預應力鋼管砼及相應的預應力鋼管砼支護結構的製作方法
2023-11-05 22:38:07
預應力鋼管砼及相應的預應力鋼管砼支護結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種預應力鋼管砼及相應的預應力鋼管砼支護結構，包括中空的薄壁鋼管和鋼絞線，鋼絞線設置於薄壁鋼管的管腔內，鋼絞線與薄壁鋼管的軸線為平行設置，薄壁鋼管內填充設置有填料，且填料包覆鋼絞線，還涉及預應力鋼管砼支護結構。採用了該結構的預應力鋼管砼及相應的預應力鋼管砼支護結構，相比於砼灌注樁可以降低成本，相比較型鋼水泥土攪拌樁可以避免型鋼回收等問題，鋼絞線和薄壁鋼管承受支護結構的拉力，而薄壁鋼管、填料和水泥土牆共同承受整個支護結構的壓力，薄壁鋼管內的鋼絞線數量視使用需求而定，靈活性很強；腹杆和預應力鋼管砼共同形成桁架結構，可以根據不同的使用需求設置不同形狀的桁架；施工效率高，圍護結構的施工工期短。
【專利說明】預應力鋼管砼及相應的預應力鋼管砼支護結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及土木工程【技術領域】，特別涉及土木工程基坑支護【技術領域】，具體是指一種預應力鋼管砼及相應的預應力鋼管砼支護結構。
【背景技術】
[0002]目前，建築工程及其它土木工程的基坑支護中，圍護樁主要採用砼灌注樁、型鋼水泥土攪拌樁以及鋼板樁、鋼管樁、型鋼樁等型式。這些樁型大多都是單一利用鋼材或鋼筋砼完成圍護功能，沒有將多種材料複合利用。其中砼灌注樁和型鋼水泥土攪拌樁是常用的剛度較大的樁型。型鋼水泥土攪拌樁將水泥土止水帷幕和型鋼結合在一起，較為經濟，但是基坑圍護時間超過三個月後，該圍護型式的成本就會接近或超過砼灌注。而砼灌注樁圍護型式，在高水位地區常需要另做水泥土樁(牆)止水帷幕，兩種樁型分別施工，工序繁雜且工期較長，砼灌注樁鋼筋均勻配置，也沒有將材料有效利用，仍需要新的圍護樁型來降低圍護成本、提高施工工效。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種將多種材料複合利用、施工工效高、材料利用有效、成本低的預應力鋼管砼及相應的預應力鋼管砼支護結構。
[0004]為實現上述的目的，本實用新型的預應力鋼管砼及相應的預應力鋼管砼支護結構採用以下技術方案:
[0005]該預應力鋼管砼，其主要特點是，包括中空的薄壁鋼管和鋼絞線，所述的鋼絞線設置於所述的薄壁鋼管的管腔內，所述的鋼絞線與所述的薄壁鋼管的軸線為平行設置，所述的薄壁鋼管內填充設置有填料，且所述的填料包覆所述的鋼絞線。
[0006]該預應力鋼管砼中的薄壁鋼管的兩端均設置有端板，所述的兩個端板的外側均與錨環相連接，所述的鋼絞線的兩端通過所述的錨環拉緊和固定。
[0007]該預應力鋼管砼中的鋼絞線為一根，單孔錨環設置於所述的薄壁鋼管的兩端；或者，所述的鋼絞線至少為兩根，多孔錨環設置於所述的薄壁鋼管的兩端，且各根所述的鋼絞線相互平行設置。
[0008]該預應力鋼管砼中的薄壁鋼管的橫截面為圓形或矩形。
[0009]該預應力鋼管砼中的填料為水泥漿、水泥砂漿或細石砼。
