一种组合钢板桩的纠偏限位板及其安装方法技术

本发明专利技术提供一种组合钢板桩的纠偏限位板及其安装方法，一种组合钢板桩的纠偏限位板，其特征在于，包括：预定数量的“]”字型限位板和平板限位钢板，分别设置在钢板桩翼缘板两侧，固定焊接。本发明专利技术的组合钢板桩的纠偏限位板，在锤击送桩时对钢板桩进行一定的限位，用“]”字型限位板和平板限位钢板消耗掉侧向动能，可明显保障钢板桩在施工过程中翼缘板的扭曲、锁口的脱落变形。

【技术实现步骤摘要】
一种组合钢板桩的纠偏限位板及其安装方法
本专利技术涉及一种组合钢板桩的纠偏限位板及其安装方法，属于水运工程
领域。
技术介绍
通常船坞坞墙钢板桩施工过程中，送桩、喂桩采用振动锤击送桩，先插桩成一排屏风状，再间隔送桩，桩顶最终至泥面高度6-8m，插装时入土深度较浅，施工过程中由振动锤对受压构件产生的侧向偏心力可由钢板桩自由转动消耗。当一排桩的桩顶距泥面6-8m后，开始往泥面以下锤击送桩时，桩身下部由于受前后土体的固结作用，钢板桩无法在一定程度内自由转动，由于钢板桩形心轴与锤击中心点，在锤击过程中所产生的竖向力无法保证在同一位置，且钢板桩前后板重度不一样，受压构件产生的侧向力将靠翼缘板锁口前后振动消耗。此过程持续容易造成钢板桩锁口松弛、脱落。钢板桩整体也会产生一定量的变形，对于后期结构的安全性、适用性、耐久性均有严重影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种组合钢板桩的纠偏限位板及其安装方法，以减少锤击过程中对翼缘板锁口的损伤。本专利技术采用了如下技术方案：一种组合钢板桩的纠偏限位板，其特征在于，包括：预定数量的“]”字型限位板和平板限位钢板，分别设置在钢板桩翼缘板两侧，固定焊接。进一步，本专利技术的组合钢板桩的纠偏限位板，还具有这样的特征：两侧的“]”字型限位板和平板限位钢板不在同一截面高度处。进一步，本专利技术的组合钢板桩的纠偏限位板，还具有这样的特征：“]”字型限位板和平板限位钢板中位置最低的一块板到泥面的标高小于等于2m。进一步，本专利技术的组合钢板桩的纠偏限位板，还具有这样的特征：“]”字型限位板和平板限位钢板中位置最低的一块板到泥面的标高大于等于1米，小于等于2m。进一步，本专利技术的组合钢板桩的纠偏限位板，还具有这样的特征：各个“]”字型限位板之间的间距为0.5米。进一步，本专利技术的组合钢板桩的纠偏限位板，还具有这样的特征：各个平板限位钢板之间的间距为0.5米。进一步，本专利技术的组合钢板桩的纠偏限位板，还具有这样的特征：“]字型”Q355锰钢板，主板净长150mm，侧板净长100mm，板高100mm，厚20mm，钢板宽100mm，高20mm，长150mm。本专利技术还提供上述的组合钢板桩的纠偏限位板的制备和安装方法，其特征在于，包括：步骤一、组合钢板桩：每个钢板桩的两侧分别具有凹形翼缘钢板和凸形翼缘钢板，将相邻的两个钢板桩的凹形翼缘钢板和凸形翼缘钢板扣在一起；步骤二、取预定数量的“]”字型限位板和平板限位钢板，将“]”字型限位板焊接在凹形翼缘钢板侧，将平板限位钢板焊接在凸形翼缘钢板一侧，焊角坡高要求<6mm。焊缝长度为板长的一半。进一步，本专利技术的组合钢板桩的纠偏限位板的制备和安装方法，其特征在于：焊接时，两侧限位板不在同一截面高度处。进一步，本专利技术的组合钢板桩的纠偏限位板的制备和安装方法，其特征在于：各个“]”字型限位板之间的间距为0.5米，各个平板限位钢板之间的间距为0.5米。专利技术的有益效果在于，本专利技术的组合钢板桩的纠偏限位板，在锤击送桩时对钢板桩进行有效的限位，用“]”字型限位板和平板限位钢板消耗掉侧向动能，可明显保障钢板桩在施工过程中翼缘板的扭曲、锁口的脱落变形。附图说明图1是组合钢板桩的纠偏限位板与钢板桩之间的位置关系示意图。图2是多个组合钢板桩的纠偏限位板在钢板桩上纵向排列的示意图。图3a)是竖向压力P与侧向振动频率w的线性关系示意图，图3b)是另一视角下竖向压力P与侧向振动频率w的线性关系示意图。具体实施方式以下结合附图来说明本专利技术的具体实施方式。如图1和图2所示，组合钢板桩的纠偏限位板包括：一组“]”字型限位板和平板限位钢板。凹形翼缘钢板31一侧采用“]”字型限位板1，“]”字型限位板1采用Q355锰钢板，主板11净长150mm，侧板12净长100mm，板高100mm，厚20mm。在本实施方式中总共设置五块板，板间距间隔0.5m。