专利名称：双管约束型砼钢支撑的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢结构技术领域，尤其涉及一种地铁基坑或大型深基坑围护支护的钢支撑的双管约束型砼钢支撑。
背景技术：
对于地铁基坑或大型深基坑的围护支护中，如果钢支撑屈曲，就导致失稳而存在支护隐患，钢支撑的结构形式多种多样，钢支撑的单体结构也因工作环境、技术要求不同而不同，如专利公告号为CN 201695339U—种盖梁施工钢支撑，包括预埋件、牛腿，预埋件预埋在墩柱内，预埋件上设置有两组螺纹孔，每组螺纹孔有2-6个，牛腿通过与螺纹孔相匹配的螺栓安装在预埋件上。如专利公告号为CN201265158Y—种预应力水平型钢支撑装置，主要是解决水平支撑容易导致土体变形而影响周边建筑物安全的技术问题，该装置的支撑体具有断口，并在断口处设有至少一组可拆卸的牛腿，每组牛腿包括分别设于断口两侧的两个节点和两个节点间设的一个千斤顶，每个节点由一承压板、一侧板、至少一端面相互平行的加劲板组成，承压板、加劲板固设于侧板端面上，且承压板的端面、侧板的端面、加劲板的端面两两垂直，各加劲板的端面分别与承压板的端面相交并固接，侧板上设有用于连接支撑体的至少一个安装孔，千斤顶两端分别抵住两个节点的承压板。这些结构的钢支撑也不能互换互用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的地铁基坑或大型深基坑围护支护的钢支撑支护时因屈曲而引起失稳的问题，提供一种结构设计合理，利用钢筋混泥土来约束钢管支撑， 采用内置的PVC管作为储能器部件，承受轴向力大、刚性强，不易屈曲的双管约束型砼钢支撑。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种双管约束型砼钢支撑，包括外钢直管、设置在外钢直管两端的实心法兰，其特征是所述的外钢直管由若干件单管连接而成，单管与单管连接处设有环焊缝补强板，单管的中间位置设有翅板，外钢直管内设有混凝土层，混凝土层中设有螺纹钢柱架，螺纹钢柱架两端设有端部钢筋网，混凝土层内设有内管，所述的内管为中空管结构，内管的两端封闭，内管的长度小于螺纹钢柱架两端的端部钢筋网之间的距离。实心法兰作为钢支撑与钢支撑之间的连接载体，由内管定心后获得的混凝土层重量轻，轴向承载力大，螺纹钢柱架是浇注在混凝土层中的，起着增大结构各种强度的作用。单管根据加工能力可以设计成标准长度，单管由板材卷制而成，单管与单管之间的焊缝应力较集中之处，采用环焊缝补强板完全消除了这种缺陷。由于钢支撑两端工作时受较大力，内管的两端各缩进200mm以上的距离，在该区域设置一层径向布置的混凝土层，此层中设有端部钢筋网。螺纹钢柱架的两端与实心法兰的端面接触，以加强轴向承受能力。翅板位于单管直焊缝部位，对整个外钢直管起着加大结构强度的作用，且成为了单管外部拼焊时热胀冷缩的消能器。作为优选，所述的混凝土层充满由实心法兰、外钢直管、内管所组成的内置空间。 螺纹钢柱架作为混凝聚土层的骨架，其结构整体性要求好，尽量避免复杂的网状结构，这样有利于灌注混凝土，使混凝土充满整个内置空间。混凝土层的混凝土标号为C70，C70是一种高强度大流动性混凝土，适合钢支撑内置空间的灌注。作为优选，所述的外钢直管两端部位的外表面上设有吊耳。在钢支撑现场拼装时， 需要装配螺栓连接孔上的螺栓，吊耳的设置使这一现场装配工作速度更快、效率更高。作为优选，所述的螺纹钢柱架有若干支螺纹钢围成圆柱形框架结构，若干支螺纹钢通过沿外径方向排列的若干件拉筋连接成一体。