Het ontwerp van stalen buispalen

Stalen buispaal fundering heeft de kenmerken van snelle constructie, veiligheid en zeer gemechaniseerde werking, en wordt vaak veel gebruikt in grote offshore bruggen, substructuren van havens en werven, tijdelijke platforms en schragen, enz. Vergeleken met de fundering van gewapend beton heeft de fundering van stalen buispalen de volgende voordelen:

• Lichtgewicht, zeer sterk, gemakkelijk te laden en te vervoeren;
• Hoge draagkracht. Het staal kan effectief in de harde grond worden gedreven en het palenlichaam is niet gemakkelijk te beschadigen en kan een grote enkele paal draagkracht verkrijgen;
• De lengte is eenvoudig aan te passen en kan naar behoefte worden aangepast door verbinden of snijden.
• Een kleine hoeveelheid grond loopt weg. De onderkant van de paal is open. Bij het heien van de paal is het grondverdringend volume van de paalbuis sterk verminderd in vergelijking met dat van de betonpaal met massieve kern, en is de verstoring van de omliggende fundering minder en de verplaatsing minder.
• Het kan worden gelast, is eenvoudig te bedienen en snel te bouwen.

Stalen buispalen worden meestal gemaakt van gewoon koolstofstaal, met een treksterkte van 402MPa en een vloeigrens van 235,2MPa, of volgens de ontwerpvereisten. Het kan een SSAW-pijp en een LSAW-pijp. SSAW stalen buis heeft een hoge stijfheid en wordt vaak gebruikt. Om het transport te vergemakkelijken en de hoogte van het paalframe te beperken, worden stalen buispalen meestal samengesteld uit respectievelijk een bovensectie, een ondersectie en meerdere middensecties. De lengte van elke sectie is meestal 13m of 15m, zoals weergegeven in de figuur:

A) Stapel in het onderste gedeelte;

(b) Middenprofielpaal;

(c) Bovenste sectie paal

Het onderste uiteinde van de stalen buispaal is verdeeld in openen en sluiten. De structuur en het type worden in de onderstaande figuur weergegeven:

De diameter van de stalen buispaal is φ406.4-φ2032.0mm en de wanddikte is 6-25mm.

We moeten rekening houden met de technische geologie, belasting, funderingsvlak, bovenbelasting en constructieomstandigheden. Veelgebruikte specificaties zijn 406,4 mm, 609,6 mm en 914,4 mm, wanddikte 10, 11, 12,7, 13 mm, enz. Over het algemeen hebben de palen in de bovenste, middelste en onderste sectie dezelfde wanddikte. Om de bovenkant van de paal bestand te maken tegen de enorme hamerslag en radiale instabiliteit te voorkomen, moet de wanddikte van het bovenste gedeelte van de paal soms worden vergroot of moet een platte stalen wapeningskraag van 200~300 mm breed en 6~12 mm dik worden toegevoegd aan de buitenste ring van de paal. paalbuis. Om de wrijvingsweerstand van de verzakkende paalpijp te verminderen en te voorkomen dat het uiteinde door vervorming beschadigd raakt bij het binnendringen in de harde grondlaag, wordt ook een verstevigingskraag aan het onderste uiteinde van de stalen buispaal geplaatst. Voor stalen buizen van Φ406,4 ~ Φ914,4 mm is de grootte van de versterkingskraag 200~300 mm*6~12 mm.

(a) Constructieve vormen van stalen buispalen met verschillende wanddiktes;

(b) Verstevigingskraag bovenop palen;

(c) Versterkingsmanchet aan de onderkant van de paal

De accessoires van stalen buispalen bestaan voornamelijk uit een paalkap die bovenop de paal is gelast voor het dragen van de bovenbelasting, een platte stalen strip, een beschermring aan de onderkant van de paal en een koperen klem die op de paalverbinding is gelast. Om de negatieve wrijving van zachte grond op de draagkracht van palen te verminderen, wordt een laag speciaal asfalt, polyethyleen en andere composietmaterialen op het buitenoppervlak van het bovenste uiteinde van de stalen buispaal aangebracht om een glijlaag van 6~10 mm te vormen, waardoor de negatieve wrijving met 4/5-9/10 wordt verminderd.

Structuur van de glijdende laag van stalen buispalen:

1 Stalen buispaal;

2 Grondlaag;

3 Schuiflaag;

4 Oppervlak