改良的建筑物構(gòu)建方法及其裝置的制作方法

專利名稱：改良的建筑物構(gòu)建方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)建筑與土木工和構(gòu)筑方法與材料之改良，特別有關(guān)用于地基支護與工地排水的板樁。
板樁于建筑業(yè)之使用已有超過兩百年的歷史，例如，用于支撐挖掘，形成截面與穩(wěn)固斜坡地等。板樁可呈自由站立的構(gòu)造使用，或與拉條、支柱，或地錨并用。壓在板樁的土壤壓力與地下水力沿板樁的縱向與橫向分散，使得板樁的抗彎強度成為板樁設(shè)計上的主要因素。
傳統(tǒng)板樁是由熱軋鋼型(5mm厚)的制造成“單元”輪廓，其借聯(lián)鎖接頭連結(jié)而形成復(fù)合構(gòu)造。自1933年以來，曾使用薄(t≤5mm)的鋼板，經(jīng)冷成形或冷軋制成傳統(tǒng)板樁的輕質(zhì)型式，而開發(fā)多種輕質(zhì)板樁。某些用途也曾使用打褶或波形輪廓作輕質(zhì)板樁。
板樁可分成兩種類型，表示(a)由一或二基本彎折組成的傳統(tǒng)板樁(t＞5mm)，以制成具U或Z輪廓的窄(ws＜600mm)板樁，該板樁借助聯(lián)鎖接頭連結(jié)，以制成重復(fù)的和/或斷面較深的斷面輪廓;及(b)由打褶的、波紋形的或梯形輪廓重復(fù)橫跨更寬的板(w＝400至800mm)所組成的輕質(zhì)板樁(t≤5mm)，其中t為材料厚度，而w為板樁的有效寬度。
現(xiàn)行板樁類型在結(jié)構(gòu)能力、側(cè)向穩(wěn)定性、接頭設(shè)計、驅(qū)樁能力、制造與構(gòu)造等方面取得折衷妥協(xié)。板樁類型可由如下文進一步定義的斷面輪廓參數(shù)d、f、i、w、n及t及全板參數(shù)Ws、N予以分類。
傳統(tǒng)板樁通常制成單一“U”或“Z”輪廓，借板樁間的接頭聯(lián)結(jié)，而制成一對稱斷面輪廓。于對此等不對稱板樁單元進行打樁與載荷期間產(chǎn)生的偏心載荷可由傳統(tǒng)(t＞5mm)板樁的較重的構(gòu)造所容納。雖然，輕質(zhì)(t≤5mm)板樁必須成形為一對稱斷面輪廓，以便避免在對板樁進行打樁與載荷期間產(chǎn)生偏心載荷。如此，各板樁內(nèi)必須形成完整的輪廓，包含接合系統(tǒng)。輕質(zhì)板樁(t≤5mm)上，橫跨板樁的側(cè)向載荷分布是限制輪廓尺寸與有效寬度的一項因素。此二要求在限制輕質(zhì)板樁的斷面輪廓尺寸成為關(guān)鍵因素。
板樁采用的斷面輪廓之結(jié)構(gòu)形狀可與翼緣寬度f對斷面輪廓深度d之f/d比及腹板傾斜度i有關(guān)。此等參數(shù)符合，可決定板樁的結(jié)構(gòu)性能的特定范圍。傳統(tǒng)板樁采用有限的翼緣寬度f范圍，導(dǎo)致f/d比隨斷面深度d的增加而逐漸下降，就是說深度(mm) (f)/(d)比＜120 1.6＜f/d＜4.0120＜d＜250 0.8＜f/d＜2.4250＜d＜450 0.5＜f/d＜1.5450＜d 無實例輕質(zhì)(t≤5mm)板樁因所用淺(d＜100mm)的輪廓，故有寬的f/d比之范圍。腹板傾斜度i相對于f/d比，反映出在于f/d比與斷面深度d之限度。
板樁的側(cè)向勁度及強度控制板樁的有效寬度ws與厚度t。調(diào)查研究典型的板樁系統(tǒng)顯示出傳統(tǒng)板樁的寬度對厚度的ws/t比在20至140之范圍內(nèi)。輕質(zhì)(t≤5mm)板樁的ws/t比在40至190范圍內(nèi)?！敖Y(jié)構(gòu)規(guī)范”對ws/t比加諸的上限為60至100，雖然鋼梁的腹板斷面容許ws/t比達至180。在更高比值ws/t＞100時，鋼結(jié)構(gòu)遇到側(cè)向強度與穩(wěn)定度二問題。
較寬的板樁(ws＝800mm，ws/t＞1500)，即使板樁支撐淺挖掘(4m)入良好的地面條件，承受于板樁邊緣處發(fā)生80至100mm的側(cè)向移動(δ)的過度旋轉(zhuǎn)變形(δ/w＞0.1)。如此，在整體使用則附加ws/t比為150之限制，以防止出現(xiàn)缺乏側(cè)向勁度與穩(wěn)定的問題。此外，對波紋形板進行彎折試驗顯示一旦ws/t比超過150，則橫跨輕質(zhì)板樁傳遞的載荷變成可忽略不計。如此，因板緣“卷曲”，外側(cè)波紋形對縱向抗彎強度無所貢獻。此等試驗證實各種“結(jié)構(gòu)規(guī)范”所提議的ws/t比限制于100至150間。
板樁系統(tǒng)的整體完整性也與接合系統(tǒng)、驅(qū)樁能力及打樁現(xiàn)場不滲透性有關(guān)。此三因素通常非經(jīng)設(shè)計，而由制造要求與現(xiàn)場經(jīng)驗發(fā)展而得。
沿板樁緣使用的接合系統(tǒng)可分成簡易“重疊”接頭、“有鉤”接頭和“聯(lián)鎖”接頭。于傳統(tǒng)(t＞5mm)和輕質(zhì)(t≤5mm)板樁中，該接頭皆形成其斷面輪廓整體的一部分。傳統(tǒng)(t＞5mm)板樁使用基于模制入鋼型邊緣的“爪-抓”設(shè)計的“聯(lián)鎖”接頭。該接頭占一定比例的材料(5至15%)，而未增加板樁的總寬度。接頭位在板樁翼緣或腹板。若干接頭系統(tǒng)逆轉(zhuǎn)板樁斷面以產(chǎn)生“雙倍”深度的板樁輪廓。
毗鄰板樁間的任何解脫，皆可破壞板樁的整體完整性，導(dǎo)致板樁的損壞。傳統(tǒng)板樁接頭上之力/移動可分成(a)拉力/移動(Ft)，其發(fā)生為由于板樁彎曲、板樁定位線的曲度和/或不均勻的土地/地下水力所致;
(b)壓縮力/移動(Fc)，其發(fā)生為由于凹面定位線或角落處的板樁彎曲所致;及(c)主要因不均勻的土地或地下水載荷及來自任何拉力/移動的次級效應(yīng)所導(dǎo)致的板樁平面向外之力(Ft)。在“更寬”(w＞800)及更深“(d＞300)的輪廓上，相當(dāng)大的壓縮力/拉力可由在板樁上及橫跨板樁的載荷分布而出現(xiàn)在橫跨接頭處。此等側(cè)向載荷成為“更寬”且“更輕”的板樁(w/t＞100)的輪廓上的限制因素。此等作用力下，各個接合系統(tǒng)的適配性可有廣泛變化，僅有傳統(tǒng)板樁的“爪-抓”聯(lián)鎖接頭涵蓋所有力-移動條件。
輕質(zhì)板樁采用的接合系統(tǒng)較為疏松，因鋼板的彎折約束則余隙超過5mm。在打樁期間，須在置放另一板樁時將開放接頭填滿的碎屑移走。此種接頭軌的阻塞物引起接頭打開，導(dǎo)致板樁解脫。輕質(zhì)板樁(t≤5mm)采用的接合系統(tǒng)未規(guī)定橫跨板樁出現(xiàn)的壓縮力/拉力限制著輕質(zhì)(t≤5mm)板樁的板樁輪廓寬度(w＜500mm)與深度(d＜100mm)。自1933年輕質(zhì)板樁問世以來，由于沒有適當(dāng)接合系統(tǒng)因而損害了輕質(zhì)板樁的完整性。
