CN112900235A - 装配式支撑栈桥及充填芯骨混凝土撑梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的装配式支撑栈桥，采用混凝土预制构件组装而成，包含有平置预制板件、预制梁、装配式牛腿、装配式立柱和充填芯骨混凝土撑梁制作的主撑，其中的充填芯骨混凝土撑梁技术也可用于临时性或永久性的混凝土结构的撑梁柱等主体结构；装配式立柱采用的装配式灌芯技术，还可用于工程桩的管桩，提前灌芯避免沉桩和土方开挖时的工程桩的破坏；分仓式组合模具，制作具有缓棱的预制构件，预制速度快，精度有保证，占用场地少，为装配式支撑栈桥的应用提供有力的保证。本发明公开的技术，相比于现有的现浇混凝土支撑栈桥技术，可以降低成本、减少工期、方便施工、绿色环保节能，无噪音、无建筑垃圾、无污染，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

装配式支撑栈桥及充填芯骨混凝土撑梁

技术领域

本发明涉及基坑工程技术领域，具体是装配式支撑栈桥。

背景技术

混凝土结构是土木工程中广泛使用的结构形式，其具体又分为现浇、装配式和装配整体式等形式，而混凝土预制构件是装配式和装配整体式的基本组成构件。当混凝土构件需要拆除时，拆除后重复使用的技术是新时代工程建设绿色、环保、节能趋势的必然选择。

基坑工程中的基坑支护(或称基坑围护)在建设成本中占据重要的部分，当基坑围护桩墙采用无支点围护型式无法满足安全和环境保护的要求时，常采取增加支点的方法以减少围护桩墙的弯矩、剪力并提供支护结构的抗倾覆能力。支点形式一般是锚杆或内支撑，锚杆近年来多因建筑红线限制而使用受限，内支撑常采用钢支撑或混凝土支撑。混凝土支撑相对于钢支撑，不仅刚度大、整体性好，而且具有显著的成本优势。

然而，尽管混凝土支撑有着上述的优点，但拆除后的破碎混凝土形成大量建筑垃圾的现状也与新时代的绿色节能环保要求背道而驰。迄今为止，现有的工程应用的混凝土支撑均为现浇形式，且最终混凝土支撑均要切割或破碎拆除后运走，带来极大的工程浪费、环境噪音和建筑垃圾等一系列问题，为避免这一缺陷，尝试使用可重复使用的混凝土构件作为内支撑，还可以降低工程造价，将成为行业内的发展方向。另外，部分混凝土构件在作为基坑内支撑使用多次后，再在其它要求相对较低的工程领域继续使用，可以进一步降低工程成本。

目前，已有一些尝试使用预制混凝土构件采用装配式的基坑支撑的新技术开始出现，但是将混凝土预制装配式作到实用化和最优化，还需要进一步的创新思想。

本发明将提供一些新的创新技术来改善现有技术的缺陷和不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种更节省成本、绿色环保节能的装配式混凝土支撑体系，即装配式支撑栈桥和充填芯骨混凝土撑梁(可用于基坑支护之外的混凝土结构)。

为达到上述目的，本发明的装配式支撑栈桥采用以下技术方案：

所述的装配式支撑栈桥，包含有平置预制板件、预制梁、主撑、立柱和装配式牛腿，所述的立柱竖向设置在主撑的下方支顶主撑，所述的主撑水平向设置，主撑内部设置有预留孔洞，孔洞内用于设置装配式牛腿，所述的预制梁水平设置在相邻的主撑之间，预制梁的两端搁置在所述的装配式牛腿上，并被主撑限制水平移动，所述的平置预制板件水平搁置在预制梁上方，形成支撑栈桥板。

所述的平置预制板件设置为混凝土等厚板，断面设置为矩形(即使板面上有局部的凹进或凸出也属于本申请定义的矩形的板件)，可拆卸并重复利用，为增加重复利用次数，减少使用、运输和吊装过程中的碰撞对预制板件的损坏，平置预制板件可设置为弧形棱角或八字形棱角。

进一步的，平置预制板件(制作时平置预制或立置预制均可)可采用预应力技术，降低用钢量，进而降低工程成本。

所述的预制梁设置为板状的混凝土预制构件，断面设置为矩形(即使板面上有局部的凹进或凸出也属于本申请定义的矩形的板状的预制构件，包括工字形和T形等由矩形演变的形状)，端部顶住所述的主撑的侧面，被主撑限制沿预制梁轴线的水平移动，预制梁可拆卸并重复利用。所述的预制梁承受平置预制板件传来的结构自重荷载和施工荷载，并将荷载传至主撑。

进一步的，预制梁端部搁置在装配式牛腿的上部凹槽内，限制预制梁沿预制梁垂线方向(梁平面外)的移动。

进一步的，所述的预制梁端部设置有企口，企口设置有凸出部分和凹进部分(称作凹口)，企口凸出部分搁置在装配式牛腿上部凹槽内，可减少装配式牛腿在主撑内的占用空间，提高装配式牛腿下方的主撑截面，提高牛腿下主撑部分的承载力；且企口(凹口部分)可以限制装配式牛腿水平向脱出。

