用于基坑内支撑的装配式立柱的制作方法

本实用新型涉及一种用于基坑支撑的用具,更具体地说，它涉及一种用于基坑内支撑的装配式立柱。

背景技术：

随着城市的发展，地铁、高层建筑分布越来越密集，建筑用地越来越局限，对于周边环境复杂且深度较大的基坑，为确保安全和控制变形，多采用较长的立柱对基坑内的横梁进行支护。

现有的立柱接长多采用焊接。由于基坑支护结构的临时性，目前工程上立柱的使用也是一次性的，不能循环多次使用。这种一次性使用的立柱造成了极大的资源浪费，并产生大量建筑垃圾，不利于环境保护，也与我国的可持续发展战略相悖。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于基坑内支撑的装配式立柱，采用装配式立柱，实现立柱材料的多次循环使用，可有效减少建筑垃圾。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于基坑内支撑的装配式立柱，包括若干个端部抵触对接的柱节，相邻柱节之间内部中空且彼此以螺纹件固定；螺纹件为第一螺钉，柱节的端部设有用于对接固定的连接盘，对接的连接盘之间以第一螺钉与螺母旋拧固定。

通过采用上述技术方案，柱节之间通过螺纹件连接固定形成一根整体的立柱，将该立柱放置在基坑中，然后将混凝土注射管从中空处伸入，在底部的柱节上浇筑成混凝土柱，上方的柱节与基坑中的横梁浇筑固定，实现对基坑的支护作用。

当基坑挖掘完毕后，需要将柱节中未和混凝土连接的部分拆除，本设计中由于采用螺纹件固定相邻的柱节，故可以通过旋松螺纹件实现柱节之间的分离。而除了形成混凝土柱以及与横梁的柱节无法拆除外，其他柱节均能良好的拆除并用于下一个基坑的支护。

显然相对焊接而成的立柱，本设计中柱节的连接方式尽可能多的保证柱节拆除后的完整性，使得大部分柱节可以二次乃至三次使用，大大减少了建筑浪费。

柱节之间彼此抵触的目的在于：利用柱节之间的端面来分担来自上方横梁的压力，减少螺纹件因为受剪切力过大而断裂的情况发生。

首先：连接盘增加了两个柱节之间对接面的面积，使得两者对接面之间的压强更小，故柱节的对接端不易压损，有利于增加柱节对接后的稳定性。

其次，柱节端面越大，两者在连接时会更加容易，连接盘具有使两个柱节连接安装更加便捷。

较佳的，柱节为圆形管，连接盘与圆形管外壁之间设有加强筋，加强筋的数量为10-18个且加强筋等间距围绕圆形管的圆形轨迹布置；

第一螺钉与加强筋沿圆形轨迹交错布置。

通过采用上述技术方案，加强筋是为了增加连接盘与圆形柱的连接强度，而第一螺钉与加强筋的交错布置，是为了有效利用连接盘上的空间，尽可能多的分布第一螺钉。

采用10-18个第一螺钉的目的在于：若第一螺钉的数量小于10个，两个柱节的连接强度较低；若第一螺钉的数量大于18个，显然相邻两个第一螺钉之间的圆心角小于20度，连接盘上的通孔过多，连接盘强度受损，并且安装第一螺钉的数量多于18个，工作人员旋拧第一螺钉的次数过多。

较佳的，柱节包括四个平行布置的角钢，相邻角钢的侧壁之间通过横板固定连接成环形；

连接盘与角钢外壁之间设有加强筋，加强筋的数量为10-18个且加强筋均匀围绕角钢的环形轨迹布置；

第一螺钉与加强筋沿环形轨迹交错布置。

通过采用上述技术方案，加强筋是为了增加连接盘与圆形柱的连接强度，而第一螺钉与加强筋的交错布置，是为了有效利用连接盘上的空间，尽可能多的分布第一螺钉。

采用10-18个第一螺钉的目的在于：若第一螺钉的数量小于10个，两个柱节的连接强度较低；若第一螺钉的数量大于18个，显然相邻两个第一螺钉之间的圆心角小于20度，连接盘上的通孔过多，连接盘强度受损，并且安装第一螺钉的数量多于18个，工作人员旋拧第一螺钉的次数过多。