通常使用沖擊或振動打樁機打板樁。傳統(tǒng)板樁(t＞5mm)通常經(jīng)由沖擊塊與為正常鋼樁設(shè)計的顎結(jié)構(gòu)而施加打樁力。用于打輕質(zhì)板樁的打樁機限于使用樁帽板和/或輪廓顎的輕型裝備(Qd＜100kN)，其中Qd是動態(tài)打樁力。
研究顯示，窄的(ws＜600mm)輕質(zhì)(t≤5mm)板樁的打樁，受板樁的壓縮與壓曲效應(yīng)所限。一旦發(fā)生打樁力快速升高而貫入穿度減慢(“抗拒”)及結(jié)構(gòu)疲勞開始出現(xiàn)造成樁頂周圍的破壞，則出現(xiàn)側(cè)向穩(wěn)定性問題。雖打樁機顎夾的滑溜減低打樁力，板樁便在較淺的深度上達到過早抗拒程度。即使錘打應(yīng)力更高，沖擊錘也無法克服此等問題。
使用輕質(zhì)板樁的打樁問題，對打樁力Qd附加以等于100kN動態(tài)力的限制，對應(yīng)于“小型”振動打樁機。此動態(tài)力令“較窄的”(ws＜600mm)輕質(zhì)板樁被打入合理(8m)的深度。然而，“較寬的”(ws＝800mm)板樁僅能被打入淺的深度(＜5m)，超過此深度，則需做徹底的現(xiàn)場準(zhǔn)備或預(yù)鉆孔來降低打樁阻力。
多根輕質(zhì)板樁于斷面輪廓翼緣已結(jié)合有次級波紋形件。此波紋形件試圖接納在板樁內(nèi)出現(xiàn)的偏心打樁力。次級波紋形件的深度(＜0.5×d)限制于斷面深度之半。然而此翼緣的勁度，除了在淺斷面輪廓(d＜80mm)外，尚未解決偏心載荷或驅(qū)樁問題。
輕質(zhì)板樁極具撓性，因而在打樁過程中，板樁易偏離定位線游移。于中度至強烈打樁條件下，板樁輪廓扭曲，因輕質(zhì)(t≤5mm)板樁“脆弱”的接合系統(tǒng)，則可與先前的板樁解脫。一旦板樁有效寬度ws超過600mm，此等效應(yīng)變得容易察覺，對于長的(D＜7m)、較寬(ws＞800mm)板樁，打樁公差比±100mm還差。較窄的(ws＞600mm)輕質(zhì)板樁，即使聯(lián)鎖接頭在長(D＝7m)板樁上，也可達成合理的打樁公差(±25mm)。
板樁逐漸偏離定位線游移是難以鑒別的，歸因于挖掘前并無任何方法可檢視板樁的最終定位線。此定位線問題妨礙輕質(zhì)板樁用應(yīng)于永久工程，并補充在輕質(zhì)(t≤5mm)板樁的斷面輪廓所加的限制(w與ws＜600mm)。
板樁上的側(cè)向力主要依板樁后方土地之地下水壓力而定。如此，地下水壓力通常會因來自板樁輪廓上及內(nèi)部出現(xiàn)的側(cè)向載荷的內(nèi)部應(yīng)力的累積而損害寬(ws＞800mm)的輕質(zhì)(t≤5mm)板樁的完整性。此等載荷產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動與壓曲效應(yīng)，使輪廓偏轉(zhuǎn)而將板樁接頭打開。正常操作需要架設(shè)側(cè)排水溝、深(＞10m)井或淺(8m)井點。此等措施要求板樁具有相當(dāng)?shù)乃苄?，以便可將水排至排水溝或井，而非?jīng)由板樁的接頭送出。然而，將地下水抽下，可誘使板樁后方的地面沉降。此種保持地下水位，與控制地下水壓力之沖突，會嚴重妨礙輕質(zhì)(t≤5mm)板樁的使用。
傳統(tǒng)(t＞5mm)板樁較重的接頭軌，提供相當(dāng)緊密的接頭，其可逐漸以填縫或橡膠密封劑密封。然而，輕質(zhì)(t≤5mm)板樁的開放接頭無法有效密封。此種問題影響定位線公差不良的寬的輕質(zhì)板樁。打樁期間，簡易“重疊”接合系統(tǒng)分離開、甚至“鉤住”或“聯(lián)鎖”的接頭也可能解脫，而導(dǎo)致打開輕質(zhì)(t＝＜5mm)板樁的接頭。如此，須將地下水抽至比挖掘水平更低的水平。如此顯然增添現(xiàn)場排水成本，并需接近板樁后方區(qū)域的通路。在任何情況下，板樁后方土地的排水是個獨立的構(gòu)筑活動。過去，此地下水的排水導(dǎo)致板樁下方潛挖的管道的腐蝕，造成板樁后方土地的過度下沉。
本發(fā)明的目的在于通過提供鋼或其它可成型材料制成的一寬板樁以克服或改進前述一個或多個缺點，該板樁可克服前文綜論先有技術(shù)時引述的尺寸限制、穩(wěn)定性與構(gòu)造等問題。
本發(fā)明的一個方面提供由加勁鑲板、打樁肋及具有一或多種可變輪廓之接頭長條制成的，板樁斷面輪廓以產(chǎn)生一種最有效地達成如寬度ws介于800mm至3500mm間的“寬”板樁的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造需求的總體輪廓。本發(fā)明的又一方面本發(fā)明提供加勁條，以便于架設(shè)與隨后于載荷期間，控制板樁的變形與扭曲。在又一個方面中，本發(fā)明提供具有更高載荷能力的接合系統(tǒng)的板樁，以便接納用寬板樁出現(xiàn)的力。本發(fā)明也設(shè)想使用改良打樁法，以便接納寬板樁所遭遇的較高的打樁阻力、樁壓縮與定位線等問題。本發(fā)明又提供一種控制板樁周圍與后方的地下水流與壓力的系統(tǒng)。本發(fā)明皆涵蓋傳統(tǒng)(t＞5mm)與輕質(zhì)(t≤5mm)板樁。
如此，本發(fā)明之一較佳形式提供一板樁，包括一繞縱軸成形或打褶的板，使得具有波紋形輪廓形狀，并具總寬度ws超過800mm;所述板樁件具有加勁鑲板裝置件、打樁肋裝置及接頭長條裝置。
前述板樁的輪廓及尺寸可由如下特征界定＊ 輪廓尺寸參數(shù)w、d、t、f、i、f/d和n，該尺寸參數(shù)相關(guān)于并限定板樁的加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接頭長條器件的特征;及＊ 整體尺寸參數(shù)ws/tm、N，該尺寸參數(shù)與板樁的整體構(gòu)型相關(guān);其中，d為輪廓深度，t為生成輪廓之材料厚度，f為輪廓之翼緣寬度，i為輪廓腹板的傾斜角，n為各該裝置中輪廓數(shù)目，tm為板樁的最小厚度，N為板樁內(nèi)之輪廓總數(shù)。在第一形式中，各該裝置之輪廓特征如下d＞200mmt≤5mm0＜f＜450mm
45＜i≤90度0＜(f/d)＜4其中各該器件之輪廓數(shù)N如下0.5＜n＜2而整體板樁;
100＜(ws/tm)1≤N＜5在又一形式中，該等特征如下d＞150mmt≤5mm0＜f＜350mm45＜i＜80度0＜(f/d)＜0.8100＜(ws/t)0.5＜n＜31＜N＜6在又一形式中，該等特征如下d＞150mmt≤5mm0＜f＜450mm45＜l＜60度0＜(f/d)＜3100＜(ws/t)0.5＜n＜31＜N＜6在又一形式中，該等特征如下