[0010]該預應力鋼管砼支護結構，其主要特點是，所述的支護結構包括所述的預應力鋼管砼，所述的兩根預應力鋼管砼之間通過腹杆相互連接，所述的預應力鋼管砼和所述的腹杆形成一組桁架，所述的桁架設置於水泥土牆內，且所述的水泥土牆內設置有至少一組桁架。
[0011]該預應力鋼管砼支護結構中的腹杆與所述的預應力鋼管砼的軸線方向垂直；或者，所述的腹杆與所述的預應力鋼管砼的軸線方向相傾斜。
[0012]該預應力鋼管砼支護結構中位於所述的水泥土牆的橫截面，所述的預應力鋼管砼和所述的腹杆形成平面桁架結構，每根腹杆的兩端均與所述的預應力鋼管砼連接。
[0013]該預應力鋼管砼支護結構中位於所述的水泥土牆的橫截面，各個所述的預應力鋼管砼和所述的腹杆形成三角形桁架結構；或者，位於所述的水泥土牆的橫截面，各個所述的預應力鋼管砼和所述的腹杆形成矩形桁架結構。
[0014]該預應力鋼管砼支護結構中的腹杆為扁鋼、型鋼或鋼管。
[0015]採用了該結構的預應力鋼管砼及相應的預應力鋼管砼支護結構，相比於砼灌注樁可以降低成本，相比較型鋼水泥土攪拌樁可以避免型鋼回收等問題，鋼絞線和薄壁鋼管承受支護結構的拉力，而薄壁鋼管、填料和水泥土牆共同承受整個支護結構的壓力，薄壁鋼管內的鋼絞線數量視使用需求而定，靈活性很強；腹杆和預應力鋼管砼共同形成桁架結構，形式多樣，可以根據不同的使用需求設置不同形狀的桁架；施工效率高，圍護結構的施工工期短。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型薄壁鋼管、填料與預應力鋼絞線(一根)的縱剖面圖。
[0017]圖2是本實用新型薄壁鋼管、填料與預應力鋼絞線(二根)的縱剖面圖。
[0018]圖3是本實用新型薄壁鋼管、填料與預應力鋼絞線(三根和四根)的縱剖面圖。
[0019]圖4是本實用新型薄壁鋼管、填料與預應力鋼絞線(一根)的橫剖面圖。
[0020]圖5是本實用新型薄壁鋼管、填料與預應力鋼絞線(二根)的橫剖面圖。
[0021]圖6是本實用新型薄壁鋼管、填料與預應力鋼絞線(三根)的橫剖面圖。
[0022]圖7是本實用新型薄壁鋼管、填料與預應力鋼絞線(四根)的橫剖面圖。
[0023]圖8是本實用新型預應力鋼管砼(二根)支護結構的橫剖面圖。
[0024]圖9是本實用新型預應力鋼管砼(三根)支護結構的橫剖面圖。
[0025]圖10是本實用新型預應力鋼管砼(四根)支護結構的橫剖面圖。
[0026]圖11是本實用新型預應力鋼管砼支護結構(腹杆水平向)的縱剖面圖。(即圖8、圖9、圖10中的A-A、B-B剖視位置。)
[0027]圖12是本實用新型預應力鋼管砼支護結構(腹杆斜向)的縱剖面圖。(即圖8、圖
9、圖10中的A-A、B-B剖視位置。)
[0028]圖中標號說明如下:
[0029]I 錨環
[0030]2 端板
[0031]3薄壁鋼管
[0032]4鋼絞線
[0033]5 填料
[0034]6預應力鋼管砼
[0035]7 腹杆
[0036]8水泥土牆(水泥土樁)
【具體實施方式】
[0037]為了能更清楚地理解本實用新型的技術內容，特舉以下實施例詳細說明。[0038]請參閱附圖，該預應力鋼管砼6，包括中空的薄壁鋼管3和鋼絞線4，鋼絞線4設置於薄壁鋼管3的管腔內，鋼絞線4與薄壁鋼管3的軸線為平行設置，薄壁鋼管3內填充設置有填料5，填料5包覆鋼絞線4。鋼絞線4和薄壁鋼管3用於承受拉力，而薄壁鋼管3和填料5用於承受壓力，因此薄壁鋼管3、填料5和鋼絞線4相互配合，可以大大增強整個支護結構的受力。