进一步的，所述的端部设置有企口的预制梁，设置成等截面梁，且设置成统一长度的标准构件，同时运用于同一道支撑的不同部位，在所述立柱的部位(即支座部位)，预制梁端部企口的凹口在上，预制梁的中点位置设置在立柱处，将预制梁沿纵轴线(预制梁的长度方向)上下翻转，则预制梁的端部企口的凹口在下，用于两个立柱的跨中部位，跨中部位的预制梁两端企口的凸出部分搭在立柱部位的预制梁企口的凹口上且相互吻合，使得预制支撑的构件单一，标准构件少，方便制作且降低模具和运输成本，而且，相邻的预制梁的连接位置均在每一跨的1/4处，是连续梁的弯矩较小处，受力更合理。所述的预制梁可以预留孔洞或螺栓孔，用于辅助安装或吊装，或用于预制梁的连接。所述的支撑包括栈桥支撑和非栈桥支撑。

进一步的，至少两个等截面的断面为矩形的预制梁平行设置，侧面与侧面贴紧，形成组合板撑作为支撑(栈桥的和非栈桥的)使用，通过设置在组合板撑断面四周的环框或预留孔洞内的刚性栓将各个预制梁整合成整体，所述的环框为钢材、塑料、钢混凝土组合结构，所述的环框设置为整体，或者所述的环框设置为分片集成式(装配式)，通过螺栓或焊接组装成整体。

进一步的，为增加预制梁的重复利用次数，减少使用、运输和吊装过程中的碰撞对预制梁的损坏，预制梁可设置为弧形棱角或八字形棱角。

进一步的，预制梁可采用先张法预应力技术，降低用钢量，进而降低工程成本。

所述的主撑设置为混凝土撑梁，承受装配式牛腿传来的(预制梁和平置预制板件的)结构自重荷载和施工荷载，并将荷载传至立柱，所述的主撑提供水平向的支撑力，为基坑围护的桩墙提供支挡。所述的混凝土撑梁(下文简称撑梁)采用现浇混凝土结构或预制混凝土结构，或装配整体式混凝土结构。

可选的，所述的撑梁采用装配整体式混凝土结构，即充填芯骨混凝土撑梁，所述的充填芯骨(借鉴钢骨混凝土的叫法)混凝土撑梁设置有预制的芯骨和外包的现浇混凝土，所述的预制芯骨设置为六面体，浇筑在现浇混凝土中，预制芯骨包含一组立置的预制板件(一个或至少两个)，预制芯骨或每个预制板件分别包含两个板面(长方体的面积最大的外侧面)、一个顶面(上表面)和一个底面(下表面)、两个端面(与板面、顶面和底面垂直的面)，板面设置在竖向且平行于撑梁的纵轴线，相邻的预制板件平行且板面吻合贴紧，设置在混凝土撑梁的横断面的水平向的中部，预制芯骨的板面和端面与现浇混凝土接触，板面外侧(可增加设置隔离剂或隔离膜)和端面外侧被现浇混凝土包覆，沿撑梁轴线方向的相邻的第一预制芯骨和第二预制芯骨的端面之间设置为现浇混凝土，预制芯骨顶面全部外露无现浇混凝土，预制芯骨底面全部或局部外露无现浇混凝土，形成内部为预制芯骨外部为现浇混凝土筋皮的装配整体式混凝土撑梁。预制芯骨可拆卸可重复利用。

拆除混凝土主撑前将预制芯骨从现浇混凝土中向上顶出并吊装后与现浇混凝土分离，余下的现浇混凝土切割拆除后也形成混凝土板材，可作为下一个工程的预制芯骨，也可用于土木工程的其它领域，比如装配式地坪(场地和道路)、装配式围墙、装配整体式重力坝压顶板、装配式基础底板，或景观、市政或农田水利的装配整体式水渠。

可选的，所述的预制芯骨的材料可采用钢、混凝土、钢混凝土组合材料、木材、石材或塑料及其它化工材料等材料。

所述的充填芯骨混凝土结构可用于普通的基坑围护的(非栈桥)支撑和围檩，也可用于土木工程其它技术领域(地上或地下主体结构)的临时性和永久性的混凝土撑梁柱构件。所述的预制板件，至少两个并行竖向搁置(板件纵轴线在竖直方向)，由置入板件内预留洞口的刚性栓整合成整体，构成临时性或永久性的混凝土柱。所述的刚性栓设置为厚壁钢管或钢棒，刚性栓的端部设置螺帽，或者厚壁钢管内部穿入螺栓，端部以螺帽锁紧。

进一步的，所述的预制芯骨的预制板件的端面可增加设置企口或与竖直面有一定夹角的斜面，板件的上部顶面长度大于下部底面长度，可以确保浇筑在现浇混凝土中的预制芯骨即使底面完全外露，由于端面的企口或斜面的设置，预制芯骨无法从撑梁中掉出。

