CN110230370A - 连接结构、钢管混凝土叠合柱及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种钢管混凝土叠合柱连接结构、钢管混凝土叠合柱及钢管混凝土叠合柱施工方法，涉及钢管混凝土叠合柱连接技术领域，两个分体钢管混凝土叠合柱的外露钢管通过钢管混凝土叠合柱连接结构的核心定位套筒连接，两个分体钢管混凝土叠合柱的外露纵筋通过钢管混凝土叠合柱连接结构的纵筋套筒连接，两个分体钢管混凝土叠合柱之间的空间通过钢管混凝土叠合柱连接结构的外部密封套筒密封，外部密封套筒、第一外露钢管和第二外露钢管之间的空间通过浆料填满，采用本发明提供的钢管混凝土叠合柱连接结构连接两个分体钢管混凝土叠合柱，能够在保证连接强度的情况下，使连接节点设置在钢管混凝土叠合柱中。

Description

连接结构、钢管混凝土叠合柱及施工方法

技术领域

本发明涉及钢管混凝土叠合柱连接技术领域，特别是涉及一种能够将连接节点设置于钢管混凝土叠合柱中的钢管混凝土叠合柱连接结构及其施工方法。

背景技术

钢管混凝土叠合柱充分结合了钢管与混凝土两种材料的特性，其截面承载能力高可以有效减小柱截面尺寸，钢管的存在还使其具有良好的延性，且由于钢管被混凝土包围与外界隔离，使其具有良好的抗火性能和抗腐蚀性能。另外钢管混凝土叠合柱还具有抗震性能好、施工方便、造价低廉等优势。由于钢管混凝土叠合柱的众多优点其已被广泛应用于高层建筑、桥梁、大跨度结构中。

钢管混凝土叠合柱虽然具有众多优点，但在实际应用中面对复杂的施工要求，有时需要将连接节点设置在钢管混凝土叠合柱中，这时就需要将两个分体的钢管混凝土叠合柱连接在一起，并保证其连接强度，但目前还没有一种能够在钢管混凝土叠合柱中进行连接的连接结构。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种钢管混凝土叠合柱连接结构及其施工方法，该钢管混凝土叠合柱连接结构及其施工方法能够实现将连接节点设置于钢管混凝土叠合柱中。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种钢管混凝土叠合柱连接结构，包括，

用于连接两个位置相对的外露钢管的核心定位套筒，所述核心定位套筒的内径与所述外露钢管的外径相同，所述核心定位套筒的侧壁上开设有多个用于向两个所述外露钢管之间注浆的注浆口，所述核心定位套筒的内侧壁周向设置有多个用于支撑所述外露钢管的垫块；

多个用于连接两个位置相对的外露纵筋的纵筋套筒，所述纵筋套筒的内径大于所述外露纵筋的外径；

用于约束所述核心定位套筒和所述纵筋套筒的位置的环箍约束套筒，各所述纵筋套筒均与所述环箍约束套筒的内侧壁固定连接，且所述环箍约束套筒套设于所述核心定位套筒的外部，并通过第一连接键与所述核心定位套筒的外侧壁固定连接；

用于密封第一分体钢管混凝土叠合柱与第二分体钢管混凝土叠合柱之间空间的外部密封套筒，所述外部密封套筒套设安装于所述环箍约束套筒的外部，并通过第二连接键与所述环箍约束套筒固定连接。

优选地，所述注浆口与所述垫块沿所述核心定位套筒的周向相间设置。

本发明还提供了一种钢管混凝土叠合柱，包括所述第一分体钢管混凝土叠合柱，所述第二分体钢管混凝土叠合柱以及所述的钢管混凝土叠合柱连接结构，所述第一分体钢管混凝土叠合柱的外露纵筋为第一外露纵筋，所述第一分体钢管混凝土叠合柱的外露钢管为第一外露钢管，所述第二分体钢管混凝土叠合柱的外露纵筋为第二外露纵筋，所述第二分体钢管混凝土叠合柱的外露钢管为第二外露钢管；

一个所述第一外露纵筋通过一个所述纵筋套筒与一个所述第二外露纵筋连接，所述第一外露钢管的一端和所述第二外露钢管的一端均嵌套安装于所述核心定位套筒的内部并分别支撑于所述垫块的两端，所述外部密封套筒设置于所述第一分体钢管混凝土叠合柱和所述第二分体钢管混凝土叠合柱之间，且所述外部密封套筒的一端与所述第一分体钢管混凝土叠合柱的一端连接，所述外部密封套筒的另一端与所述第二分体钢管混凝土叠合柱的一端连接，所述第一分体钢管混凝土叠合柱上开设有出浆孔，所述第二分体钢管混凝土叠合柱上开设有注浆孔。

