[发明专利]一种预制空心混凝土支撑构件、内支撑系统及施工方法

说明书

本发明属于地下基坑工程域，具体涉及一种预制空心混凝土支撑构件及施工方法，包括混凝土结构及两端头钢结构；混凝土结构包括具有沿支撑方向贯穿的中空部的混凝土，混凝土内配置有钢筋骨架和多根预应力纵筋，钢筋骨架的两端分别与两端头钢结构连接；预应力纵筋的两端分别锚于两端头钢结构内；混凝土结构的横截面为多边环形，且混凝土结构横截面的各个角均为圆角；本发明还提供一种内支撑系统及施工方法，其采用的装配式内支撑是由多个上述预制空心混凝土支撑构件拼接而成，且装配式内支撑的两端分别与两侧的预埋件连接。本发明能够提高装配式支撑的承载能力、抗变形能力、整体性以及节点刚度，且方便拆卸，便于循环使用、运输和安装。

技术领域

本发明属于地下基坑工程技术领域，具体涉及一种预制空心混凝土支撑构件、内支撑系统及施工方法。

背景技术

传统现浇混凝土支撑，因其刚度大、整体性好、安全可靠等优势，普遍应用于地下工程，但也存在突出的问题和缺点：(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。急需先进的产品和科学的施工方法，替代传统混凝土支撑。

传统钢管撑虽然可以回收，施工较为便利，但是其与基坑支挡结构间只能承受压力，整体性较差，抗变形能力差，成为基坑安全的薄弱环节；且目前所见的装配式混凝土支撑在拆卸时，由于支撑通常承受较大压力，长度较长，因此，若在巨大压应力下，将预制支撑节段间的螺栓拧开后，拆卸数米长的装配式支撑仍存在较大困难。

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预制空心混凝土支撑构件、内支撑系统及施工方法，能够提高装配式支撑的承载能力、抗变形能力、整体性以及节点刚度，且方便拆卸，便于循环使用、运输和安装。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种预制空心混凝土支撑构件，包括混凝土结构以及设置于所述混凝土结构支撑方向两端的两端头钢结构；所述混凝土结构包括具有沿支撑方向贯穿的中空部的混凝土，所述混凝土内配置有钢筋骨架和多根预应力纵筋，所述钢筋骨架的两端分别与两端头钢结构连接，所述预应力纵筋的两端分别锚于两端头钢结构内；所述混凝土结构的横截面为多边环形，且所述混凝土结构横截面的各个角均为圆角。

进一步地，所述端头钢结构包括相对设置的外法兰和内法兰，所述外法兰和所述内法兰之间设有内环管和多个加劲肋；所述内环管的两端分别与所述外法兰与所述内法兰连接，各所述加劲肋的三个侧面分别与所述外法兰、所述内环管和所述内法兰连接；所述钢筋骨架与所述内法兰连接；所述内法兰上设有锚孔，所述预应力纵筋的端部穿过对应的所述锚孔并锚于所述内法兰上。

更进一步地，所述内法兰上背离所述外法兰的一侧连接有外环管，所述混凝土结构的端部位于所述外环管内；所述外环管上远离所述内法兰一端的内壁上设有一圈咬合齿，所述咬合齿嵌入所述混凝土内。

进一步地，所述钢筋骨架包括箍筋和多根普通纵筋；多根普通纵筋和多根预应力纵筋均沿支撑方向布置，且所述普通纵筋与所述箍筋连接，所述普通纵筋的端部穿过所述内法兰上对应的锚孔并锁定于所述内法兰上。

本发明还提供一种内支撑系统，包括围护结构、冠梁、腰梁以及装配式内支撑；所述围护结构的顶部设有冠梁，所述围护结构的内侧设有腰梁，所述腰梁相对的两侧之间以及所述冠梁相对的两侧之间均支撑有所述装配式内支撑；所述装配式内支撑由多个上述的预制空心混凝土支撑构件拼接而成；所述冠梁或所述腰梁内均预埋有预埋件，所述装配式内支撑的两端分别与两侧的预埋件连接。

作为一种实施方式，所述装配式内支撑上至少其中两个相邻的所述预制空心混凝土支撑构件之间设置有拆卸垫块。