雙管約束型砼鋼支撐的製作方法

2023-06-09 16:49:46

專利名稱：雙管約束型砼鋼支撐的製作方法
技術領域：
本發明涉及鋼結構技術領域，尤其涉及一種地鐵基坑或大型深基坑圍護支護的鋼支撐的雙管約束型砼鋼支撐。
背景技術：
對於地鐵基坑或大型深基坑的圍護支護中，如果鋼支撐屈曲，就導致失穩而存在支護隱患，鋼支撐的結構形式多種多樣，鋼支撐的單體結構也因工作環境、技術要求不同而不同，如專利公告號為CN 201695339U—種蓋梁施工鋼支撐，包括預埋件、牛腿，預埋件預埋在墩柱內，預埋件上設置有兩組螺紋孔，每組螺紋孔有2-6個，牛腿通過與螺紋孔相匹配的螺栓安裝在預埋件上。如專利公告號為CN201265158Y—種預應力水平型鋼支撐裝置，主要是解決水平支撐容易導致土體變形而影響周邊建築物安全的技術問題，該裝置的支撐體具有斷口，並在斷口處設有至少一組可拆卸的牛腿，每組牛腿包括分別設於斷口兩側的兩個節點和兩個節點間設的一個千斤頂，每個節點由一承壓板、一側板、至少一端面相互平行的加勁板組成，承壓板、加勁板固設於側板端面上，且承壓板的端面、側板的端面、加勁板的端面兩兩垂直，各加勁板的端面分別與承壓板的端面相交並固接，側板上設有用於連接支撐體的至少一個安裝孔，千斤頂兩端分別抵住兩個節點的承壓板。這些結構的鋼支撐也不能互換互用。

發明內容
本發明的目的是為了解決現有的地鐵基坑或大型深基坑圍護支護的鋼支撐支護時因屈曲而引起失穩的問題，提供一種結構設計合理，利用鋼筋混泥土來約束鋼管支撐， 採用內置的PVC管作為儲能器部件，承受軸向力大、剛性強，不易屈曲的雙管約束型砼鋼支撐。本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種雙管約束型砼鋼支撐，包括外鋼直管、設置在外鋼直管兩端的實心法蘭，其特徵是所述的外鋼直管由若干件單管連接而成，單管與單管連接處設有環焊縫補強板，單管的中間位置設有翅板，外鋼直管內設有混凝土層，混凝土層中設有螺紋鋼柱架，螺紋鋼柱架兩端設有端部鋼筋網，混凝土層內設有內管，所述的內管為中空管結構，內管的兩端封閉，內管的長度小於螺紋鋼柱架兩端的端部鋼筋網之間的距離。實心法蘭作為鋼支撐與鋼支撐之間的連接載體，由內管定心後獲得的混凝土層重量輕，軸向承載力大，螺紋鋼柱架是澆注在混凝土層中的，起著增大結構各種強度的作用。單管根據加工能力可以設計成標準長度，單管由板材卷制而成，單管與單管之間的焊縫應力較集中之處，採用環焊縫補強板完全消除了這種缺陷。由於鋼支撐兩端工作時受較大力，內管的兩端各縮進200mm以上的距離，在該區域設置一層徑向布置的混凝土層，此層中設有端部鋼筋網。螺紋鋼柱架的兩端與實心法蘭的端面接觸，以加強軸向承受能力。翅板位於單管直焊縫部位，對整個外鋼直管起著加大結構強度的作用，且成為了單管外部拼焊時熱脹冷縮的消能器。作為優選，所述的混凝土層充滿由實心法蘭、外鋼直管、內管所組成的內置空間。 螺紋鋼柱架作為混凝聚土層的骨架，其結構整體性要求好，儘量避免複雜的網狀結構，這樣有利於灌注混凝土，使混凝土充滿整個內置空間。混凝土層的混凝土標號為C70，C70是一種高強度大流動性混凝土，適合鋼支撐內置空間的灌注。作為優選，所述的外鋼直管兩端部位的外表面上設有吊耳。在鋼支撐現場拼裝時， 需要裝配螺栓連接孔上的螺栓，吊耳的設置使這一現場裝配工作速度更快、效率更高。作為優選，所述的螺紋鋼柱架有若干支螺紋鋼圍成圓柱形框架結構，若干支螺紋鋼通過沿外徑方向排列的若干件拉筋連接成一體。