螺纹钢柱架制成圆柱形状，拉筋沿螺纹钢柱架轴向排列，两者交合处或用细钢丝捆扎，或焊接在一起。作为优选，所述的端部钢筋网由若干支螺纹钢平行设置而成，端部钢筋网的单支螺纹钢的两端分别与对应的螺纹钢柱架两支螺纹钢单体连接，构成网状结构。端部钢筋网位于实心法兰与内管端部的封闭端板之间；端部钢筋网焊接在距螺纹钢柱架端部150mm以内的位置，端部钢筋网平行设置的螺纹钢数量为组成螺纹钢柱架的单支螺纹钢数量的四分之一。作为优选，所述的翅板为板状环形圈结构，翅板的板平面与外钢直管直径垂直。由于本发明的装置内外结构对环境温度的感应程度不一，导致热胀冷缩不均，环形板状的翅板有着散热功能，有效地解决了这一问题。作为优选，所述的实心法兰上设有若干个螺栓连接孔，外钢直管与实心法兰连接部位设有若干件法兰筋板，法兰筋板设置在相邻两个螺栓连接孔之间。实心法兰作为钢支撑之间的连接载体，它与外钢直管之间需承受较大的剪切力，法兰筋板设计成直角梯形状， 法兰筋板的一直角边紧贴实心法兰焊接，另一直角边紧贴外钢直管焊接。所有相邻的两个螺栓连接孔之间都焊有法兰筋板。作为优选，所述的内管采用PVC材料制作。PVC管重量轻，有储能器的作用，能吸能缓冲。外钢直管加上两端实心法兰后的总长规格为1050mm至9050mm之间，中间每种规格值相差1000mm。本装置的长度规格设计成标准长度，设有1050mm、2050mm、3050mm、 4050mm 等等。本发明的有效效果是1.内置PVC管作为储能器部件既能吸能缓冲，又能减轻所需混凝土重量；2.能承受较大的轴向力，刚性大、不易屈曲；3.抗震性好，具有吸能缓冲作用。
图1是本发明的一种结构示意图。图2是本发明图1的M局部放大结构示意图。图3是本发明图1的B-B剖视结构示意图。图4是本实及新型图1的A-A剖视结构示意图。图中1.实心法兰，2.法兰筋板，3.环焊缝补强板，4.翅板，5.混凝土层，6. 外钢直管，7.内管，8.端部钢筋网，9.吊耳，10.拉筋，11.螺纹钢柱架。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。参见图1，本实施例一种双管约束型砼钢支撑，设外钢直管6，外钢直管6两端是实心法兰1安装部位，实心法兰1上设有16个螺栓连接孔。本装置的主要创新部位在外钢直管6中，以总长为4050mm钢支撑为例，外钢直管6 长为4000mm，两个实心法兰1厚度分别为50mm。外钢直管6由两件2000mm的单管连接而成，单管采用钢板卷制方式获得。在外钢直管6的芯部设有PVC管制作的内管7，长度为3400mm，内管7的两端用 PVC材料封头。用螺纹钢制作螺纹钢柱架11，取M根4000mm长的螺纹钢，用拉筋10把螺纹钢连接成圆柱形状，并在螺纹钢柱架11的两端内侧120mm处焊接端部钢筋网8，如图3、 图2所示，端部钢筋网8采用与螺纹钢柱架11直径相等的螺纹钢作材料，端部钢筋网8的单根螺纹钢按螺纹钢柱架11单根螺纹钢间隔排列进行焊接。对内管7、螺纹钢柱架11、外钢直管6的相互位置定位后，用标号为C70的混凝土浆料进行混凝土层5的灌注，把混凝土层5灌满由外钢直管6、内管7所组成的内置空间。在两件单管的中部位置分别焊接一件翅板4，翅板4用板材制作成板状环形圈结构，焊接时把翅板4的板平面与外钢直管6轴线垂直放置。翅板4的两侧可加焊直角梯形状的加强筋。在两件单管的接缝处焊接环焊缝补强板3，环焊缝补强板3采用板材制作成短管状，套在两件单管的接缝部位，使接缝处于短管的中间位置，然后焊接。