CN114991170B - 中空夹层钢管混凝土支撑系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了中空夹层钢管混凝土支撑系统及其施工方法，其中，中空夹层钢管混凝土支撑系统包括中空夹层钢管混凝土支撑组件、固定端及活动端，固定端连接于中空夹层钢管混凝土支撑组件的一端；活动端包括砂筒部、推体部、砂体及调节螺栓，砂筒部的一端与中空夹层钢管混凝土支撑组件的另一端连接，砂筒部的内部具有容置腔，推体部插入容置腔内并可滑动地设置于砂筒部的内部上，推体部在容置腔内与砂筒部的内壁、砂筒部靠近中空夹层钢管混凝土支撑组件的端部围设有储砂空间，砂筒部上还设有灌砂孔以及第一开关件，砂体充盈于储砂空间内，调节螺栓可调节地穿设于砂筒部上；借由调节调节螺栓插入储砂空间的长度，以对储砂空间进行充盈压缩。

Description

中空夹层钢管混凝土支撑系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及基坑内支撑技术领域，尤其涉及一种中空夹层钢管混凝土支撑系统及其施工方法。

背景技术

随着城市建设的发展，地下空间开发利用越来越多，基坑支护日益发展，基坑工程受地质条件，周边环境和施工技术影响较大，变形控制往往是基坑工程建设安全风险把控关键，采用合适的支护体系是保证基坑开挖及其施工按既定计划顺利安全完成的保证。

在地铁、隧道涵洞等大型基建施工项目中，广泛运用钢支撑组件作支护，而钢支撑本身不具备调节补偿功能，在钢支撑体系中经常需要将钢支撑通过活络头进行连接，而活络头结构的合理性直接影响到其整体支撑体系的稳定性。钢支撑本身有较大强度冗余，统计工程事故资料可知，钢管强度不足造成折损破坏的情况比例很小。作为体系中传力的关键结构，活络头结构在施加预应力、轴力传递与保持、调节长度等方面的情况决定了整根钢支撑的强度与刚度。

目前，钢支撑通常包括活动部和固定部。在安装钢支撑时，利用液压千斤顶将活动部顶离固定部后，再在活动部和固定部中间塞入矩形铁块进行填充，并将活动部和固定部之间的间隙利用两支直角梯形相互倒置敲击后填实，因此，容易在基坑周边施工设备频繁动作时，钢支撑承受动荷载而导致塞铁松动滑移和易发生变形的问题，而且项目施工长会影响钢片锈蚀、滑移，造成预加轴力损失，连接变得不可靠，并且由于现有活络头的固定部和活动部过度处在受重力下扰业而导致塞铁接触面可能出现不能完全顶紧的问题。还有，对钢支撑进行拆撑的方式有两种，一种是对支撑施加额外预应力，但可能会影响砼结构，另一种是切割钢楔卸载，但会导致钢楔材料无法重复使用，造成施工成本增加的问题，且可能会损伤支撑活络头。

还有，钢支撑还存在以下问题：截面积小、承载力较低、现场节点施工难度大和支撑布置较为密集，为保证支撑稳定性需增加支撑横截面积，从而不利于出土，造成适用范围较窄。

综上，有必要提供一种有效传递轴力、制作和施工便捷、拆卸方便的中空夹层钢管混凝土支撑系统及其施工方法。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种有效传递轴力、制作和施工便捷、拆卸方便的中空夹层钢管混凝土支撑系统。

本发明的第二目的在于提供一种可有效传递轴力、制作和施工便捷、施工成本低的中空夹层钢管混凝土支撑系统施工方法。

为实现上述第一目的，本发明提供了一种中空夹层钢管混凝土支撑系统，包括中空夹层钢管混凝土支撑组件、固定端及活动端，所述固定端连接于所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的一端；所述活动端包括砂筒部、推体部、砂体及调节螺栓，所述砂筒部的一端与所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的另一端连接，所述砂筒部的内部具有容置腔，所述推体部的一端从所述砂筒部的另一端插入所述容置腔内并可滑动地设置于所述砂筒部的内部上，所述推体部在所述容置腔内与所述砂筒部的内壁、所述砂筒部靠近所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的端部围设有储砂空间，所述砂筒部上还设有与所述储砂空间连通的灌砂孔以及用于打开或封闭所述灌砂孔的第一开关件，所述砂体充盈于所述储砂空间内，所述调节螺栓可调节地穿设于所述砂筒部上并可伸入所述储砂空间内；借由调节所述调节螺栓插入所述储砂空间的长度，以对所述储砂空间进行充盈压缩。