螺紋鋼柱架製成圓柱形狀，拉筋沿螺紋鋼柱架軸向排列，兩者交合處或用細鋼絲綑紮，或焊接在一起。作為優選，所述的端部鋼筋網由若干支螺紋鋼平行設置而成，端部鋼筋網的單支螺紋鋼的兩端分別與對應的螺紋鋼柱架兩支螺紋鋼單體連接，構成網狀結構。端部鋼筋網位於實心法蘭與內管端部的封閉端板之間；端部鋼筋網焊接在距螺紋鋼柱架端部150mm以內的位置，端部鋼筋網平行設置的螺紋鋼數量為組成螺紋鋼柱架的單支螺紋鋼數量的四分之一。作為優選，所述的翅板為板狀環形圈結構，翅板的板平面與外鋼直管直徑垂直。由於本發明的裝置內外結構對環境溫度的感應程度不一，導致熱脹冷縮不均，環形板狀的翅板有著散熱功能，有效地解決了這一問題。作為優選，所述的實心法蘭上設有若干個螺栓連接孔，外鋼直管與實心法蘭連接部位設有若干件法蘭筋板，法蘭筋板設置在相鄰兩個螺栓連接孔之間。實心法蘭作為鋼支撐之間的連接載體，它與外鋼直管之間需承受較大的剪切力，法蘭筋板設計成直角梯形狀， 法蘭筋板的一直角邊緊貼實心法蘭焊接，另一直角邊緊貼外鋼直管焊接。所有相鄰的兩個螺栓連接孔之間都焊有法蘭筋板。作為優選，所述的內管採用PVC材料製作。PVC管重量輕，有儲能器的作用，能吸能緩衝。外鋼直管加上兩端實心法蘭後的總長規格為1050mm至9050mm之間，中間每種規格值相差1000mm。本裝置的長度規格設計成標準長度，設有1050mm、2050mm、3050mm、 4050mm 等等。本發明的有效效果是1.內置PVC管作為儲能器部件既能吸能緩衝，又能減輕所需混凝土重量；2.能承受較大的軸向力，剛性大、不易屈曲；3.抗震性好，具有吸能緩衝作用。


圖1是本發明的一種結構示意圖。圖2是本發明圖1的M局部放大結構示意圖。圖3是本發明圖1的B-B剖視結構示意圖。圖4是本實及新型圖1的A-A剖視結構示意圖。圖中1.實心法蘭，2.法蘭筋板，3.環焊縫補強板，4.翅板，5.混凝土層，6. 外鋼直管，7.內管，8.端部鋼筋網，9.吊耳，10.拉筋，11.螺紋鋼柱架。
具體實施例方式下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。參見圖1，本實施例一種雙管約束型砼鋼支撐，設外鋼直管6，外鋼直管6兩端是實心法蘭1安裝部位，實心法蘭1上設有16個螺栓連接孔。本裝置的主要創新部位在外鋼直管6中，以總長為4050mm鋼支撐為例，外鋼直管6 長為4000mm，兩個實心法蘭1厚度分別為50mm。外鋼直管6由兩件2000mm的單管連接而成，單管採用鋼板卷制方式獲得。在外鋼直管6的芯部設有PVC管制作的內管7，長度為3400mm，內管7的兩端用 PVC材料封頭。用螺紋鋼製作螺紋鋼柱架11，取M根4000mm長的螺紋鋼，用拉筋10把螺紋鋼連接成圓柱形狀，並在螺紋鋼柱架11的兩端內側120mm處焊接端部鋼筋網8，如圖3、 圖2所示，端部鋼筋網8採用與螺紋鋼柱架11直徑相等的螺紋鋼作材料，端部鋼筋網8的單根螺紋鋼按螺紋鋼柱架11單根螺紋鋼間隔排列進行焊接。對內管7、螺紋鋼柱架11、外鋼直管6的相互位置定位後，用標號為C70的混凝土漿料進行混凝土層5的灌注，把混凝土層5灌滿由外鋼直管6、內管7所組成的內置空間。在兩件單管的中部位置分別焊接一件翅板4，翅板4用板材製作成板狀環形圈結構，焊接時把翅板4的板平面與外鋼直管6軸線垂直放置。翅板4的兩側可加焊直角梯形狀的加強筋。在兩件單管的接縫處焊接環焊縫補強板3，環焊縫補強板3採用板材製作成短管狀，套在兩件單管的接縫部位，使接縫處於短管的中間位置，然後焊接。