[发明专利]预制空心钢管混凝土支撑构件、内支撑系统及施工方法

权利要求书

1.一种预制空心钢管混凝土支撑构件，其特征在于：包括钢管和端头钢结构；所述钢管的两端均焊接有端头钢结构；所述钢管内浇筑有填充砼，所述填充砼内具有沿支撑方向贯穿的中空部；所述填充砼内配置有钢筋骨架和多根波纹管，所述钢筋骨架的两端分别与两端头钢结构连接；各所述波纹管内均张拉有预应力纵筋且灌注有水泥浆，所述预应力纵筋的两端均伸出所述波纹管并分别锚于两端头钢结构内。

2.如权利要求1所述的一种预制空心钢管混凝土支撑构件，其特征在于：所述端头钢结构包括封板、外环板和内环板；所述钢管两端的端面均焊接有封板，所述钢管两端的外壁均环向焊接有外环板；各所述封板上背离所述钢管的一面焊接有内环板；位于所述钢管同一端的所述内环板与所述外环板通过加劲肋连接，且所述加劲肋与所述钢管焊接。

3.如权利要求2所述的一种预制空心钢管混凝土支撑构件，其特征在于：所述封板、所述内环板和所述外环板均为环形，且所述封板的内环尺寸和所述内环板的内环尺寸均与所述填充砼的中空部尺寸相同，所述外环板的内环尺寸与所述钢管的外环尺寸相同。

4.如权利要求1所述的一种预制空心钢管混凝土支撑构件，其特征在于：所述钢筋骨架包括箍筋和多根普通纵筋；多根普通纵筋均沿支撑方向布置，且所述普通纵筋与所述箍筋连接。

5.一种内支撑系统，其特征在于：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如权利要求1-4任一项所述的预制空心钢管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。

6.如权利要求5所述的一种内支撑系统，其特征在于：所述装配式内支撑上至少其中两个相邻的所述预制空心钢管混凝土支撑构件之间设置有拆卸垫片。

7.如权利要求5所述的一种内支撑系统，其特征在于：所述装配式内支撑的其中一端通过可伸缩结构与对应的预埋件连接，且所述装配式内支撑连接可伸缩结构的一端与对应的预埋件之间设有千斤顶，所述千斤顶与控制系统电连接。

8.一种如权利要求1-4任一项所述的预制空心钢管混凝土支撑构件的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在钢结构加工厂将端头钢结构与钢管整体加工制作形成预制组合钢构件；

S2、将预制组合钢构件运至管桩生产工厂，将普通纵筋和箍筋绑扎形成钢筋骨架，再将预制组合钢构件和钢筋骨架组成整体放入预制管桩模具，之后在钢管内相应位置处固定波纹管，然后在钢管内浇筑填充砼并预留中空部；

S3、待混凝土达到设计强度，将浇筑有填充砼的预制构件放置于预应力张拉工作台上，在波纹管中穿入预应力纵筋，之后张拉预应力纵筋，并将预应力纵筋的端部锚固于端头钢结构内，最后向波纹管中灌入水泥浆，使预应力纵筋与预制构件成为整体，完成预制空心钢管混凝土支撑构件的制作。

9.一种如权利要求6所述的内支撑系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在工厂预制所述预制空心钢管混凝土支撑构件、预埋件和拆卸垫片，并运至施工现场；

S2、将预制空心钢管混凝土支撑构件通过螺杆逐节拼接，同时在至少其中两个相邻的预制空心钢管混凝土支撑构件之间安装拆卸垫片，组装成装配式支撑；并在装配式支撑的两端通过螺杆连接预埋件；

S3、在基坑内的支撑位置埋置支座；

S4、吊装拼装后的装配式支撑，安放在支座上，使装配式支撑两端的预埋件安放于待浇筑冠梁或腰梁内的支撑设计位置；

S5、浇筑冠梁或腰梁，使预埋件埋置于其中；

S6、施工完毕后，首先拧开中间安装有拆卸垫片的两个预制空心钢管混凝土支撑构件上的螺杆，拆除拆卸垫片；

S7、逐节段拧开螺杆并回收预制空心钢管混凝土支撑构件。

10.一种如权利要求7所述的内支撑系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在工厂预制所述预制空心钢管混凝土支撑构件、预埋件、第一伸缩接头和第二伸缩接头，并运至施工现场；

S2、将预制空心钢管混凝土支撑构件通过螺栓逐节拼接，组装成装配式支撑；并将可伸缩结构的第一伸缩接头通过螺杆与装配式支撑一端的预制空心钢管混凝土支撑构件连接；

S3、将预埋件安放于待浇筑冠梁或腰梁内的支撑设计位置，然后浇筑冠梁或腰梁，使预埋件埋置于其中；

S4、待冠梁或腰梁达到设计强度后，将可伸缩结构的第二伸缩接头与其中一侧的预埋件固定；

S5、在基坑内的支撑位置埋置支座；

S6、吊装拼装后的装配式支撑，安放在支座上，使第一伸缩接头的U形钢板卡在第二伸缩接头的U形钢板中，将装配式支撑另一端的预制空心钢管混凝土支撑构件与另外一侧的预埋件固定；

S7、在U形钢板内放置千斤顶，通过控制系统施加压力至设计值，使千斤顶的两端分别顶紧在第一伸缩接头的实心钢板和第二伸缩接头的实心钢板上；

S8、在第一伸缩接头的U形钢板和第二伸缩接头的U形钢板侧壁上的长圆螺栓孔中插入螺栓，并拧紧，完成端部节点的安装；

S9、施工完毕后，放松千斤顶，拧开螺栓，拆除伸缩接头和螺杆，回收预制空心钢管混凝土支撑构件。