d＞125mmt≤5mm0＜f＜350mm45＜i＜90度0＜(f/d)＜5200＜(ws/t)0.5＜n＜51＜N＜10在又一形式中，該等特征如下d＞125mmt≤5mm0＜f＜450mm45＜i＜65度0＜(f/d)＜5120＜(w/t)1＜n＜51＜N＜10在又一形式中，該等特征如下d＞150mmt＞5mm0＜f＜140mm45＜i≤90度0＜(f/d)＜1.2160＜(ws/t)0.5＜n＜31≤N＜6
在又一形式中，該等特征如下d＞150mmt＞5mm0＜f＜450mm45＜i＜65度0＜(f/d)＜360＜(ws/t)0.5＜n＜31≤N＜6在又一形式中，該特征如下d＞150mmt＞5mm0＜f＜300mm45＜i≤90度0＜(f/d)＜1.2100＜(ws/t)0.5＜n＜31≤N＜6在又一形式中，該等特征如下d＞150mmt＞5mm0＜f＜300mm45＜i＜65度0＜(f/d)＜3100＜(ws/t)0.5＜n＜3
1≤N＜6在輪廓深的形式中，該等特征如下450＜d＜1200t≥5mm150＜f＜750mm45＜i＜65度0.10＜f/d＜260＜ws/tn＝11≤N＜2板折疊間距半徑r較好為5至50mm。
欲更方便了解本發(fā)明，并付諸實效，茲參照附圖，示例說明本發(fā)明之較佳具體例，附圖者

圖1a至1d說明限定本發(fā)明所用的術(shù)語的基本斷面輪廓;
圖2a至2b說明本發(fā)明的板樁件的基本輪廓;
圖3示例說明本發(fā)明的多輪廓式板樁件;
圖4說明本發(fā)明的較淺的多輪廓式板樁件;
圖5a至5f說明本發(fā)明的板樁的其它可供選擇的基本斷面輪廓;
圖6a至6f說明多輪廓板樁斷面的其它可供選擇的輪廓;
圖7a至7c說明較淺的斷面板樁件的其它可供選擇的輪廓;
圖8a至8g說明典型的驅(qū)樁肋輪廓;
圖9a至9c說明板樁接頭件的其它可供選擇的位置;
圖9d至9f為與對應(yīng)接頭位置相關(guān)的力圖;
圖10說明施于本發(fā)明的板樁件的其它可供選擇的加勁條的透視圖;
圖10a，10b及10c說明與板樁結(jié)合的其它可供選擇的勁條端視圖;
圖11為縱剖面圖，顯示打褶加勁板之細節(jié);
圖12為顯示埋設(shè)于地下的一板樁及與其相關(guān)的力正視圖;
圖13至18說明本發(fā)明板樁件的其它可供選擇的接合系統(tǒng);
圖19說明板樁件使用的一排水井設(shè)施;
圖20說明用于排水井的架設(shè)桿;
圖21a至21d說明沿第19圖線A-A的其它可供選擇的截取其斷面的立管;
圖22a至22d說明沿第19圖線B-B的其它可供選擇的滲透斷面;
圖23為用于本發(fā)明的板樁的打樁架的示意圖;
圖24及25比較正常打樁法的合成打樁力，及使用本發(fā)明的打樁架打樁;
圖26為打板樁的打樁導(dǎo)向件構(gòu)造的透視圖;及圖27為沿圖26線A-A的斷面圖。
本發(fā)明的板樁根據(jù)輪廓參數(shù)d、f、i、w、n、f及整體參數(shù)ws、tm及N進行限定。各參數(shù)定義于圖1a所顯示的一基本板波紋形輪廓，該輪廓包括一連續(xù)階梯函數(shù)，有一波峰及波谷，于該波谷處設(shè)置以具有寬度為f的翼緣，二翼緣間距因而為斷面輪廓的深度以字母d表示。翼緣借助一具有傾斜角度i的傾斜的腹板接合。斷面輪廓的整體寬度以字母w表示。材料厚度以字母t表示，而各節(jié)板樁中的輪廓數(shù)目以字母n表示。可見圖1a的基本輪廓包括二個圖1c所示類型的基本U型輪廓。圖1b的輪廓始于沿連續(xù)階梯函數(shù)的一個不同位置，并包括二個圖1d所示的類型的基本Z型輪廓。板樁的整體寬度以參數(shù)ws表示，板樁的輪廓總數(shù)以N表示。板樁材料的最小厚度以tm表示。上述參數(shù)可于二毗鄰輪廓間及沿板樁件的縱長方向改變。
本發(fā)明的板樁件的輪廓分成三段，提供接合系統(tǒng)、加勁鑲板及驅(qū)樁肋。輪廓的二個基本形式示于圖2及5。此三具有獨立的輪廓特定制成以適板樁的特殊需求。三段(驅(qū)樁、加勁與接合)的一個或多個基本斷面輪廓可組合而產(chǎn)生寬板樁，如圖3，4，6及7所示，進一步說明如下。
該輪廓可以三組斷面輪廓說明，包括(a)一深的斷面輪廓，由單一加勁鑲板與一個驅(qū)樁肋及多個接頭長條所組成(0.7≤n＝＜1.5)-(圖2及5)。
(b)一多重輪廓，由一個或多個加勁鑲板、一個驅(qū)樁肋及多個接頭長條所組成(1.5＜N＜5)-(圖3及6)。
(c)一較淺的斷面輪廓，由形成二個或多個加勁鑲板的多重輪廓(2.5＜N)、一個或多個驅(qū)樁肋及二個接頭長條所組成-(圖4及7)。
圖2及5a所示的基本板樁輪廓包括標(biāo)示為(SP)的加勁鑲板2，該加勁鑲板包含由一接合腹板5互連的間隔翼緣3及4，并終止于兩相對側(cè)的互補接合件6及7。于此基本構(gòu)型中，加勁鑲板2并入腹板5內(nèi);驅(qū)樁肋標(biāo)記為(DR)，借之與打樁機嚙合;同時也將接合長條(JS)并入端腹板8及9或翼緣4內(nèi)，該翼緣4終止于接合件6及7上。在圖5b的實施例中，該輪廓包含特殊形成的接合長條10，該長條終止于接合件6及7上。在圖5c及5d的實施例中，驅(qū)樁肋標(biāo)記為(DR)，該驅(qū)樁肋以中間階梯或波紋11形成，此肋位在一平面內(nèi)，且與上及下翼緣3及4平行。圖5e的實施例中，接合件6及7形成于翼緣3及4上，以限定第二基本輪廓-圖2b。
通過將基本斷面輪廓元件以各種組合形式而組合成多重輪廓，如圖3所示，其中多重輪廓件12包含二個加勁鑲板(SP)、一個單一的驅(qū)樁肋(DR)及二個終止于接合件6及7上的接合長條(JS)。具有本發(fā)明的優(yōu)點的其它可能的多重組合形式示于圖6a至6f中。圖4及圖7a至7c的各實施例示例說明本發(fā)明的其它多重組合形式。
圖2及5中，較深的輪廓設(shè)計成于懸臂或受頂撐的板樁中所需的高抗彎強度及勁度。圖3及6中的多重輪廓用于定錨壁或溝槽護板。圖4及7的較淺的輪廓則設(shè)計成用作溝槽護板及滲流截止板彎。考慮到板樁的結(jié)構(gòu)特征、制造、架設(shè)及最終地底支撐功能，所生成的板樁形成最經(jīng)濟的板樁，其可由鋼材料或其它可成型材料制成。
板樁可由一張或多張金屬板或片制成。該板/片可成形為一個或多個斷面輪廓的節(jié)段。此等板/片可順縱向和/或橫向焊接在一起，例如沿圖2a及2b所示虛線焊接，以生成比較個別板/片更長或更寬的板樁。此方法可消除由于材料和/或局部制造能力對先有技術(shù)的板樁輪廓所加諸的尺寸限制。此外，板樁制成節(jié)段，容許順著與橫向跨板樁的斷面輪廓有彈性。然而，板樁設(shè)計同樣可適用于由單一板或片生成之板樁。為便于板樁進入地底，其前導(dǎo)端可制成在厚度上呈退拔形狀。