进一步的，预制芯骨采用预制混凝土材料，预制的板件的棱角设置为弧形棱角或八字形棱角，增强构件的抗碰撞能力，提高重复使用次数。

所述的立柱设置为基坑工程常用的普通立柱(格构柱加灌注桩立柱桩)、型钢立柱，也可采用装配式立柱，所述的装配式立柱包含钢立柱(型钢、钢管或格构柱)和立柱桩，立柱桩设置为预制桩，所述的钢立柱底端设置有插头，所述的插头包含有至少两个带倒钩的的弹性插片，所述的弹性插片设置为在平面外可以弹性弯曲的钢板，所述的倒钩的上端设置为具有格挡功能的钩，末端设置为楔形体；所述的预制桩上端设置有连接在桩头上的环箍，所述的环箍内侧设置有抗滑齿，所述的抗滑齿末端(上端)设置为楔形体，装配式立柱安装时，所述的插头的弹性插片的倒钩的楔形体和所述的环箍的的抗滑齿的楔形体斜面吻合，在钢立柱自重或外部机械荷载的竖向作用下，弹性插片在环箍抗滑齿的楔形体斜面的约束下，弹性弯曲并向下移动，置于环箍的抗滑齿下方位置时，弹性插片外弹，将倒钩置于抗滑齿内，完成钢立柱和预制桩的连接。为确保二者连接的可靠和保险，从立柱内部的顶部置入特定的保险块，固定在一组弹性插片的内部，约束工作状态的弹性插片向立柱断面中心的位移，所述的保险块设置为钢环、混凝土环、塑料环或钢混凝土组合体或木材，并可采取囊袋注浆的方法，楔紧保险块和插片之间的间隙，或采用现浇混凝土作为保险块。

可选的，所述的插头和环箍可以交换位置，仍然可以完成装配式立柱的功能。

可选的，所述的立柱桩，可以为预制实心桩，也可以为预制空心管桩。当所述的立柱桩采用预制空心管桩时，管桩的灌芯体设置为装配式灌芯。

所述的装配式灌芯，包含预制芯棒和楔紧环，所述的预制芯棒外径小于管桩内径，所述的楔紧环设置在预制芯棒和管桩之间的间隙内，撑紧预制芯棒和管桩内壁，可靠传递二者之间的受力。

所述的预制芯棒和楔紧环由钢、混凝土、钢混凝土组合材料、塑料等材料制成。

可选的，所述的楔紧环由水泥砂浆、水泥浆制成，所述的预制芯棒外套止浆囊袋并形成封闭空间，将带囊袋的预制芯棒置入管桩孔内后，在囊袋内注浆，凝固后形成楔紧环。

可选的，所述的预制芯棒的两端外套止浆环(橡胶、纺织品、化纤材料等)，预制芯棒内预留注浆孔道，将预制芯棒置入管桩孔内后，在所述的注浆孔道内注浆，浆液进入预制芯棒和管桩之间的间隙内，并被止浆环限制流动，凝固后形成楔紧环。

进一步的，所述的带装配式灌芯的管桩可用于工程桩(建筑物或构筑物下方的抗压桩或抗拔桩)。在软土地区，在基坑开挖的过程中，土方开挖常造成工程桩的损坏，置桩的过程也容易造成工程桩的桩头破坏，现有的传统灌芯是在基坑开挖到底，混凝土垫层施工完成后，才进行管桩的现浇混凝土灌芯，此时上述的两种破坏都已经发生了，在置桩前完成灌芯过程，对工程桩的保护既有必要又很有效，降低工程桩损坏的概率。

所述的装配式灌芯，可以增加设置可拆除内芯，内芯的周围设置为外芯，内芯外表面和外芯内表面吻合，或者所述装配式灌芯只设置外芯，所述的内芯的下部截面尺寸小于上部截面尺寸，可以使得内芯能够向上取出并重新置入，所述的内芯顶端可以增加设置止滑件，所述的外芯设置有止滑扣，所述的止滑件置入止滑扣，可以阻止内芯向上部滑出。当所述的管桩的灌芯段以下的管桩桩身出现质量缺陷时，可以取出所述的内芯，在管桩内部进行现浇混凝土灌芯，然后重新置入所述的内芯，或直接以现浇混凝土灌芯替代所述的内芯。所述的止滑件和所述的止滑扣由钢构件制成，止滑扣预埋在所述的外芯内部，所述的止滑件可拆卸可安装。

所述的装配式牛腿，包含有插入端和承压端，所述的插入端置入主撑内部的预留孔洞内，所述的承压端包含有承压底板，用于搁置预制梁，所述的装配式牛腿由混凝土、钢、钢混凝土组合材料、塑料等制成。所述的装配式牛腿设置成整体，或者设置成插入端和承压端分开的分体式，装配成整体。可选的，所述的插入端设置成刚性栓，置于主撑的预留孔洞内，并通过螺帽与承压端锁紧连接，所述的刚性栓设置为厚壁钢管或钢棒，刚性栓的端部设置螺帽，或者厚壁钢管内部穿入螺栓，端部以螺帽锁紧。

进一步的，所述的装配式牛腿的承压端，增加设置止滑侧板，与承压底板一起形成凹槽承压端，阻止预制梁向侧向的滑动。所述的止滑侧板材料采用钢结构、混凝土结构、钢混凝土组合结构或塑料。

所述的装配式牛腿可组装可拆卸，可以避免预制梁和主撑的直接连接，安装时，首先将装配式牛腿置入主撑的预留孔洞内，然后直接吊装预制梁搁入装配式牛腿的凹槽内，拆除时可以直接将预制梁吊起，施工更方便更快速；而在工作状态，主撑限制预制梁沿轴线的移动，装配式牛腿限制预制梁的竖向和沿预制梁平面外的水平向移动。可选的，在相邻的两个主撑的立柱位置设置现浇的横向拉结梁，将主撑与横向拉结梁连接成整体的水平框架，限制预制梁和平置预制板件的水平向移动。

所述的预制主梁和平置预制板件(统称预制构件)，设置有缓棱(棱角为弧形或八字形)，预制时采用分仓式组装模具制作，所述的分仓式组装模具，包含有底模、外侧模、中插模、和端模，所述的底模设置在底部，所述的外侧模至少两个，竖向平行设置，搁置在底模上方，且构成所述分仓式组装模具的两侧边；所述的中插模竖向平行设置在两个外侧模之间，且设置在底模之上，相邻的两个中插模之间，或者中插模与外侧模之间设置成预制构件的空间；所述的端模与所述的底模、外侧模、和中插模垂直，设置在分仓式组装模具的两端。