优选地，所述外部密封套筒上设置有观察孔。

优选地，钢管混凝土叠合柱还包括用于箍紧多个所述第一外露纵筋的第一箍筋环和用于箍紧多个所述第二外露纵筋的第二箍筋环，多个所述第一箍筋环沿所述第一外露纵筋的长度方向设置，多个所述第二箍筋环沿所述第二外露纵筋的长度方向设置。

优选地，所述第一外露钢管和所述第二外露钢管的外侧壁上均设置有第一抗剪键，所述外部密封套筒的内侧壁上设置有第二抗剪键，所述第一抗剪键用于增强所述第一外露钢管和所述第二外露钢管与浆料间的粘结作用，所述第二抗剪键用于增强所述外部密封套筒与浆料间的粘结作用。

优选地，所述第一分体钢管混凝土叠合柱的一端设置有用于嵌套安装于所述外部密封套筒的一端内部的第一密封凸台，所述第二分体钢管混凝土叠合柱的一端设置有用于嵌套安装于所述外部密封套筒的另一端内部的第二密封凸台。

优选地，所述第一分体钢管混凝土叠合柱、所述外部密封套筒、以及所述第二分体钢管混凝土叠合柱形成一外形为长方体结构的柱体。

本发明还提供了一种钢管混凝土叠合柱的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，组装所述钢管混凝土叠合柱连接结构，将所述第一连接键的一端与所述核心定位套筒的外侧壁固定连接、另一端与所述环箍约束套筒的内侧壁固定连接，将所述第二连接键的一端与所述环箍约束套筒的外侧壁固定连接、另一端与所述外部密封套筒的内侧壁固定连接，并将各所述纵筋套筒均与所述环箍约束套筒的内侧壁固定连接。

步骤二，将所述第一外露纵筋和所述第二外露纵筋分别嵌套安装于对应的所述纵筋套筒内，将所述第一外露钢管和所述第二外露钢管分别支撑于所述垫块的两端，并使所述外部密封套筒的两端分别与所述第一分体钢管混凝土叠合柱和所述第二分体钢管混凝土叠合柱连接；

步骤三，通过所述注浆孔向所述外部密封套筒内部注入浆料，直至浆料填满所述外部密封套筒、所述第一外露钢管和所述第二外露钢管之间的空间为止。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的钢管混凝土叠合柱连接结构、钢管混凝土叠合柱及钢管混凝土叠合柱施工方法，两个分体钢管混凝土叠合柱的外露钢管通过钢管混凝土叠合柱连接结构的核心定位套筒连接，两个分体钢管混凝土叠合柱的外露纵筋通过钢管混凝土叠合柱连接结构的纵筋套筒连接，两个分体钢管混凝土叠合柱之间的空间通过钢管混凝土叠合柱连接结构的外部密封套筒密封，外部密封套筒、第一外露钢管和第二外露钢管之间的空间通过浆料填满，采用本发明提供的钢管混凝土叠合柱连接结构连接两个分体钢管混凝土叠合柱，能够在保证连接强度的情况下，使连接节点设置在在钢管混凝土叠合柱中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的钢管混凝土叠合柱连接结构的结构示意图；

图2为本发明提供的钢管混凝土叠合柱连接结构的轴测图；

图3为本发明第二分体钢管混凝土叠合柱的剖面示意图；

图4为本发明提供的钢管混凝土叠合柱的内部结构示意图；

图5为本发明提供的钢管混凝土叠合柱安装方法示意图。

附图标记说明：

1-钢管混凝土叠合柱连接结构、101-核心定位套筒、102-注浆口、103-垫块、104-纵筋套筒、105-环箍约束套筒、106-第一连接键、107-外部密封套筒、108-第二连接键、2-第一分体钢管混凝土叠合柱、201-第一外露钢管、202-第一外露纵筋、203-第一箍筋环、204-第一密封凸台、205-出浆孔、3-第二分体钢管混凝土叠合柱、301-第二外露钢管、302-第二外露纵筋、303-第二箍筋环、304-第二密封凸台、305-注浆孔、4-第一抗剪键、5-第二抗剪键、6-观察孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种连接结构、钢管混凝土叠合柱及施工方法，使连接节点能够设置于钢管混凝土叠合柱中。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

