[发明专利]预应力钢管砼及相应的预应力钢管砼支护结构

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，特别涉及土木工程基坑支护技术领域，具体是指一种预应力钢管砼及相应的预应力钢管砼支护结构。

背景技术

目前，建筑工程及其它土木工程的基坑支护中，围护桩主要采用砼灌注桩、型钢水泥土搅拌桩以及钢板桩、钢管桩、型钢桩等型式。这些桩型大多都是单一利用钢材或钢筋砼完成围护功能，没有将多种材料复合利用。其中砼灌注桩和型钢水泥土搅拌桩是常用的刚度较大的桩型。型钢水泥土搅拌桩将水泥土止水帷幕和型钢结合在一起，较为经济，但是基坑围护时间超过三个月后，该围护型式的成本就会接近或超过砼灌注。而砼灌注桩围护型式，在高水位地区常需要另做水泥土桩（墙）止水帷幕，两种桩型分别施工，工序繁杂且工期较长，砼灌注桩钢筋均匀配置，也没有将材料有效利用，仍需要新的围护桩型来降低围护成本、提高施工工效。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种将多种材料复合利用、施工工效高、材料利用有效、成本低的预应力钢管砼及相应的预应力钢管砼支护结构。

为实现上述的目的，本发明的预应力钢管砼及相应的预应力钢管砼支护结构采用以下技术方案：

该预应力钢管砼，其主要特点是，包括中空的薄壁钢管和钢绞线，所述的钢绞线设置于所述的薄壁钢管的管腔内，所述的钢绞线与所述的薄壁钢管的轴线为平行设置，所述的薄壁钢管内填充设置有填料，且所述的填料包覆所述的钢绞线。

该预应力钢管砼中的薄壁钢管的两端均设置有端板，所述的两个端板的外侧均与锚环相连接，所述的钢绞线的两端通过所述的锚环拉紧和固定。

该预应力钢管砼中的钢绞线为一根，单孔锚环设置于所述的薄壁钢管的两端；或者，所述的钢绞线至少为两根，多孔锚环设置于所述的薄壁钢管的两端，且各根所述的钢绞线相互平行设置。

该预应力钢管砼中的薄壁钢管的横截面为圆形或矩形。

该预应力钢管砼中的填料为水泥浆、水泥砂浆或细石砼。

该预应力钢管砼支护结构，其主要特点是，所述的支护结构包括所述的预应力钢管砼，所述的两根预应力钢管砼之间通过腹杆相互连接，所述的预应力钢管砼和所述的腹杆形成一组桁架，所述的桁架设置于水泥土墙内，且所述的水泥土墙内设置有至少一组桁架。

该预应力钢管砼支护结构中的腹杆与所述的预应力钢管砼的轴线方向垂直；或者，所述的腹杆与所述的预应力钢管砼的轴线方向相倾斜。

该预应力钢管砼支护结构中位于所述的水泥土墙的横截面，所述的预应力钢管砼和所述的腹杆形成平面桁架结构，每根腹杆的两端均与所述的预应力钢管砼连接。

该预应力钢管砼支护结构中位于所述的水泥土墙的横截面，各个所述的预应力钢管砼和所述的腹杆形成三角形桁架结构；或者，位于所述的水泥土墙的横截面，各个所述的预应力钢管砼和所述的腹杆形成矩形桁架结构。

该预应力钢管砼支护结构中的腹杆为扁钢、型钢或钢管。

采用了该结构的预应力钢管砼及相应的预应力钢管砼支护结构，相比于砼灌注桩可以降低成本，相比较型钢水泥土搅拌桩可以避免型钢回收等问题，钢绞线和薄壁钢管承受支护结构的拉力，而薄壁钢管、填料和水泥土墙共同承受整个支护结构的压力，薄壁钢管内的钢绞线数量视使用需求而定，灵活性很强；腹杆和预应力钢管砼共同形成桁架结构，形式多样，可以根据不同的使用需求设置不同形状的桁架；施工效率高，围护结构的施工工期短。

附图说明

图1是本发明薄壁钢管、填料与预应力钢绞线（一根）的纵剖面图。

图2是本发明薄壁钢管、填料与预应力钢绞线（二根）的纵剖面图。

图3是本发明薄壁钢管、填料与预应力钢绞线（三根和四根）的纵剖面图。

图4是本发明薄壁钢管、填料与预应力钢绞线（一根）的横剖面图。

图5是本发明薄壁钢管、填料与预应力钢绞线（二根）的横剖面图。

图6是本发明薄壁钢管、填料与预应力钢绞线（三根）的横剖面图。

图7是本发明薄壁钢管、填料与预应力钢绞线（四根）的横剖面图。

图8是本发明预应力钢管砼（二根）支护结构的横剖面图。

图9是本发明预应力钢管砼（三根）支护结构的横剖面图。

图10是本发明预应力钢管砼（四根）支护结构的横剖面图。

图11是本发明预应力钢管砼支护结构（腹杆水平向）的纵剖面图。（即图8、图9、图10中的A-A、B-B剖视位置。）

图12是本发明预应力钢管砼支护结构（腹杆斜向）的纵剖面图。（即图8、图9、图10中的A-A、B-B剖视位置。）