较佳的，螺纹件为第二螺钉，柱节包括连接板，连接板同时贴合于对接的柱节的外壁，并连接板与两个柱节均以第二螺钉连接固定。

通过采用上述技术方案，由于连接盘本身向柱节外壁凸出，增加了柱节的外径，当柱节插入基坑底部的过程中，阻力将有所增大。

然而此设计中，连接板包在柱节的外壁，并且第二螺钉固定柱节与连接板，这样的连接方式相对连接盘而言，具有减少柱节外壁凸出量的优点，减少柱节插入泥土中的插合阻力。

连接板与两个柱节均采用第二螺钉连接的目的在于，比如因为生锈等原因，第二螺钉极个别会出现锁死在柱节上，使得连接板与柱节脱离困难，此时，若连接板与下方柱节之间的第二螺钉锁死，则可以拆除连接板与上方柱节之间的第二螺钉，等柱节拆出后可放在地面上利用其它工具将锁死的第二螺钉拆除；故此，在柱节后期拆除过程中，可以选择性拆除连接板在两个对接的柱节上任意一处的第二螺钉，便于两个柱节之间的快速脱离。

较佳的，包括焊接在柱节一端外壁处的连接板，螺纹件为第二螺钉，连接板同时贴合于对接的柱节的外壁，并连接板与对接的柱节以第二螺钉连接固定。

通过采用上述技术方案，连接板与一侧柱节采用焊接，是为了提高连接板与柱节之间的连接强度，显然焊接相对其它可拆卸连接方式而言，连接的强度更高。

较佳的，柱节的内壁固定有用于增加对接面的抵触条，抵触条向柱节中心伸出的厚度为5-10mm。

通过采用上述技术方案，抵触条显然是为了增加两个柱节对接面的接触面积，以减少柱节端部压损的情况发生。

其次，抵触条置于柱节内壁，则显然没有增加柱节的外径，并不会影响柱节插入到基坑泥土中的顺畅性。

而对抵触条伸入柱节中心的厚度限制为5-10mm,原因在于若抵触条伸入厚度大于10mm,因为会对混凝土注射管起到一定的隔挡作用，会增加对混凝土注射管的伸入难度，所以抵触条最大厚度采用10mm；若抵触条厚度小于5mm，两个抵触条的对接面就相对较小，柱节之间减少压强的效果就不太明显。

较佳的，抵触条沿柱节内壁成环形，抵触条包括相互背离设置的正面与反面，正面为对接面，反面倾斜设置成漏斗状。

通过采用上述技术方案，抵触条之间彼此对接的面为正面，反面就是朝向柱节中另一端口的一面；故当混凝土注射管插入时，反面就是抵触条中与混凝土注射管会发生隔挡关系的面；而将反面倾斜并彼此连接成漏斗状，有利于混凝土注射管沿斜面下滑，混凝土注射管在柱节中伸入过程则更加顺畅。反面倾斜，还具有将增大抵触条与柱节内壁接触面的效果，起到加强筋的效果。

并且，当柱节插入泥土的过程中，柱节中朝向泥土的反面，由于倾斜的坡度存在，有利于挤压的泥土沿着反面的倾斜角朝柱节上方移动，减少柱节插入泥土中的阻力。

较佳的，反面与竖直面的夹角小于30度。

通过采用上述技术方案，倾斜角度小于30度，其斜面的坡度就更大，混凝土注射管不易在斜面上站立，大幅度减少反面对混凝土注射管的隔挡。

较佳的，柱节长度为1 m、1.1m、1.2 m、1.3m、1.4m、1.5 m、1.8m 、3 m、3.5m、4 m、4.5m、5 m、5.5m或6 m。

通过采用上述技术方案，采用多个尺寸数量级是为了增加两个柱节自由叠加后的形成多个尺寸级；实际施工中基坑的深度不易，横梁的高度也有不同，故采用上述的尺寸可以基本满足实际施工中对立柱的高度要求。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：连接盘与抵触条的组合可以在柱节内外同时增加抵触面的面积；连接板与抵触条的组合，在增加两个柱节之间对接面的基础上，又没有增加柱节的外径尺寸，有利于柱节顺畅插入泥土中。

