鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置及其施工方法

2023-04-29 10:39:01 4

專利名稱：鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置及其施工方法
技術領域：
本發明涉及一種地下空間傳力裝置及其施工方法。
背景技術：
現有的地下結構的傳力裝置包括傳力構件和止水構件，傳力構件一般採用型鋼， 存在如下問題首先，為了承受較大軸向壓力，往往使用較大規格的型鋼，致使材料用量較大；其次，由於型鋼表面相對於鋼管複雜，止水構件不易與之焊接，焊接質量不佳防水效果不好；再次，型鋼難以和已有的地下連續牆表面鋪貼的防水卷材很好銜接，導致防水效果不好。

發明內容
本發明的目的是提供一種鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置及其施工方法，要解決現有的傳力裝置的傳力構件與防水構件連接複雜，用鋼量大，防水構件與地下連續牆的防水卷材之間銜接不好，導致防水效果不好的技術問題。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案
一種鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置，包括傳力構件和止水構件，所述傳力構件為鋼管混凝土構件，其鋼管為預應力圓鋼管，其兩端分別通過焊縫連接有端板和封堵板，所述端板上開有連接孔，所述止水構件為止水環板，所述止水環板套箍在預應力圓鋼管的外周，所述預應力圓鋼管的頂面開有用於澆築其腔內混凝土的澆築口，所述澆築口通過與其大小匹配的弧形封口板封堵。所述止水環板的徑向寬度不小於80mm，板厚不小於4mm。所述封堵板為圓板或方板。所述端板為圓板或方板。所述的鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置的施工方法，步驟如下
步驟一，在圓鋼管頂面開澆築口，並將止水環板套在圓鋼管上，並與其焊接連接； 步驟二，在圓鋼管兩端分別焊接端板和封堵板； 步驟三，將圓鋼管上的封堵板與預埋在側牆內的預埋件焊接連接； 步驟四，圓鋼管上的封堵板與鋼管支撐通過螺栓連接；
步驟五，在鋼管支撐安裝完成後，在通過圓鋼管頂面的澆築口往圓鋼管內澆築腔內混凝土，待混凝土強度達到50%後，通過對鋼管支撐施加預應力，從而形成預應力圓鋼管； 步驟六，將與澆築口大小對應的弧形封口板焊接在圓鋼管上，封堵澆築口。步驟一 步驟三中所述圓鋼管與端板和封堵板、封堵板與預埋件、止水環板與預應力圓鋼管之間的焊縫均為滿焊。所述步驟五中腔內混凝土與側牆的混凝土強度相同。與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果
首先，本發明通過用預應力圓鋼管取代傳統H型鋼傳力構件，並在預應力圓鋼管內腔內灌注混凝土，從而在保證結構強度和剛度的同時，使用用鋼量小，且無需另行焊接加勁板，構造簡單緊湊。其次，混凝土的抗壓強度高，但抗彎能力很弱；而鋼材具有良好的彈塑性，但在受壓時容易失穩而喪失軸向抗壓能力。而鋼管混凝土在結構上能夠將二者的優點結合在一起，可使混凝土處於側向受壓狀態，其抗壓強度可成倍提高。同時由於混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發揮作用，從而大大地提高了承載能力。在圓形鋼管內灌混凝土， 能夠充分利用鋼材和混凝土兩種建築材料各自的力學優勢。再者，本發明通過將傳力構件設置為圓形鋼管，止水構件採用止水環板，使止水構件和傳力構件有效的連接為密閉體，實現較好的防水效果。最後，相對於傳統的H型鋼傳力構件，鋼管混凝土穿牆傳力鋼裝置更容易和地下連續牆表面鋪貼防水卷材銜接，形成整體的防水面，從而起到良好的防水效果。本發明可廣泛應用於地下連續牆之間的軸力傳遞。


