CN104652446A - 临时型钢格构柱灌芯装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种临时型钢格构柱灌芯装置，包括角钢件、圆钢件、锚筋件以及钢板件，其中等长的4角钢件藉由等长的4圆钢件垂直焊接成截面正方形；相同的4锚筋件均包括主体部及其主体部两端设有的连接部，两端连接部垂直于主体部并朝同一方向延伸出端部，端部以主体部与圆钢件处于平行且与角钢件外侧面处于垂直的形式焊接于外侧面，藉此使得主体部所形成的凸出外围大于外侧面或圆钢件所形成的外围；钢板件以包裹主体部外围形式焊接在主体部上并包括斗口部，斗口部的上方与钢板件焊接，其相对的下方以收缩形式焊接于外侧面或圆钢件，藉由前述构造结合，解决了易于制成、方便施工及利用短钢筋代替钢格构柱缀板的技术问题，达成了节省成本，提高效率的良好效果。

Description

临时型钢格构柱灌芯装置及其方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，特别是指提供一种临时型钢格构柱灌芯装置及其方法。
背景技术
对于许多民建及地铁车站的异形深基坑，由于锚索的使用受到限制，基坑采用了混凝土内支撑，混凝土支撑与格构柱连接，形成混凝土支撑的节点。为了方便基坑的开挖以及地下结构的回筑，支撑体系中设置栈桥，支撑栈桥的格构柱承受了较大的荷载，如竖向荷载、弯矩、剪力及扭矩等。深基坑中的临时格构柱采用型钢组合焊接拼接而成，为空心结构。当临时格构柱承受的荷载较大需要进行加强处理时，常规做法是增加格构柱的断面来实现，即加大组合型钢构件自身的尺寸或者拉大组合型钢之间的距离。这种做法要求格构柱基础桩的桩径随之扩大，使得格构柱能够顺利插入基础桩中，同时构件尺寸加大，格构柱的用钢量(角钢及缀板)增加。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供一种临时型钢格构柱灌芯装置及其方法。
为达成上述目的，本发明应用的技术方案是：本发明提供一种临时型钢格构柱灌芯装置，包括角钢件、圆钢件、锚筋件以及钢板件，其中：等长的4角钢件藉由等长的4圆钢件垂直焊接成截面正方形；相同的4锚筋件均包括主体部及其主体部两端设有的连接部，两端连接部垂直于主体部并朝同一方向延伸出端部，端部以主体部与圆钢件处于平行且与角钢件外侧面处于垂直的形式焊接于外侧面，藉此使得主体部所形成的凸出外围大于外侧面或圆钢件所形成的外围；钢板件以包裹主体部外围形式焊接在主体部上并包括斗口部，斗口部的上方与钢板件焊接，其相对的下方以收缩形式焊接于外侧面或圆钢件，使之临时型钢格构柱灌芯装置被钢板件包裹成上粗下小结构。
在本发明实施例中，所述的角钢件大于圆钢件的长度。
在本发明实施例中，所述的角钢件、圆钢件及锚筋件分别各为相同的4件构成一组，其中：角钢件组以其长度至少划分一个段距；第一段距至少设二个圆钢件组，随之每递增一段距至少增设一圆钢件组。
在本发明实施例中，所述的第一段距至少设一个锚筋件组，随之每递增一段距至少增设一圆钢件组。
为达成上述目的，本发明应用的技术方案是：本发明提供一种实用于临时型钢格构柱灌芯装置的方法，包括：
步骤一，在角钢件组中，角钢件的布设方向及位置是以其截面边线能够连接成正方形为标准，同时角钢件组以其长度至少划分为一个段距，段距包括段头段点及段尾段点，在段点处焊接圆钢件组后，再焊接锚筋件组；
步骤二，钢板件为若干件并以包围状覆盖于主体部并与主体部焊接固定，使之形成长形料斗部，其中相邻的钢板件之间以及与斗口部上方的边缝通过焊接封合，而斗口部的下方以收缩形式焊接于外侧面或圆钢件；
