一种开孔钢板桩的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种开孔钢板桩，属于岩土工程钢板桩支护领域。开孔钢板桩，为在钢板桩垂直方向开有一排圆孔，圆孔的圆心位于钢板桩水平方向的中心。圆孔的直径为10cm；相邻两个圆孔的圆心之间的间距为30cm。本实用新型适用于水利工程、边坡工程及基坑工程的岩土支护。本实用新型加工简单，适用性强，在填土压力的作用下，可以通过钢板桩上的圆孔挤出软土，不仅节约了置换软土的费用，而且缩短了施工工期。
【专利说明】一种开孔钢板粧
【技术领域】
[0001]本实用新型属于岩土工程钢板桩支护领域，涉及一种开孔钢板桩。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的发展，水利工程和基坑工程的难度在逐渐增大，采用钢板桩的支护形式也越来越多，对钢板桩的功能要求也在逐渐提高。
[0003]目前，对于采用双层钢板桩土芯组合围堰作为止水帷幕的工程，当上表层土为软土时，需对软土进行置换，再进行堰芯填土，从而形成整体围堰，起到止水作用。当水底有较厚的软土，无法进行软土置换或者进行置换的费用较高时，如果直接在上层进行填土形成整体围堰，当围堰工作时，其应力应变的关系难以明确，对实际工程带来安全隐患。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种开孔钢板桩。
[0005]本实用新型的目的通过下述技术方案实现:
[0006]一种开孔钢板桩，为在钢板桩垂直方向开有一排圆孔，圆孔的圆心位于钢板桩水平方向的中心。开孔形式是采用有限元软件ANSYS和离散元软件PFC进行数值分析计算后确定，通过对比分析等面积的方孔和圆孔在相同震动荷载作用下的应力应变关系，结合等面积的方孔和圆孔在相同荷载作用下通过孔洞的软土的体积，分析得出在钢板桩上开圆孔和开方孔其开孔处最大应力均超过钢板桩的屈服强度，且最大应力相差不大，而开圆孔钢板桩挤土的体积较开方孔的大，在此基础上，确定选用开圆孔的方式进行钢板桩开孔。
[0007]所述的圆孔的直径优选为10cm。开孔大小是采用有限元软件ANSYS计算开圆孔钢板桩在DZ90A型号振动锤作用下应力应变关系进行确定的，选用直径IOcm的圆孔，在DZ90A型号振动锤的打设过程钢板桩开孔处最大应力控制在屈服应力的50%之内。
[0008]开孔间距是结合有限元软件ANSYS、离散元软件PFC和实际的工程进度及经济指标确认的，在力学性能不做要求的情况下，孔开的越多，其挤土效果越好，但其力学性能不能满足，而孔开的越多，在堰芯填土较快的情况下，并不是每个孔都能起到挤土的效果，另夕卜，孔开的越多，消耗的费用也越多，在结合工程地质和上述因素的情况下，单根钢板桩垂直方向的开孔间距优选为相邻两个圆孔的圆心之间的间距为30cm，可以达到良好的挤土效果O
[0009]开孔工艺是采用氧焊切割的工艺进行，根据所确定的开孔形式、开孔大小和开孔间距的基础上，用尺子进行定位后，采用氧焊进行切割。
[0010]优选的，所述的开孔钢板桩为在钢板桩的垂直方向开有一排直径为IOcm的圆孔，圆孔的圆心位于钢板桩水平方向的中心处,相邻的两个圆孔的圆心之间的距离为30cm。
[0011]本实用新型适用于水利工程、边坡工程及基坑工程的岩土支护。
[0012]本实用新型相对于现有技术具有如下优点和效果:本实用新型加工简单，适用性强，在填土压力的作用下，可以通过钢板桩上的圆孔挤出软土，不仅节约了置换软土的费用，而且缩短了施工工期。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是开孔钢板桩的结构模型图，I是钢板桩，2是圆孔。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0015]实施例1
[0016]—种开孔钢板桩，结构模型图如图1所不，在拉森钢板桩I的垂直方向开有一排直径为IOcm的圆孔2，圆孔2的圆心位于拉森钢板桩I水平方向的中心处,相邻的两个圆孔2的圆心之间的距离为30cm。所述的拉森钢板桩I的型号为拉森IV。
[0017]所述的开孔钢板桩根据所确定的开孔形式、开孔大小和开孔间距的基础上，用尺子进行定位后，采用氧焊进行切割得到，其适用于水利工程、边坡工程及基坑工程的岩土支护。
[0018]实施例2
[0019]东湖通道工程湖中段隧道采用明挖式的施工方法，其中止水围堰选用双层拉森钢板桩加土芯组合的形式，湖底淤泥厚度在1.0m?4.0m之间，如果采用置换的方式将双层拉森钢板之间的软土进行处理，不仅施工难度大，费用高，而且严重影响施工工期。
[0020]为了解决上述问题，本工程采用背水面(即抽水面)钢板桩开孔的方式进行挤淤，在双层钢板桩之间填土的压力下，将淤泥通过钢板桩孔排出，节约了置换软土施工成本2000万左右，而且节约施工工期30天左右。
[0021]根据淤泥层的厚度，确定单根钢板桩的开孔位置为水土分界处上部3m处至下部3m处,在垂直6m的距离里,开直径为10cm、相邻圆心之间间距为30cm的圆孔，圆孔圆心位于钢板水平方向的中心处。所述的钢板桩为拉森IV钢板桩。
[0022]结果表明开孔钢板桩的挤淤效果较好，且在后期抽水的过程中，围堰的整体稳定性较好。
[0023]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种开孔钢板桩，其特征在于:在钢板桩垂直方向开有一排圆孔，圆孔的圆心位于钢板桩水平方向的中心。
2.根据权利要求1所述的开孔钢板桩，其特征在于:所述的圆孔的直径为10cm。
3.根据权利要求1所述的开孔钢板桩，其特征在于:相邻的两个圆孔的圆心之间的距离为30cm。
4.根据权利要求1所述的开孔钢板桩，其特征在于:在钢板桩的垂直方向开有一排直径为IOcm的圆孔，圆孔的圆心位于钢板桩水平方向的中心处，相邻的两个圆孔的圆心之间的距离为30cm。
【文档编号】E02D5/04GK203625884SQ201320862030
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】张安政, 柳志平, 谢学彬, 贾瑞华, 徐顺平, 徐朝政, 李长江 申请人:张安政