各節(jié)段內(nèi)的斷面輪廓可由一個部分的或完整的標(biāo)準(zhǔn)輪廓、或多重輪廓所制成，通常節(jié)段 節(jié)段內(nèi)的輪廓(w)單元(n)接頭長條 1/4驅(qū)樁肋 1/2加勁鑲板 0.5＜n＜3然而，接頭長條及驅(qū)樁肋，即使呈如前述之多重單元，也可由該輪廓單元的任何比例制成。加勁鑲板須由比一輪廓單元之半更大(n＞0.5)輪廓制成，以便達成加勁鑲板質(zhì)量中心與板樁整個中心軸局部與整體對齊。由半輪廓(n＝0.5)加勁鑲板制成的任何板樁為不對稱，直至全部鑲板之?dāng)嗝嫔疃冉韵嗤瑸橹?，此乃一波紋形板樁。
加勁鑲板代表板樁的主要結(jié)構(gòu)元件。我們的研究發(fā)現(xiàn)最佳斷面輪廓的結(jié)構(gòu)效率因素(SR & FSR)在如下參數(shù)范圍內(nèi)強度 勁度參數(shù) (較高SR) (最大FSR)翼緣寬度 0<f<350 0<f<200腹板傾斜度 45<i<90 55<i<90
(f/d)比 0<(f/d)<40 0<(f/d)<1.5輪廓 0.5<N<3 0.5<N<2然而，斷面深度d是決定板樁的結(jié)構(gòu)性能的主要因素。
于一“寬”板樁分開此三功能，可使加勁鑲板的斷面輪廓不受先有技術(shù)的約束。如此，對輕質(zhì)(t≤5mm)板樁的加勁鑲板則可采用最佳斷面輪廓。對于此等范圍內(nèi)的斷面輪廓存在有成組最佳參數(shù)，與主要目的，亦即寬幅/驅(qū)樁能力的強度/勁度有關(guān)。
板樁內(nèi)可含較厚的加勁鑲板(t＞5mm)，以便適用于驅(qū)樁力錨碇載荷和/或腐蝕損失。同時，厚度t可沿加勁鑲板改變以配合沿板樁的抗彎力矩的改變并容納于輪廓內(nèi)因橫跨板樁的側(cè)向力所產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力。腹板或翼緣可包括“增強”板，以改變一鑲板內(nèi)的厚度t，以便容納局部應(yīng)力或不穩(wěn)定問題和/或改進加勁鑲板的整體抗彎強度/勁度。使用較重的板(t＞5mm)的板樁輪廓在部分輪廓板樁(N＜1)上集中實現(xiàn)厚度變化。如此，該等輪廓可用于本發(fā)明中較深(d＞200mm)、較寬(ws＞800mm)與較重(t＞5mm)的板樁輪廓，如圖2、3及4所示。
板樁的驅(qū)樁肋節(jié)段(DR)沿該板樁傳遞驅(qū)樁力。驅(qū)樁輪廓由打樁設(shè)備決定，特別是由打樁機的顎夾總成決定。由于可個別分開成形驅(qū)樁肋，故介于加勁鑲板與驅(qū)樁肋間板厚度可有所改變(td＞ts)。打樁方法進一步論述如下。
驅(qū)樁肋(DR)可設(shè)計成如圖8a至8g所示的四基本輪廓。此四輪廓可描述為輪廓 位置/設(shè)計21、22、23 腹板平坦與V形或波紋形夾具24 開縫腹板夾具25、26 翼緣夾具此等圖中，箭頭代表打樁機的顎夾對板樁內(nèi)各肋的兩相對側(cè)施加的夾持力。驅(qū)樁肋21、22及23可合并到半個標(biāo)準(zhǔn)輪廓單元(n＝0.5)。因而此類型夾具可用于圖2的深輪廓板樁。若在輪廓21上腹板之傾斜度超過60度，則顎夾總成會干擾毗鄰的加勁鑲板。然而，若腹板的傾斜度小于75度，則V形與波紋形腹板輪廓22及23可避開此種干擾。
夾持輪廓24、25及26未曾用于本發(fā)明限定的輪廓，歸因于此等輪廓未曾用于將斷面深度d、尺寸f和i、比例[(f/d)，w/t)]及輪廓數(shù)n聯(lián)結(jié)在一起的傳統(tǒng)(t＞5mm)或輕質(zhì)(t≤5mm)板樁上。過去，板樁內(nèi)夾持區(qū)周圍也未曾使用較重的板厚度(td＞t)。
將二個或二個以上的驅(qū)樁肋輪廓并入較寬的“寬”板樁，例如圖6及7所示的該種類型板樁，可改進側(cè)向穩(wěn)定性、分散驅(qū)樁力，與控制打樁期間板樁的對準(zhǔn)。如此，于寬(1200＜ws＜3500mm)板樁內(nèi)并入二個或二個以上的驅(qū)樁肋可避免使用樁帽和分荷梁，特別驅(qū)樁肋內(nèi)帶有較厚板(td＞t)時尤其如此。如此容許較寬的重質(zhì)(t＞5mm)和輕質(zhì)(t≤5mm)板樁被驅(qū)入較硬的打樁條件(Qd＞1500kN)。驅(qū)樁肋的壓縮彎曲和振動問題可借助沿驅(qū)樁肋提供以一個或個多縱加勁條(27)而得到克服(參見圖8g)。此加勁條可由一輕質(zhì)結(jié)構(gòu)型鋼、棒或板連接至該板上所組成，并沿驅(qū)樁肋伸展一段距離(＞2×d)。如此，可于細長(w/t＞50)驅(qū)樁肋上出現(xiàn)驅(qū)樁肋的完整壓縮容量。圖2、3及4標(biāo)記為28的交叉陰影線區(qū)為打樁機顎夾夾住板樁的區(qū)域以供打樁用。
于板樁兩相對側(cè)的接頭件可設(shè)置在板樁的翼緣或腹板上，如圖9所示。圖9a中，接頭件位在外翼緣;而圖9b中，接頭件位在內(nèi)翼緣。在圖9c的實施例中，接頭件位在腹板上。輕質(zhì)(t≤5mm)板樁傾向于在載荷下“卷曲”，打開接頭并產(chǎn)生橫跨接頭之力，如圖9d所示，圖中F1表示側(cè)向接頭力，F(xiàn)t表示拉力，而箭頭R表示當(dāng)排列在腹板的接頭，因板樁彎折所致之旋轉(zhuǎn)運動。在后方翼緣位置處的接頭力較小。
當(dāng)如圖9c及9f所示，接頭位在翼緣中時，凈力順著腹板的軸，因而由于彎折造成無數(shù)次旋轉(zhuǎn)。
載荷的側(cè)向分布與“卷曲”效應(yīng)的控制與板樁的抗彎強度(第一)、側(cè)向載荷及接頭所在位置/設(shè)計有關(guān)。載荷橫跨輕質(zhì)(t≤5mm)板樁的載荷的側(cè)向傳遞嚴格地受板的抗彎強度(0.04×t2)的限制。此問題將輕質(zhì)(t≤5mm)及傳統(tǒng)(5＜t＜10mm)板樁[(f/d)＝1.0，N＝1]的輪廓寬度ws及斷面深度d限制于板樁 輪廓寬度 斷面深度(w)-(mm) (d)-(mm)輕質(zhì)(3<t<5) 550-800 125-200傳統(tǒng)(5<t<10) 800-1500 200-400如此，橫跨接頭長條的輪廓分布載荷的側(cè)向能力變成寬(ws＞600mm)板樁、特別是具有較深(d＞100mm)斷面輪廓的板樁的一個大課題。因此，接頭設(shè)計與側(cè)向勁度問題將輕質(zhì)板樁限制成寬度較窄(ws＜600mm)及輪廓較淺(d＜100mm)。
此種問題可借助加大板厚度(t＞5mm)而部分地得到改進。另外，借助使用側(cè)方加勁板提高板的側(cè)向抗彎強度及借助由結(jié)構(gòu)斷面設(shè)置加勁條軌以便沿板樁分布載荷，可改進板樁分布載荷的側(cè)向能力F。側(cè)向加勁條和接合系統(tǒng)的細節(jié)詳述如下。
同時，如此提高側(cè)向勁度與強度，允許限定接頭長條輪廓的參數(shù)符合加勁鑲板的相關(guān)參數(shù)d、f和i。如此，接頭長條變成直至迄今為止以輕質(zhì)(t≤5mm)板樁無法達成的程度的板樁結(jié)構(gòu)輪廓的一部分，傳統(tǒng)板樁(t＞5mm)上，其斷面的整體尺寸遠遠超過接頭結(jié)構(gòu)對板樁結(jié)構(gòu)強度的貢獻。如此，“穩(wěn)定”的接頭對于傳統(tǒng)(t＞5mm)板樁并不具重要的意義。
