一种多功能复合装配式格构柱及造法的制作方法

本发明涉及基坑工程，特别涉及一种多功能复合装配式格构柱及造法。

背景技术：

1、基坑格构柱是用于基坑开挖过程中支护系统的一部分。它是位于基坑边缘的立柱结构，旨在加强和稳定基坑的边坡，防止土坡塌方。基坑格构柱通常由钢筋混凝土或钢制制成，具有一定的强度和刚度。它们被沿着基坑边缘均匀安装，并通过连接件或锚固件与其他支护结构(如土钉墙、钢支撑、混凝土墙等)相连。在基坑开挖过程中，格构柱起到以下几个作用：支撑边坡：格构柱增加了基坑边坡的稳定性，防止土壤塌方，确保人员和设备的安全。分散水平荷载：基坑开挖会导致土壤水平力的增大，格构柱通过承担水平荷载，减轻了土壤对支护结构的压力。分担垂直荷载：格构柱能够分担来自上部土壤的垂直荷载，减小了其他支护结构的受力。提供施工空间：格构柱与其他支护结构相结合，形成一个相对稳定的开挖空间，为施工人员和设备提供足够的工作空间。

2、然而现有格构柱在使用过程中仍存在缺陷，例如专利号为：cn202220563780.0，一种格构柱结构，包括同轴设置的格构柱本体以及钢筋笼，钢筋笼的一端为连接端，所述连接端用于与所述格构柱本体连接；连接端设置有连接结构，所述连接结构包括与所述钢筋笼轴线垂直的连接筋；连接筋用于与所述格构柱本体连接，无法疏干基坑内地下水，施工临时格构柱用于支撑的减跨的效果不佳，格构柱抗浮效果差。

技术实现思路

1、本发明提供一种多功能复合装配式格构柱及造法，用以解决背景技术提出的情况。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：一种多功能复合装配式格构柱，包括：混凝土桩、第二柱身、第一柱身、第一连接件和固定件，所述混凝土桩置于基坑底部，混凝土桩顶端通过固定件与第二柱身底端连接，第二柱身顶端通过第一连接件与第一柱身底端连接。

3、优选的是，还包括：还包括：套装在第一柱身上的多个转换件，所述转换件包括：转换壳体、第一螺纹接驳套管和拆卸式钢圈，所述第一柱身上套装有多个转换壳体，转换壳体侧壁上开设有多排第一圆孔，每排第一圆孔呈直线阵列设置，第一圆孔内壁与第一螺纹接驳套管一端的侧壁连接，第一螺纹接驳套管的另一端置于转换壳体内，第一螺纹接驳套管内螺纹连接有钢筋的螺纹端，转换壳体的纵向螺孔内螺纹连接有拆卸式钢圈，拆卸式钢圈内套装有第一柱身，拆卸式钢圈通过螺栓与第一柱身侧壁固定。

4、优选的是，所述第二柱身侧壁上开设有多个集水孔。

5、优选的是，所述固定件包括：固定壳、安装环和第二螺纹接驳管，所述第二柱身底端套装有固定壳，固定壳侧壁开设有多排第二圆孔，每排第二圆孔呈直线阵列设置，第二圆孔内壁与第二螺纹接驳管一端的侧壁连接，第二螺纹接驳管的另一端置于固定壳内，第二螺纹接驳管内螺纹连接有钢筋的螺纹端，固定壳底端圆孔与安装环侧壁螺纹连接，安装环套装在混凝土桩顶端。

6、优选的是，还包括多个套装在第一柱身上的第二连接件；所述第二连接件包括：壳体、定位机构、锁定机构和支撑臂，两个所述壳体的一端相互铰接，两个壳体的另一端通过螺栓连接，每个壳体内均装有一个定位机构，两个定位机构配合对第一柱身的侧壁进行定位，每个定位机构下方均设有一个锁定机构，锁定机构一端与壳体的内壁连接，锁定机构另一端与第一柱身的侧壁摩擦配合，锁定机构顶端与支撑臂底端连接，支撑臂滑动在壳体顶壁与侧壁上连通的通槽内，支撑臂的上端面与支撑件搭接配合。