在外钢直管6的两端距实心法兰1260mm部位，分别焊接一件吊耳9，吊耳9上设有 60mm的起吊孔。最后在外钢直管6两端焊接实心法兰1，并在螺栓连接孔之间设有16块法兰筋板 2。上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构、工艺均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种双管约束型砼钢支撑，包括外钢直管(6)、设置在外钢直管(6)两端的实心法兰 (1)，其特征是所述的外钢直管(6)由若干件单管连接而成，单管与单管连接处设有环焊缝补强板(3 )，单管的中间位置设有翅板(4)，外钢直管(6 )内设有混凝土层(5 )，混凝土层(5 ) 中设有螺纹钢柱架(11)，螺纹钢柱架(11)两端设有端部钢筋网(8 )，混凝土层(5 )内设有内管(7)，所述的内管(7)为中空管结构，内管(7)的两端封闭，内管(7)的长度小于螺纹钢柱架(11)两端的端部钢筋网(8)之间的距离。
2.根据权利要求1所述的双管约束型砼钢支撑，其特征在于所述的混凝土层(5)充满由实心法兰(1)、外钢直管(6)、内管(7)所组成的内置空间。
3.根据权利要求1或2所述的双管约束型砼钢支撑，其特征在于所述的外钢直管(6) 两端部位的外表面上设有吊耳(9 )。
4.根据权利要求1所述的双管约束型砼钢支撑，其特征在于所述的螺纹钢柱架(11)有若干支螺纹钢围成圆柱形框架结构，若干支螺纹钢通过沿外径方向排列的若干件拉筋(10) 连接成一体。
5.根据权利要求1或4所述的双管约束型砼钢支撑，其特征在于所述的端部钢筋网 (8)由若干支螺纹钢平行设置而成，端部钢筋网(8)的单支螺纹钢的两端分别与对应的螺纹钢柱架(11)两支螺纹钢单体连接，构成网状结构。
6.根据权利要求1所述的双管约束型砼钢支撑，其特征在于所述的翅板(4)为板状环形圈结构，翅板(4 )的板平面与外钢直管(6 )直径垂直。
7.根据权利要求1或2所述的双管约束型砼钢支撑，其特征在于所述的实心法兰(1) 上设有若干个螺栓连接孔，外钢直管(6)与实心法兰(1)连接部位设有若干件法兰筋板 (2 )，法兰筋板(2 )设置在相邻两个螺栓连接孔之间。
8.根据权利要求1所述的双管约束型砼钢支撑，其特征在于所述的内管(7)采用PVC 材料制作。
9.根据权利要求1所述的双管约束型砼钢支撑，其特征在于所述的外钢直管(6)加上两端实心法兰(1)后的总长规格为1050mm至9050mm之间，中间每种规格值相差1000mm。
全文摘要
本发明涉及钢结构技术领域，尤其涉及一种双管约束型砼钢支撑，解决现有的地铁基坑或大型深基坑围护支护的钢支撑支护时因屈曲而引起失稳的问题，包括外钢直管、设置在外钢直管两端的实心法兰，其特征是所述的外钢直管由若干件单管连接而成，单管与单管连接处设有环焊缝补强板，单管的中间位置设有翅板，外钢直管内设有混凝土层，混凝土层中设有螺纹钢柱架，螺纹钢柱架两端设有端部钢筋网，混凝土层内设有内管，所述的内管为中空管结构，内管的两端封闭，内管的长度小于螺纹钢柱架两端的端部钢筋网之间的距离。能承受较大的轴向力，刚性大、不易屈曲，抗震缓冲性好。
文档编号E02D17/04GK102268874SQ20111004863
公开日2011年12月7日 申请日期2011年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者朱长才, 王羿, 闻晋 申请人:浙江华铁建筑安全科技股份有限公司