与现有技术相比，本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统通过设置中空夹层钢管混凝土支撑组件，并在中空夹层钢管混凝土支撑组件的一侧设置固定端，在中空夹层钢管混凝土支撑组件的另一侧设置活动端，活动端采用砂箱结构，通过将砂体充盈于活动端的砂筒部的储砂空间内，并在砂筒部上设置调节螺栓，通过调节该调节螺栓插入所述储砂空间的长度，以对所述储砂空间进行充盈压缩，使得本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统的活动端和固定端均可有效支撑于基坑的内壁上，从而达到有效传递轴力和随时调整支撑轴力的效果，同时，本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统还具有承载力高、制作和施工便捷、拆卸方便的特点，避免传统人工打入和敲击钢楔块的工序，解决了钢支撑承受动荷载而导致塞铁松动滑移变形、造成预加轴力损失、长期使用钢片易锈蚀、拆除切割作业对活络头的损害等问题；还有，本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统可循环重复使用，拆撑无切割，使得活动端使用损耗低，施工成本较低。

较佳地，所述中空夹层钢管混凝土支撑组件包括内管、外管、混凝土、第一连接板及第二连接板，所述内管与所述外管同心设置，所述混凝土设置于所述内管与所述外管之间，所述第一连接板连接于所述外管的一端，所述第二连接板连接于所述外管的另一端；所述固定端与所述第一连接板连接；所述砂筒部的一端与所述第二连接板连接。

较佳地，所述中空夹层钢管混凝土支撑组件有若干个，各所述中空夹层钢管混凝土支撑组件沿同一轴向方向依次布置，且相邻两个所述中空夹层钢管混凝土支撑组件之间通过所述第一连接板与所述第二连接板连接在一起。

较佳地，所述固定端上设有固定端连接板，所述固定端连接板与第一连接板连接。

较佳地，所述砂筒部上设有砂筒连接板，所述砂筒连接板与所述第二连接板连接。

较佳地，所述活动端还包括滑动片，所述滑动片设置于所述砂筒部的内壁上，所述推体部可滑动地设置于所述滑动片上。

较佳地，所述推体部在与所述砂筒部连接的位置处设有密封件。

较佳地，所述砂筒部上设有插孔，所述推体部通过所述插孔插入所述容置腔内，所述推体部的一端设有用于限制所述推体部完全退出所述容置腔的第一限位部，所述推体部的另一端设有用于限制所述推体部完全进入所述容置腔的第二限位部。

较佳地，所述砂筒部上还设有与所述储砂空间连通的漏砂孔以及用于打开或封闭所述漏砂孔的第二开关件。

较佳地，若干个所述调节螺栓绕所述砂筒部的圆周方向分别设置于所述砂筒部上。

为实现上述第二目的，本发明提供了一种中空夹层钢管混凝土支撑系统施工方法，包括以下步骤：(1)提供中空夹层钢管混凝土支撑组件、固定端及活动端，将所述固定端和所述活动端分别连接于所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的两端，以形成初始支撑系统，其中，所述活动端包括砂筒部、推体部、砂体及调节螺栓，所述砂筒部的一端与所述中空夹层钢管混凝土支撑组件连接，所述砂筒部的内部具有容置腔，所述推体部的一端从所述砂筒部的另一端插入所述容置腔内并可滑动地设置于所述砂筒部的内部上，所述推体部在所述容置腔内与所述砂筒部的内壁、所述砂筒部靠近所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的端部围设有储砂空间，所述砂筒部上设有与所述储砂空间连通的灌砂孔以及用于打开或封闭所述灌砂孔的第一开关件，将所述调节螺栓可调节地穿设于所述砂筒部上并可伸入所述储砂空间内；(2)在基坑的内壁的相对两个位置处设置托架，将所述初始支撑系统吊放于所述托架上，其中一个所述托架支撑所述固定端，其中另一个托架支撑所述活动端；(3)在基坑的内壁与所述砂筒部之间设置千斤顶，通过所述千斤顶对所述砂筒部施加应力，使得所述砂筒部相对所述推体部滑动，从而使得所述固定端抵顶于所述基坑的内壁上，通过所述灌砂孔向所述储砂空间内灌入所述砂体，使得所述砂体充盈于所述储砂空间内，并使得所述推体部滑动抵顶于所述基坑的内壁上，紧拧所述调节螺栓，从而实现活动端的有效轴力传递，并形成中空夹层钢管混凝土支撑系统；(4)将所述千斤顶回油和撤去。