步骤三，施工时，先吊装临时型钢格构柱灌芯装置，就位后，混凝土浇筑桩基础；再进行从料斗部由下而上实施格构柱灌芯，其中灌芯格构柱与桩基础接触面，通过预埋注浆管进行注浆处理；
步骤四，在格构柱灌芯后进行顶部处理，施做顶部水平支托并与混凝土支撑整体浇筑形成连接节点。
通过灌芯处理，格构柱变成了实心的组合型钢格构柱，刚度增加，能够抵抗更大的弯矩、剪力和扭矩，增强基坑支护体系的整体性。
在本发明实施例中，所述的圆钢件采用规格为
在本发明实施例中，所述的段距为800mm。
在本发明实施例中，所述的连接部采用规格为钢筋，与主体部之间为穿孔塞焊。
在本发明实施例中，所述的钢板件为采用5mm厚的钢板。
本发明与现有技术相比，其有益的效果：
一是构件加工操作简单，用短钢筋条代替传统型钢格构柱缀板，不但节省了缀板的使用量，而且不影响型钢格构柱的吊装；
二是利用锚筋件(MJ1)架空后形成格构柱灌芯区域，并利用格构柱周边包裹5mm厚钢板形成封闭。在不改变格构柱桩基础的情形下，外包钢板在底部做收口，使之方便使用且易于插入桩基础并与之结合；
三是灌芯后的格构柱与混凝土支撑连接后进行整体浇筑，形成坚实可靠的节点，刚度增加，能够承受更大的弯矩、扭矩和剪力，增强基坑支护体系的整体性，确保基坑安全；灌芯格构柱后期的割除，再经凿除混凝土可实现回收利用。
附图说明
图1是本实施例之格构柱灌芯装置的结构示意图。
图2是图1之俯视结构示意图。
图3是呈现图1之使用状态的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明的技术方案，而不应当理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”或“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
请参阅图1并结合参阅图2和图3所示，本发明提供一种临时型钢格构柱灌芯装置，包括角钢件10、圆钢件20、锚筋件30以及钢板件40，其中：以等长4角钢件10分别以角内侧面对称且等距排列形式布置并藉由若干等长圆钢件20以四方(即4角钢件相对应的边延伸形成)的外侧面相连的形式将4角钢件10焊接成(侧边延伸的边围)截面呈正方形；锚筋件30基于圆钢件20长度，并包括主体部31及靠近主体部两端设有的两连接部32，两连接部32垂直于主体部31朝同一方向延伸并分别具有端部(未标注)，其中4锚筋件30为一组(亦称“锚筋件组”)分别以其端部为焊点并以居中连接且侧面对称的形式焊接于呈正方形的4角钢件10外侧面，藉此使得焊接于四方外侧面的4锚筋件30之主体部31(延伸)形成的外围(以下称“锚筋外围”)大于四方外侧面形成的外围(以下称“角钢外围”)。在本实施例中，为符合锚筋外围被钢板件40所包裹，使之格构柱形成上粗下小及利于吊装作业的设计要求，在角钢外围依其角钢件10长度变化以上述相同手段至少设置二处锚筋件组(如：设置在角钢件顶端及中间)，使之支持钢板件40焊接并藉由钢板件40包裹形成封闭区域，同时为便于格构柱吊装作业时顺利插入桩基础内的深度，包裹成封闭区域的钢板件40下部焊接为斗口部41，藉此方便作业。
请参阅图1并结合参阅图2和图3所示，本发明提供一种临时型钢格构柱灌芯装置的方法，包括的步骤是：
首先，对4角钢件10构成的角钢组通过(4等长的圆钢件20)作包围式焊接成一体，使之截面呈正方形，圆钢件20采用
其次，沿着格构柱竖向，每间隔800mm，设锚筋件组，其中每个锚筋件(即MJ1，480X150X10)30分别焊接在格构柱四侧(即角钢外围)，锚筋件30的连接钢筋(即连接部32)为与主体部31进行穿孔塞焊，另一头(即端部)与角钢外侧面焊接；