本实施例提供了一种钢管混凝土叠合柱连接结构1，如图1-2所示，包括，用于连接两个位置相对的外露钢管的核心定位套筒101，核心定位套筒101的内径与外露钢管的外径相同，核心定位套筒101的侧壁上开设有多个用于向两个外露钢管之间注浆的注浆口102，核心定位套筒101的内侧壁周向设置有多个用于支撑外露钢管的垫块103，本实施例中注浆口102的数量具体为4个，垫块103的数量具体为4个；

多个用于连接两个位置相对的外露纵筋的纵筋套筒104，纵筋套筒104的内径大于外露纵筋的外径，本实施例中外露纵筋的数量具体为8个，纵筋套筒104的数量具体为4个；

用于约束核心定位套筒101和纵筋套筒104的位置的环箍约束套筒105，各纵筋套筒104均与环箍约束套筒105的内侧壁固定连接，且环箍约束套筒105套设于核心定位套筒101的外部，并通过第一连接键106与核心定位套筒101的外侧壁固定连接，具体的，第一连接键106的数量为4个，一个垫块103关于一个第一连接键106对称，且为了使连接更加牢固，第一连接键106的两端与核心定位套筒101的两端平齐；

用于密封第一分体钢管混凝土叠合柱2与第二分体钢管混凝土叠合柱3之间空间的外部密封套筒107，外部密封套筒107套设安装于环箍约束套筒105的外部，并通过第二连接键108与环箍约束套筒105固定连接，具体的，第一连接键106与第二连接键108数量相同，位置相对，且第一连接键106的两端与第二连接键108的两端平齐。

另外，为了节省空间以及方便注浆，注浆口102与垫块103沿核心定位套筒101的周向相间设置。

在具体使用过程中，两个分体钢管混凝土叠合柱的外露钢管通过钢管混凝土叠合柱连接结构1的核心定位套筒101连接，两个分体钢管混凝土叠合柱的外露纵筋通过钢管混凝土叠合柱连接结构1的纵筋套筒104连接，两个分体钢管混凝土叠合柱之间的空间通过钢管混凝土叠合柱连接结构1的外部密封套筒107密封，外部密封套筒107、第一外露钢管201和第二外露钢管301的内部空间通过浆料填满，本实施例提供的钢管混凝土叠合柱连接结构1连接两个分体钢管混凝土叠合柱，能够在保证连接强度的情况下，将连接节点隐藏于钢管混凝土叠合柱中,且不需要模板辅助。

实施例2：

本实施例提供了一种钢管混凝土叠合柱，如图3-5所示，包括第一分体钢管混凝土叠合柱2，第二分体钢管混凝土叠合柱3以及钢管混凝土叠合柱连接结构1，第一分体钢管混凝土叠合柱2的外露纵筋为第一外露纵筋202，第一分体钢管混凝土叠合柱2的外露钢管为第一外露钢管201，第二分体钢管混凝土叠合柱3的外露纵筋为第二外露纵筋302，第二分体钢管混凝土叠合柱3的外露钢管为第二外露钢管301，本实施例中具体的，第一外露纵筋202的数量为4个，第二外露纵筋302的数量为4个；

一个第一外露纵筋202通过一个纵筋套筒104与一个第二外露纵筋302连接，第一外露钢管201的一端和第二外露钢管301的一端均嵌套安装于核心定位套筒101的内部并分别支撑于垫块103的两端，外部密封套筒107设置于第一分体钢管混凝土叠合柱2和第二分体钢管混凝土叠合柱3之间，且外部密封套筒107的一端与第一分体钢管混凝土叠合柱2的一端连接，外部密封套筒107的另一端与第二分体钢管混凝土叠合柱3的一端连接，第一分体钢管混凝土叠合柱2上开设有出浆孔205，第二分体钢管混凝土叠合柱3上开设有注浆孔305，具体的，注浆孔305为锥形注浆孔，出浆孔205为锥形出浆孔。

为了方便观察外部密封套筒107的内部注浆情况，本实施例提供的钢管混凝土叠合柱外部密封套筒107上设置有观察孔6。具体的，观察孔6设置于外部密度套筒的上下两端，且每一端观察孔6的数量为2个。