与现有技术相比，本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统施工方法通过设置中空夹层钢管混凝土支撑组件，并在中空夹层钢管混凝土支撑组件的一侧设置固定端，在中空夹层钢管混凝土支撑组件的另一侧设置活动端，活动端采用砂箱结构，通过将砂体充盈于活动端的砂筒部的储砂空间内，并在砂筒部上设置调节螺栓，通过调节该调节螺栓插入所述储砂空间的长度，以对所述储砂空间进行充盈压缩，使得形成的中空夹层钢管混凝土支撑系统的活动端和固定端均可有效支撑于基坑的内壁上，从而达到有效传递轴力和随时调整支撑轴力的效果，同时，本发明施工得到的中空夹层钢管混凝土支撑系统还具有承载力高、制作和施工便捷、拆卸方便的特点，避免传统人工打入和敲击钢楔块的工序，解决了钢支撑承受动荷载而导致塞铁松动滑移变形、造成预加轴力损失、长期使用钢片易锈蚀、拆除切割作业对活络头的损害等问题；还有，本发明施工得到的中空夹层钢管混凝土支撑系统可循环重复使用，拆撑无切割，使得活动端使用损耗低，施工成本较低。

较佳地，在所述步骤(3)中，将所述千斤顶分次对所述砂筒部施加应力，以使所述固定端逐步朝抵顶于所述基坑的内壁的方向移动。

较佳地，在所述步骤(3)中，紧拧所述调节螺栓的方式分为两次，第一次为将所述调节螺栓初拧紧固到其标准轴力的60％-80％，并敲击震荡所述砂筒部，第二次为将所述调节螺栓终拧至无法拧进所述储砂空间为止。

附图说明

图1是本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统的立体结构图。

图2是本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统支撑于基坑的两个腰梁之间的结构图。

图3是图2中沿A-A方向的剖面图。

图4是本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统的中空夹层钢管混凝土支撑组件的结构图。

图5是本发明的固定端的结构图。

图6是本发明的活动端的结构图。

图7是图6中沿B-B方向的剖面图。

图8是图6中C处的放大图。

图9是将本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统的吊装时的结构图。

图10是将千斤顶安装于活动端与腰梁之间的结构图。

图11是图10中千斤顶顶推活动端的砂筒部相对推体部移动后的结构图。

图12是图11中灌砂充盈于整个储砂空间后的结构图。

图13是图12中紧拧调节螺栓后的结构图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1、图2、图6及图7，本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统100包括中空夹层钢管混凝土支撑组件1、固定端2及活动端3，固定端2连接于中空夹层钢管混凝土支撑组件1的一端；活动端3包括砂筒部31、推体部32、砂体33及调节螺栓34，砂筒部31的一端与中空夹层钢管混凝土支撑组件1的另一端连接，砂筒部31的内部具有容置腔311，推体部32的一端从砂筒部31的另一端插入容置腔311内并可滑动地设置于砂筒部31的内部上，推体部32在容置腔311内与砂筒部31的内壁、砂筒部31靠近中空夹层钢管混凝土支撑组件1的端部围设有储砂空间311a，砂筒部31上还设有与储砂空间311a连通的灌砂孔312以及用于打开或封闭灌砂孔312的第一开关件313，砂体33充盈于储砂空间311a内，调节螺栓34可调节地穿设于砂筒部31上并可伸入储砂空间311a内；借由调节调节螺栓34插入储砂空间311a的长度，以对储砂空间311a进行充盈压缩。具体地，若干个调节螺栓34绕砂筒部31的圆周方向分别设置于砂筒部31上。在本实施例中，调节螺栓34有四个，其中两个调节螺栓34呈相对设置，其余两个调节螺栓34呈相对设置，但调节螺栓34的数量不以此为限。进一步地，推体部32在与砂筒部31连接的位置处设有密封件36，通过设置密封件36，避免储砂空间311a内的砂体33泄漏出去。密封件36可采用现有的密封胶条，但不以此为限。