7、优选的是，所述定位机构包括：滑槽板、安装柱和柔性组件，所述壳体两内壁分别与滑槽板的一端连接，滑槽板上开有两个滑槽，每个滑槽内均滑动连接有安装柱的一端，安装柱的侧壁通过弹簧与滑槽内壁连接，两个安装柱的另一端分别与柔性组件的一端连接。

8、优选的是，所述柔性组件包括：柔性安装板和导向珠，所述两个安装柱的端部均与柔性安装板一侧壁连接，柔性安装板的另一侧壁开有多个安装槽，安装槽内嵌装有导向珠，导向珠的侧壁与第一柱身的侧壁滚动配合。

9、优选的是，所述锁定机构包括：锁定齿、齿条和压力组件，所述壳体的内端壁上装有第二滑槽的一端，第二滑槽上滑动连接有齿条，齿条一端通过弹簧与第二滑槽内端壁连接，齿条穿出至第二滑槽外的另一端与压力组件一端连接，压力组件另一端与第一柱身的侧壁摩擦配合，齿条顶端与锁定齿啮合传动，锁定齿安装在第一转轴上，第一转轴两端分别转动安装在壳体的一个内壁上，锁定齿侧壁与支撑臂底端连接。

10、优选的是，所述压力组件包括：安装架、弧形压力片和弧形支撑环，所述齿条端部与安装架的一侧壁连接，安装架的另一侧壁两端分别装有一个安装板，两个安装板上均转动连接有第二转轴，每个第二转轴的端部分别与弧形压力片的一端连接，弧形压力片侧壁底端开有倒u型口，弧形压力片侧壁上平行设有多个摩擦条，摩擦条的侧壁与第一柱身的侧壁摩擦配合，弧形压力片顶端的侧壁与弧形支撑环一侧壁连接，弧形支撑环另一侧壁与第一柱身的侧壁接触配合。

11、优选的是，一种多功能复合装配式格构柱的造法，包括上述任一项所述的一种多功能复合装配式格构柱，包括以下步骤：

12、a、固定混凝土桩：在基坑底壁选择格构柱安装位置，钻机钻孔，在钻孔内安装混凝土桩；

13、b、安装第二柱身：混凝土桩的顶端与安装环连接，固定壳与第二柱身的底端连接，第二柱身的顶端安装抽水泵，抽水泵通过第二柱身侧壁的多个集水孔，对基坑进行排水；

14、c、安装第一柱身：将第二柱身和第一柱身轴向对齐，在第二柱身的顶端与第一柱身的底端安装第一连接件，第一连接件的两端通过螺栓锁紧；

15、d、安装转换件：在第一柱身与永久结构平行的位置安装转换件；

16、e、安装第二连接件：在第一柱身与永久结构底端的支撑平行的位置安装第二连接件。

17、本发明的有益效果如下：

18、在本发明的方案中：

19、1.通过将格构柱的柱身设置为预制混凝土桩，避免了水下浇筑混凝土柱身施工作业带来的施工质量差的隐患、第二柱身和第一柱身，格构柱的底端为混凝土桩，解决了格构柱的抗浮问题；

20、2.第一柱身和第二柱身采用钢管桩，柱身轻质高强，运输方便，可以循环使用；

21、3.通过在第二柱身的侧壁上开设多个集水孔，第二柱身的顶端与抽水泵连接，可及时疏干地下水；

22、4.格构柱为分段式结构，可根据基坑的实际深度对格构柱进行连接，后期格构柱拆除时，只需拧开拆除部位连接件的螺栓，侧向取出柱身，拆除简单方便，且保证了拆卸安全，也降低了拆卸成本；

23、5.第一柱身上的连接件上设置的折叠式受力臂可以为支撑的减跨提供有效作用，避免了现场二次焊接的施工作业程序，降低了基坑施工风险；

24、6.在第一柱身与永久结构楼板、楼板梁的位置设置有转换件，既能够便于主体结构浇筑期间一次成型，避免了二次浇筑的工艺流程，提高了结构强度及耐久性；又能有效起到防水作用，有效解决了永久埋于混凝土结构中格构柱的防水问题；

25、7.采用复合装配式格构柱，采用装配式施工，装配式拼装精度高、质量稳定，现场拼装速度快，减少了现场施工作业人员，避免了交叉施工作业带来的风险。