为了提高钢管混凝土叠合柱的强度以及稳定性，钢管混凝土叠合柱还包括用于箍紧多个第一外露纵筋202的第一箍筋环203和用于箍紧多个第二外露纵筋302的第二箍筋环303，多个第一箍筋环203沿第一外露纵筋202的长度方向设置，多个第二箍筋环303沿第二外露纵筋302的长度方向设置。

为了增强与浆料间的粘结作用，第一外露钢管201和第二外露钢管301的外侧壁上均设置有第一抗剪键4，外部密封套筒107的内侧壁上设置有第二抗剪键5，具体的，第一抗剪键4为第一抗剪键环，第二抗剪键5为第二抗剪键环，第一抗剪键4分别沿第一外露钢管201与第二外露钢管301的高度方向设置，第二抗剪键5沿外部密封套筒107的高度方向设置，但第一外露钢管201和第二外露钢管301嵌套安装于核心定位套筒101内部的部分不设置第一抗剪键4，外部密封套筒107与第一分体钢管混凝土叠合柱2和第二分体钢管混凝土叠合柱3连接的部分不设置第二抗剪键5。

为了防止外部密封套筒107与第一分体钢管混凝土叠合柱2和第二分体钢管混凝土叠合柱3的连接位置在注浆时发生泄漏，第一分体钢管混凝土叠合柱2的一端设置有用于嵌套安装于外部密封套筒107的一端内部的第一密封凸台204，第二分体钢管混凝土叠合柱3的一端设置有用于嵌套安装于外部密封套筒107的另一端内部的第二密封凸台304。

另外，具体的，第一分体钢管混凝土叠合柱2、外部密封套筒107、以及第二分体钢管混凝土叠合柱3形成一外形为长方体结构的柱体，环箍约束套筒105的截面为矩形，且环箍约束套筒105的各侧面与对应的外部密封套筒107的各侧面两两相互平行，4个纵筋套筒104分别与矩形的4个角相对一一对应。

该钢管混凝土叠合柱的施工方法，具体包括以下步骤：

步骤一，组装钢管混凝土叠合柱连接结构1，将第一连接键106的一端与核心定位套筒101的外侧壁焊接连接、另一端与环箍约束套筒105的内侧壁焊接连接，将第二连接键108的一端与环箍约束套筒105的外侧壁焊接连接、另一端与外部密封套筒107的内侧壁焊接连接，并将各纵筋套筒104均与环箍约束套筒105的内侧壁焊接连接。

步骤二，将第一外露纵筋202和第二外露纵筋302分别嵌套安装于对应的纵筋套筒104内，将第一外露钢管201和第二外露钢管301分别支撑于垫块103的两端，并使外部密封套筒107的两端分别与第一分体钢管混凝土叠合柱2和第二分体钢管混凝土叠合柱3连接；

步骤三，通过注浆孔305向外部密封套筒107内部注入浆料，直至浆料填满外部密封套筒107、第一外露钢管201和第二外露钢管301之间的空间为止。

需要说明的是，现有的钢管混凝土叠合柱的内部设置有沿钢管混凝土叠合柱的高度方向设置的钢管和纵筋，纵筋沿钢管的周向均匀设置，且钢管混凝土叠合柱由钢管、纵筋与混凝土浇筑而成；第一分体钢管混凝土柱和第二分体钢管混凝土柱为一整体钢管混凝土柱断开后形成的两个结构，整体钢管混凝土柱断开原来包裹于整体混凝土柱内部的钢管及纵筋部分露出，钢管和纵筋露出部分分别形成外露钢管和外露纵筋。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种钢管混凝土叠合柱连接结构，其特征在于，包括，

用于连接两个位置相对的外露钢管的核心定位套筒，所述核心定位套筒的内径与所述外露钢管的外径相同，所述核心定位套筒的侧壁上开设有多个用于向两个所述外露钢管之间注浆的注浆口，所述核心定位套筒的内侧壁周向设置有多个用于支撑所述外露钢管的垫块；

多个用于连接两个位置相对的外露纵筋的纵筋套筒，所述纵筋套筒的内径大于所述外露纵筋的外径；

用于约束所述核心定位套筒和所述纵筋套筒的位置的环箍约束套筒，各所述纵筋套筒均与所述环箍约束套筒的内侧壁固定连接，且所述环箍约束套筒套设于所述核心定位套筒的外部，并通过第一连接键与所述核心定位套筒的外侧壁固定连接；

