La conception des pieux en acier

Pieu en acier Elle est souvent largement utilisée pour les grands ponts offshore, les sous-structures des ports et des quais, les plates-formes temporaires et les chevalets, etc. Par rapport aux fondations en béton armé, les fondations en pieux tubulaires en acier présentent les avantages suivants :

• Léger, très résistant, il est facile à charger et à transporter ;
• Capacité de charge élevée. L'acier peut être efficacement enfoncé dans le sol dur et le corps du pieu n'est pas facile à endommager, ce qui permet d'obtenir une grande capacité de charge pour un seul pieu ;
• La longueur est facile à régler, elle peut être ajustée en connectant ou en coupant selon les besoins.
• Une petite quantité de terre est déchargée. L'extrémité inférieure du pieu est ouverte. Avec l'enfoncement du pieu, le volume d'écrasement du sol du tube du pieu est considérablement réduit par rapport à celui du pieu en béton à âme pleine, et la perturbation de la fondation environnante est moindre et le déplacement est moins important.
• Il peut être soudé, facile à utiliser et rapide à construire.

Les pieux en acier sont généralement fabriqués en acier au carbone ordinaire, avec une résistance à la traction de 402MPa et une limite d'élasticité de 235,2MPa, ou selon les exigences de la conception. Il peut s'agir d'un Tube SSAW et un tube LSAW. Le tube d'acier SSAW a une grande rigidité et est couramment utilisé. Afin de faciliter le transport et d'être limités par la hauteur du cadre du pieu, les pieux en acier sont généralement composés d'un pieu de section supérieure, d'un pieu de section inférieure et de plusieurs pieux de section intermédiaire. La longueur de chaque section est généralement de 13 ou 15 mètres, comme le montre la figure :

A) Pile de la section inférieure ;

(b) Pile de section moyenne ;

(c) Pile de la section supérieure

L'extrémité inférieure de la pile de tubes d'acier est divisée en deux parties : l'ouverture et la fermeture. Sa structure et son type sont illustrés dans la figure ci-dessous :

Le diamètre de la pile de tuyaux en acier est de φ406.4-φ2032.0mm, et l'épaisseur de la paroi est de 6-25mm.

Il convient de tenir compte de la géologie, de la charge, du plan de fondation, de la charge supérieure et des conditions de construction. Les spécifications couramment utilisées sont 406,4 mm, 609,6 mm et 914,4 mm, épaisseur de paroi 10, 11, 12,7, 13 mm, etc. En général, les pieux des sections supérieure, intermédiaire et inférieure adoptent la même épaisseur de paroi. Parfois, afin de permettre au sommet du pieu de supporter l'énorme impact du marteau et d'empêcher l'instabilité radiale, l'épaisseur de la paroi de la section supérieure du pieu doit être augmentée de manière appropriée, ou un collier de renforcement plat en acier de 200~300mm de large et de 6~12mm d'épaisseur doit être ajouté à l'anneau extérieur du pieu. tuyau en forme de pieu. Afin de réduire la résistance au frottement de l'enfoncement du tuyau et d'éviter que l'extrémité ne soit endommagée par la déformation lors de la pénétration dans la couche de sol dur, un collier de renforcement est également placé à l'extrémité inférieure de la pile de tuyaux en acier. Pour les tuyaux en acier de Φ406.4 ~ Φ914.4mm, la taille du collier de renforcement est de 200~300mm*6~12mm.

(a) Formes structurelles des joints de pieux en tube d'acier avec différentes épaisseurs de paroi ;

(b) Collier d'armature au sommet des pieux ;

(c) Collier de renforcement à l'extrémité inférieure du pieu

Les accessoires des pieux en acier comprennent principalement un couvercle de pieu soudé sur le dessus du pieu pour supporter la charge supérieure, une bande d'acier plate, un anneau de protection au bas du pieu et un collier de cuivre soudé sur le joint du pieu. Afin de réduire le frottement négatif des fondations en sol mou sur la capacité portante des pieux, une couche d'asphalte spécial, de polyéthylène et d'autres matériaux composites sont enduits sur la surface extérieure de l'extrémité supérieure du pieu en acier pour former une couche de glissement de 6~10mm, réduisant le frottement négatif de 4/5-9/10.

Structure de la couche de glissement d'une pile de tuyaux en acier :

1 Pieu en acier ;

2 Couche d'apprêt ;

3 Couche coulissante ;

4 Surface