然后，以焊接在格构柱侧壁上的锚筋件30为支托，沿着格构柱四边包裹5mm厚钢板件40，钢板件40先与锚筋件30焊接，再将4钢板件之间边与边相交的四角进行竖向焊接，以此形成封闭区域并满足灌芯要求。包裹钢板件在接近格构柱桩基础时做收口(即形成斗口)处理，藉此便于格构柱吊装作业时能够顺利插入桩基础内的深度；
再后，进行格构柱吊装，就位后进行桩基础混凝土浇筑，再由下而上进行格构柱灌芯。在灌芯格构柱与桩基础的接触面，通过预埋注浆管进行注浆处理，使得灌芯格构柱与桩基础的截面连接处混凝土浇灌密实；
最后在格构柱灌芯后进行顶部处理，施做顶部水平支托，与混凝土支撑整体浇筑形成坚实的连接节点。
通过灌芯处理，格构柱变成了实心的组合型钢格构柱，刚度增加，能够抵抗更大的弯矩、剪力和扭矩，增强基坑支护体系的整体性，同时在灌芯格构柱后期割除后，再经凿除混凝土，可实现回收利用。

Claims (9)

1.一种临时型钢格构柱灌芯装置，包括角钢件、圆钢件、锚筋件以及钢板件，其特征在于：等长的4角钢件藉由等长的4圆钢件垂直焊接成截面正方形；相同的4锚筋件均包括主体部及其主体部两端设有的连接部，两端连接部垂直于主体部并朝同一方向延伸出端部，端部以主体部与圆钢件处于平行且与角钢件外侧面处于垂直的形式焊接于外侧面，藉此使得主体部所形成的凸出外围大于外侧面或圆钢件所形成的外围；钢板件以包裹主体部外围形式焊接在主体部上并包括斗口部，斗口部的上方与钢板件焊接，其相对的下方以收缩形式焊接于外侧面或圆钢件，使之临时型钢格构柱灌芯装置被钢板件包裹成上粗下小结构。
2.如权利要求1所述的临时型钢格构柱灌芯装置，其特征在于：所述的角钢件大于圆钢件的长度。
3.如权利要求2所述的临时型钢格构柱灌芯装置，其特征在于：所述的角钢件、圆钢件及锚筋件分别各为相同的4件构成一组，其中：角钢件组以其长度至少划分一个段距；第一段距至少设二个圆钢件组，随之每递增一段距至少增设一圆钢件组。
4.如权利要求3所述的临时型钢格构柱灌芯装置，其特征在于：所述的第一段距至少设一个锚筋件组，随之每递增一段距至少增设一圆钢件组。
5.一种应用如权利要求4所述的临时型钢格构柱灌芯装置的方法，其特征在于：该方法包括：
步骤一，在角钢件组中，角钢件的布设方向及位置是以其截面边线能够连接成正方形为标准，同时角钢件组以其长度至少划分为一个段距，段距包括段头段点及段尾段点，在段点处焊接圆钢件组后，再焊接锚筋件组；
步骤二，钢板件为若干件并以包围状覆盖于主体部并与主体部焊接固定，使之形成长形料斗部，其中相邻的钢板件之间以及与斗口部上方的边缝通过焊接封合，而斗口部的下方以收缩形式焊接于外侧面或圆钢件；
步骤三，施工时，先吊装临时型钢格构柱灌芯装置，就位后，混凝土浇筑桩基础；再进行从料斗部由下而上实施格构柱灌芯，其中灌芯格构柱与桩基础接触面，通过预埋注浆管进行注浆处理；
步骤四，在格构柱灌芯后进行顶部处理，施做顶部水平支托并与混凝土支撑整体浇筑形成连接节点。
通过灌芯处理，格构柱变成了实心的组合型钢格构柱，刚度增加，能够抵抗更大的弯矩、剪力和扭矩，增强基坑支护体系的整体性。
6.如权利要求5所述的临时型钢格构柱灌芯装置的方法，其特征在于：所述的圆钢件采用规格为
7.如权利要求6所述的临时型钢格构柱灌芯装置的方法，其特征在于：所述的段距为800mm。
8.如权利要求7所述的临时型钢格构柱灌芯装置的方法，其特征在于：所述的连接部采用规格为钢筋，与主体部之间为穿孔塞焊。
9.如权利要求8所述的临时型钢格构柱灌芯装置的方法，其特征在于：所述的钢板件为采用5mm厚的钢板。
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