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申请/专利权人：中国建筑第七工程局有限公司;重庆交通大学

摘要：本发明公开了一种基岩上覆厚卵石层钢板桩围堰设计方法，包括：设计钢板桩围堰施工工艺，通过打孔装置打引孔以安装钢板桩；计算钢板桩预设嵌岩深度；分析所述引孔尺寸对钢板桩受力性能的影响；分析回填料特性对钢板桩受力性能影响；验算结构稳定性。一种基岩上覆厚卵石层钢板桩围堰结构，包括：钢板桩，所述钢板桩内圈并排安装有多层圈梁，所述圈梁内侧安装有内支撑组件。通过打引孔后安装钢板桩，方便钢板桩的安装，钢板桩安装过程不会产生变形或局部的损坏；可以确定最佳的引孔直径和引孔深度，减少了钢板桩安装后的位移量，使钢板桩安装更加稳定，提高了材料的利用率，节约了材料成本，解决了嵌固稳定性和封底混凝土抗浮力不满足要求的问题。

主权项：1.一种基岩上覆厚卵石层钢板桩围堰设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据施工现场设计钢板桩围堰施工工艺，通过打孔装置打引孔以安装钢板桩；步骤S1中，所述钢板桩围堰施工工艺包括：施工准备；卵石换填及便道筑岛；平整场地；测量放线；设置导向；通过打孔装置打引孔；孔内孔隙回填黏土；将钢板桩插打至设计标高；围堰合拢；基坑开挖；逐层安装钢围檩及内支撑；基底清理及围堰加固；桩头凿除；垫层砼浇筑；承台及墩身施工；拔除钢板桩；S2：计算钢板桩预设嵌岩深度H； 其中，H为预设嵌岩深度；σ1为基岩顶面处桩身剪力；δ为基岩抗压系数；P为基岩饱和单轴抗压强度标准值；D为嵌岩段桩身直径，Md为承载力系数，S3：分析所述引孔尺寸对钢板桩受力性能的影响，其中，选取引孔直径为2m，引孔深度为14m；S4：分析回填料特性对钢板桩受力性能影响；S5：验算结构稳定性；在步骤S5中：验算结构稳定性通过以下步骤进行：A1：计算钢板桩（1）的嵌固稳定性： 其中，Ea为被动土压力合力；pa为被动土压力合力点至所述钢板桩（1）底端的距离；Ep为主动土压力合力；pp为主动土压力合力点至所述钢板桩（1）底端的距离；A2：计算基底抗隆起稳定性 其中，kb为抗隆起稳定系数；Nc为承载力系数；τ为由十字板实验确定的总强度；γ为土的重度；D为所述钢板桩（1）入土深度；Q为地面荷载；A3：内支撑稳定性验算 其中，N为所述内支撑组件3的最大轴力；为所述内支撑组件3）的截面稳定系数；A为所述内支撑组件（3）的截面总面积；f为预设内支撑应力标准值；A4：封底混凝土容许应力计算 其中，[σ]为封底混凝土材料受压容许应力标准值；σ为封底混凝土材料受压容许应力实际值；W为封底混凝土的截面抵抗矩，M为作用于封底混凝土的力矩值，A5：封底混凝土抗浮力验算ωSmh+dπhkF浮其中，ω为封底混凝土的容重；Sm为围堰内封底混凝土投影面积；h为所取的有效混凝土厚度；d为桩基直径；k为封底混凝土与钻孔桩之间的摩擦系数；F浮为水的浮力；A6：计算抗管涌： 其中，γ1为土壤在水中的密度；γ2为水的密度；K为抗管涌安全系数；h2为所述引孔内外水的高度差；h1为所述钢板桩（1）在承台以下的入土深度;所述打孔装置包括：移动小车，所述移动小车上转动安装有引导机构，所述引导机构上滑动安装有用于旋挖打孔的旋挖机构，所述引导机构用于带动所述旋挖机构滑动；所述引导机构包括：安装架；螺杆，所述螺杆安装在两个所述安装架之间；限位杆，所述限位杆安装在两个所述安装架之间，所述螺杆两侧均设有所述限位杆；安装座，所述安装座与所述螺杆螺纹连接，所述安装座与所述限位杆滑动连接，所述旋挖机构安装在所述安装座上；驱动机构，所述驱动机构与所述螺杆连接，用于带动所述螺杆转动;所述驱动机构包括：电机，所述电机安装在所述安装架上；扇形齿轮，所述扇形齿轮固定安装在所述电机输出端；齿轮，所述齿轮与所述螺杆固定连接，所述齿轮与所述扇形齿轮啮合。

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