所述的底模，在底模与上方的中插模相交之处，设置有外形为条状的缓棱模，所述的缓棱模设置有制作缓棱的凹槽，与底模和中插模平行且间隔设置的缓棱模水平向成对设置在底模上，所述的成对设置的缓棱模的间隔空间用于插入中插模。

所述的外侧模的上下两端的内侧设置有缓棱模，所述的中插模的上端的两侧设置有缓棱模，下端平直，插入所述的底模上的缓棱模的间隔空间。所述的外侧模、底模、中插模上的缓棱模，共同塑造预制构件的缓棱。

进一步的，所述的外侧模和中插模上设置有预定的孔洞，用于置入横向孔模，所述的横向孔模设置为杆状构件，与所述的外侧模和中插模垂直设置，所述的横向孔模为多功能构件，用于制成预制构件上的预留孔洞，也同时将中插模和外侧模固定在一起。

所述的端模设置为精确塑形的构件，任何两个端模的内侧(可设置成复杂形状，包含企口形状和缓棱)，当第一端模沿端模水平轴线上下翻转后，都可以与第二端模的内侧吻合，确保制作的任何一个预制构件的端部都可以与另一个上下翻转后的预制构件的端部吻合，所述的端模设置成整体，位于所有中插模的端部外侧，或者所述的端模设置成单独的，位于两个相邻的中插模之间的端部或者中插模与外侧模之间的端部。

进一步的，当所述的在纵向(预制构件纵轴线方向)连接的预制构件设置有纵向的用于搁置螺栓或钢绞线、钢筋等纵向连接件的孔洞时，所述的分仓式组装模具的端模上增加设置纵向孔模，所述的纵向孔模设置为杆状构件，置于端模的预留孔内，用于制成预制构件上的纵向预留孔洞，继而用于搁置纵向的连接件。

所述的横向孔模和纵向孔模的断面形状为圆形、矩形或多边形等，在预制的混凝土终凝后，可以向外抽出。

所述的分仓式组装模具的材料为钢材、木材、混凝土或塑料等材料。

所述的分仓式组装模具，中插模由于两侧均有混凝土，因此可以采用较少的材料制作，降低模具成本；多个预制构件集中浇筑混凝土，可以提高施工速度，节约场地，可以在工厂内预制，也可以现场预制；横向孔模贯穿于多个预制构件，可以确保所有的预制构件的预留孔洞的定位精度。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、实现支撑栈桥的混凝土材料重复利用、降低成本：

装配式支撑栈桥，采用的预制混凝土构件和充填芯骨混凝土撑梁技术，可以实现安装再拆卸，一个构件可以在不同的基坑内多次重复利用，现浇混凝土部分也得以重复利用，极大降低了工程成本。

2、绿色环保节能：相比于现有技术-现浇混凝土支撑栈桥，本发明采用的装配式支撑栈桥，现场施工清洁文明，扬尘极大减少，建筑垃圾减少90％以上，现场噪音减少，预制混凝土构件及现浇混凝土部分都得以重复利用，环保又节能。

