專利名稱：鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下空間傳力裝置及其施工方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的地下結(jié)構(gòu)的傳力裝置包括傳力構(gòu)件和止水構(gòu)件，傳力構(gòu)件一般采用型鋼， 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(guī)格的型鋼，致使材料用量較大；其次，由于型鋼表面相對于鋼管復(fù)雜，止水構(gòu)件不易與之焊接，焊接質(zhì)量不佳防水效果不好；再次，型鋼難以和已有的地下連續(xù)墻表面鋪貼的防水卷材很好銜接，導(dǎo)致防水效果不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置及其施工方法，要解決現(xiàn)有的傳力裝置的傳力構(gòu)件與防水構(gòu)件連接復(fù)雜，用鋼量大，防水構(gòu)件與地下連續(xù)墻的防水卷材之間銜接不好，導(dǎo)致防水效果不好的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置，包括傳力構(gòu)件和止水構(gòu)件，所述傳力構(gòu)件為鋼管混凝土構(gòu)件，其鋼管為預(yù)應(yīng)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(gòu)件為止水環(huán)板，所述止水環(huán)板套箍在預(yù)應(yīng)力圓鋼管的外周，所述預(yù)應(yīng)力圓鋼管的頂面開有用于澆筑其腔內(nèi)混凝土的澆筑口，所述澆筑口通過與其大小匹配的弧形封口板封堵。所述止水環(huán)板的徑向?qū)挾炔恍∮?0mm，板厚不小于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墻傳力裝置的施工方法，步驟如下
步驟一，在圓鋼管頂面開澆筑口，并將止水環(huán)板套在圓鋼管上，并與其焊接連接； 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(yù)埋在側(cè)墻內(nèi)的預(yù)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后，在通過圓鋼管頂面的澆筑口往圓鋼管內(nèi)澆筑腔內(nèi)混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到50%后，通過對鋼管支撐施加預(yù)應(yīng)力，從而形成預(yù)應(yīng)力圓鋼管； 步驟六，將與澆筑口大小對應(yīng)的弧形封口板焊接在圓鋼管上，封堵澆筑口。步驟一 步驟三中所述圓鋼管與端板和封堵板、封堵板與預(yù)埋件、止水環(huán)板與預(yù)應(yīng)力圓鋼管之間的焊縫均為滿焊。所述步驟五中腔內(nèi)混凝土與側(cè)墻的混凝土強(qiáng)度相同。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果
首先，本發(fā)明通過用預(yù)應(yīng)力圓鋼管取代傳統(tǒng)H型鋼傳力構(gòu)件，并在預(yù)應(yīng)力圓鋼管內(nèi)腔內(nèi)灌注混凝土，從而在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的同時(shí)，使用用鋼量小，且無需另行焊接加勁板，構(gòu)造簡單緊湊。其次，混凝土的抗壓強(qiáng)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(shí)容易失穩(wěn)而喪失軸向抗壓能力。而鋼管混凝土在結(jié)構(gòu)上能夠?qū)⒍叩膬?yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，可使混凝土處于側(cè)向受壓狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度可成倍提高。同時(shí)由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發(fā)揮作用，從而大大地提高了承載能力。在圓形鋼管內(nèi)灌混凝土， 能夠充分利用鋼材和混凝土兩種建筑材料各自的力學(xué)優(yōu)勢。再者，本發(fā)明通過將傳力構(gòu)件設(shè)置為圓形鋼管，止水構(gòu)件采用止水環(huán)板，使止水構(gòu)件和傳力構(gòu)件有效的連接為密閉體，實(shí)現(xiàn)較好的防水效果。最后，相對于傳統(tǒng)的H型鋼傳力構(gòu)件，鋼管混凝土穿墻傳力鋼裝置更容易和地下連續(xù)墻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(fā)明可廣泛應(yīng)用于地下連續(xù)墻之間的軸力傳遞。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是本發(fā)明與地下連續(xù)墻連接示意圖。圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)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(biāo)記1 一預(yù)應(yīng)力圓鋼管、2 —止水環(huán)板、3 —端板、4 一封堵板、5 —澆筑口、 6 一腔內(nèi)混凝土、7 —弧形封口板、8 —連接孔、9 一焊縫、10 —地下連續(xù)墻、11 一預(yù)埋件、 12 —側(cè)墻、13—鋼管支撐。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例參見圖2 圖5所示，一種鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置，包括傳力構(gòu)件和止水構(gòu)件，其特征在于所述傳力構(gòu)件為鋼管混凝土構(gòu)件，其鋼管為預(yù)應(yīng)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(gòu)件為止水環(huán)板2，所述止水環(huán)板2套箍在預(yù)應(yīng)力圓鋼管1的外周，所述預(yù)應(yīng)力圓鋼管1的頂面開有用于澆筑其腔內(nèi)混凝土 6的澆筑口 5，所述澆筑口 5通過與其大小匹配的弧形封口板7封堵。所述止水環(huán)板2的徑向?qū)挾炔恍∮?0mm，板厚不小于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墻傳力裝置的施工方法，步驟如下