[0039]薄壁鋼管3的兩端均設置有端板2，兩個端板2的外側均與錨環I相連接，鋼絞線4的兩端通過鋪環I拉緊和固定，具體可以參閱圖1、圖2和圖3中的內名
[0040]鋼絞線4為一根，此時，單孔錨環設置於薄壁鋼管3的兩端；或者，鋼絞線4至少為兩根，此時多孔錨環設置於薄壁鋼管3的兩端，且各根鋼絞線4相互平行設置。根據支護結構實際的受力情況，可以採用不同數量的鋼絞線4，所受拉力越大，則設置的鋼絞線4的數量也就越多。
[0041]例如，在圖1和圖4中，薄壁鋼管3中僅設置有一根鋼絞線4;在圖2和圖5中，每個薄壁鋼管3內的鋼絞線4的數量為兩根，這兩根鋼絞線4關於薄壁鋼管3的中心對稱設置，以保證受力均勻；在圖6中，鋼絞線4的數量為3根，三根相互平行的鋼絞線4均勻分布於薄壁鋼管3的橫截面內；在圖7中，鋼絞線4的數量則為4根，從薄壁鋼管3的橫截面圖來看，4根相互平行的鋼絞線4組成了一個正方形的結構。
[0042]薄壁鋼管3的橫截面可以為圓形或矩形，或者也可以是其它任何適合的鋼管的形狀，薄壁鋼管3的橫截面的形狀可以根據具體施工的需求來決定，並且也可根據其內部設置的鋼絞線4的數量和位置來確定薄壁鋼管3的橫截面形狀。
[0043]填充設置於薄壁鋼管3內的填料5可以為水泥漿、水泥砂漿或細石砼等支護結構常用的填充材料，填料也可承受一定的壓力，和薄壁鋼管3共同承壓。
[0044]該預應力鋼管砼支護結構包括預應力鋼管砼6和腹杆7，預應力鋼管砼6通過腹杆7相互連接，相鄰的兩根預應力鋼管砼6通過腹杆7相互連接，預應力鋼管砼6和腹杆7形成一組桁架，桁架設置於水泥土牆8內，且水泥土牆8內設置有至少一組桁架。根據水泥土牆8的不同大小的尺寸和工程需要，可以確定其內部設置的桁架的擺放位置以及數量。
[0045]腹杆7與預應力鋼管砼6的軸線方向垂直，具體請參閱圖11 ;或者，腹杆7與預應力鋼管輪6的軸線方向相傾斜,具體請參閱圖12。
[0046]1、平面桁架結構:
[0047]在水泥土牆8的橫截面，預應力鋼管砼6和腹杆7可以形成平面桁架結構，每根腹杆7的兩端均分別與預應力鋼管砼6連接，具體請參閱圖8。
[0048]2、三角形桁架結構:
[0049]各個預應力鋼管砼6在水泥土牆8的橫截面形成三角形桁架結構，也就是說，在水泥土牆8的橫截面，預應力鋼管砼6位於三角形結構的頂點，腹杆7形成該三角形結構的三條邊，具體請參閱圖9。
[0050]3、矩形桁架結構:
[0051]預應力鋼管砼6在水泥土牆8的橫截面形成矩形桁架結構，也就是說在水泥土牆8的橫截面，預應力鋼管砼6位於矩形的頂點，而腹杆7形成矩形的邊。腹杆7可以為扁鋼、型鋼或鋼管等各種不同的形狀，具體請參閱圖10。
[0052]支護結構的【具體實施方式】如下:[0053]第一步:(請參閱圖8至圖12所示)，組裝薄壁鋼管3和腹杆7，將薄壁鋼管3與腹杆7連接在一起共同形成桁架，與此同步施工溝槽內的水泥土牆8。
[0054]第二步:(請參閱圖1至圖7所示)，將鋼絞線4置入各個薄壁鋼管3內，施加預應力後錨固在薄壁鋼管3兩端上的錨環I內。
[0055]第三步:(請參閱圖8至圖12所示)，將預應力鋼管桁架插入步驟一中的溝槽內未凝固的水泥土牆8內。
