插入式预制钢管混凝土柱与基础连接结构及其连接方法与流程

本发明属于固定建筑领域，具体涉及建筑物中的预制钢管混凝土柱与基础连接结构。

背景技术：

随着建筑行业的不断发展，装配式建筑建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造。只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了，由于装配式建筑的建造速度快，而且生产成本较低，迅速在世界各地推广开来。

以往的装配式建筑物中的钢管混凝土柱与基础连接大多采用法兰盘进行连接，法兰盘需要先焊接在钢管柱上，然后通过法兰盘与基础连接，此种方式存在连接方法存在节点尺度大，安装不方便；柱脚构件影响基础内钢筋布置；柱底混凝土密实度质量不可靠，连接部位承载力薄弱，等安全隐患。

另外，预制钢管混凝土柱的钢管需要焊接法兰盘，预制钢管混凝土柱上焊接法兰盘时会导致钢管温度过高使水泥开裂从而降低强度，承载能力薄弱缺陷；连接部位耐火性能低；连接部位内部防腐性能薄弱，不易处理，等安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种插入式预制钢管混凝土柱与基础连接结构，用于将预制钢管混凝土柱插入在基础内的方式，解决现有钢管混凝土构件对接连接方法存在节点尺寸过大以及柱底混凝土密实度质量不可靠，连接部位承载力薄弱等问题，以克服上述现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的，该插入式预制钢管混凝土柱与基础连接结构包括：预制钢管混凝土柱，现浇混凝土基础座，所述预制钢管混凝土柱的一端设有浇筑在所述现浇混凝土基础座内部的连接端，所述连接端的内部设置有用于灌输现浇混凝土的灌浆仓，所述灌浆仓的底部沿所述预制钢管混凝土柱的长度方向设置有固定螺栓，所述预制钢管混凝土柱上设有与灌浆仓连通的注浆通道，水泥砂浆通过所述注浆通道浇筑在所述灌浆仓内，所述预制钢管混凝土柱的连接端以及固定螺栓浇筑在所述现浇混凝土基础座的内部。

作为优选，所述预制钢管混凝土柱包括：外钢管层和设置在外钢管层内壁上的混凝土层。

作为优选，所述外钢管层底部延伸出一部分作为灌浆仓的侧壁，所述外钢管层的延伸部分的上下两端设置有柱端档浆封板和柱端底板，所述外钢管层的延伸部分、所述柱端档浆封板和所述柱端底板组成灌浆仓。

作为优选，所述柱端档浆封板上开设有溢浆孔，所述溢浆孔与所述混凝土层的空心部分连通。

作为优选，所述注浆通道的尺寸大于人手的尺寸，所述注浆通道还作为穿过人手的螺栓安装操作孔。

作为优选，所述柱端底板上开设有多个螺栓穿过孔，所述固定螺栓穿过所述螺栓穿过孔浇筑在所述现浇混凝土基础座内。

作为优选，所述连接端的外壁上焊接或螺栓连接有多个沿径向向外延伸的连接抗剪件。

本发明的另一个目的是提供一种预制钢管混凝土柱与基础的连接方法，包括以下步骤：

步骤s1：钢管混凝土柱的预制；

步骤s11：首先在工厂内预制由外钢管层和设置在外钢管层内壁上的混凝土层组成的钢管混凝土柱；

步骤s12：在钢管混凝土柱的一端的内部设置用于灌输现浇混凝土的灌浆仓，其中，所述外钢管层底部延伸出一部分作为灌浆仓的侧壁；

步骤s13：在外钢管层的延伸部分的上下两端焊接或螺栓连接有柱端档浆封板和柱端底板，所述外钢管层的延伸部分、所述柱端档浆封板和所述柱端底板组成灌浆仓；

步骤s14：在柱端底板上开设有多个螺栓穿过孔，将固定螺栓的一端通过所述螺栓穿过孔插入所述灌浆仓内，人手穿过灌浆仓的注浆通道将螺母旋拧在固定螺栓上；

步骤s15：在柱端档浆封板上开设有溢浆孔，所述溢浆孔与所述混凝土层的空心部分连通；

步骤s16：在外钢管层的外壁上焊接有多个沿径向向外延伸的连接抗剪件，其中，连接抗剪件的位置与灌浆仓相对应；

步骤2：混凝土基础座的浇筑与预制钢管混凝土柱的连接；

步骤21：通过支撑装置或起吊装置将预制钢管混凝土柱的连接端移动到基础座模具内，通过基础座模具浇筑混凝土基础座的同时将连接端现浇在所述混凝土基础座内，其中，基础座模具内的水泥砂浆通过注浆通道灌入所述灌浆仓内。