在外鋼直管6的兩端距實心法蘭1260mm部位，分別焊接一件吊耳9，吊耳9上設有 60mm的起吊孔。最後在外鋼直管6兩端焊接實心法蘭1，並在螺栓連接孔之間設有16塊法蘭筋板 2。上述實施例是對本發明的說明，不是對本發明的限定，任何對本發明的簡單變換後的結構、工藝均屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種雙管約束型砼鋼支撐，包括外鋼直管(6)、設置在外鋼直管(6)兩端的實心法蘭 (1)，其特徵是所述的外鋼直管(6)由若干件單管連接而成，單管與單管連接處設有環焊縫補強板(3 )，單管的中間位置設有翅板(4)，外鋼直管(6 )內設有混凝土層(5 )，混凝土層(5 ) 中設有螺紋鋼柱架(11)，螺紋鋼柱架(11)兩端設有端部鋼筋網(8 )，混凝土層(5 )內設有內管(7)，所述的內管(7)為中空管結構，內管(7)的兩端封閉，內管(7)的長度小於螺紋鋼柱架(11)兩端的端部鋼筋網(8)之間的距離。
2.根據權利要求1所述的雙管約束型砼鋼支撐，其特徵在於所述的混凝土層(5)充滿由實心法蘭(1)、外鋼直管(6)、內管(7)所組成的內置空間。
3.根據權利要求1或2所述的雙管約束型砼鋼支撐，其特徵在於所述的外鋼直管(6) 兩端部位的外表面上設有吊耳(9 )。
4.根據權利要求1所述的雙管約束型砼鋼支撐，其特徵在於所述的螺紋鋼柱架(11)有若干支螺紋鋼圍成圓柱形框架結構，若干支螺紋鋼通過沿外徑方向排列的若干件拉筋(10) 連接成一體。
5.根據權利要求1或4所述的雙管約束型砼鋼支撐，其特徵在於所述的端部鋼筋網 (8)由若干支螺紋鋼平行設置而成，端部鋼筋網(8)的單支螺紋鋼的兩端分別與對應的螺紋鋼柱架(11)兩支螺紋鋼單體連接，構成網狀結構。
6.根據權利要求1所述的雙管約束型砼鋼支撐，其特徵在於所述的翅板(4)為板狀環形圈結構，翅板(4 )的板平面與外鋼直管(6 )直徑垂直。
7.根據權利要求1或2所述的雙管約束型砼鋼支撐，其特徵在於所述的實心法蘭(1) 上設有若干個螺栓連接孔，外鋼直管(6)與實心法蘭(1)連接部位設有若干件法蘭筋板 (2 )，法蘭筋板(2 )設置在相鄰兩個螺栓連接孔之間。
8.根據權利要求1所述的雙管約束型砼鋼支撐，其特徵在於所述的內管(7)採用PVC 材料製作。
9.根據權利要求1所述的雙管約束型砼鋼支撐，其特徵在於所述的外鋼直管(6)加上兩端實心法蘭(1)後的總長規格為1050mm至9050mm之間，中間每種規格值相差1000mm。
全文摘要
本發明涉及鋼結構技術領域，尤其涉及一種雙管約束型砼鋼支撐，解決現有的地鐵基坑或大型深基坑圍護支護的鋼支撐支護時因屈曲而引起失穩的問題，包括外鋼直管、設置在外鋼直管兩端的實心法蘭，其特徵是所述的外鋼直管由若干件單管連接而成，單管與單管連接處設有環焊縫補強板，單管的中間位置設有翅板，外鋼直管內設有混凝土層，混凝土層中設有螺紋鋼柱架，螺紋鋼柱架兩端設有端部鋼筋網，混凝土層內設有內管，所述的內管為中空管結構，內管的兩端封閉，內管的長度小於螺紋鋼柱架兩端的端部鋼筋網之間的距離。能承受較大的軸向力，剛性大、不易屈曲，抗震緩衝性好。
文檔編號E02D17/04GK102268874SQ20111004863
公開日2011年12月7日 申請日期2011年3月1日 優先權日2011年3月1日
發明者朱長才, 王羿, 聞晉 申請人:浙江華鐵建築安全科技股份有限公司