3、施工速度快、节约工期：预制构件的安装时间，仅相当于现浇混凝土安装模板的时间，且无需养护，极大提高施工速度，减少工期。

4、施工方便：装配式牛腿和装配式立柱的使用，使得构件安装拆卸又快又方便，充填芯骨混凝土撑梁的使用，使得现浇混凝土部分得以成为混凝土板材使用，拆撑更方便。

5、提高工程安全度：预制管桩装配式灌芯技术，运用于工程桩，不仅加快基坑开挖后的施工速度，而且提高管桩的安全度，减少在沉桩和挖土过程中工程桩的破坏。

6、预制构件制作精准方便、速度快：采用分仓式组装模具制作预制构件，节省场地、方便浇筑混凝土，预留孔洞定位精准，制作速度快。

附图说明

图1为本发明装配式支撑栈桥的平面布置图；

图2为本发明装配式支撑栈桥的横剖面图；

图3为本发明预制梁的侧立面图；

图4为本发明预制梁用于支撑(栈桥的和非栈桥的)的位置关系侧立面图；

图5为本发明多个预制梁平行并置用于支撑的横断面图；

图6为本发明设置有预留孔洞的主撑的横断面图；

图7为本发明充填芯骨混凝土撑梁的横断面图；

图8为本发明充填芯骨混凝土撑梁的俯视图；

图9为本发明充填芯骨混凝土撑梁的纵剖面图；

图10为本发明装配式立柱的竖向剖面图；

图11为本发明装配式立柱插头及弹性插片的水平断面图；

图12为本发明装配式灌芯的竖向剖面图；

图13为本发明装配式灌芯的俯视图；

图14为本发明整体式装配式牛腿的俯视图；

图15为本发明分体式装配式牛腿的俯视图；

图16为本发明分仓式组装模具的横向断面图；

图17为本发明分仓式组装模具的纵向剖面图。

附图标记：

1-平置预制板件；2-预制梁、21-企口、22-环框；3-主撑、31-预留孔洞、32-现浇混凝土、33-预制芯骨；4-立柱、41-插头、42-弹性插片、421-倒钩的楔形体、422-保险块、43-预制桩、431-环箍、432-抗滑齿的楔形体、44-预制管桩、45-预制芯棒、451-止浆环、452-止浆囊袋、453-内芯、454-外芯、455-止滑件、456-止滑扣、46-楔紧环；5-装配式牛腿、51-承压底板、52-止滑侧板、53-刚性栓；61-底模、611-底模的缓棱模、612-间隔空间、62-外侧模、621-外侧模的缓棱模、63-中插模、631-中插模的缓棱模、64-横向孔模、65-端模、66-纵向孔模。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1～17所示，其中，所述的装配式支撑栈桥包含有平置预制板件1、预制梁2、主撑3、立柱4和装配式牛腿5，所述的平置预制板件1水平向搁置在预制梁2上，主撑3水平搁置在立柱4上，装配式牛腿5包含有插入端和承压端，插入端置入主撑3的预留孔洞31内，承压端包含有承压底板51和止滑侧板52，预制梁2水平向搁置在装配式牛腿5的承压端，并置入承压底板51和止滑侧板52形成的凹槽内，被凹槽限制沿竖向和沿预制梁2垂线方向的水平向移动，主撑侧面限制预制梁2沿轴线的水平移动，预制梁2的企口21限制装配式牛腿5的水平向移动。

所述的预制梁2设置为等截面梁，并设置为统一长度的标准构件，预制梁2端部增加设置企口21，用于基坑支护的支撑，支座(立柱)位置的预制梁2的企口21的凹口在上，跨中位置预制梁2的企口21的凹口在下，两端搭在支座位置的预制梁2的企口21上，二者的企口21吻合，预制梁2构成的支撑，纵向连接点在两支座间1/4跨处。至少两个预制梁2平行并置(并行设置)，相邻预制梁2的侧面贴紧，被环框22箍紧成整体，形成支撑。

所述的主撑3设置有预留孔洞31，用于插入装配式牛腿5；主撑3采用的充填芯骨混凝土撑梁，包含有现浇混凝土32和预制芯骨33，所述的预制芯骨33包含有一组并行设置的预制板件，相邻的预制板件侧面贴紧，预制芯骨33浇筑在现浇混凝土32中，预制芯骨33的板面和端面与现浇混凝土接触，顶面全部外露无混凝土，底面全部或局部外露。

所述的立柱4采用的装配式立柱，包含有钢立柱和立柱桩，所述的钢立柱下端设置有插头41，插头41包含至少2个弹性插片42，弹性插片42设置有倒钩，倒钩设置有单侧斜面的倒钩的楔形体421；所述的预制桩43设置有环箍431，环箍431上设置有抗滑齿，抗滑齿端部设置有抗滑齿的楔形体432。所述的钢立柱的插头41在钢立柱的自重或外部机械设备的竖向作用下，进入环箍431，弹性插片42的倒钩的楔形体421的斜面与环箍431的抗滑齿的楔形体432的斜面吻合，弹性插片42向内部中心弹性变形，低于环箍431的抗滑齿时，弹性插片42向外弹出，恢复自然状态，倒钩与抗滑齿啮合，可以提供抗拔力，为确保倒钩与抗滑齿脱开，可在弹性插片42的内侧增设保险块422，约束弹性插片42向内部弯曲脱钩。

当预制桩43采用预制管桩44时可采用装配式灌芯，所述的装配式灌芯包含有预制芯棒45和楔紧环46。可选的，所述的楔紧环46由水泥砂浆、水泥浆制成，所述的预制芯棒45外套止浆囊袋452并形成封闭空间，将带止浆囊袋452的预制芯棒45置入预制管桩44的桩孔内后，在止浆囊袋452内注浆，凝固后形成楔紧环46；可选的，所述的预制芯棒45的两端外套止浆环451，预制芯棒45内预留注浆孔道，将预制芯棒45置入预制管桩44的桩孔内后，在所述的注浆孔道内注浆，浆液进入预制芯棒45和预制管桩44之间的间隙内，并被止浆环451限制流动，凝固后形成楔紧环46。

设置有装配式灌芯的预制管桩可用于工程桩，所述的装配式灌芯，可以增加设置可拆除内芯453，内芯453的周围设置为外芯454，内芯453外表面和外芯454内表面吻合，或者所述装配式灌芯只设置外芯454，所述的内芯453的下部截面尺寸小于上部的截面尺寸，可以使得内芯453能够取出并重新置入，所述的内芯453顶端可以增加设置止滑件455，所述的外芯454设置有止滑扣456，所述的止滑件455置入止滑扣456，可以阻止内芯453向上部滑出，止滑扣456预埋在所述的外芯454内部，所述的止滑件455可拆卸可安装。

所述的装配式牛腿5，包含有插入端和承压端，所述的插入端置入主撑3内部的预留孔洞31内，所述的承压端包含有承压底板51和止滑侧板52，用于搁置预制梁2，可选的，所述的插入端设置成刚性栓53，置于主撑的预留孔洞31内，并通过螺帽与承压端锁紧连接。

所述的分仓式组装模具，包含有底模61、外侧模62、中插模63、和端模65，所述的底模61设置在底部，所述的外侧模62至少两个，竖向平行设置，搁置在底模61上方，且设置在所述分仓式组装模具的外侧；所述的中插模63竖向平行设置在两个外侧模62之间，且设置在底模61之上，相邻的两个中插模63之间，或者中插模63与外侧模62之间设置成预制构件的空间；所述的端模65与所述的底模61、外侧模62、和中插模63垂直，设置在分仓式组装模具的两端。