请参阅图2至图5，在本实施例中，中空夹层钢管混凝土支撑组件1包括内管11、外管12、混凝土13、第一连接板14及第二连接板15，内管11与外管12同心设置，混凝土13设置于内管11与外管12之间，第一连接板14连接于外管12的一端，第二连接板15连接于外管12的另一端；固定端2与第一连接板14连接；砂筒部31的一端与第二连接板15连接。具体地，固定端2上设有固定端连接板21，固定端连接板21与第一连接板14连接；砂筒部31上设有砂筒连接板314，砂筒连接板314与第二连接板15连接。其中，固定端连接板21与第一连接板14之间可通过螺栓连接，砂筒连接板314与第二连接板15之间可通过螺栓连接，但不以此为限。其中，本实施例中的中空夹层钢管混凝土支撑组件1的数量为一个，但在其他实施例中，中空夹层钢管混凝土支撑组件1可有若干个，即中空夹层钢管混凝土支撑组件1的数量可以为两个、三个或四个等等。各中空夹层钢管混凝土支撑组件1沿同一轴向方向依次布置，且相邻两个中空夹层钢管混凝土支撑组件1之间通过第一连接板14与第二连接板15连接在一起，第一连接板14与第二连接板15之间可通过螺栓连接在一起。其中，内管11和外管12可采用现有的钢管结构。

中空夹层钢管混凝土支撑组件1具有承载力高的特点，其在复合作用下形成“套箍作用”后，钢管约束其混凝土13，混凝土13由单向受压状态转变为三向受压状态，提高了混凝土13的抗压强度；同时，混凝土13的存在可以有效地延缓或避免薄壁钢管过早地发生局部屈曲，保证了钢管的局部稳定性；由于两者共同承受轴向外荷载，钢管混凝土13组合结构的轴向承载能力一般高于钢管和混凝土13单独受荷时的极限承载力，而且还可使组合结构的抗变形能力显著提高，两种材料的复合作用弥补了彼此的弱点，充分地发挥了各自的长处。中空夹层钢管混凝土支撑组件1具有塑性和韧性好的特点，混凝土13的脆性相对较大，混凝土13由于受到钢管的径向约束作用，使得混凝土13处于三向受压状态，这使得混凝土13在破坏时变形能力增加，即由脆性破坏变为塑性破坏。钢管的套箍效应大大提高了混凝土13的延性和韧性，克服了混凝土13单独受压时脆性破坏的特点。还有，中空夹层钢管混凝土支撑组件1具有制作和施工方便的特点，中空夹层钢管混凝土支撑组件1可采用装配式结构，与钢筋混凝土13结构相比，不需要在工地现场搭建支架、搭建模板和拆除模板等工序，缩短了施工工期，还降低了施工成本；与钢结构比较，中空夹层钢管混凝土支撑组件1的钢管构造更为简单，焊缝少，易于制造，可广泛地采用薄壁钢管，因而钢管现场进行焊接、拼接更为简便快捷，且空钢管自重小，因而更方便安装，还可以减少运输和吊装等费用。再有，中空夹层钢管混凝土支撑组件1具有经济效益好的特点，不仅制作施工方便，而且可以很好地发挥钢材和混凝土13两种材料的力学特性，使它们的优点得到更为充分和合理的发挥。在承载能力相同的情况下，中空夹层钢管混凝土支撑组件1的承压构件比普通钢筋混凝土13承压构件可节约混凝土13用量的50％，减轻结构自重50％左右，钢材用量略高或者略相等；与普通钢结构相比可节约钢材达50％。

