[发明专利]一种机械连接的装配式立柱和立柱桩

说明书

本发明公开了一种机械连接的装配式立柱和立柱桩，该立柱是由型钢或型钢组合结构制成；立柱接长采用装配式机械连接；立柱与立柱桩之间采用装配式机械连接；立柱桩的长度按模数化设置；立柱桩接长采用装配式机械连接，每根主筋采用机械连接件对接，混凝土接触面采用高强粘结剂粘结，高强粘结剂施工时为流态，然后硬化为固态。这种装配式立柱和立柱桩具有绿色、环保和安全可靠的社会效益，同时能降低造价和缩短工期，具有重大的经济价值。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体来说是一种建筑工程的桩基础和地下室结构柱，以及深基坑支护的立柱和立柱桩结构。

背景技术

在开挖基坑过程中，内支撑是一种常用的支护结构，所有内支撑结构都需要设置立柱和立柱桩来支承内支撑的重量、施工荷载以及支撑的分力。目前的立柱常用型钢焊接而成，分段加工的立柱在安装时是通过接头板焊接而成，费时费力，焊接质量难以保证，焊接过程也造成了环境的污染，接头的焊接施工过程占用了较长的立柱施工工期。

针对环境保护要求很高的区域，多层地下室和高层建筑结构，以及对保护性建筑需要原位保护和开挖地下室时，常采用逆作法，即地下室施工与地面以上建筑同时施工，以缩短总建筑施工工期。在该种条件下，要求设置一柱一桩式工程桩基，地下结构柱，既作施工期间的立柱，又作永久结构柱使用。

目前使用的立柱桩几乎都是钻孔灌注桩，钻孔灌注桩在施工过程中产生的护壁泥浆对环境造成的损害难以避免，此外，水下灌注混凝土和放置钢筋笼及插入立柱过程，其立柱的垂直度及立柱桩的质量均难以保证，超灌混凝土引起开挖时混凝土破除，也产生了大量垃圾。当该项目的工程桩为预制桩时，其立柱桩均无法与工程桩共用，需单独设置钻孔桩作立柱桩，这势必造成工程造价的增加。

目前使用的立柱的连接均是现场焊接法来实现接长的。

可以说，在逆作法中的一柱一桩，或者内支撑支护体系中，立柱和立柱桩施工所占用的工期、成本比例也越来越高。

因此，工程界亟需寻找一种满足于逆作法工程的一柱一桩及内支撑要求的装配式立柱和立柱桩，既能克服传统立柱和立柱桩存在的缺陷，又能降低造价，加快施工速度，保护环境，实现文明施工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有立柱和立柱桩焊接法对接的质量不可靠，泥浆护壁引起的支承力下降，水下混凝土施工质量差等缺陷，以及传统立柱和立柱桩施工周期长、造价高、施工困难等不足，提供一种机械连接的装配式立柱和立柱桩。

为达到上述目的，本专利采用的技术方案是：

所述的一种机械连接的装配式立柱和立柱桩，其立柱是由型钢或型钢组合的格构柱制成；立柱的长度按模数化设置；立柱两端为标准接头；立柱接长采用装配式机械连接；立柱桩是混凝土预制桩或型钢桩；混凝土预制立柱桩的顶部区域预埋有与立柱连接的锚固件；立柱与立柱桩之间采用装配式机械连接；立柱桩的长度按模数化设置；立柱桩接长采用装配式机械连接，每根主筋采用机械连接件对接，混凝土接触面采用高强粘结剂粘结，高强粘结剂施工时为流态，然后硬化为固态。

所述的立柱为H型钢，标准化接头螺孔分布在端部的腹板和两侧翼缘板上，通过连接钢板用螺栓将两段H型钢柱连接在一起。

所述的立柱为钢管的标准化接头为紧贴在钢管内壁的钢板连接件，钢板连接件上分布有螺孔并固定螺母，通过螺栓连接，将上、下两段钢管立柱装配在一起。所述的立柱为钢管的标准化接头为法兰盘连接件，一种是内法兰盘连接件，法兰盘的外径与钢管的外径一致，焊接在钢管的端面上；另一种为外法兰盘连接件，法兰盘的内径与钢管的内径一致，焊接在钢管的端面上；焊接有内法兰盘的上段钢管，设置有安装操作窗；通过法兰盘的螺栓连接，将上、下两段钢管立柱装配在一起。