所述的底模61，在底模61与上方的中插模63相交之处，设置有外形为条状的底模的缓棱模611，所述的底模的缓棱模611设置有制作缓棱的凹槽，两个与底模61和中插模63平行且间隔设置的缓棱模水平向设置在底模61的上方，所述的相邻两个底模的缓棱模611的间隔空间612用于插入中插模63。

所述的外侧模62的上下两端的内侧设置有外侧模的缓棱模621，所述的中插模63的上端的两侧设置有中插模的缓棱模631，下端平直，插入所述的底模61上的底模的缓棱模611的间隔空间612。所述的外侧模62、底模61、中插模63上的缓棱模，共同塑造预制构件的缓棱。

进一步的，所述的外侧模62和中插模63上设置有预定的孔洞，用于置入横向孔模64，所述的横向孔模64设置为杆状构件，与所述的外侧模62和中插模63垂直设置，所述的横向孔模64为多功能构件，用于制成预制构件上的预留孔洞，也同时将中插模63和外侧模62固定在一起。

所述的端模65设置为精准塑形的构件，任何两个端模65的内侧，当第一端模61沿端模61水平轴线上下翻转后，其内侧都可以与第二端模61的内侧吻合，确保制作的任何一个预制构件的端部都可以与另一个上下翻转后的预制构件的端部吻合，所述的端模65设置成整体，位于所有中插模63的端部外侧，或者所述的端模65设置成单独的，位于两个相邻的中插模63之间或者中插模63与外侧模62之间。

进一步的，当所述的在纵向连接的预制构件设置有纵向孔洞用于搁置纵向连接件时，所述的分仓式组装模具的端模65上设置有纵向孔模66，所述的纵向孔模66设置为杆状构件，与所述的端模65垂直设置并置于端模65的预留孔内。

实施例1

第一步：施工立柱桩，插入钢立柱，完成立柱的施工；

第二步：绑扎主撑的钢筋笼，支模板，置入预制芯骨，浇筑现浇混凝土，并预留孔洞，形成主撑；

第三步：在主撑内置入装配式牛腿，吊装预制梁搁入装配式牛腿，然后吊装平置预制板件搁置在预制梁上，完成支撑栈桥的施工；

第四步：支撑栈桥完成预定功能后，进行拆除，吊走平置预制板件，然后吊走预制梁，从主撑中沿水平向顶出装配式牛腿并吊走，再从主撑中向上顶出预制芯骨，切割主撑的现浇混凝土部分，形成混凝土板材；

第五步：将上述所有的预制构件和现浇混凝土板材用于下一个基坑或土木工程其它领域。

实施例2

第一步：在预制桩(立柱桩)端安装环箍，同时在钢立柱下端安装带有弹性插片的插头，如果采用预制管桩装配式灌芯，则按实施例3的第一步和第二步实施；

第二步：将预制桩置入设定标高；

第三步：将带有插头的钢立柱置入预制桩沉桩时留下的桩孔(土体中的孔洞)，利用钢立柱自重或机械设备将钢立柱的插头插入预制桩的环箍，必要时增加护筒，防止土体塌陷堵塞孔洞；

第四步：在钢立柱的插头内置入保险块，顶紧弹性插片，必要时补充注浆，完成装配式立柱的施工。

实施例3

第一步：制作预制芯棒，安装止浆囊袋或止浆环；

第二步：将预制芯棒置入预制管桩的桩孔，并注浆形成楔紧环，完成装配式灌芯的施工；

第三步：将带有装配式灌芯的预制管桩作为最上端一截桩，沉桩到预定标高，形成工程桩，进行土方开挖，到坑底设计标高；

第四步：对工程桩进行质量检测，发现桩身有质量缺陷时，则从外芯的止滑扣内取出止滑件，然后取掉内芯，在桩孔内进行现浇混凝土灌芯施工，再安装内芯，或者直接现浇混凝土灌芯取代内芯。

实施例4

第一步：施工基坑立柱桩，安装钢立柱；

第二步：成组吊装预制板件到支撑的支座位置，然后成组吊装预制板件到跨中位置，以刚性栓或环框对预制板件组和横肋板(垂直支撑轴线的预制板件)进行整合并合围立柱，用螺栓对预制板件进行连接，浇筑立柱位置的现浇混凝土；

第三步：对不足标准构件长度的现浇混凝土支撑部分，用预制芯骨进行充填，并浇筑预制芯骨周边的现浇混凝土，形成包含有充填芯骨混凝土撑梁的支撑；

第四步：用预制板件组装混凝土围檩，或者用充填芯骨混凝土制作围檩，完成支撑系统；

第五步：支撑功能完成，拆除支撑预制板件，以千斤顶顶出预制芯骨，切除剩余的现浇混凝土，形成混凝土板材，与预制板件一起用于下一个基坑或土木工程其它领域。

实施例5

第一步：制作装配式牛腿，同时在主撑施工时预留出孔洞；

第二步：将预制牛腿置入主撑的预留孔洞，或者将刚性栓置入主撑的预留孔洞，然后安装装配式牛腿的承压端，如有必要，在装配式牛腿的插入端(或刚性栓)外套止浆囊袋并封闭，在止浆囊袋内注浆，楔紧间隙，形成装配式牛腿；

第三步：支撑栈桥完成预定功能后，吊走平置预制板件和预制梁，从主撑侧面沿水平向将装配式牛腿从主撑中顶出，吊走重复使用；或者，卸掉刚性栓的螺帽，吊走装配式牛腿的承压端，供下一个支撑栈桥使用。

