支护结构中，除常用钢筋混凝土桩外，也有采用热轧型钢桩如热轧工字型桩，或结合止水作用的旋喷水泥搅拌桩植入型钢如工字型钢或槽钢的支护止水一体化桩即SMW工法桩。

对于软土地基，基坑开挖深度较浅时如10-15米，也采用热轧U型钢板桩。由于这种热轧U型钢板桩的桩体U型截面的两边均有卷边，可以使两热轧U型钢板桩相扣接，既起到连接作用，又到达一定的防水效果。由于该热轧U型钢板桩截面尺寸相对工字型钢和槽钢等较小、厚度较薄、重量轻，所以入软土轻便、快捷，回收该U型钢板桩也较容易。但，同样由于这种热轧U型钢板桩的截面尺寸相对工字型钢和槽钢等较小、厚度较薄，在基坑支护实际应用中，由于地基土的开挖，其抗弯能力显得不足。若采用更大规格尺寸的U型钢板桩，不仅不经济，而且由于重量体积增加很多，对起重和周边施工环境要求提高等而导致施工反而不便。并且，即使采用最大规格的U型钢板如PU700X200 热轧U型钢板桩，其侧向抗弯刚度仍远小于同体积的热轧工字型钢或槽钢等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种既能入软土时轻便快捷施工方便、又具有较好抗弯承载力的热轧U型钢板桩。

本发明的技术解决方案是，提供一种热轧U型钢板桩，包括若干根带两侧卷边的热轧U型钢板桩的桩体，相邻两根桩体凹槽的朝向相反且卷边与卷边扣合，每根凹槽朝向开挖侧的桩体的凹槽内安装有预应力钢绞线，底端该凹槽内的桩体上有带第一竖向孔的锚固装置，预应力钢绞线的张拉段伸出桩体顶面外，桩体顶端设有带第二竖向孔的锚固装置，该凹槽内的桩体竖向中段设有至少一个支撑装置，每个支撑装置上有供预应力钢绞线竖向滑动的带滑动孔的导向套，滑动孔的中心与该凹槽内壁垂直距离大于底端锚固装置第一竖向孔的中心与该凹槽内壁的垂直距离，滑动孔的中心与该凹槽内壁垂直距离大于顶端锚固装置第二竖向孔的中心与该凹槽内壁的垂直距离。

采用以上结构后，本发明热轧U型钢板桩，由于仍采用传统的较小规格U型钢板桩如采用PU400X170的热轧U型钢板桩，所以仍保持了入软土时轻便快捷施工方便的优点。同时，在热轧U型钢板桩入土后，张拉顶端的预应力钢绞线，通过设在中段的支撑装置似一弓型又称折线型施力于热轧U型钢板桩。当基坑开挖后，未开挖侧的土向热轧U型钢板桩侧作用侧压力，但由于张拉预应力钢绞线产生的预拱作用，提高了热轧U型钢板桩的抗侧力的刚度，起到减少侧向变形的技术效果。与相同规格的现有技术的热轧U型钢板桩相比，可提高抗弯承载力15％以上。还有，由于主体建筑工程完成后，拔出本发明热轧U型钢板桩前，要对预应力钢绞线进行放张，这样，由于解除了预应力钢绞线的拉紧的承压力，使得热轧U型钢板桩的桩体与所在土层之间产生一定间隙，同时在放张过程中势必产生一定程度的扰动，这样，使拔桩更省力，提高了拔桩功效。

作为改进，所述带导向套的支撑装置为两个，一个设置在每根桩体竖向的开挖后最大弯矩值至顶端与反弯点竖向长度的上1/3处之间；另一个设置在每根桩体竖向的开挖后最大弯矩值至顶端与反弯点竖向长度的下1/3处之间。这样，使支撑装置的设置合理，在保证抗弯承载力的前提下，节省材料。

作为优选，所述两个带导向套的支撑装置，一个设置在每根桩体竖向的开挖后顶端与反弯点竖向长度的上1/3处；另一个设置在每根桩体竖向的开挖后顶端与反弯点竖向长度的下1/3处。这样，使支撑装置的设置更合理，在保证抗弯承载力的前提下，更节省材料。