[发明专利]组合钢管混凝土腰梁结构、预制件、连接节点及施工方法

说明书

本发明属于地下基坑工程技术领域，具体涉及一种钢管混凝土腰梁预制件，包括钢管，钢管内填充有混凝土，混凝土内具有沿轴向贯穿的中空部；混凝土内配置有钢筋骨架；钢管的两端均焊接有环形的端头钢板，端头钢板与钢筋骨架连接，且端头钢板部分位于钢管外；钢管其中一面的两侧分别焊接有用于与围护结构连接的扩展连接钢板；本发明还提供一种组合钢管混凝土腰梁结构及其与钢管混凝土支撑的连接节点、钢管混凝土腰梁预制件的施工方法以及组合钢管混凝土腰梁结构与钢管混凝土支撑的连接节点的施工方法。本发明能够提高组合钢管混凝土腰梁的承载能力、抗变形能力、整体性、中间节点强度及其与钢管混凝土支撑连接节点的强度。

技术领域

本发明属于地下基坑工程技术领域，具体涉及一种组合钢管混凝土腰梁、预制件、连接节点及施工方法。

背景技术

传统现浇混凝土支撑刚度大、整体性好、安全可靠等优势，普遍应用于基坑支护工程，但也存在以下突出的弊端：（1）费钱，投资高：混凝土支撑属于临时工程，车站结构主体完工，即破除外运，临时性废弃工程投资高，一般地下车站达数百万，复杂站点达数千万；（2）费时，工期长：混凝土支撑支模、绑扎钢筋、浇筑振捣、养护，后期的破除，整个工序长达好几个月，严重制约现场施工进度；（3）费力，难度大：混凝土支撑施工难度大，使用完成后破除施工，需耗费大量人力物力；（4）不环保，混凝土破除废渣污染环境，不符合绿色建造、环保节能的发展方向。

传统钢管撑自重轻、易回收、施工便利，但也存在以下突出的弊端：（1）与基坑支挡结构间只能存在压力，整体性能差；（2）钢管撑需要提前施加预应力，确保与围护结构充分贴合，但现场施工中尝尝无法达到设计要求的预应力，存在安全隐患；（3）钢管撑与钢围檩的连接可靠程度受施工质量影响程度很大，钢管撑防脱落仅依靠单根钢筋悬吊，安全性难以得到保证。

传统钢围檩（钢腰梁）常用双拼工字型钢组成，其通过钢筋悬吊、托架支撑进行固定，整体性差，在斜向支撑传来水平力作用下已发生失稳，是目前基坑事故中常见的诱因。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种组合钢管混凝土腰梁、预制件、连接节点及施工方法，能够提高组合钢管混凝土腰梁的承载能力、抗变形能力、整体性、中间节点强度及其与钢管混凝土支撑连接节点的强度。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种钢管混凝土腰梁预制件，包括钢管、端头钢板和扩展连接钢板，所述钢管内填充有混凝土，所述混凝土内具有沿轴向贯穿的中空部；所述混凝土内配置有钢筋骨架；所述钢管的两端均焊接有环形的端头钢板，所述端头钢板与所述钢筋骨架连接，且所述端头钢板部分位于所述钢管外；所述钢管其中一面的两侧分别焊接有用于与围护结构连接的扩展连接钢板。

进一步地，所述钢管两端的内侧和外侧分别设有接头内衬管和接头外衬管，所述接头内衬管和所述接头外衬管均与所述端头钢板焊接。

进一步地，所述混凝土内侧的两端均设有内包管，所述内包管与所述端头钢板焊接；所述内包管上设有一圈咬合齿，所述咬合齿嵌入所述混凝土内。

进一步地，所述钢管的内壁上焊接有多个栓钉，所述栓钉嵌入所述混凝土内。

本发明还提供一种组合钢管混凝土腰梁结构，包括组合钢管混凝土腰梁和腰梁托架；所述组合钢管混凝土腰梁由多个上述的钢管混凝土腰梁预制件拼接而成，所述钢管混凝土腰梁预制件两端的端头钢板上设有多个螺栓孔，相邻的所述钢管混凝土腰梁预制件的相邻端头钢板上相对应的螺栓孔分别通过螺栓连接；所述钢管混凝土腰梁预制件两侧的扩展连接钢板分别与围护结构固定连接；所述钢管混凝土腰梁预制件置于腰梁托架上，所述腰梁托架与围护结构固定连接。