[0056]第四步:(請參閱圖8至圖12所示)，向薄壁鋼管3內注入填料5，該填料5即為水泥漿或水泥砂漿或細石砼。預應力鋼管砼支護結構安裝完成。
[0057]採用了該結構的預應力鋼管砼及相應的預應力鋼管砼支護結構，相比於砼灌注樁可以降低成本，相比較型鋼水泥土攪拌樁可以避免型鋼回收等問題，鋼絞線和薄壁鋼管承受支護結構的拉力，而薄壁鋼管、填料和水泥土牆共同承受整個支護結構的壓力，薄壁鋼管內的鋼絞線數量視使用需求而定，靈活性很強；腹杆和預應力鋼管砼共同形成桁架結構，形式多樣，可以根據不同的使用需求設置不同形狀的桁架；施工效率高，圍護結構的施工工期短。
[0058]在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和範圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。
【權利要求】
1.一種預應力鋼管砼，其特徵在於，包括中空的薄壁鋼管和鋼絞線，所述的鋼絞線設置於所述的薄壁鋼管的管腔內，所述的鋼絞線與所述的薄壁鋼管的軸線為平行設置，所述的薄壁鋼管內填充設置有填料，且所述的填料包覆所述的鋼絞線。
2.根據權利要求1所述的預應力鋼管砼，其特徵在於，所述的薄壁鋼管的兩端均設置有端板，所述的兩個端板的外側均與錨環相連接，所述的鋼絞線的兩端通過所述的錨環拉緊和固定。
3.根據權利要求1所述的預應力鋼管砼，其特徵在於，所述的鋼絞線為一根，單孔錨環設置於所述的薄壁鋼管的兩端；或者，所述的鋼絞線至少為兩根，多孔錨環設置於所述的薄壁鋼管的兩端，且各根所述的鋼絞線相互平行設置。
4.根據權利要求1所述的預應力鋼管砼，其特徵在於，所述的薄壁鋼管的橫截面為圓形或矩形。
5.根據權利要求1所述的預應力鋼管砼，其特徵在於，所述的填料為水泥漿、水泥砂漿或細石砼。
6.一種包含權利要求1所述的預應力鋼管砼的預應力鋼管砼支護結構，其特徵在於，所述的支護結構包括所述的預應力鋼管砼，所述的兩根預應力鋼管砼之間通過腹杆相互連接，所述的預應力鋼管砼和所述的腹杆形成一組桁架，所述的桁架設置於水泥土牆內，且所述的水泥土牆內設置有至少一組桁架。
7.根據權利要求6所述的預應力鋼管砼的預應力鋼管砼支護結構，其特徵在於，所述的腹杆與所述的預應力鋼管砼的軸線方向垂直；或者，所述的腹杆與所述的預應力鋼管砼的軸線方向相傾斜。
8.根據權利要求7所述的預應力鋼管砼的預應力鋼管砼支護結構，其特徵在於，位於所述的水泥土牆的橫截面，所述的預應力鋼管砼和所述的腹杆形成平面桁架結構，每根腹杆的兩端均與所述的預應力鋼管砼連接。
9.根據權利要求7所述的預應力鋼管砼的預應力鋼管砼支護結構，其特徵在於，位於所述的水泥土牆的橫截面，各個所述的預應力鋼管砼和所述的腹杆形成三角形桁架結構；或者，位於所述的水泥土牆的橫截面，各個所述的預應力鋼管砼和所述的腹杆形成矩形桁架結構。
10.根據權利要求6所述的預應力鋼管砼的預應力鋼管砼支護結構，其特徵在於，所述的腹杆為扁鋼、型鋼或鋼管。
【文檔編號】E02D5/58GK203716144SQ201420047588
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】張全勝, 王立明, 李偉, 郭院成, 周同和, 申豔霞 申請人:王立明