中空夹层钢管混凝土支撑系统及其施工方法技术方案

本发明专利技术提供了中空夹层钢管混凝土支撑系统及其施工方法，其中，中空夹层钢管混凝土支撑系统包括中空夹层钢管混凝土支撑组件、固定端及活动端，固定端连接于中空夹层钢管混凝土支撑组件的一端；活动端包括砂筒部、推体部、砂体及调节螺栓，砂筒部的一端与中空夹层钢管混凝土支撑组件的另一端连接，砂筒部的内部具有容置腔，推体部插入容置腔内并可滑动地设置于砂筒部的内部上，推体部在容置腔内与砂筒部的内壁、砂筒部靠近中空夹层钢管混凝土支撑组件的端部围设有储砂空间，砂筒部上还设有灌砂孔以及第一开关件，砂体充盈于储砂空间内，调节螺栓可调节地穿设于砂筒部上；借由调节调节螺栓插入储砂空间的长度，以对储砂空间进行充盈压缩。压缩。压缩。

【技术实现步骤摘要】
中空夹层钢管混凝土支撑系统及其施工方法


[0001]本专利技术涉及基坑内支撑
，尤其涉及一种中空夹层钢管混凝土支撑系统及其施工方法。

技术介绍

[0002]随着城市建设的发展，地下空间开发利用越来越多，基坑支护日益发展，基坑工程受地质条件，周边环境和施工技术影响较大，变形控制往往是基坑工程建设安全风险把控关键，采用合适的支护体系是保证基坑开挖及其施工按既定计划顺利安全完成的保证。
[0003]在地铁、隧道涵洞等大型基建施工项目中，广泛运用钢支撑组件作支护，而钢支撑本身不具备调节补偿功能，在钢支撑体系中经常需要将钢支撑通过活络头进行连接，而活络头结构的合理性直接影响到其整体支撑体系的稳定性。钢支撑本身有较大强度冗余，统计工程事故资料可知，钢管强度不足造成折损破坏的情况比例很小。作为体系中传力的关键结构，活络头结构在施加预应力、轴力传递与保持、调节长度等方面的情况决定了整根钢支撑的强度与刚度。
[0004]目前，钢支撑通常包括活动部和固定部。在安装钢支撑时，利用液压千斤顶将活动部顶离固定部后，再在活动部和固定部中间塞入矩形铁块进行填充，并将活动部和固定部之间的间隙利用两支直角梯形相互倒置敲击后填实，因此，容易在基坑周边施工设备频繁动作时，钢支撑承受动荷载而导致塞铁松动滑移和易发生变形的问题，而且项目施工长会影响钢片锈蚀、滑移，造成预加轴力损失，连接变得不可靠，并且由于现有活络头的固定部和活动部过度处在受重力下扰业而导致塞铁接触面可能出现不能完全顶紧的问题。还有，对钢支撑进行拆撑的方式有两种，一种是对支撑施加额外预应力，但可能会影响砼结构，另一种是切割钢楔卸载，但会导致钢楔材料无法重复使用，造成施工成本增加的问题，且可能会损伤支撑活络头。
[0005]还有，钢支撑还存在以下问题：截面积小、承载力较低、现场节点施工难度大和支撑布置较为密集，为保证支撑稳定性需增加支撑横截面积，从而不利于出土，造成适用范围较窄。
[0006]综上，有必要提供一种有效传递轴力、制作和施工便捷、拆卸方便的中空夹层钢管混凝土支撑系统及其施工方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的第一目的在于提供一种有效传递轴力、制作和施工便捷、拆卸方便的中空夹层钢管混凝土支撑系统。
[0008]本专利技术的第二目的在于提供一种可有效传递轴力、制作和施工便捷、施工成本低的中空夹层钢管混凝土支撑系统施工方法。
[0009]为实现上述第一目的，本专利技术提供了一种中空夹层钢管混凝土支撑系统，包括中空夹层钢管混凝土支撑组件、固定端及活动端，所述固定端连接于所述中空夹层钢管混凝
土支撑组件的一端；所述活动端包括砂筒部、推体部、砂体及调节螺栓，所述砂筒部的一端与所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的另一端连接，所述砂筒部的内部具有容置腔，所述推体部的一端从所述砂筒部的另一端插入所述容置腔内并可滑动地设置于所述砂筒部的内部上，所述推体部在所述容置腔内与所述砂筒部的内壁、所述砂筒部靠近所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的端部围设有储砂空间，所述砂筒部上还设有与所述储砂空间连通的灌砂孔以及用于打开或封闭所述灌砂孔的第一开关件，所述砂体充盈于所述储砂空间内，所述调节螺栓可调节地穿设于所述砂筒部上并可伸入所述储砂空间内；借由调节所述调节螺栓插入所述储砂空间的长度，以对所述储砂空间进行充盈压缩。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的中空夹层钢管混凝土支撑系统通过设置中空夹层钢管混凝土支撑组件，并在中空夹层钢管混凝土支撑组件的一侧设置固定端，在中空夹层钢管混凝土支撑组件的另一侧设置活动端，活动端采用砂箱结构，通过将砂体充盈于活动端的砂筒部的储砂空间内，并在砂筒部上设置调节螺栓，通过调节该调节螺栓插入所述储砂空间的长度，以对所述储砂空间进行充盈压缩，使得本专利技术的中空夹层钢管混凝土支撑系统的活动端和固定端均可有效支撑于基坑的内壁上，从而达到有效传递轴力和随时调整支撑轴力的效果，同时，本专利技术的中空夹层钢管混凝土支撑系统还具有承载力高、制作和施工便捷、拆卸方便的特点，避免传统人工打入和敲击钢楔块的工序，解决了钢支撑承受动荷载而导致塞铁松动滑移变形、造成预加轴力损失、长期使用钢片易锈蚀、拆除切割作业对活络头的损害等问题；还有，本专利技术的中空夹层钢管混凝土支撑系统可循环重复使用，拆撑无切割，使得活动端使用损耗低，施工成本较低。
[0011]较佳地，所述中空夹层钢管混凝土支撑组件包括内管、外管、混凝土、第一连接板及第二连接板，所述内管与所述外管同心设置，所述混凝土设置于所述内管与所述外管之间，所述第一连接板连接于所述外管的一端，所述第二连接板连接于所述外管的另一端；所述固定端与所述第一连接板连接；所述砂筒部的一端与所述第二连接板连接。