请参阅图6及图8，在本实施例中，活动端3还包括滑动片35，滑动片35设置于砂筒部31的内壁上，推体部32可滑动地设置于滑动片35上。可通过在基坑的腰梁与砂筒部31之间设置千斤顶，利用千斤顶顶推砂筒部31，使得砂筒部31可通过滑动片35相对推体部32滑动，从而使得中空夹层钢管混凝土支撑系统100的固定端2抵顶于基坑的另一腰梁位置处。其中，滑动片35可采用现有的不锈钢或四氟板结构，但不以此为限。

请参阅图1及图6，在本实施例中，砂筒部31上设有插孔，推体部32通过插孔插入容置腔311内，推体部32的一端设有用于限制推体部32完全退出容置腔311的第一限位部321，推体部32的另一端设有用于限制推体部32完全进入容置腔311的第二限位部322。进一步地，多个第一限位部321沿推体部32的同一周向方向呈间隔设置，多个第二限位部322沿推体部32的同一周向方向呈间隔设置。举例而言，通过将第一限位部321与推体部32轴心之间的距离设置成比插孔的半径大，便可限制推体部32完全退出容置腔311的第一限位部321，通过将第二限位部322与推体部32轴心之间的距离设置成比插孔的半径大，便可限制推体部32完全进入容置腔311。其中，该第一限位部321和第二限位部322可为限位斜块，但不以此为限。

请参阅图6及图7，砂筒部31上还设有与储砂空间311a连通的漏砂孔316以及用于打开或封闭漏砂孔316的第二开关件317。可通过第二开关件317打开漏砂孔316进行漏砂，以便于对本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统100的结构进行拆卸。

如图9至图13所示，并结合图1至图8，本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统施工方法包括以下步骤：

S1，提供中空夹层钢管混凝土支撑组件1、固定端2及活动端3，将固定端2和活动端3分别连接于中空夹层钢管混凝土支撑组件1的两端，以形成初始支撑系统，其中，活动端3包括砂筒部31、推体部32、砂体33及调节螺栓34，砂筒部31的一端与中空夹层钢管混凝土支撑组件1连接，砂筒部31的内部具有容置腔311，推体部32的一端从砂筒部31的另一端插入容置腔311内并可滑动地设置于砂筒部31的内部上，推体部32在容置腔311内与砂筒部31的内壁、砂筒部31靠近中空夹层钢管混凝土支撑组件1的端部围设有储砂空间311a，砂筒部31上设有与储砂空间311a连通的灌砂孔312以及用于打开或封闭灌砂孔312的第一开关件313，将调节螺栓34可调节地穿设于砂筒部31上并可伸入储砂空间311a内；

S2，在基坑的内壁的相对两个位置处设置托架201，将初始支撑系统吊放于托架201上，其中一个托架201支撑固定端2，其中另一个托架201支撑活动端3；

S3，在基坑的内壁与砂筒部31之间设置千斤顶203，通过千斤顶203对砂筒部31施加应力，使得砂筒部31相对推体部32滑动，从而使得固定端2抵顶于基坑的内壁上；通过灌砂孔312向储砂空间311a内灌入砂体33，使得砂体33充盈于储砂空间311a内，并使得推体部32滑动抵顶于基坑的内壁上，其中，在砂体33充盈于储砂空间311a后，通过第一开关件313封闭灌砂孔312；紧拧调节螺栓34，从而实现活动端3的有效轴力传递，并形成中空夹层钢管混凝土支撑系统100；

S4，将千斤顶203回油和撤去。

具体地，采用本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统施工方法对基坑的腰梁200位置处进行支撑，但不以此为限，也可采用本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统施工方法对基坑的其他位置为进行支撑。

其中，在步骤S1中，可预先在基坑的围护桩上设置供中空夹层钢管混凝土支撑系统100支撑的围檩。在步骤S1中，活动端3还包括滑动片35，滑动片35设置于砂筒部31的内壁上，推体部32可滑动地设置于与滑动片35上。在步骤S1中，砂筒部31上还设有与储砂空间311a连通的漏砂孔316以及用于打开或封闭漏砂孔316的第二开关件317。在其他实施例中，举例而言，在步骤S1中，也可预先将部分砂体33加入至储砂空间311a，但不以此为限。