本发明的优点及积极效果是：

1、本发明通过将预制钢管混凝土柱插入现浇混凝土基础座的方式，减小柱脚尺寸，方便安装以及方便基础内部钢筋布置。

2、本发明通过在预制钢管混凝土柱的底部设置灌浆仓，灌浆仓随着现浇混凝土基础座一体浇注，一方面解决了预制钢管混凝土柱与现浇混凝土基础座二次浇注强度不够的问题，另一方面通过在灌浆仓顶部设置的溢浆孔，作为现浇混凝土基础座与灌浆仓的排气、溢浆孔，用以提高柱底连接部位混凝土密实度质量，使柱底浇筑混凝土压入柱体内，提高连接强度，在柱端底板开孔，提高柱端混凝土灌注仓内混凝土的密实度质量，还提高了连接部位的承载能力、连接部位的耐热耐火能力、消除连接部位内部防腐薄弱等问题。

3、本发明对钢管混凝土柱采用现浇与预制结合的方式，以解决预制钢管混凝土柱的连接强度不足的问题，还有效的节约了整体施工时间。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体图。

图2是本发明的预制钢管混凝土柱与现浇混凝土基础座连接示意图。

图3是本发明的预制钢管混凝土柱立体图。

图4是本发明的预制钢管混凝土柱分解图。

附图标记：预制钢管混凝土柱1、现浇混凝土基础座2、连接端3、灌浆仓4、固定螺栓5、注浆通道6、外钢管层7、螺母8、混凝土层9、外钢管层的延伸部分10、柱端档浆封板11、柱端底板12、溢浆孔13、螺栓穿过孔14、连接抗剪件15。

具体实施方式

参阅图1-4，本发明包括：预制钢管混凝土柱1，现浇混凝土基础座2，所述预制钢管混凝土柱1的一端设有浇筑在所述现浇混凝土基础座2内部的连接端3，所述连接端3的内部设置有用于灌输现浇混凝土的灌浆仓4，所述灌浆仓4的底部沿所述预制钢管混凝土柱1的长度方向设置有固定螺栓5，所述预制钢管混凝土柱1上设有与灌浆仓4连通的注浆通道6，在浇注现浇混凝土基础座2的时候水泥砂浆通过所述注浆通道6浇筑在所述灌浆仓4内，所述预制钢管混凝土柱1的连接端3以及固定螺栓5浇筑在所述现浇混凝土基础座2的内部，预制钢管混凝土柱1包括：外钢管层7和设置在外钢管层7内壁上的混凝土层9，所述注浆通道6的尺寸大于人手的尺寸，所述注浆通道6还作为穿过人手的螺栓安装操作孔。

所述外钢管层7底部延伸出一部分作为灌浆仓4的侧壁，所述外钢管层7的延伸部分10的上下两端焊接有柱端档浆封板11和柱端底板12，所述外钢管层的延伸部分10、所述柱端档浆封板11和所述柱端底板12组成灌浆仓4，所述柱端档浆封板10上开设有溢浆孔13，所述溢浆孔13与所述混凝土层9的空心部分连通。

所述柱端底板12上开设有四个螺栓穿过孔14，所述固定螺栓5穿过所述螺栓穿过孔14浇筑在所述现浇混凝土基础座2内。

所述连接端3的外壁上焊接有多个沿径向向外延伸的连接抗剪件15。

参阅图1-4，本发明的一种预制钢管混凝土柱与基础结构的连接方法，包括以下步骤：

步骤s1：钢管混凝土柱1的预制；

步骤s11：首先在工厂内预制由外钢管层4和设置在外钢管层7内壁上的混凝土层9组成的钢管混凝土柱1；

步骤s12：在钢管混凝土柱1的一端的内部设置用于灌输现浇混凝土的灌浆仓4，其中，所述外钢管层7的底部延伸出一部分作为灌浆仓4的侧壁；

步骤s13：在外钢管层的延伸部分10的上下两端焊接有柱端档浆封板11和柱端底板12，所述外钢管层的延伸部分10、所述柱端档浆封板11和所述柱端底板12组成灌浆仓4；

步骤s14：在柱端底板12上开设有多个螺栓穿过孔14，将固定螺栓5的一端通过所述螺栓穿过孔14插入所述灌浆仓4内，工人用手穿过灌浆仓4上的注浆通道6将螺母8旋拧在固定螺栓6上；

步骤s15：在柱端档浆封板11上开设有溢浆孔13，所述溢浆孔13与所述混凝土层9的空心部分连通；

步骤s16：在外钢管层7的外壁上焊接有多个沿径向向外延伸的连接抗剪件15，其中，连接抗剪件15的位置与灌浆仓4的位置相对应；

步骤2：混凝土基础座2的浇筑与预制钢管混凝土柱1的连接；

步骤21：通过起吊装置将预制钢管混凝土柱1的连接端3移动到基础座模具内，通过基础座模具浇筑混凝土基础座2的同时将连接端3现浇在所述混凝土基础座2内，其中，基础座模具内的水泥砂浆通过注浆通道6灌入所述灌浆仓4内。