[0012]较佳地，所述中空夹层钢管混凝土支撑组件有若干个，各所述中空夹层钢管混凝土支撑组件沿同一轴向方向依次布置，且相邻两个所述中空夹层钢管混凝土支撑组件之间通过所述第一连接板与所述第二连接板连接在一起。
[0013]较佳地，所述固定端上设有固定端连接板，所述固定端连接板与第一连接板连接。
[0014]较佳地，所述砂筒部上设有砂筒连接板，所述砂筒连接板与所述第二连接板连接。
[0015]较佳地，所述活动端还包括滑动片，所述滑动片设置于所述砂筒部的内壁上，所述推体部可滑动地设置于与所述滑动片上。
[0016]较佳地，所述推体部在与所述砂筒部连接的位置处设有密封件。
[0017]较佳地，所述砂筒部上设有插孔，所述推体部通过所述插孔插入所述容置腔内，所述推体部的一端设有用于限制所述推体部完全退出所述容置腔的第一限位部，所述推体部的另一端设有用于限制所述推体部完全进入所述容置腔的第二限位部。
[0018]较佳地，所述砂筒部上还设有与所述储砂空间连通的漏砂孔以及用于打开或封闭所述漏砂孔的第二开关件。
[0019]较佳地，若干个所述调节螺栓绕所述砂筒部的圆周方向分别设置于所述砂筒部上。
[0020]为实现上述第二目的，本专利技术提供了一种中空夹层钢管混凝土支撑系统施工方
法，包括以下步骤：(1)提供中空夹层钢管混凝土支撑组件、固定端及活动端，将所述固定端和所述活动端分别连接于所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的两端，以形成初始支撑系统，其中，所述活动端包括砂筒部、推体部、砂体及调节螺栓，所述砂筒部的一端与所述中空夹层钢管混凝土支撑组件连接，所述砂筒部的内部具有容置腔，所述推体部的一端从所述砂筒部的另一端插入所述容置腔内并可滑动地设置于所述砂筒部的内部上，所述推体部在所述容置腔内与所述砂筒部的内壁、所述砂筒部靠近所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的端部围设有储砂空间，所述砂筒部上设有与所述储砂空间连通的灌砂孔以及用于打开或封闭所述灌砂孔的第一开关件，将所述调节螺栓可调节地穿设于所述砂筒部上并可伸入所述储砂空间内；(2)在基坑的内壁的相对两个位置处设置托架，将所述初始支撑系统吊放与所述托架上，其中一个所述托架支撑所述固定端，其中另一个托架支撑所述活动端；(3)在基坑的内壁与所述砂筒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，包括中空夹层钢管混凝土支撑组件、固定端及活动端，所述固定端连接于所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的一端；所述活动端包括砂筒部、推体部、砂体及调节螺栓，所述砂筒部的一端与所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的另一端连接，所述砂筒部的内部具有容置腔，所述推体部的一端从所述砂筒部的另一端插入所述容置腔内并可滑动地设置于所述砂筒部的内部上，所述推体部在所述容置腔内与所述砂筒部的内壁、所述砂筒部靠近所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的端部围设有储砂空间，所述砂筒部上还设有与所述储砂空间连通的灌砂孔以及用于打开或封闭所述灌砂孔的第一开关件，所述砂体充盈于所述储砂空间内，所述调节螺栓可调节地穿设于所述砂筒部上并可伸入所述储砂空间内；借由调节所述调节螺栓插入所述储砂空间的长度，以对所述储砂空间进行充盈压缩。2.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述中空夹层钢管混凝土支撑组件包括内管、外管、混凝土、第一连接板及第二连接板，所述内管与所述外管同心设置，所述混凝土设置于所述内管与所述外管之间，所述第一连接板连接于所述外管的一端，所述第二连接板连接于所述外管的另一端；所述固定端与所述第一连接板连接；所述砂筒部的一端与所述第二连接板连接。3.根据权利要求2所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述中空夹层钢管混凝土支撑组件有若干个，各所述中空夹层钢管混凝土支撑组件沿同一轴向方向依次布置，且相邻两个所述中空夹层钢管混凝土支撑组件之间通过所述第一连接板与所述第二连接板连接在一起。4.根据权利要求2所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述固定端上设有固定端连接板，所述固定端连接板与第一连接板连接。5.根据权利要求2所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述砂筒部上设有砂筒连接板，所述砂筒连接板与所述第二连接板连接。6.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述活动端还包括滑动片，所述滑动片设置于所述砂筒部的内壁上，所述推体部可滑动地设置于与所述滑动片上。7.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述推体部在与所述砂筒部连接的位置处设有密封件。8.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦善良，张彤炜，文杰，麦镇东，龙建平，周书东，韩龙伟，张益，王升，周世宗，周大东，
申请(专利权)人：东莞市建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：