用于密封第一分体钢管混凝土叠合柱与第二分体钢管混凝土叠合柱之间空间的外部密封套筒，所述外部密封套筒套设安装于所述环箍约束套筒的外部，并通过第二连接键与所述环箍约束套筒固定连接。

2.根据权利要求1所述的钢管混凝土叠合柱连接结构，其特征在于，所述注浆口与所述垫块沿所述核心定位套筒的周向相间设置。

3.一种钢管混凝土叠合柱，其特征在于，包括所述第一分体钢管混凝土叠合柱，所述第二分体钢管混凝土叠合柱以及如权利要求1-2任一项所述的钢管混凝土叠合柱连接结构，所述第一分体钢管混凝土叠合柱的外露纵筋为第一外露纵筋，所述第一分体钢管混凝土叠合柱的外露钢管为第一外露钢管，所述第二分体钢管混凝土叠合柱的外露纵筋为第二外露纵筋，所述第二分体钢管混凝土叠合柱的外露钢管为第二外露钢管；

一个所述第一外露纵筋通过一个所述纵筋套筒与一个所述第二外露纵筋连接，所述第一外露钢管的一端和所述第二外露钢管的一端均嵌套安装于所述核心定位套筒的内部并分别支撑于所述垫块的两端，所述外部密封套筒设置于所述第一分体钢管混凝土叠合柱和所述第二分体钢管混凝土叠合柱之间，且所述外部密封套筒的一端与所述第一分体钢管混凝土叠合柱的一端连接，所述外部密封套筒的另一端与所述第二分体钢管混凝土叠合柱的一端连接，所述第一分体钢管混凝土叠合柱上开设有出浆孔，所述第二分体钢管混凝土叠合柱上开设有注浆孔。

4.根据权利要求3所述的钢管混凝土叠合柱，其特征在于，所述外部密封套筒上设置有观察孔。

5.根据权利要求3所述的钢管混凝土叠合柱，其特征在于，还包括用于箍紧多个所述第一外露纵筋的第一箍筋环和用于箍紧多个所述第二外露纵筋的第二箍筋环，多个所述第一箍筋环沿所述第一外露纵筋的长度方向设置，多个所述第二箍筋环沿所述第二外露纵筋的长度方向设置。

6.根据权利要求3所述的钢管混凝土叠合柱，其特征在于，所述第一外露钢管和所述第二外露钢管的外侧壁上均设置有第一抗剪键，所述外部密封套筒的内侧壁上设置有第二抗剪键，所述第一抗剪键用于增强所述第一外露钢管和所述第二外露钢管与浆料间的粘结作用，所述第二抗剪键用于增强所述外部密封套筒与浆料间的粘结作用。

7.根据权利要求3所述的钢管混凝土叠合柱，其特征在于，所述第一分体钢管混凝土叠合柱的一端设置有用于嵌套安装于所述外部密封套筒的一端内部的第一密封凸台，所述第二分体钢管混凝土叠合柱的一端设置有用于嵌套安装于所述外部密封套筒的另一端内部的第二密封凸台。

8.根据权利要求3所述的钢管混凝土叠合柱，其特征在于，所述第一分体钢管混凝土叠合柱、所述外部密封套筒、以及所述第二分体钢管混凝土叠合柱形成一外形为长方体结构的柱体。

9.一种如权利要求3-8任一项所述的钢管混凝土叠合柱的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，组装所述钢管混凝土叠合柱连接结构，将所述第一连接键的一端与所述核心定位套筒的外侧壁固定连接、另一端与所述环箍约束套筒的内侧壁固定连接，将所述第二连接键的一端与所述环箍约束套筒的外侧壁固定连接、另一端与所述外部密封套筒的内侧壁固定连接，并将各所述纵筋套筒均与所述环箍约束套筒的内侧壁固定连接。

步骤二，将所述第一外露纵筋和所述第二外露纵筋分别嵌套安装于对应的所述纵筋套筒内，将所述第一外露钢管和所述第二外露钢管分别支撑于所述垫块的两端，并使所述外部密封套筒的两端分别与所述第一分体钢管混凝土叠合柱和所述第二分体钢管混凝土叠合柱连接；

步骤三，通过所述注浆孔向所述外部密封套筒内部注入浆料，直至浆料填满所述外部密封套筒、所述第一外露钢管和所述第二外露钢管之间的空间为止。