在步骤S1中，中空夹层钢管混凝土支撑组件1包括内管11、外管12、混凝土13、第一连接板14及第二连接板15，内管11与外管12同心设置，混凝土13设置于内管11与外管12之间，第一连接板14连接于外管12的一端，第二连接板15连接于外管12的另一端；固定端2与第一连接板14连接；砂筒部31的一端与第二连接板15连接；具体地，固定端2上设有固定端连接板21，固定端连接板21与第一连接板14连接；砂筒部31上设有砂筒连接板314，砂筒连接板314与第二连接板15连接。具体地，固定端2上设有固定端连接板21，固定端连接板21与第一连接板14连接；砂筒部31上设有砂筒连接板314，砂筒连接板314与第二连接板15连接。其中，固定端连接板21与第一连接板14之间可通过螺栓连接，砂筒连接板314与第二连接板15之间可通过螺栓连接，但不以此为限。在其他实施例中，在步骤S1中，中空夹层钢管混凝土支撑组件1的数量可为多个，各中空夹层钢管混凝土支撑组件1依次拼接在一起，相邻两个中空夹层钢管混凝土支撑组件1之间的第一连接板14与第二连接板15可通过螺栓连接在一起。

在步骤S2中，托架201可根据测量放线确定位置与地连墙或围护桩上的预埋钢板焊接安装。在步骤S1中，推体部32在与砂筒部31连接的位置处设有密封件36。

在步骤S3中，将千斤顶203分次对砂筒部31施加应力，以使固定端2逐步朝抵顶于基坑的内壁的方向移动，具体地，第一次施加轴力为设计预加值的30％，然后增加支撑轴力，增加值为设计预加轴力值70％，但不以此为限，轴力施加可根据监测进行动态控制调整。

在步骤S3中，紧拧调节螺栓34的方式分为两次，第一次为将调节螺栓34初拧紧固到其标准轴力的60％-80％，并敲击震荡砂筒部31，敲击振荡砂筒部31的时间不宜少于3分钟，第二次为将调节螺栓34终拧至无法拧进储砂空间311a为止；还有，不应一次性拧紧一根调节螺栓34，应采用电动扳手分别对称紧拧。

在拆除中空夹层钢管混凝土支撑系统100时，可通过吊车将中空夹层钢管混凝土支撑系统100的两端轻轻托起,在活动端3松拧调节螺栓34，直至支撑松动，从而吊出中空夹层钢管混凝土支撑系统100。

综上，本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统100设有中空夹层钢管混凝土支撑组件1，该中空夹层钢管混凝土支撑组件1具有承载力高、塑性和韧性好、制作和施工方便、经济效益好的特点。本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统100在中空夹层钢管混凝土支撑组件1的一侧设置固定端2，在中空夹层钢管混凝土支撑组件1的另一侧设置活动端3，活动端3采用砂箱结构，通过将砂体33充盈于活动端3的砂筒部31的储砂空间311a内，并在砂筒部31上设置调节螺栓34，通过调节该调节螺栓34插入储砂空间311a的长度，以对储砂空间311a进行充盈压缩，使得本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统100的活动端3和固定端2均可有效支撑于基坑的内壁上，从而达到有效传递轴力和随时调整支撑轴力的效果，同时，本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统100还具有承载力高、制作和施工便捷、拆卸方便的特点，避免传统人工打入和敲击钢楔块的工序，解决了钢支撑承受动荷载而导致塞铁松动滑移变形、造成预加轴力损失、长期使用钢片易锈蚀、拆除切割作业对活络头的损害等问题；还有，本发明的中空夹层钢管混凝土支撑系统100可循环重复使用，拆撑无切割，使得活动端3使用损耗低，施工成本较低。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，包括中空夹层钢管混凝土支撑组件、固定端及活动端，所述固定端连接于所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的一端；所述活动端包括砂筒部、推体部、砂体及调节螺栓，所述砂筒部的一端与所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的另一端连接，所述砂筒部的内部具有容置腔，所述推体部的一端从所述砂筒部的另一端插入所述容置腔内并可滑动地设置于所述砂筒部的内部上，所述推体部在所述容置腔内与所述砂筒部的内壁、所述砂筒部靠近所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的端部围设有储砂空间，所述砂筒部上还设有与所述储砂空间连通的灌砂孔以及用于打开或封闭所述灌砂孔的第一开关件，所述砂体充盈于所述储砂空间内，所述调节螺栓可调节地穿设于所述砂筒部上并可伸入所述储砂空间内，若干个所述调节螺栓绕所述砂筒部的圆周方向分别设置于所述砂筒部上；借由调节所述调节螺栓插入所述储砂空间的长度，以对所述储砂空间进行充盈压缩。

