[发明专利]一种U型钢板桩室内试验用组合结构及制作方法

说明书

本发明公开了一种U型钢板桩室内试验用组合结构及制作方法，包括位于上方的钢板桩和与钢板桩扣接且位于下方的底座，U型钢板桩包括腹板和位于腹板两端的两钢板桩腿，两钢板桩腿上均分别设置有一锁口，两锁口相背设置，所述底座包括底板和位于底板两端的扣接腿，两所述扣接腿的底部分别与底板两端部焊接固定，两所述扣接腿的顶端均分别设置有锁口，且两所述锁口分别与钢板桩上的两锁口扣接。并提供相应的制作方法。本U型钢板桩室内试验用组合结构，能合理还原桩间锁口连接形式，模拟实际工程中钢板桩墙的组合形式，进而更合理、可靠地研究钢板桩的抗弯力学性能。

技术领域

本发明属于钢板桩领域，尤其涉及一种U型钢板桩室内试验用组合结构及制作方法。

背景技术

目前，钢板桩常用于水中围堰、基坑支护、堤防等防渗工程领域中。钢板桩根据截面形式可以分为U型、Z型、I型、帽型等，其中U型钢板桩是工程应用中最常见的截面形式之一，其锁口成型精度高，具有轻质高强、止水性能好、可重复使用等优点。

U型组合钢板桩墙是通过桩身锁口相互咬合，连接而成的一种组合结构。在工程设计中，往往需要确定钢板桩的相关力学性能，而抗弯刚度是U型钢板桩力学性能的主要指标之一。通过实际工程现场监测数据来确定组合钢板桩结构的刚度，往往会受到测试条件等因素的限制，并且难以实现反复试验，因而有必要进行条件可控的室内试验，以达到研究钢板桩桩墙力学性能的目的。因此，如何模拟组合钢板桩结构，且符合工程中钢板桩墙工作状态，便成为关键问题。有必要研究发明一种可以模拟现场实际成桩状况的试验用组合结构，以便更合理地进行室内试验研究，通过研究桩墙的基本力学性能，为钢板桩的工程应用提供更可靠的指导。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种室内试验用U型钢板桩组合结构，可以模拟实际工程中钢板桩墙的组合状态，供实验室测试并研究钢板桩墙的相关力学指标及力学特性。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种U型钢板桩室内试验用组合结构，包括位于上方的钢板桩和与钢板桩扣接且位于下方的底座，所述底座包括底板和位于底板两端的扣接腿，两所述扣接腿的底部分别与底板两端部焊接固定，两所述扣接腿的顶端均分别设置有锁口，且两所述锁口分别与钢板桩上的两锁口扣接。

进一步地，所述底座与钢板桩的高度、截面面积、以及截面惯性矩相等，底座的形心轴与钢板桩的形心轴重合。

进一步地，所述底座与钢板桩的材质相同。

本发明还提供一种U型钢板桩室内试验用组合结构的制作方法，包括：

选取一个U型钢板桩作为组合结构中位于上方的钢板桩；

进一步地，根据钢板桩的高度、形心位置、截面面积和截面惯性矩，确定底板的尺寸；

进一步地，制作好底板；

另取两个与所述钢板桩尺寸一致的钢板桩，将两钢板桩水平放置，两钢板桩之间留有距离，将底板放置在两钢板桩之间；

将底板左端焊接在位于左边的钢板桩的腹板和钢板桩腿的交接处，将底板的右端焊接在位于右边的钢板桩的腹板和钢板桩腿的交接处；

进一步地，焊接的焊缝强度不低于钢板桩的钢材强度。以确保焊接牢固，并确保焊接处的力学性能与钢板桩相近。

进一步地，预先在两钢板桩的腹板上靠近腹板和钢板桩腿的交接处画切割线记号；在两钢板桩的腹板上进行切割，获得底座，即底座中的两扣接腿是从现成的钢板桩上获取的；

将钢板桩的两第一锁口与底座上的两第二锁口分别扣接，组合成U型钢板桩室内试验用组合结构。

与现有技术相比，本发明能实现的有益效果至少如下：