本发明涉及钢管柱、格构式钢管柱预应力波纹管穿孔施工领域，具体地说涉及一种用于大直径钢管柱预应力波纹管保护装置及其安装方法。
背景技术：
随着社会经济的飞速发展，建筑、桥梁、公路行业也相应取得了快速发展，由此发展了新的结构体系-钢管混凝土柱预应力梁框架组合结构体系，以适应高层、超高层、大跨度、大空间建筑的需要。
钢管混凝土柱预应力框架梁运用的技术背景是因为混凝土的抗压强度高，抗弯能力很弱，而钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高。同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。而且钢管混凝土柱可与钢梁，钢筋混凝土梁很好的结合。在框架梁中施加预应力后，节点刚度大，抗剪能力强，抗震性能优越，承载力高，以便满足大跨度、大空间建筑对结构体系的需求。
由于框架梁预应力设计要求一般是通长张拉，故框架梁中的预应力波纹管需要穿过钢管混凝土柱。但目前钢管柱内进行预应力波纹管穿孔的施工工艺先是进行预应力波纹管放样，再是钢管柱开孔，然后是预应力波纹管的穿孔。这样做法有以下几个缺点：
1、对于在大直径钢管柱中打孔穿预应力波纹管，使得预应力波纹管容易下挠，不能保证预应力筋束形。
2、在进行钢结构焊接施工过程中，钢结构焊渣容易破坏预应力波纹管。
3、混凝土振捣时，振捣棒易直接接触波纹管，对其造成损坏。
技术实现要素：
本发明解决现有技术是不足而提供一种工艺简单、可现场拼装和拆卸、环境适应性强、便捷易行、波纹管质量良好、穿管阻力小，适用于大直径钢管柱预应力波纹管保护装置及其安装方法。
为解决传统的大直径钢管柱预应力波纹管穿孔的缺点，一种用于大直径钢管柱预应力波纹管保护装置，包括圆钢管、钢套管和卡箍，两个所述圆钢管沿钢管柱中心对称安装在钢管柱内侧构成一组圆钢管组，多组圆钢管组沿钢管柱轴向布设，每组所述圆钢管相对端设有与钢套管连接的开口并且所述开口内带内螺纹，所述钢套管内径大于预应力波纹管，所述钢套管的两侧沿轴向设有多个保证混凝土能自由流入钢套管内的孔洞，所述钢套管包括左钢套管和右钢套管，所述左钢套管和右钢套管的远端分别旋装在一组圆钢管租的两个圆钢管上，左钢套管和右钢套管的近端通过卡箍连接固定。
所述钢套管直径大于预应力波纹管15-25mm。
所述钢套管的壁厚5-8mm。
所述钢套管每侧上的孔洞沿轴向设有两排，两排孔洞为对称式布置或错位梅花形布置，所述孔洞的直径与钢管柱自密实混凝土的颗粒级相匹配。
横向相邻的孔洞中心间距为150mm-180mm，竖向相邻的孔洞中心间距为100mm-120mm。
一种用于大直径钢管柱预应力波纹管的安装方法，利用上述保护装置，具体包括以下步骤：
a、对钢管柱上预应力波纹管开孔位置的放样；
b、钢管柱开孔；
c、将多组圆钢管成对焊接在钢管柱内，使得每两个圆钢管沿钢管柱中心对称安装在钢管柱内；
d、将左钢套管旋接在左侧圆钢管上，然后将预应力波纹管安装在钢管柱内，再将右钢套管套装在预应力波纹管后，将右钢套管旋接在右侧圆钢管上，最后将两个钢套管之间通过卡箍连接固定。
本发明有益效果为：可有效防止大直径钢管柱中预应力波纹管下挠，确保预应力筋束形，可保护预应力波纹管免受钢结构焊渣、混凝土振捣等外部因素的破坏，通过在该装置表面开孔可保证混凝土能自由流入填满预应力波纹管外壁与专用钢套管内壁的空间，保证预应力波纹管与钢管柱内混凝土的有效充盈。而且专用钢套管保护装置现场可直接安装和拆卸，其中两专用圆钢套管连接方式可多种多样，灵活性强，适用面广。