板樁的波紋形部分填充以如圖10所示的各型腹板加勁條或隔板。產(chǎn)生的橫跨板樁的橫梁。加勁條可為一簡易的板30(亦見圖10a)，或橫跨板樁的波紋形部分伸展一條或多條棒31，或一打褶板32以生成一填滿波紋形部分的中空鑲板，如圖10、10b、10c及11所示。加勁條深度須介于加勁條的斷面深度d的60與110%間，以便橫跨板樁產(chǎn)生一橫梁。加勁條32跨越加勁鑲板、驅(qū)樁肋而延伸至接頭長條(見圖10a至10b)。然而，加勁打板能填滿錨碇所在位置上的一個波紋形部分，如圖10所示。
加勁條可為厚桿(wb＝200mm，t＝5-10mm)或棒31(直徑＞25mm)，該直徑允許泥土通過加勁條后方的該波紋形部分。在另一種可供選擇的配置中，結(jié)構(gòu)斷面(I或U梁)的輪廓制成可填滿波紋形的部分。然而，來自錨碇或打樁載荷的縱向力以用圖10及11的打樁加勁條為有利。此加勁條的輪廓(20＜i＜40度)可減少打樁和/或挖掘期間的土壤阻力至最小程度?？稍O(shè)置以一通氣孔或隔板以減少加勁條周圍的土壤阻力或抽吸?？捎隍?qū)打板樁前先設(shè)置板狀加勁板。
圖12示例說明借助引進橫跨板樁的側(cè)向加勁條可達成載荷的傳遞，圖中顯示出的一排互連的板樁33埋入并聳立于地面34。板樁33設(shè)有橫向加勁條35。雙頭箭頭代表兩方向的載荷傳遞，而單頭箭頭代表單一方向的載荷傳遞。錨碇/支柱所在位置顯于36及27。
加勁條可在接近樁梢處、在錨碇/支柱的水平處和/或在樁頂處設(shè)置成橫跨該板樁(參見圖12)。載荷沿加勁鑲板傳遞，繼而借助側(cè)向加勁條傳遞橫跨至接頭、錨碇/支柱或驅(qū)樁肋。頂加勁條傳遞打樁載荷，并減少側(cè)向振動。在錨碇所在位置，加勁條可用以承受傾斜的錨碇或支柱載荷中的垂直組成部分。借助示于圖10a至10c中建議的接合鑲板上的加勁條的端部的細節(jié)，可局部地改良接頭的載荷容量(2×t2＜F＜200×t)。因此，毗鄰的板樁可通過加勁條支撐在毗鄰的錨碇/支柱板樁上的，而無需訴諸“橫檔”支梁。此等功能結(jié)合了加勁條所具有優(yōu)于在挖掘作業(yè)關(guān)鍵期間必須架設(shè)的“橫檔”支梁的一大優(yōu)點。
加勁條消除了板厚t所加諸的限制，允許由輕質(zhì)(t≤5mm)及中質(zhì)(5＜t＜10mm)板制成“寬的”(800＜ws＜3500mm)板樁。此外，消除了側(cè)向穩(wěn)定度[(w/t)＜150]約束，允許寬的(w＞600mm)、深的(d＞200mm)輪廓以ws/t比超過200而應(yīng)用于加勁鑲板上。與多重驅(qū)樁鑲板相結(jié)合，可打入極寬的板樁，亦即錨碇數(shù)目 板樁寬度一驅(qū)樁鑲板 (ws)-(mm)1 ws＜20002 1500＜ws＜35003 2500＜ws＜+3500如此，含有腹板加勁條可克服“寬”板樁相關(guān)的側(cè)向穩(wěn)定性問題。
側(cè)向板狀加勁板30的其它構(gòu)型示于圖2a及2b中，而打褶板狀加勁條32的其它構(gòu)型則示于圖3中。圖4的板樁設(shè)有側(cè)向板狀加勁條30及加勁桿31。
在寬板樁中設(shè)有一獨立的接合條(JS)使得接合系統(tǒng)的設(shè)計更富彈性。當(dāng)板樁寬ws增至800以上時，板樁間的橫向力快速加大，亦即板樁寬(ws) 橫跨接頭的載荷(F)-(kN/m.mm)550 5×t＜F＜15×t1000 15×t＜F＜40×t2000 40×t＜F＜70×t3000 80×t＜F＜1500×t由接合條的板/片制成的接合系統(tǒng)的載荷容量限制于(F＜15 ×t)。此載荷容時(F＜15 ×t)將此型接頭限制于板樁寬ws至多為600mm。較寬的板樁(ws＞600mm)需要有由結(jié)構(gòu)管或箱斷面(F＜150×t)制成的聯(lián)鎖接頭。即使此等接合系統(tǒng)也僅有有限的張力容量與側(cè)向載荷容量(F＜30×t)。側(cè)向載荷容量可利用加勁條局部改善。然而，必須將接合系統(tǒng)由出現(xiàn)高側(cè)向載荷(F＞30×t)的翼緣處改變到腹板所在位置。在腹板位置，大部分側(cè)向載荷可呈拉張/壓縮，而非與板之抗彎強度相關(guān)的側(cè)向載荷。于腹板位置，借助改變腹板的傾斜度與使用側(cè)向加勁條以達成直接壓縮/拉伸而可提高載荷傳遞，而直接壓縮/拉伸到提供高的載荷容量(150×t＜F＜200×t)。如此，基于得自管或箱斷面的聯(lián)鎖接頭的接合系統(tǒng)可用于寬度ws達3500mm的板樁。介于中間的板樁(800＜ws＜200mm)上，結(jié)構(gòu)管與箱斷面接頭的拉伸與壓縮容量容許將接頭設(shè)置在翼緣上。圖13至28示例說明可供選擇的另一用于互連依本發(fā)明的毗鄰板樁的其它接頭設(shè)計，其具有比現(xiàn)有接合系統(tǒng)更高的載荷容量。
圖13，14及16示例說明接頭，其中的接頭加勁條(JS)終止于個別互補組件上，接頭包括正方形或矩形的封閉式管斷面或箱斷面，固定于毗鄰板樁件上，而其中有一斷面具有長縫以便容納另一斷面。圖15的實施例涉及使用聯(lián)鎖的槽斷面。
圖16至18的配置中，其中一接頭件包括一正方形斷面47，沿其一緣48開放以便容納另一接頭件。在圖16中，另一接頭件包括另一正方形斷面49，其設(shè)計適合供凈定位于另一外斷面47內(nèi)部。在圖17中，另一接頭件50的橫斷面屬部分方形，順一側(cè)緣開放，以便與另一接頭件限定出一密封劑空間51。在圖18中，接頭件52的橫斷面為截頭方形，以便與另一接頭件限定出一密封劑空間53。
圖13至18中顯示的接頭設(shè)計，可提供緊密的接頭嵌合，以便避免碎屑或砂土進入聯(lián)鎖;若需要，可提供一沿接頭的縱向長度伸展的水封，以便容許接頭提高其對局部工程需求的適配性;并生成或呈一獨立單位、或并入接頭輪廓內(nèi)的除水室。此四項特點大大改善板樁結(jié)構(gòu)的整體水密性與完整性。包括一閉合的內(nèi)箱或管斷面，允許加壓注入鉆巖流體、水和/或空氣，以便有助于板樁的驅(qū)打。
如前所陳，接頭密封劑可置于某些接合系統(tǒng)內(nèi)制成的開放空間內(nèi)(參見圖17及18)。密封劑也可向下加壓注入圖13、14及15所示的方形、管形或矩形類型接頭的內(nèi)斷面。接頭密封劑可為油脂或水泥-膨潤土混合物，借助一種可潤濕而膨脹的疏水性橡膠或聚合物密封劑。另外，打樁后，可將密封劑桿或板插入密封空間內(nèi)。打入下一個板樁，可開啟密封劑空間直到地下水滲入而活化該膨脹密封劑。如此，在打入下一個板樁之前和之中，密封劑仍保持有“彈性”。