实施例6

第一步：平整场地，浇筑混凝土垫层，绑扎主撑现浇混凝土部分的钢筋笼；

第二步：支设模板，置入预制芯骨，必要时在预制芯骨板面增加隔离剂或隔离膜；

第三步：浇筑现浇混凝土，预制芯骨上侧顶面无混凝土、无钢筋，形成充填芯骨混凝土撑梁；

第四步：支护功能完成，用千斤顶从下部将预制芯骨向上顶出，吊走供下一次支撑使用。

实施例7

第一步：制作分仓式组装模具的含有缓棱模的底模、外侧模、中插模、端模和孔模；

第二步：平整场地，铺设底模，绑扎预制构件的钢筋笼，置于底模之上的相应位置；

第三步：将外侧模置于底模之上，将各个中插模插入底模的缓棱模的间隔空间，用横向孔模固定连接外侧模和中插模，安装端模和纵向孔模；

第四步：平衡对称浇筑各个预制构件的混凝土，进行养护；

第五步：预制构件养护到期，开始拆模，先取掉横向孔模和纵向孔模，吊开外侧模，吊走最外侧预制构件，依次吊走中插模及其之间的预制构件，完成具有缓棱的混凝土预制构件的制作。

本发明提出的装配式支撑栈桥，混凝土构件可以重复利用且无建筑垃圾的产生，且缩短工期、方便施工、绿色节能环保、降低成本，提升施工质量，提升装配率，在经济性、方便性、社会有益性能等方面都比现有技术有显著的意想不到的改善，具有更加显著的、突出的社会效益和经济效益，进一步促进装配式结构的产业升级。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种装配式支撑栈桥，其特征在于，所述的装配式支撑栈桥，包含有平置预制板件和预制梁，主撑立柱和配式牛腿，所述的立柱竖向设置在主撑的下方支顶主撑，所述的主撑水平向设置，主撑内部设置有预留孔洞，孔洞内用于设置装配式牛腿，所述的预制梁水平设置在相邻的主撑之间，预制梁的两端搁置在所述的装配式牛腿上，所述的平置预制板件水平搁置在预制梁上方，形成支撑栈桥板。

2.根据权利要求1所述的装配式支撑栈桥，其特征在于，所述的预制梁设置为板状的混凝土预制构件，可拆卸可重复利用，所述的预制梁端部搁置在装配式牛腿的凹槽内，并顶住所述的主撑的侧面，被主撑限制沿预制梁轴线的水平移动，且被牛腿的凹槽限制沿竖向和预制梁垂线方向的移动；所述的预制梁端部增加设置企口，企口凸出部分搁置在装配式牛腿的凹槽内，企口限制装配式牛腿水平向脱出；

所述的端部有企口的预制梁，设置成统一长度的标准构件的等截面梁，同时运用于同一道支撑的不同部位，在所述立柱的部位，预制梁端部企口的凹口在上，预制梁的中点位置设置在立柱处，在两个立柱的跨中部位，将预制梁沿纵轴线上下翻转，端部企口的凹口在下，跨中部位预制梁两端企口的凸出部分搭在立柱部位的预制梁企口的凹口且相互吻合；

至少两个等截面的所述的预制梁平行设置，侧面与侧面贴紧，形成组合板撑作为支撑使用，通过设置在组合板撑断面四周的环框或预留孔洞内的刚性栓将各个预制梁整合成整体，所述的环框设置为整体，或者所述的环框设置为分片集成式，所述的支撑包括栈桥支撑和非栈桥支撑。

3.根据权利要求1所述的装配式支撑栈桥，其特征在于，所述的主撑设置为充填芯骨混凝土撑梁，所述的充填芯骨混凝土撑梁设置有预制的芯骨和外包的现浇混凝土，所述的预制芯骨设置为六面体，包含一组立置的预制板件，浇筑在现浇混凝土中，可拆卸可重复利用，预制芯骨和预制板件分别包含两个板面和两个端面，一个顶面和一个底面，板面设置在竖向且平行于撑梁的纵轴线，相邻的预制板件平行设置在混凝土撑梁的中部，所述的预制芯骨的板面和端面与现浇混凝土接触，并被现浇混凝土包覆；

所述的充填芯骨混凝土撑梁可用于基坑围护的支撑和围檩，也可用于土木工程其它领域的临时性和永久性的混凝土撑梁柱构件，所述的预制板件，至少两个并行竖向搁置，由置入板件内预留孔洞的刚性栓整合成整体，构成临时性或永久性的混凝土柱；

所述的预制芯骨的预制板件的端面增加设置企口或与竖直面有一定夹角的斜面，板件的顶面长度大于底面长度，可以确保浇筑在现浇混凝土中的预制芯骨，不能从撑梁中掉出。

4.根据权利要求1所述的装配式支撑栈桥，其特征在于，所述的立柱设置为基坑工程常用的普通立柱，也可采用装配式立柱，所述的装配式立柱包含钢立柱和立柱桩，立柱桩设置为预制桩，所述的钢立柱底端设置有插头，所述的插头包含至少两个带倒钩的的弹性插片，所述的弹性插片设置为在平面外可以弹性弯曲的钢板，所述的倒钩的上端设置为具有格挡功能的钩，末端设置为楔形体，所述的预制桩上端设置有连接在桩头上的环箍，所述的环箍内侧设置有抗滑齿，所述的抗滑齿末端设置为楔形体，装配式立柱安装时，所述的插头的弹性插片的倒钩的楔形体与所述的环箍的抗滑齿的楔形体斜面吻合，弹性插片在环箍抗滑齿的楔形体斜面的约束下，弹性弯曲并向下移动，置于环箍的抗滑齿下方位置时，弹性插片外弹，将倒钩置于抗滑齿内，完成钢立柱和预制桩的连接；在一组弹性插片的内部增加设置保险块，约束工作状态的弹性插片向立柱断面中心的位移；所述的插头和环箍交换位置，仍然可以完成装配式立柱的功能。