倾斜的反面，一方面便于混凝土注射管在柱节内部伸入，减少两者的隔挡关系，另一方面，还有利于向柱节上方流动，便于柱节插入到泥土中。

附图说明

图1是柱节在基坑中使用时的结构示意图；

图2是实施例1中两个柱节连接后的结构示意图；

图3是实施例1中柱节纵向破开一个角钢后的结构示意图；

图4是实施例2中两个柱节连接关系示意图；

图5是实施例3中两个柱节沿连接方向分解后的结构示意图；

图6是实施例4中连接板与两个柱节的连接关系示意图；

图7是实施例5中沿着一个角钢方向纵向剖开后两个抵触条的结构示意图；

图8是图7中的A处放大图。

图中：1、柱节；1a、横梁；2a、混凝土柱；

21、第一螺钉；22、连接盘；23、加强筋；

3、圆形管；

41、角钢；42、横板；

51、第二螺钉；52、连接板；53、抵触条；531、正面；532、反面。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1，用于基坑内支撑的装配式立柱，立柱的使用说明如图1所示，在地面挖掘基坑后，在基坑的底部初步挖掘一个灌注孔，由柱节1连接而成的立柱插入到灌注孔中，从立柱的上端伸入混凝土注射管，在灌注孔的底部形成以柱节1为骨架的混凝土柱2a，而基坑内部固定有混凝土浇筑而成的横梁1a，横梁1a与柱节1彼此固定，通过立柱对横梁1a的支撑从而达到支护基坑坑壁的效果。

立柱中的柱节1结构如图2所示，柱节1包括四个平行布置的角钢41，四个角钢41置于正方形的四个角，并且四个角钢41之间通过横板42焊接固定，四个角钢41与横板42焊接成立柱的主体，柱节1的内部中空。

柱节1的两端部固定有相同的连接盘22结构，连接盘22垂直焊接在角钢41的端部；连接盘22向立柱的外侧凸出形成环形的翻边。连接盘22与角钢41之间通过加强筋23进一步固定，加强筋23沿着连接盘22的环形方向布置了16个，而在两个相邻的加强筋23之间设有开设于连接盘22的通孔，通孔用于穿射第一螺钉21；而第一螺钉21与通孔沿着连接盘22的环形翻边等间距交错布置。

工作原理：当两个柱节1彼此对接时，两个角钢41的端部彼此抵触，两者的连接盘22也彼此抵触，实现竖向压力的传递。第一螺钉21穿过两个连接盘22之间通孔后以螺母旋紧固定；利用此设计，便于柱节1之间的彼此分离，当基坑施工结束后，可将柱节1拆除回收。

如图3所示，而角钢41端部还焊接有抵触条53，抵触条53与连接盘22一体成型，并且抵触条53朝柱节1中心凸出，凸出的厚度为b,b为0.8mm。

抵触条53与角钢41的内壁之间焊接有加强块；加强块倾斜设置，便于混凝土注射管在柱节1内部移动。

故利用与连接盘22与抵触条53从柱节1的内外两部分增加柱节1对接面，从而减少柱节1对接端因为压强过大而造成的破损。

柱节1的整体长度可以取1 m、1.1m、1.2 m、1.3m、1.4m、1.5 m、1.8m 、3 m、3.5m、4 m、4.5m、5 m、5.5m或6 m。在现场是施工过程中选取合适长度的柱节1进行连接，往往可以减少柱节1拆除时的损耗。

柱节1的表面涂有防锈漆层，防锈漆可以减缓柱节1在工地中的锈蚀，使得柱节1回收的使用寿命得以延长。

实施例2，用于基坑内支撑的装配式立柱，其与实施例1的不同之处如图4所示，柱节1的主体利用圆形管3代替图3中角钢41与横板42。加强筋23与第二螺钉51将沿着圆形管3的圆形轨迹，以及等间距交错的方式布置在连接盘22上，加强筋23的数量为18个。

