[发明专利]一种组合墩柱、墩柱施工用对心机构以及墩柱施工方法

权利要求书

1.一种组合墩柱，其特征在于：包括UHPC管、米字型钢、废弃纤维再生混凝土，所述UHPC管充当永久模具设置于外层，所述米字型钢设置于UHPC管的内部，且与UHPC管同心圆设置，所述废弃纤维再生混凝土分层浇注于UHPC管与米字型钢之间形成再生混凝土芯，所述UHPC管、再生混凝土芯和米字型钢连接成一体；所述UHPC管包括普通硅酸盐水泥、矿物掺和料、石英砂、石英粉、钢纤维、高效减水剂和水，各组分拌合质量比为：m_水泥∶m_{矿物掺和料}∶m_石英砂∶m_石英粉∶m_钢纤维∶m_{高效减水剂}∶m_自来水＝1∶0.2-0.4∶1.1-1.3∶0.24-0.26∶0.14-0.16∶0.024-0.026∶0.17-0.19；所述废弃纤维再生混凝土包括水泥、石英砂、废弃纤维、再生粗骨料和自来水，各组分之间拌合质量比为：m_水泥∶m_石英砂∶m_废弃纤维∶m_{再生粗骨料}∶m_自来水＝1∶1.7-1.9∶0.001-0.002∶1.3-1.5∶0.4-0.6。

2.根据权利要求1所述的一种组合墩柱，其特征在于：所述UHPC管均匀布置有纵向构造钢筋和螺旋箍筋，所述纵向构造钢筋和螺旋箍筋组成钢筋笼。

3.根据权利要求1所述的一种组合墩柱，其特征在于：所述UHPC管的截面形式为圆形或者方形，其厚度范围为2cm-12cm。

4.根据权利要求1所述的一种组合墩柱，其特征在于：所述矿物掺和料包含粉煤灰、硅灰、矿渣粉和石灰石粉；所述钢纤维包括均匀地分布于混凝土中的端钩型钢纤维和波纹型钢纤维，所述高效减水剂为CX-8聚羧酸高性能减水剂，所述废弃纤维再生混凝土中的废弃纤维为废弃的丙纶地毯节段，所述丙纶地毯节段的长度为19mm，所述废弃纤维再生混凝土中的再生粗骨料为粒径5.5-25.5mm的废弃的钢筋混凝土建筑，其混凝土等级为C40。

5.根据权利要求1所述的一种组合墩柱，其特征在于：所述米字型钢的各翼缘板的长度方向均设有若干通孔，所述通孔内设有牵引绳，且所述牵引绳将各翼缘板上的通孔串接。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种墩柱施工用对心机构，其特征在于：包括支撑柱，所述支撑柱从上向下间距设有第一托板和第二托板，所述第一托板的上表面中部开设有第一通孔，所述第一托板的上表面边缘圆周均布设有至少三组第一对心机构，所述第一对心机构包括固定于第一托板边缘的第一伸缩元件，所述第一伸缩元件的输出端朝向第一托板的中心设置，所述第一伸缩元件的输出端上设有弧形板，所述第一托板的下表面上圆周均布设有至少三组第二对心机构，所述第二对心机构包括固定于第一托板边缘的第二伸缩元件，所述第二伸缩元件的输出端朝向第一托板的中心设置，所述第二伸缩元件的输出端上设有楔形块。

7.根据权利要求6所述的一种墩柱施工用对心机构，其特征在于：所述第一托板的中部设有与第一通孔匹配的第三托板，所述第三托板的下表面设有至少两根滑动柱，所述滑动柱的一端滑动连接于第二托板上，所述滑动柱的另一端固定于第三托板上，所述滑动柱上设有对滑动柱的滑动位置进行限位的挡块，所述第三托板的中部开设有第二通孔，所述第二通孔的下方设有旋转定位机构，所述旋转定位机构包括于第二通孔匹配的安装板，所述安装板上设有若干挡柱，所述挡柱竖直滑动连接于安装板上，且挡住位于安装板下方的一端上设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别固定于安装板和挡柱的端部上，所述挡柱的下方设有旋转驱动元件，所述旋转驱动元件的输出端固定连接于安装板的中部。

8.根据权利要求7所述的一种组合墩柱，其特征在于：所述第三托板和第二托板之间设有减震弹簧，所述挡柱位于第二托板下表面的一端上设有举升元件。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种组合墩柱的施工方法，其特征在于：包括如下施工步骤：

步骤一：预制UHPC管，根据设计图纸，将若干纵向构造钢筋和若干螺旋箍筋均匀布置绑扎点焊，组成为钢筋笼，按照设计厚度在钢筋笼位置浇筑UHPC管，并养护至设计强度；

步骤二：型钢定位固定，根据设计图纸，在工厂或施工现场预制型钢结构，并在型钢预留孔洞，确保其精准度达标，在完成型钢柱吊装以后，开展多次校正，确保UHPC管和米字型钢共用一个圆心，选用螺栓将型钢固定好，完成螺栓安装后，采用满焊焊接连接面；

步骤三：UHPC管端部连接，将预制的UHPC管运输至施工现场，对UHPC管进行定位固定后，进行节段拼装制作永久模板，通过旋转调整，将UHPC管上端斜凹槽与下端斜凹槽对接，拼接完成后，在凹凸形咬合处采用环氧树脂填筑固定；

步骤四：浇筑再生混凝土芯，将拌合好的废弃纤维再生混凝土浇筑于UHPC管与米字型钢之间，待再生混凝土达到要求的设计强度时，再继续开展下一步工序。