[发明专利]一种用于钢管桩的阻力装置

说明书

本发明公开了一种用于钢管桩的阻力装置，包括圆形封板和设置在封板上的通孔，通孔有多个并间隔开设置，封板固定在钢管桩内，并且靠近钢管桩的桩端，封板与钢管桩内壁互相垂直，封板封住钢管桩，预留出的通孔用于排水，以及避免钢管桩内涌入过量的土体，封板固定在距离桩端预定距离处，能够在打桩的过程中增加钢管桩与土壤的接触面积，从而通过施加于封板上的水压力或土压力增加钢管桩打入土壤过程中的贯入阻力，在遇到入泥深度范围内为软弱的土壤环境时，能够有效地起到防止溜桩的作用，且本发明结构结构耗材较少，在提高钢管桩贯入阻力和保证承载力安全的同时，可以避免产生过多额外的材料费用和现场工作量。

技术领域

本发明涉及海洋工程领域的钢管桩，是一种用于钢管桩的阻力装置。

背景技术

目前，海洋工程中预防溜桩主要从以下两个方面进行考虑：降低锤击能量，减小向下的荷载；提高钢管桩打入过程中的贯入阻力。降低锤击能量：通过替换小能量锤单击的方式来减小溜桩风险；增加贯入阻力：（1）闭口桩、（2）桩端增加环形封板；（3）桩端增加竖向隔板；（4）桩端完全封闭。

上述防溜桩措施存在以下问题：

⑴溜桩通常发生在桩基由砂性土或较硬的粘土层贯入到桩端阻力突然降低的土层时。在工程中还存在另外一种溜桩风险：在钢管桩设计入泥深度范围内都为很软的粘性土、无砂土层和较硬粘土层，由于插桩、打桩期间对桩周土体的扰动，贯入阻力需要进行折减，而折减后的贯入阻力小于桩重而产生溜桩。此时，替换小锤与否都不能避免溜桩的发生。

⑵提高贯入阻力的措施中，闭口桩由于桩端完全封闭，打入阻力大，容易出现据锤，而且对桩周土体扰动大，土壤承载力需要更长的恢复时间；桩端增加环形封板，环形封板的尺寸设计需要精确的地质调查结果，同时减少贯入过程中土体的涌入量，对钢管桩竖向承载力不利；桩端增加竖向隔板，通常多为交叉竖向布置，对贯入阻力的提升效果不明显，而且焊接工作量大，焊接困难；桩端完全封闭时打入性评估困难，土塞工况的发生位置难以界定，对于桩头与泥面齐平的钢管桩，桩内的土塞隆起后贯入阻力将大增，有据锤风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于提高钢管桩打入软弱土壤时提高贯入阻力的阻力装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于钢管桩的阻力装置，包括圆形封板，所述封板固定在所述钢管桩的腔体内，并且靠近所述钢管桩打入软弱土壤的桩端，所述封板与所述钢管桩内壁互相垂直，在所述封板上设置有通孔，所述通孔有多个并间隔开分布。

进一步地，所述阻力装置还包括筋板，所述筋板固定在所述封板上且位于背离所述桩端的一侧，且与所述钢管桩内壁之间预留有间隙。

进一步地，所述筋板与所述钢管桩内壁之间的间隙大小为20mm~40mm，优选为25mm。

进一步地，所述筋板包括相互垂直的第一筋板和第二筋板，所述第一筋板与所述第二筋板在中部交叉连接为一体。

进一步地，所述第一筋板与所述第二筋板的连接处固定在所述封板的圆心处。

进一步地，多个所述通孔呈圆周阵列排布在所述封板上。

进一步地，所述封板与所述桩端的距离为所述钢管桩的设计入泥深度的1/4~1/3。

进一步地，所述封板与所述钢管桩内壁坡口焊连接。

进一步地，所述筋板与所述封板角焊缝连接。

进一步地，所述第一筋板和所述第二筋板均为矩形板，且在远离所述封板的端部设有与所述钢管桩内壁呈45°的倾面。

进一步地，所述筋板设在所述通孔之间的间隔空隙处。