下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。圖1是本發明與地下連續牆連接示意圖。圖2是本發明結構示意圖。圖3是圖2的A-A剖視圖。圖4是圖2的B-B剖視圖。圖5是圖2的C-C剖視圖。圖6是端板詳圖。附圖標記1 一預應力圓鋼管、2 —止水環板、3 —端板、4 一封堵板、5 —澆築口、 6 一腔內混凝土、7 —弧形封口板、8 —連接孔、9 一焊縫、10 —地下連續牆、11 一預埋件、 12 —側牆、13—鋼管支撐。
具體實施例方式實施例參見圖2 圖5所示，一種鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置，包括傳力構件和止水構件，其特徵在於所述傳力構件為鋼管混凝土構件，其鋼管為預應力圓鋼管1，其兩端分別通過焊縫9連接有端板3和封堵板4，所述端板3上開有連接孔8，所述止水構件為止水環板2，所述止水環板2套箍在預應力圓鋼管1的外周，所述預應力圓鋼管1的頂面開有用於澆築其腔內混凝土 6的澆築口 5，所述澆築口 5通過與其大小匹配的弧形封口板7封堵。所述止水環板2的徑向寬度不小於80mm，板厚不小於4mm。所述封堵板4為圓板或方板。所述端板3為圓板或方板。所述的鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置的施工方法，步驟如下
步驟一，在圓鋼管頂面開澆築口 5，並將止水環板2套在圓鋼管上，並與其焊接連接； 步驟二，在圓鋼管兩端分別焊接端板3和封堵板4 ； 步驟三，將圓鋼管上的封堵板與預埋在側牆12內的預埋件11焊接連接；步驟四，圓鋼管上的封堵板與鋼管支撐13通過螺栓連接；
步驟五，在鋼管支撐13安裝完成後，在通過圓鋼管頂面的澆築口 5往圓鋼管內澆築腔內混凝土 6，待混凝土強度達到50%後，通過對鋼管支撐13施加預應力，從而形成預應力圓鋼管1;
步驟六，將與澆築口 5大小對應的弧形封口板7焊接在圓鋼管上，封堵澆築口。圓鋼管與端板3和封堵板4、封堵板4與預埋件11的鋼板接觸部位均採用滿焊，焊縫hf=10mm;止水環板2與圓鋼管接觸部位採用滿焊，焊縫hf=5mm。所述步驟五中腔內混凝土 6與側牆的混凝土強度相同。鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置與地下連續牆連接，參見圖1所示，鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置部分穿緊貼在地下連續牆10內側的側牆12，所述側牆在鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置設置與側牆豎向主筋相同的加強鋼筋。所述地下連續牆10內預埋有預埋件 11，所述預埋件11由連續牆表面的預埋鋼板和錨固件組成，鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置的封堵板與預埋鋼板焊接連接。所有鋼材均採用Q235鋼。
權利要求
1.一種鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置，包括傳力構件和止水構件，其特徵在於所述傳力構件為鋼管混凝土構件，其鋼管為預應力圓鋼管(1)，其兩端分別通過焊縫(9)連接有端板(3)和封堵板(4)，所述端板(3)上開有連接孔(8)，所述止水構件為止水環板(2)，所述止水環板(2)套箍在預應力圓鋼管(1)的外周，所述預應力圓鋼管(1)的頂面開有用於澆築其腔內混凝土(6)的澆築口(5)，所述澆築口(5)通過與其大小匹配的弧形封口板(7)封堵。
2.根據權利要求1所述的鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置，其特徵在於所述止水環板 (2)的徑向寬度不小於80mm，板厚不小於4mm。
3.根據權利要求1所述的鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置，其特徵在於所述封堵板(4) 為圓板或方板。
4.根據權利要求1所述的鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置，其特徵在於所述端板(3)為圓板或方板。
5.一種根據權利要求1 4任意一項所述的鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置的施工方法，其特徵在於步驟如下步驟一，在圓鋼管頂面開澆築口(5)，並將止水環板(2)套在圓鋼管上，並與其焊接連接；步驟二，在圓鋼管兩端分別焊接端板(3)和封堵板(4)；步驟三，將圓鋼管上的封堵板與預埋在側牆(12)內的預埋件(11)焊接連接；步驟四，圓鋼管上的封堵板與鋼管支撐(13)通過螺栓連接；步驟五，在鋼管支撐(13)安裝完成後，在通過圓鋼管頂面的澆築口(5)往圓鋼管內澆築腔內混凝土(6)，待混凝土強度達到50%後，通過對鋼管支撐(13)施加預應力，從而形成預應力圓鋼管(1);步驟六，將與澆築口(5)大小對應的弧形封口板(7)焊接在圓鋼管上，封堵澆築口。
6.根據權利要求5所述的鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置的施工方法，其特徵在於所述步驟一 步驟三中的圓鋼管與端板(3)和封堵板(4)、封堵板與預埋件(11)、止水環板 (2)與預應力圓鋼管(1)之間的焊縫均為滿焊。
7.根據權利要求6所述的鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置的施工方法，其特徵在於所述步驟五中腔內混凝土( 6 )與側牆的混凝土強度相同。
全文摘要
本發明涉及一種鋼管混凝土組合穿牆傳力裝置及其施工方法，包括傳力構件和止水構件，所述傳力構件為鋼管混凝土構件，所述鋼管為圓鋼管，其兩端分別通過焊縫連接有端板和封堵板，所述端板上開有連接孔，所述止水構件為止水環板，所述止水環板套箍在預應力圓鋼管的外周，所述傳力鋼管的頂面開有用於澆築其腔內混凝土的澆築口，所述澆築口通過弧形封口板封堵。本發明相對於現有的型鋼傳力構件，具有無需設置加勁板，結構簡單，易於和止水構件連接，止水效果好等優點，可廣泛應用於地下連續牆之間的軸力傳遞。
文檔編號E02D29/16GK102359120SQ20111022051
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月3日 優先權日2011年8月3日
發明者侯本才, 周慧娟, 熊健, 詹必雄, 高俊峰 申請人:中建一局集團建設發展有限公司