凸形翼缘板32一侧为平板限位钢板2，平板限位钢板2也采用方形Q355锰钢板，平板限位钢板2宽100mm,高20mm,长150mm,间距0.5m，共5块板。平板限位钢板2的标高与“]字板”错开。“]”字型限位板和平板限位钢板的位置由施工过程中施工操作性决定，最低的一块限位板到泥面标高<2m。钢板桩不仅是船坞坞室的止水构件，也是船坞结构中整个拉铆体系的被拉构架，船坞的挡土结构，并承受部分廊道自重，属于整个船坞坞室结构中的重要构件。钢导架对钢板桩结构主板进行限位，控制与坞内板面在同一直线。对于钢板桩，可将其按理想弹性体考虑，其受力来源主要为上部冲击力，下方由土层承载，左右由土层限位。可按杆件静定结构进行分析，两侧为铰接链接。可将钢板桩按简支梁进行处理，板宽间距为L，竖向压力为P，考虑其自由振动，对构件上截面进行弹性分析，分别用P、Q、M表示x截面与x+dx截面上的轴力、剪力、弯矩以及振动时的惯性力。则在振动过程中，x在某一时刻t的绕度为y(x,t),梁的线密度为钢板桩的材料密度为ρ，横截面积围为A，刚度为EI，产生的惯性力为其方向与振动加速度相反，加速度公式为由达朗贝尔原理∑Y＝0,∑Y＝0,及由此建立受压杆件小偏心振动微分方程。由此带入边界条件，y(0,t)＝0在临边极限条件下已知∵T(t)×Y(x)＝y(t,x)，∴由弹力力学理论可知∵∴此时w就是杆件的振动频率。现进行第二种假设，当边界条件上沿y轴方向的力均为0时；考虑时间的固有频率，y(0,t)＝0,y(L，t)＝0，Y/(0)＝0,Y/(L)＝0.y//(L)＝0,y//(0)＝0将y(x,t)＝Y(x)×T(t)带入后解的；带入常数A、B、C、D。Y(x)＝Asinβx+Bcosβx+Csinαx+Dcosαx解得：将上式中的D＝0,B＝0,sinβl＝0带入特征方程，使βL＝nπ(n＝1,2,3,4,5.....)其中n为振动型控制变量的固有频率，为振动型变量。将带入式中经证明，竖向压力P与侧向振动频率w具有强相关线性关系。竖向力将引起侧向振动与侧向偏移，具体偏移方向以小偏心位移方向为参考。故钢板桩在锤击送桩过程中将会发生侧向力。随着柴油锤锤击功率的不断变化，桩身侧向力并非定值，本限位板数量与尺寸为现场试验所得。限位板左右各五块，间距为0.5m，方形板采用双面焊，焊角坡高要求<6mm。焊缝长度为板长的一半-75mm。“]”字型限位板1由于与母材接触面积较少，焊缝采用半熔透焊。在实验过程中，将不同数量的板分别放在了钢板桩不同的位置，最终效果显示在距泥地面1-2m的高度处位置最佳，且前后各五块限位板对翼缘板的保护效果最好，用料最省。本实施方式对钢板桩侧翼缘板两侧受由竖向冲击引起的侧向力进行了消耗，对锁口起到了一定程度的保护作用，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合钢板桩的纠偏限位板，其特征在于，包括：/n预定数量的“]”字型限位板和平板限位钢板，/n分别设置在钢板桩翼缘板两侧，固定焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种组合钢板桩的纠偏限位板，其特征在于，包括：
预定数量的“]”字型限位板和平板限位钢板，
分别设置在钢板桩翼缘板两侧，固定焊接。


2.如权利要求1所述的组合钢板桩的纠偏限位板，其特征在于：
两侧的“]”字型限位板和平板限位钢板不在同一截面高度处。


3.如权利要求1所述的组合钢板桩的纠偏限位板，其特征在于：
“]”字型限位板和平板限位钢板中位置最低的一块板到泥面的标高小于等于2m。


4.如权利要求1所述的组合钢板桩的纠偏限位板，其特征在于：
“]”字型限位板和平板限位钢板中位置最低的一块板到泥面的标高大于等于1米，小于等于2m。


5.如权利要求1所述的组合钢板桩的纠偏限位板，其特征在于：
各个“]”字型限位板之间的间距为0.5米。


6.如权利要求1所述的组合钢板桩的纠偏限位板，其特征在于：
各个平板限位钢板之间的间距为0.5米。


7.如权利要求1所述的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵安，盛健，刘耀顺，徐咏春，马丽，
申请(专利权)人：中船第九设计研究院工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31