板樁可裝配以一供抽取或排除地下水的系統(tǒng)，如圖19至21所示(亦可見于圖4)。排水用的較佳井構(gòu)造60包括一管61，此管61架設(shè)于板樁62后方處的地底內(nèi)。此管61由一立管63組成，而立管63內(nèi)有一個或多個滲透段64。該滲透段64則借助將一包括具尺寸過大的梢66的一內(nèi)立管的桿打入立管63內(nèi)，脹大立管63的尺寸小的、縱向裂縫管段65而形成的。如此開啟尺寸過小的立管的裂縫允許地下水滲入立管內(nèi)。然而，滲透段也可簡易地在立管63上開縫隙而形成。
通過滲透性陶瓷、粒狀橡膠或線網(wǎng)、過濾織物，或環(huán)繞一內(nèi)立管68開縫隙的內(nèi)襯67，可防止土壤溶蝕入立管內(nèi)。借助水回饋系統(tǒng)或使用“高空氣進入性”的陶瓷或粒狀橡膠內(nèi)襯，可以阻止空氣進入立管68內(nèi)。滲透性內(nèi)襯可借助攜有脹大梢66及套環(huán)69的桿及管68而架設(shè)，見圖20。一俟脹大梢66通過裂縫管段65并超過之后，外管段65的彈性部分即將段65圍繞滲透性內(nèi)襯封閉，并將內(nèi)襯固定定位。因脹大梢和/或套環(huán)造成裂縫管段65永久性扭曲，可避免裂縫的完全閉合。
立管68最初連接到傳統(tǒng)真空井點上使用的常規(guī)的管路工程和泵系統(tǒng)。立管61可具任一適宜的斷面構(gòu)型，例如見圖21及22的實施例中。一旦開始挖掘，立管68可例如在69處經(jīng)由板樁外樁面插入，如圖21所示。如此，便能于挖掘處內(nèi)以重力系統(tǒng)達成長期除水的目的，而不必在更長的時間內(nèi)需依賴于真空收集器系統(tǒng)。
在板樁上架設(shè)一井系統(tǒng)，可于整個結(jié)構(gòu)上，以低成本由板樁后方之土地除水來實現(xiàn)。此外，井系統(tǒng)可建立地下水負壓，有助于支柱或錨碇完全架設(shè)前的關(guān)鍵時期對土地提供支撐。
板樁的尺寸愈大(ws＞800mm)，則打樁力增加，主要因板樁表面摩擦所致。如此，驅(qū)樁肋的頂部受到打樁力的完全的沖擊。板樁具有更大游移越線的傾向。此二問題使得輕質(zhì)(t≤5mm)和傳統(tǒng)(t＞5mm)的板樁所能達成的板樁寬度ws和/或深度d受到限制。迄今為止，此等驅(qū)樁問題的解決之道無非是使用各種方法來緩沖來自正常掉落或沖擊錘的沖擊，或于板樁上提供一補強帽。但此等措施皆不適合用于以振動打樁機對輕質(zhì)板樁進行的打樁。
寬板樁(ws＞800m)的打樁力可察覺地比通常的板樁(ws＜600mm)的打樁力更高。如此，板樁的壓縮性與側(cè)向穩(wěn)定性變成寬(ws＞800mm)板樁打樁時的關(guān)鍵因素。此外，使用振動打樁機打樁期間，重復(fù)載荷造成板樁的過早疲勞破壞。當(dāng)動態(tài)打樁力高(±800kN)時，振動力逆轉(zhuǎn)，只留下打樁機重量及由其架設(shè)點(Fd＜50kN)的向下推力，而對打樁力產(chǎn)生一種“偏置”。
打樁作業(yè)顯示振動頻率雖可于20至40Hz范圍變動，但以30至40Hz可得最佳的打樁效果，并減少損壞板樁的危險。同時，于大多數(shù)地面條件下，“寬”板樁所需打樁的阻力大小程度(100＜Fr＜1000kNM/m)上，向下的正推力(Fd＞50kN/m)有助于加速打樁速率，并可阻止過早出現(xiàn)抗拒。如此，一旦板樁打不動或變“僵固”時，即使需要用更大型打樁機而出現(xiàn)極大的力也必需保持板樁的貫入度。
如此，本發(fā)明又提供寬板樁用的一種打樁架。如圖23所示的打樁架70其包括一向下牽引設(shè)備，該打樁架其可施展超過100kN/m的向下力Fd。打樁架70固定在前一個已打入的板樁73的位置72上，以對向下牽引顯現(xiàn)阻力。該打樁架70利用一調(diào)整式支柱74支撐，該支柱74固定在更遠方處的板樁76的位置75上，側(cè)向載荷則借助橫跨板樁頂部的側(cè)向加勁條77傳遞至打樁架70。
打樁機的固定箱示于78，而板樁機的振動箱示于79，而箭頭80表示由打樁架70施于打樁機的向下牽引力。
打樁架70確實可降低峰值打樁力、疲勞效應(yīng)，并改進打樁機于30至40Hz范圍之性能。如此，對寬板樁而言，便可避免采用打樁片等的需求。再者，使用打樁架，改進板樁的定線，允許將多顎夾系統(tǒng)使用于打樁機，因而可借助包括在板樁上的多根驅(qū)樁肋而將打樁力分散在橫跨該板樁上。
圖24和25為力圖，顯示一般打樁法和采用打樁架的打樁法。Fp表示于板樁頂之力，而Fr表示板樁阻力，F(xiàn)v表示來自打樁機之振動力。F1表示來自板樁壓縮的力的損失，F(xiàn)d是彈性向下牽引力。
一旦將板樁打至地面以下，則無法由打樁架導(dǎo)引。板樁的后緣依循前一個板樁上的接頭件的同時，而前導(dǎo)軌可自由偏離定位線而游移。板樁于深度1為6.0m時的潛在游移，典型地為板樁寬度 于6.0m游移(ws)-(mm) (mm)1000 302000 120300 300由于游移因扭曲而起，故游移無法借助橫跨或沿著板樁的加勁條控制，雖然頂部加勁條可減少游移現(xiàn)象。
所提議的一種設(shè)計使用前文參照圖13至18所述的聯(lián)鎖接合系統(tǒng)連同圖26和27所示的直徑為75至250mm的開縫導(dǎo)管81一起，對板樁的側(cè)向?qū)?zhǔn)的控制伸展到地面以下。該開縫可沿管壁軸或沿一漸進的螺旋線。如圖27所示該開縫管81最初由一鉆孔裝置架設(shè)于擬議的對準(zhǔn)位置，管81被旋轉(zhuǎn)而獲得垂直或橫向?qū)?zhǔn)。然后板樁83的前緣導(dǎo)軌82沿該開縫向下打入，然后將管81抽出，此通常借用打樁來實現(xiàn)。此法可減少寬板樁(ws＞800m)末端的游走。除水井管上可設(shè)置以中間導(dǎo)向件84，以對極寬的(ws＞2000mm)板樁提供中間約束。如此，任何板樁即使于深度1＞6m也可架設(shè)成正確的側(cè)向?qū)?zhǔn)(±25mm)。
寬的(ws＞800mm)輕質(zhì)(t≤5mm)板樁之整體優(yōu)點，可借由與通常輕質(zhì)(t≤5mm)和傳統(tǒng)板樁進行成本比較而可極好地給予說明。曾對在美國、東南亞及澳洲現(xiàn)場使用輕質(zhì)板樁與傳統(tǒng)板樁的廣泛應(yīng)用進行成本評估。所有應(yīng)用皆顯示成本介于傳統(tǒng)板樁的60至90%間，平均值為70%，即使在挖掘后回收板樁的工地上亦如此。此種成本節(jié)省因材料成本下降、打樁成本及支柱/錨碇成本也下降所致。同時較輕質(zhì)(t≤10mm)板樁結(jié)構(gòu)性能，至少改良至傳統(tǒng)板樁性能的程度。