5.根据权利要求1所述的装配式支撑栈桥，其特征在于，所述的立柱桩采用预制空心管桩时，管桩的灌芯体设置为装配式灌芯，所述的装配式灌芯，包含预制芯棒和楔紧环，所述的预制芯棒外径小于管桩内径，所述的楔紧环设置在预制芯棒与管桩之间的间隙内，撑紧预制芯棒和管桩内壁；所述的预制芯棒增加外套的止浆囊袋并形成封闭空间，将带囊袋的预制芯棒置入管桩孔内后，在囊袋内注浆，凝固后形成楔紧环；或者，所述的预制芯棒的两端外套止浆环，预制芯棒内预留注浆孔道，将预制芯棒置入管桩孔内后，在所述的注浆孔道内注浆，浆液进入预制芯棒与管桩之间的间隙内，并被止浆环限制流动，凝固后形成楔紧环。

6.根据权利要求1和权利要求5所述的装配式灌芯的管桩，其特征在于，所述的装配式灌芯，可以增加设置可拆除内芯，内芯的周围设置为外芯，内芯外表面和外芯内表面吻合，或者所述装配式灌芯只设置外芯，所述的内芯的下部截面尺寸小于上部的截面尺寸，确保内芯能够向上取出，在管桩内部进行现浇混凝土二次灌芯，所述的设置有装配式灌芯的管桩可用于工程桩，在置桩前完成灌芯，避免在沉桩和土方开挖过程中管桩的损坏。

7.根据权利要求1所述的装配式支撑栈桥，其特征在于，所述的装配式牛腿可组装可拆卸，包含有插入端和承压端，设置为整体式或分体式，所述的插入端置入主撑内部的预留孔洞内，所述的承压端包含有承压底板，用于搁置预制梁，所述的装配式牛腿设置成整体，或者设置成插入端和承压端分开的分体式，装配成整体，所述的插入端设置成刚性栓，置于主撑的预留孔洞内，并通过螺帽与承压端锁紧连接；所述的装配式牛腿的承压端，增加设置止滑侧板，与承压底板一起形成凹槽承压端，阻止预制梁沿侧向的滑动。

8.根据权利要求1所述的装配式支撑栈桥，其特征在于，所述的平置预制板件设置为断面为矩形的混凝土等厚板，可拆卸并重复利用，为增加重复利用次数，减少使用、运输和吊装过程中的碰撞对预制板件的损坏，平置预制板件和预制梁和装配式牛腿设置有缓棱。

9.一种制作具有缓棱预制构件的模具，其特征在于，所述的模具设置为分仓式组装模具，所述的分仓式组装模具包含有底模和外侧模，包含有中插模和端模，所述的底模设置在底部，所述的外侧模至少两个，竖向平行设置，搁置在底模上方，且构成所述分仓式组装模具的两侧边；所述的中插模竖向平行设置在所述的两个外侧模之间，且设置在底模之上，相邻的两个中插模之间，或者中插模与外侧模之间设置成预制构件的空间；所述的端模与所述的底模外侧模和中插模垂直，设置在分仓式组装模具的两端；

所述的底模，在底模与上方的中插模相交之处，设置有外形为条状的缓棱模，所述的缓棱模设置有制作缓棱的凹槽，与底模和中插模平行且间隔设置的缓棱模水平向成对设置在底模上，所述的成对设置的缓棱模的间隔空间用于插入中插模；

所述的外侧模的上下两端的内侧设置有缓棱模，所述的中插模的上端的两侧设置有缓棱模，下端平直，插入所述的成对设置的底模的缓棱模的间隔空间，所述的外侧模和底模和中插模上的缓棱模，共同塑造预制构件的缓棱。

10.根据权利要求9所述的分仓式组装模具，其特征在于，所述的外侧模和中插模上增加设置有预定的孔洞，用于置入横向孔模，所述的横向孔模设置为杆状构件，与所述的外侧模和中插模垂直设置，所述的横向孔模为多功能构件，用于制成预制构件上的预留孔洞，也同时将中插模和外侧模固定在一起；

所述的端模设置为精确塑形的构件，任何两个端模的内侧，当第一端模沿端模水平轴线上下翻转后，第一端模的内侧均与第二端模的内侧吻合，确保制作的任何一个预制构件的端部都可以与另一个上下翻转后的预制构件的端部吻合，所述的端模设置成整体，位于所有中插模的端部外侧，或者所述的端模设置成单独的，位于两个相邻的中插模之间的端部或者中插模与外侧模之间的端部；

所述的在纵向连接的预制构件设置有纵向的用于搁置纵向连接件的孔洞时，所述的分仓式组装模具的端模上增加设置纵向孔模，所述的纵向孔模设置为杆状构件，并置于端模的预留孔内，用于制成所述预制构件上的纵向预留孔洞。

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