附图说明
图1是本发明与钢管柱连接后的立体图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明的结构示意图。
图4是图3的分解示意图。
图5是本发明钢套管上孔洞排布的结构示意图。
附图图中：1、钢管柱；2、圆钢管；3、钢套管；4、卡箍；5、孔洞。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明
实施例1
本发明实施例1提供的专用钢套管保护装置的安装工艺，包括以下几个步骤：
1、依据工程预应力深化设计图纸中节点大样图，进行钢管柱1上预应力波纹管开孔位置的放样；
2、钢管柱1开孔；
3、对应于钢管柱1开孔位置处，圆钢管2的焊接；
4、专用钢套管3的制作及开孔；
5、专用钢套管3的安装；
参见图1、图2、图3、图4。
本发明实施例1提供的专用钢套管保护装置，它包括2个一端表面带有丝扣及开有孔洞的专用钢套管3、卡箍4、与钢管柱焊接好的内管壁带有丝扣的圆钢管2。钢管柱内直径为1.6m。其中，专用钢套管3外直径130mm，壁厚5mm，长度为1.38m。钢套管3表面开孔排数为2排，开孔方式为错位梅花形，孔洞5直径为30mm，孔洞5中心水平间距为150mm，竖直间距为100mm。卡箍片4的大小根据专用钢套管直径定，以紧紧扣住专用钢套管为最佳。圆钢管2是在现场焊接一小段，然后与一端带有外丝扣的专用钢套管连接，壁厚5mm，外直径为130mm，长度为110mm，外径与内径大小应与专用钢套管相匹配。
安装顺序依次为，首先将一个专用钢套管3扶起来把有外丝扣的一端对着带有内丝扣的已跟钢管柱焊接好的圆钢管2，然后外丝扣随着内丝扣慢慢拧紧直至外露出2个丝扣以内才进行另外一个专用钢套管3的安装，安装方法类似。待2个专用钢套管都安装完毕且检查外露丝扣数目合格后，将一端暂时悬空的2个专用钢套管用卡箍片4卡上，最后用锁紧螺栓锁死。
实施例2
本发明实施例2提供的专用钢套管保护装置的安装工艺，包括以下几个步骤：
1、依据工程预应力深化设计图纸中节点大样图，进行钢管柱1上预应力波纹管开孔位置的放样；
2、钢管柱1开孔；
3、对应于钢管柱1开孔位置处，圆钢管2的焊接；
4、专用钢套管3的制作及开孔；
5、专用钢套管3的安装；
参见图5。
本发明实施例1提供的专用钢套管保护装置，它包括2个一端表面带有丝扣及开有孔洞的专用钢套管3、卡箍4、与钢管柱焊接好的内管壁带有丝扣的圆钢管2。钢管柱内直径为2m。其中，专用钢套管3外直径140mm，壁厚8mm，长度约1.7m。钢套管3表面开孔排数为2排，开孔方式为对称式布置，孔洞5直径为30mm，孔洞5中心水平间距为180mm，竖直间距为120mm。卡箍片4的大小根据专用钢套管直径定，以紧紧扣住专用钢套管为最佳。圆钢管2是在现场焊接一小段，然后与一端带有外丝扣的专用钢套管连接，壁厚8mm，长度为150mm，外径与内径大小应与专用钢套管相匹配。
安装顺序依次为，首先将一个专用钢套管3扶起来把有外丝扣的一端对着带有内丝扣的已跟钢管柱焊接好的圆钢管2，然后外丝扣随着内丝扣慢慢拧紧直至外露出2个丝扣以内才进行另外一个专用钢套管3的安装，安装方法类似。待2个专用钢套管都安装完毕且检查外露丝扣数目合格后，将一端暂时悬空的2个专用钢套管用卡箍片4卡上，最后用锁紧螺栓锁死。