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原文传递一种水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构及施工方法

专利名称：	一种水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构及施工方法
摘要：	本发明公开一种水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构及方法，属于海洋土木工程领域。其主要通过设置扩展附件弥补了礁灰岩桩基桩端承载力的不足，上部荷载通过扩展附件有效的挤密扩展附件以下的地基进而增大了桩基与地基之间的侧摩阻力，侧摩阻力和端阻力随后期堆载增大而发挥更好，有效的缩短了钢管桩的入岩深度，极大程度上节约了钢管桩的耗材，桩体沉降得到更好的控制。扩展附件作为一个整体，便于结构失效后的回收再利用。本发明应用广泛，主旨是应用在海洋礁灰岩地基基础之上，亦可应用于海上风力发电机的单桩结构、地基承载力不足的陆地桩基工程，具有着施工过程少、速度快、装配化、桩基承载力高、良好的经济效益等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉理工大学
发明人：	陈成;赵红涛;吴道坤;罗忆;李飘隐
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-19T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202310886408.2
公开号：	CN117107746A
代理机构：	武汉开元知识产权代理有限公司
代理人：	刘琳;周俊
分类号：	E02D5/28;E02D5/48;E02D27/52;E;E02;E02D;E02D5;E02D27;E02D5/28;E02D5/48;E02D27/52
申请人地址：	430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
主权项：	1.一种水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构，包括钢管桩(1)和套装于所述钢管桩(1)上的扩展附件(2)，其特征在于：所述钢管桩(1)外壁上固定有支撑件(11)，所述扩展附件(2)包括环状的附件基础(21)、和固定于所述附件基础(21)内侧壁上的受力台(22)，所述受力台(22)与所述附件基础(21)内侧壁之间设置有空口(24)；所述支撑件(11)被设置为：所述支撑件(11)旋转后与所述受力台(22)重叠时、所述支撑件(11)与所述受力台(22)之间在所述钢管桩(1)长度方向上形成限位配合关系，所述支撑件(11)旋转后与所述空口(24)重叠时、所述支撑件(11)能够沿所述钢管桩(1)长度方向在所述空口(24)内穿梭；所述受力台(22)顶面与所述附件基础(21)顶面之间具有间距(23)；所述支撑件(11)被设置为：所述支撑件(11)嵌入所述间距(23)内时，所述支撑件(11)与所述附件基础(21)之间在所述钢管桩(1)径向上形成限位配合关系。 2.根据权利要求1所述的水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构，其特征在于：所述扩展附件(2)底面设置有用于插入礁灰岩中的尖角(25)。 3.根据权利要求2所述的水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构，其特征在于：所述尖角(25)包括与水平夹角呈45-60°的大角度尖角(251)、和与水平夹角小于45°的小角度尖角(252)，所述大角度尖角(251)分别设置于所述附件基础(21)底面外边缘和所述受力台(22)底面内边缘，所述小角度尖角(252)设置于所述附件基础(21)外边缘和所述受力台(22)内边缘之间的扩展附件(2)底面上。 4.根据权利要求1所述的水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构，其特征在于：多个所述支撑件(11)沿圆周方向均匀固定于所述钢管桩(1)外壁上，多个所述受力台(22)沿圆周方向均匀固定于所述附件基础(21)内侧壁上，所述支撑件(11)与所述受力台(22)一一对应设置。 5.根据权利要求1所述的水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构，其特征在于：所述支撑件(11)和所述受力台(22)的平面均呈扇形形状，所述支撑件(11)嵌入所述间距(23)内时，所述支撑件(11)的外圆弧面与所述附件基础(21)内侧壁紧密贴合；所述支撑件(11)的平面宽度小于所述受力台(22)的平面宽度。 6.根据权利要求1所述的水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构，其特征在于：所述礁灰岩在与所述钢管桩(1)的桩身范围和桩端范围内均设置有碎石(5)。 7.根据权利要求6所述的水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构，其特征在于：所述碎石(5)选用公称粒径范围为5-10mm、含泥量控制在0.5％以内、泥块含量为0、孔隙率控制在43％以内的特细碎石，或者所述碎石(5)选用同等粒径级配的特细卵石。 8.一种水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：计算、设计钢管桩(1)的入岩深度； S2：预制钢管桩(1)及桩身上的支撑件(11)、预制扩展附件(2)； S3：将钢管桩(1)插入设计深度时，自钢管桩(1)上部向下套入扩展附件(2)，待空口(24)通过支撑件(11)后，再旋转放置于支撑件(11)下； S4：继续插入钢管桩(1)，直至支撑件(11)坐落压实在受力台(22)上，使得扩展附件(2)底面的尖角(25)插入礁灰岩中。 9.根据权利要求8所述的水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构的施工方法，其特征在于：步骤S3中，在套入扩展附件(2)之前，从钢管桩(1)的桩端自下而上吹填碎石(5)至地基(3)顶部，并在地基顶部压实碎石。 10.根据权利要求8所述的水下礁灰岩桩基压载扩大端附件结构的施工方法，其特征在于：全风化珊瑚礁灰岩作为持力层偏软时，将扩展附件(2)尺寸设计为宽而薄；强风化珊瑚礁灰岩作为持力层偏硬时，将扩展附件(2)尺寸设计为窄而厚。
所属类别：	发明专利