擬議中“寬”板樁的設(shè)計，可消弭其它輕質(zhì)(t≤5mm)板樁的缺點。該設(shè)計包括結(jié)構(gòu)參數(shù)，側(cè)向穩(wěn)定性，接合系統(tǒng)，與水密性的改進。因打樁成本和附屬工程(橫檔、支柱、錨碇等)節(jié)省，故總體成本下降。然而，主要優(yōu)點在于輕質(zhì)(t≤10mm)板樁提高至傳統(tǒng)板樁系統(tǒng)的完整性程度。即使于傳統(tǒng)板樁(t＞5mm)之范圍內(nèi)，所擬議的“寬”板樁的設(shè)計優(yōu)于先有技術(shù)的傳統(tǒng)板樁設(shè)計。
如此，本發(fā)明提供由鋼板打褶或形成可變輪廓而制成的寬(ws＞800mm)板樁，此板樁可提供先前此型板樁輪廓所無法達到的打樁強度、抗彎強度及側(cè)向強度。此種設(shè)計將板樁分成三個鑲板，即驅(qū)樁肋、加勁鑲板與接合長條。板樁繞其樁梢、于中心段及于樁頂也要有特殊規(guī)格要求。該設(shè)計的構(gòu)想又將板樁分成三層?？山栌梢黄饘侔宕蝰藁虺尚握w輪廓，或借助組合標(biāo)準(zhǔn)組件鑲板來制成長的(＞4m)寬(ws＞800mm)板樁。材料厚度t可在橫跨和/或沿板樁而異，以便配合各種鑲板和/或各水平高度的特殊規(guī)格要求。
權(quán)利要求
1.一種板樁，其包括一板經(jīng)繞一縱向軸成形或打褶，使之具呈波浪形輪廓形狀，并具有總寬度(ws)超過800mm；所述板樁限定加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置，其特征在于各該加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置、及接合長條裝置的輪廓符合下述規(guī)定d＞200mmt≤5mm0＜f＜450mm45＜i≤90度0＜(f/d)＜4其中，d是輪廓深度，t是材料厚度，f是翼緣寬度，i是腹板的傾斜角；其中，各該裝置中的輪廓數(shù)目n遵守如下規(guī)定0.5＜n＜2及其中，對所述板樁100＜(ws/tm)1≤N＜5式中tm是板樁的最小厚度，而N是板樁內(nèi)所述輪廓的數(shù)目。
2.一種板樁，其包括一板經(jīng)繞一縱向軸成形或打褶，使之具呈波浪形輪廓形狀，并具有總寬度(ws)超過800mm;所述板樁限定加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置，其特征在于各該加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置的輪廓符合下述規(guī)定d＞150mmt≤5mm0＜f＜350mm45＜i≤80度0＜(f/d)＜0.8其中，d是輪廓深度，t是材料厚度，f是翼緣寬度，i是腹板的傾斜角;其中各該裝置中的輪廓數(shù)目n遵守如下規(guī)定0.5＜n＜3及其中，對所述板樁100＜(ws/tm)1＝＜N＜6式中tm是板樁的最小厚度，而N是板樁內(nèi)所述輪廓的數(shù)目。
3.一種板樁，其包括一板經(jīng)繞一縱向軸成形或打褶，使之具呈波浪形輪廓形狀，并具有總寬度(ws)超過800mm;所述板樁限定加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置，其特征在于各該加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置的輪廓符合下述規(guī)定d＞150mmt≤5mm0＜f＜450mm45＜i≤60度0＜(f/d)＜3其中，d是輪廓深度，t是材料厚度，f是翼緣寬度，i是腹板的傾斜角;其中，各該裝置中的輪廓數(shù)目n符合下述規(guī)定0.5＜n＜3及其中，對所述板樁100＜(ws/tm)1≤N＜6式中tm是板樁的最小厚度，而N是板樁內(nèi)所述輪廓的數(shù)目。
4.一種板樁，其包括一板經(jīng)繞一縱向軸成形或打褶，使之其呈波浪形輪廓形狀，并具有總寬度(ws)超過800mm;所述板樁限定加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置，其特征在于各該加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置的輪廓符合下述規(guī)定d＜125mmt≤5mm0＜f＜350mm45＜i≤90度0＜(f/d)＜5其中，d是輪廓深度，t是材料厚度，f是翼緣寬度，i是腹板的傾斜角，其中，各該裝置中的輪廓數(shù)目n符合下述規(guī)定0.5＜n＜5及其中，對所述板樁，200＜(ws/tm)1≤N＜10式中tm是板樁的最小厚度，而N是板樁內(nèi)所述輪廓的數(shù)目。
5.一種板樁，其包括一板經(jīng)繞一縱向軸成形或打褶，使之具呈波浪形輪廓形狀，并具有總寬度(ws)超過800m;所述板樁限定加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置，其特征在于各該加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置的輪廓符合下述規(guī)定d＜125mmt≤5mm0＜f＜450mm45＜i≤65度0＜(f/d)＜5其中，d是輪廓深度，t是材料厚度，f是翼緣寬度，i是腹板的傾斜角;其中，各該裝置中的輪廓數(shù)目n符合下述規(guī)定1＜n＜5及其中，對所述板樁120＜(ws/tm)1≤N＜10式中tm是板樁的最小厚度，而N是板樁內(nèi)所述輪廓的數(shù)目。
6.一種板樁，其包括一板經(jīng)繞一縱向軸成形或打褶，使之具呈波浪形輪廓形狀，并具總寬度(ws)超過800mm;所述板樁限定加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置，其特征在于各該加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置的輪廓符合下述規(guī)定d＞150mmt≤5mm0＜f＜140mm45＜i≤90度0＜(f/d)＜1.2其中，d是輪廓深度，t是材料厚度，f是翼緣寬度，i是腹板的傾斜角;其中，各該裝置中的輪廓數(shù)目n遵守如下規(guī)定0.5＜n＜3及其中，對所述板樁160＜(ws/tm)1≤N＜6式中tm是板樁的最小厚度，而N是板樁內(nèi)所述輪廓的數(shù)目。
7.一種板樁，其包括一板經(jīng)繞一縱向軸成形或打褶，使之具呈波浪形輪廓形狀，并具有總寬度(ws)超過800mm;所述板樁限定加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置，其特征在于各該加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置的輪廓符合下述規(guī)定d＞150mmt≤5mm0＜f＜450mm45＜i≤65度0＜(f/d)＜3其中，d是輪廓深度，t是材料厚度，f是翼緣寬度，i是腹板的傾斜角;其中，各該裝置中的輪廓數(shù)目n符合下述規(guī)定0.5＜n＜3及其中，對所述板樁60＜(ws/tm)1≤N＜6式中tm是板樁的最小厚度，而N是板樁內(nèi)所述輪廓的數(shù)目。