2.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述中空夹层钢管混凝土支撑组件包括内管、外管、混凝土、第一连接板及第二连接板，所述内管与所述外管同心设置，所述混凝土设置于所述内管与所述外管之间，所述第一连接板连接于所述外管的一端，所述第二连接板连接于所述外管的另一端；所述固定端与所述第一连接板连接；所述砂筒部的一端与所述第二连接板连接。

3.根据权利要求2所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述中空夹层钢管混凝土支撑组件有若干个，各所述中空夹层钢管混凝土支撑组件沿同一轴向方向依次布置，且相邻两个所述中空夹层钢管混凝土支撑组件之间通过所述第一连接板与所述第二连接板连接在一起。

4.根据权利要求2所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述固定端上设有固定端连接板，所述固定端连接板与第一连接板连接。

5.根据权利要求2所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述砂筒部上设有砂筒连接板，所述砂筒连接板与所述第二连接板连接。

6.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述活动端还包括滑动片，所述滑动片设置于所述砂筒部的内壁上，所述推体部可滑动地设置于所述滑动片上。

7.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述推体部在与所述砂筒部连接的位置处设有密封件。

8.根据权利要求1所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统，其特征在于，所述砂筒部上还设有与所述储砂空间连通的漏砂孔以及用于打开或封闭所述漏砂孔的第二开关件。

9.一种中空夹层钢管混凝土支撑系统施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)提供中空夹层钢管混凝土支撑组件、固定端及活动端，将所述固定端和所述活动端分别连接于所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的两端，以形成初始支撑系统，其中，所述活动端包括砂筒部、推体部、砂体及调节螺栓，所述砂筒部的一端与所述中空夹层钢管混凝土支撑组件连接，所述砂筒部的内部具有容置腔，所述推体部的一端从所述砂筒部的另一端插入所述容置腔内并可滑动地设置于所述砂筒部的内部上，所述推体部在所述容置腔内与所述砂筒部的内壁、所述砂筒部靠近所述中空夹层钢管混凝土支撑组件的端部围设有储砂空间，所述砂筒部上设有与所述储砂空间连通的灌砂孔以及用于打开或封闭所述灌砂孔的第一开关件，将所述调节螺栓可调节地穿设于所述砂筒部上并可伸入所述储砂空间内；

(2)在基坑的内壁的相对两个位置处设置托架，将所述初始支撑系统吊放于所述托架上，其中一个所述托架支撑所述固定端，其中另一个托架支撑所述活动端；

(3)在基坑的内壁与所述砂筒部之间设置千斤顶，通过所述千斤顶对所述砂筒部施加应力，使得所述砂筒部相对所述推体部滑动，从而使得所述固定端抵顶于所述基坑的内壁上，通过所述灌砂孔向所述储砂空间内灌入所述砂体，使得所述砂体充盈于所述储砂空间内，并使得所述推体部滑动抵顶于所述基坑的内壁上，紧拧所述调节螺栓，从而实现活动端的有效轴力传递，并形成中空夹层钢管混凝土支撑系统；

(4)将所述千斤顶回油和撤去。

10.根据权利要求9所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统施工方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，将所述千斤顶分次对所述砂筒部施加应力，以使所述固定端逐步朝抵顶于所述基坑的内壁的方向移动。

11.根据权利要求10所述的中空夹层钢管混凝土支撑系统施工方法，在所述步骤(3)中，紧拧所述调节螺栓的方式分为两次，第一次为将所述调节螺栓初拧紧固到其标准轴力的60％-80％，并敲击震荡所述砂筒部，第二次为将所述调节螺栓终拧至无法拧进所述储砂空间为止。

Images