[实用新型]一种浅海变直径单桩基础

说明书

技术领域

本实用新型涉及浅海构筑工程技术领域，尤其涉及一种桩基础。

背景技术

目前，单根大直径钢管桩是海洋工程常用的基础结构形式之一，其具有刚度大，稳定性好，支承能力强等优点，沉桩施工一次完成，工序单一，适用于软土层较厚、持力层埋深较大的地区。单根大直径钢管桩的受力特点为：嵌固段：在泥面以下一定范围内受力较大，结构需要较大的刚度和强度，而再往下则受力较小；自由段：波浪作用范围至泥面段受力较大，波浪作用范围以上受力较小。因此整根桩的受力呈两端小，中间大的特点。目前的大直径钢管桩基本上为通长等直径，或仅顶端采用渐变的较小直径钢管，在管桩壁厚一般不小于外径的1%的情况下，此种结构形式造成部分区段钢管桩的钢材浪费。此外，整根钢管桩的直径大、壁厚大导致重量大，使得沉桩施工设备的要求更高，施工难度加大，施工费用增加。

根据上述单根大直径钢管桩基础的类型及特点，可以发现其存在以下不足之处：整根钢管桩的直径基本一致，造成钢材浪费，造价高；整根钢管桩的重量大，沉桩施工难，设备要求高。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种节约钢材、降低施工难度和减少施工费用的浅海变直径单桩基础。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种浅海变直径单桩基础，其包括位于水面以上的圆形的上管桩、贯穿水体并插入泥面以下的圆形的中管桩、与所述中管桩下端接驳的圆形的下管桩，所述上管桩的直径小于所述中管桩的直径并通过连接件接驳，所述下管桩的外直径小于所述中管桩的内直径并通过多数个周向分布的连接肋板固定连接。

作为本实用新型浅海变直径单桩基础的技术方案的一种改进，所述上管桩与所述中管桩通过圆台形或喇叭形渐变锥环过渡连接。

作为本实用新型浅海变直径单桩基础的技术方案的一种改进，所述上管桩与所述中管桩通过多数个周向分布的径向连板固定连接。

作为本实用新型浅海变直径单桩基础的技术方案的一种改进，所述连接肋板沿所述下管桩周向均布并沿下管桩轴向和径向延伸。

本实用新型的有益效果在于：浅海变直径单桩基础的上下管桩部分均采用直径较小的钢管桩，中间部分采用直径较大的钢管桩组成，在满足刚度、稳定性和承载力要求的前提下，通过减小上、下两段钢管桩的直径和壁厚，有效优化了构造，减小了桩基础的钢材用量和重量，节省投资，同时降低桩基础海上施工的难度和减少施工费用。

附图说明

图1为本实用新型浅海变直径单桩基础实施例的结构示意图。

图2为图1中A-A向截面结构示意图。

图3为图2中B-B向截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图1～图3所示，本实用新型一种浅海变直径单桩基础，其包括位于水面以上的圆形的上管桩11、贯穿水体并插入泥面以下的圆形的中管桩12、与所述中管桩12下端接驳的圆形的下管桩13，所述上管桩11的直径小于所述中管桩12的直径并通过连接件接驳，所述下管桩13的外直径小于所述中管桩12的内直径并通过多数个周向分布的连接肋板14固定连接，连接肋板14为焊接于中管桩内侧和下管柱外侧之间的一组钢板。较小的上管桩11具有足够的支承上部结构的能力；中管桩12承受海上风浪、竖向荷载及其它荷载作用，具有足够大的直径和刚度，满足抵抗水平力和竖向荷载同时作用的要求；下管桩13为入土部分的下段，较小的直径可满足承载力的要求。

该浅海变直径单桩基础在整体刚度、稳定性和承载力满足要求前提下，根据桩基的各区段不同使用要求量身定制直径及壁厚，结构更合理。通过减少部分区段钢管桩的直径和壁厚，减少桩基础钢材用量20~30%，节省投资。通过减小基础的重量，降低海上施工设备的要求，并减少施工费用，更能保证工期。

浅海变直径单桩基础的上下管桩部分均采用直径较小的钢管桩，中间部分采用直径较大的钢管桩组成，在满足刚度、稳定性和承载力要求的前提下，通过减小上、下两段钢管桩的直径和壁厚，有效优化了结构，减小了桩基础的钢材用量和重量，有效节省材料，节省投资，同时降低桩基础海上施工的难度和费用。

其中，所述浅海变直径单桩基础设有多数个连接肋板14，其中连接肋板14可以是6个、8个或更多个，视单桩基础的直径大小和强度要求而定，从而保证中管桩12与下管桩13之间具有足够的连接强度，又可以预留间隙供海泥挤入间隙中，满足管桩沉桩的需要。