8.一種板樁，其包括一板經(jīng)繞一縱向軸成形或打褶，使之具呈波浪形輪廓形狀，并具有總寬度(ws)超過800mm;所述板樁限定加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置，其特征在于各該加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置的輪廓符合下述規(guī)定d＞150mmt≥5mm0＜f＜300mm45＜i≤90度0＜(f/d)＜1.2其中，d是輪廓深度，t是材料厚度，f是翼緣寬度，i是腹板的傾斜角;其中，各該裝置中的輪廓數(shù)目n符合下述規(guī)定0.5＜n＜3及其中，對所述板樁100＜(ws/tm)1≤N＜6式中tm是板樁的最小厚度，而N是板樁內(nèi)所述輪廓的數(shù)目。
9.一種板樁，其包括一板經(jīng)繞一縱向軸成形或或打褶，使之具呈波浪形輪廓形狀，并具有總寬度(ws)超過800mm;所述板樁限定加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋器件及接合長條裝置，其特征在于各該加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置的輪廓符合下述規(guī)定450＜d＜1200t＞5mm150＜f＜750mm45＜i＜65度0.1＜(f/d)＜2其中，d是輪廓深度，t是材料厚度，f是翼緣寬度，i是腹板的傾斜角;其中，各該裝置中的輪廓數(shù)目m符合下述規(guī)定n＝1及其中，對所述板樁60＜(ws/tm)1＝＜N＜2式中tm是板樁的最小厚度，而N是板樁內(nèi)所述輪廓的數(shù)目。
10.一種板樁，其包括一板經(jīng)繞一縱向軸成形或打褶，使之具呈波浪形輪廓形狀;并具有總寬度(ws)超過800mm;所述板樁限定加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋器件及接合長打裝置，其特征在于各該加勁鑲板裝置、驅(qū)樁肋裝置及接合長條裝置的輪廓符合下述規(guī)定d＜1500mmt≥5mm0＜f＜300mm45＜i＜65度0＜(f/d)＜3其中，d是輪廓深度，t是材料厚度，f是翼緣寬度，i是腹板的傾斜角;其中，各該裝置中的輪廓數(shù)目n遵守如下規(guī)定0.5＜n＜3及其中，對所述板樁100＜(ws/tm)1＝＜N＜6式中tm是板樁的最小厚度，而N是板樁內(nèi)所述輪廓的數(shù)目。
11.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10中任意一項所述的板樁件，其特征在于其中所述的打褶具有半徑(r)為5至50mm。
12.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10中任意一項所述的板樁件，其特征在于又包含側(cè)向伸展于板樁件的并固定其上的加勁裝置。
13.如權(quán)利要求12之板樁件，其特征在于其中所述加勁裝置包含橫跨板樁件呈波浪形體內(nèi)伸展的一個或多個板件。
14.如權(quán)利要求12之板樁件，其特征在于其中所述加勁裝置包含橫跨板樁件呈波浪形體內(nèi)伸展的一個或多個桿件。
15.如權(quán)利要求12之板樁件，其特征在于，其中所述加勁裝置包含構(gòu)型可填入板樁件呈波浪形體內(nèi)的一個或多個打褶板。
16.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10中任意一項所述的板樁件，其特征在于所述接合長條裝置包含位在板樁件之兩相對側(cè)緣以將毗鄰之板樁件相互連接的接合件。
17.如權(quán)利要求16之板樁件，其特征在于其中所述接合件包括互補的陽/陰構(gòu)件，以使毗鄰的板樁件可滑動地相互縱向連接。
18.如權(quán)利要求17之板樁件，其特征在于其中所述陽/陰構(gòu)件包括具有圓形、方形或矩形橫斷面的管形型材件。
19.如權(quán)利要求17之板樁件，其特征在于其中所述陽/陰構(gòu)件介于其間生成供盛裝密封劑用的密封劑空間。
20.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10中任意一項所述的板樁件，其特征在于還包含固定于板樁件的一側(cè)供去除地下水用之除水裝置。
21.如權(quán)利要求20之板樁件，其特征在于其中所述除水裝置包含固定于板樁一側(cè)的管形件，所述管形件有一滲透性節(jié)段。
22.如權(quán)利要求21之板樁件，其特征在于，其中所述管形具縫隙而限定出滲透性節(jié)段。
23.如權(quán)利要求21之板樁件，其特征在于還包括包含于所述管形件內(nèi)毗鄰滲透性節(jié)段的過濾裝置。
24.如權(quán)利要求22之板樁件，其特征在于還包括包含含于所述管形件內(nèi)毗鄰滲透性斷面的過濾裝置。
25.一種用以將一板樁件驅(qū)入地面的打樁裝置，其特征在于所述裝置包含一打樁架供支撐打樁裝置，以便對板樁施加打樁力，并包含用以將所述打樁架與毗鄰的板樁件于地底連結(jié)的裝置。
26.如權(quán)利要求25之打樁裝置，其特征在于還包括固定于預(yù)先驅(qū)入的板樁件、并支撐所述打樁架的側(cè)向伸展的支柱裝置。
27.如權(quán)利要求25或26的打樁裝置，其特征在于還包含供導(dǎo)引所述板樁件驅(qū)入地面所用的導(dǎo)引裝置。
28.如權(quán)利要求27之打樁裝置，其特征在于其中所述導(dǎo)引裝置包含一開縫管，所述管被驅(qū)入地下，并設(shè)計成適合容納所述板樁件之前緣軌。
全文摘要
一種由金屬板或多片金屬板折褶或成型，或借助接合鑲板標(biāo)準(zhǔn)件所生成的供建筑建筑物用的寬板樁(1)。板樁(1)具呈波浪形的輪廓，具有借助一斜翼緣(5)連接而成的上與下腹板(3)及(4)，并于板樁的相對兩側(cè)邊設(shè)有接合件(6)及(7)，以將該板樁與毗鄰的板樁連接。板樁(1)還可有一側(cè)向加勁條或多條加勁條(30)。也揭示一驅(qū)入板樁(1)所用的打樁裝置。
文檔編號E02D5/02GK1086278SQ9211278
公開日1994年5月4日 申請日期1992年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月29日
發(fā)明者J·A·葉特斯, M·M·科爾森 申請人:地下系統(tǒng)股份有限公司