实施例3，用于基坑内支撑的装配式立柱，其与实施例1的不同之处在于，柱节1中并未设置图3中连接盘22，而是在柱节1仅有一端焊接固定有连接板52，连接板52贴合角钢41外壁焊接固定。连接板52沿着角钢41的长度方形凸起于角钢41的端部。柱节1的四个侧面均焊接有连接板52，四个连接板52围成一个插槽环；连接板52沿着外壁的凸出量相对较小，一般凸出量就为连接板52的板厚，板厚一般在5-18mm，故当柱节1插入泥土中时，连接板52对泥土的阻隔影响极小。

柱节1的另一端未设置有连接板52，但是在角钢41的侧壁上开设有螺纹孔，连接板52上开设于螺纹孔连通的开孔。

图5中两个竖向设置且彼此相向的箭头表示两个柱节1彼此的插合方向；当一个柱节1的角钢41端插入另一个柱节1的连接板52处时，首先两个角钢41的端部彼此抵触，其次连接板52把两个角钢41的侧壁包裹；第二螺钉51利用开孔穿射到螺纹孔处，拧紧第二螺钉51实现连接板52与角钢41的固定；旋拧后第二螺钉51的端部与角钢41的内壁持平，第二螺钉51并未伸入到柱节1内部。

此设计中，连接板52与一个柱节1的一端焊接，连接板52与另一个柱节1的端部采用第二螺钉51锁合，在保证可拆的基础上，增加了连接板52与焊接处柱节1的连接强度。

实施例4，如图6所示，其与实施例1的不同之处在连接板52是利用第二螺钉51同时连接两个柱节1的端部，该连接方式的优点在于，连接板52利用独立的第二螺钉51与分别连接两个柱节1中的角钢41。显然，连接板52与上方柱节1的第二螺钉51因为生锈而锁死时，可直接拧开第二连接板52与下方柱节1的第二螺钉51，先实现两个柱节1之间的分离，故本设计的连接方式有利于两个柱节1之间的快速分离。

实施例5，其与实施例1、实施例2、实施例3或实施例4的不同之处在，如图7与图8所示，抵触条53包括正面531与反面532；正面531用于两个柱节1之间的抵触贴合，其目的在于增加两个柱节1之间的对接面。

而反面532则是背离正面531的一面；当两个抵触条53对接抵触时，两个抵触条53的反面532一个朝上，一个朝下；反面532的倾斜设置，使得反面532与竖直面成25度的倾斜角，反面532沿着柱节1环形内壁环绕成一个漏斗形。

显然在图8中，上方柱节1的反面532形成一个正放的漏斗，下方柱节1中的反面532形成一个倒置的漏斗，该设计优点在于，当柱节1下压至泥土中，被挤压的泥土将沿着柱节1内的中空部上升，当泥土遇到抵触条53时，泥土沿倒漏斗形的反面532向上滑移，减少了泥土在柱节1内部移动的阻力，使得柱节1压入泥土更加的顺畅，特别是泥土中伴有石块时，石块易沿着反面532向上滑出；

而当混凝土注射管由上伸入到柱节1内部时，当该混凝土注射管抵触在连接板52上时用于正向漏斗形的反面532的斜面，使得混凝土注射管快速向下一节柱节1移动，减少了混凝土注射管被抵触条53隔挡而难以下移的情况发生。

反面532的表面涂有乳胶漆层，乳胶漆在市面上可以买到，当快速敲打柱节1时产生振动将会使得乳胶漆脱落；该设计的目的在于，当柱节1使用一次之后，反面532上会粘合一些混凝土注射管上掉落的混凝土，这些凝固混凝土将影响反面532的光顺度，也会对混凝土注射管的二次伸入产生隔挡；而采用乳胶漆的作用在于，乳胶漆在钢管上的粘粘较弱，拆除后的柱节1可以通过榔头等物体敲打的作用使得乳胶漆与粘合的混凝土块一同掉落。当然柱节1再次使用时，需要在反面532再次涂刷乳胶漆。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。