步驟一，在圓鋼管頂面開澆筑口 5，并將止水環(huán)板2套在圓鋼管上，并與其焊接連接； 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(yù)埋在側(cè)墻12內(nèi)的預(yù)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安裝完成后，在通過圓鋼管頂面的澆筑口 5往圓鋼管內(nèi)澆筑腔內(nèi)混凝土 6，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到50%后，通過對鋼管支撐13施加預(yù)應(yīng)力，從而形成預(yù)應(yīng)力圓鋼管1;
步驟六，將與澆筑口 5大小對應(yīng)的弧形封口板7焊接在圓鋼管上，封堵澆筑口。圓鋼管與端板3和封堵板4、封堵板4與預(yù)埋件11的鋼板接觸部位均采用滿焊，焊縫hf=10mm;止水環(huán)板2與圓鋼管接觸部位采用滿焊，焊縫hf=5mm。所述步驟五中腔內(nèi)混凝土 6與側(cè)墻的混凝土強(qiáng)度相同。鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置與地下連續(xù)墻連接，參見圖1所示，鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置部分穿緊貼在地下連續(xù)墻10內(nèi)側(cè)的側(cè)墻12，所述側(cè)墻在鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置設(shè)置與側(cè)墻豎向主筋相同的加強(qiáng)鋼筋。所述地下連續(xù)墻10內(nèi)預(yù)埋有預(yù)埋件 11，所述預(yù)埋件11由連續(xù)墻表面的預(yù)埋鋼板和錨固件組成，鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置的封堵板與預(yù)埋鋼板焊接連接。所有鋼材均采用Q235鋼。
權(quán)利要求
1.一種鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置，包括傳力構(gòu)件和止水構(gòu)件，其特征在于所述傳力構(gòu)件為鋼管混凝土構(gòu)件，其鋼管為預(yù)應(yīng)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(gòu)件為止水環(huán)板(2)，所述止水環(huán)板(2)套箍在預(yù)應(yīng)力圓鋼管(1)的外周，所述預(yù)應(yīng)力圓鋼管(1)的頂面開有用于澆筑其腔內(nèi)混凝土(6)的澆筑口(5)，所述澆筑口(5)通過與其大小匹配的弧形封口板(7)封堵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置，其特征在于所述止水環(huán)板 (2)的徑向?qū)挾炔恍∮?0mm，板厚不小于4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置，其特征在于所述封堵板(4) 為圓板或方板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置，其特征在于所述端板(3)為圓板或方板。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)所述的鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置的施工方法，其特征在于步驟如下步驟一，在圓鋼管頂面開澆筑口(5)，并將止水環(huán)板(2)套在圓鋼管上，并與其焊接連接；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(yù)埋在側(cè)墻(12)內(nèi)的預(yù)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)安裝完成后，在通過圓鋼管頂面的澆筑口(5)往圓鋼管內(nèi)澆筑腔內(nèi)混凝土(6)，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到50%后，通過對鋼管支撐(13)施加預(yù)應(yīng)力，從而形成預(yù)應(yīng)力圓鋼管(1);步驟六，將與澆筑口(5)大小對應(yīng)的弧形封口板(7)焊接在圓鋼管上，封堵澆筑口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置的施工方法，其特征在于所述步驟一 步驟三中的圓鋼管與端板(3)和封堵板(4)、封堵板與預(yù)埋件(11)、止水環(huán)板 (2)與預(yù)應(yīng)力圓鋼管(1)之間的焊縫均為滿焊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置的施工方法，其特征在于所述步驟五中腔內(nèi)混凝土( 6 )與側(cè)墻的混凝土強(qiáng)度相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼管混凝土組合穿墻傳力裝置及其施工方法，包括傳力構(gòu)件和止水構(gòu)件，所述傳力構(gòu)件為鋼管混凝土構(gòu)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(gòu)件為止水環(huán)板，所述止水環(huán)板套箍在預(yù)應(yīng)力圓鋼管的外周，所述傳力鋼管的頂面開有用于澆筑其腔內(nèi)混凝土的澆筑口，所述澆筑口通過弧形封口板封堵。本發(fā)明相對于現(xiàn)有的型鋼傳力構(gòu)件，具有無需設(shè)置加勁板，結(jié)構(gòu)簡單，易于和止水構(gòu)件連接，止水效果好等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于地下連續(xù)墻之間的軸力傳遞。
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(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)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(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司