專利名稱：立柱結(jié)構(gòu)及包括該立柱結(jié)構(gòu)的基坑支護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于建筑基坑支護(hù)系統(tǒng)的立柱結(jié)構(gòu)，以及一種包括該立柱結(jié)構(gòu)的建筑基坑支護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛和城鎮(zhèn)一體化進(jìn)程的加快，可利用的土地空間越來越小，為充分利用不可再生的土地資源，建筑物必然向高空和地下發(fā)展。地下鐵路、地下車庫(kù)、地下商場(chǎng)、高層建筑地下室日益增多。在向地下空間開發(fā)利用過程中不可避免的出現(xiàn)深基坑工程，而基坑支護(hù)又是基坑施工中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，在基坑較深或在軟土地區(qū)基坑支護(hù)常采用內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系，在此結(jié)構(gòu)體系中立柱幾乎全部采用型鋼格構(gòu)柱，待地下工程完成后，全部鋼格構(gòu)柱用氣割割成小段拆除然后運(yùn)至廢鐵回收站?，F(xiàn)有技術(shù)中，由于立柱結(jié)構(gòu)形式單一，加工制作中的關(guān)鍵技術(shù)不能突破，只能一次性使用，具體存在如下不足之處:I)、施工周期長(zhǎng):由于采用單一型鋼格構(gòu)柱，制作時(shí)全部由四個(gè)肢柱或兩個(gè)肢柱及很多的綴板焊接完成，所需工序較繁瑣、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、不能滿足工期的要求。2)鋼材浪費(fèi)大:受購(gòu)買原材及立柱長(zhǎng)度的影響，型鋼格構(gòu)柱不可避免需要接長(zhǎng)，目前傳統(tǒng)方法是搭接，即每個(gè)肢柱需要取同原材一樣的一段材料進(jìn)行幫接后再焊接，這樣既浪費(fèi)了鋼材又增加焊接工作量。3)焊接后質(zhì)量得不到保證:型鋼格構(gòu)柱在接長(zhǎng)時(shí)若采用肢柱對(duì)接焊方法，先加工成若干段長(zhǎng)度不同的型鋼格構(gòu)柱，然后再根據(jù)工程需要進(jìn)行肢柱對(duì)接，由于每一段型鋼格構(gòu)柱在制作時(shí)存在偏差再加上焊接變形，在兩段型鋼格構(gòu)柱對(duì)接中存在錯(cuò)邊情況，焊接接頭達(dá)不到工程中的等強(qiáng)要求存在嚴(yán)重的安全隱患。4)立柱結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場(chǎng)須與樓板澆筑在一起，目前沒有即與混凝土樓板連接又與立柱連接的轉(zhuǎn)換工具裝置，立柱不能取出僅限于一次使用。5)建筑主體結(jié)構(gòu)完成后，須拆除支護(hù)體系，在拆除立柱時(shí)，柱內(nèi)的混凝土，碎石及泥漿等填充物不易取出，這樣既增加了拆除運(yùn)輸難度和成本更不利于重復(fù)利用。隨著地下工程越來越多，建筑業(yè)界亟待開發(fā)一種施工方便、確保質(zhì)量、生產(chǎn)高效、實(shí)用性強(qiáng)、可回收利用的立柱結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的是提供一種立柱結(jié)構(gòu)，其至少能夠解決部分上述缺點(diǎn)，促進(jìn)立柱結(jié)構(gòu)的回收利用。在第一方面，本發(fā)明提供了一種立柱結(jié)構(gòu)，用于建筑基坑支護(hù)系統(tǒng)，該立柱結(jié)構(gòu)包括多個(gè)區(qū)段，其中所述 多個(gè)區(qū)段中的至少一些為格構(gòu)柱區(qū)段，且至少兩個(gè)區(qū)段通過端頭構(gòu)件固定連接到一起，所述端頭構(gòu)件包括中央帶有開孔的端頭板、多個(gè)第一肋板和多個(gè)第二肋板，其中所述格構(gòu)柱端部通過焊接連接到所述端頭板，所述第一和第二肋板分別在端頭板的第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)通過焊接將端頭板連接到相應(yīng)格構(gòu)柱區(qū)段。該端頭構(gòu)件的提供使得立柱區(qū)段之間，例如格構(gòu)柱區(qū)段之間的連接變得更加輕松、可靠。具體地，格構(gòu)柱區(qū)段之間的連接不再需要傳統(tǒng)連接方法中繁瑣、耗時(shí)還不可靠的對(duì)接。通過本發(fā)明的端頭構(gòu)件，格構(gòu)柱區(qū)段可以方便可靠地連接到一起。肋板的提供增加了連接的強(qiáng)度和可靠性。此外，本發(fā)明的端頭構(gòu)件還提供了格構(gòu)柱區(qū)段與其它可能區(qū)段(例如鋼管區(qū)段)之間的可靠連接。肋板可以包括焊接到端頭板的第一邊緣以及焊接到格構(gòu)柱區(qū)段側(cè)面的第二邊緣。肋板可以為方形或三角形鋼板。端頭板可以為方形或圓形鋼板。第一和第二肋板可以分別繞相應(yīng)格構(gòu)柱區(qū)段周向間隔開，更優(yōu)選等角度地間隔開。優(yōu)選地，格構(gòu)柱區(qū)段包括多條縱向型鋼，所述肋板對(duì)應(yīng)于型鋼設(shè)置，使得肋板的第二邊緣被焊接到相應(yīng)型鋼的側(cè)面。對(duì)應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種建筑基坑支護(hù)系統(tǒng)，包括如上所述的立柱結(jié)構(gòu)。在第二方面，本發(fā)明提供了一種立柱結(jié)構(gòu)，用于建筑基坑支護(hù)系統(tǒng)，該立柱結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)格構(gòu)柱區(qū)段和至少一個(gè)鋼管區(qū)段，其中所述各格構(gòu)柱區(qū)段和鋼管區(qū)段中的至少兩個(gè)通過端頭構(gòu)件固定連接到一起，所述端頭構(gòu)件包括中央帶有開孔的端頭板、多個(gè)第一肋板和多個(gè)第二肋板，其中所述至少兩個(gè)區(qū)段的端部通過焊接連接到端頭板，其中所述第一和第二肋板分別在端頭板的第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)通過焊接將端頭板連接到相應(yīng)區(qū)段，且所述第一和第二肋板分別繞相應(yīng)區(qū)段周向間隔開。該端頭構(gòu)件的提供使得格構(gòu)柱區(qū)段之間的連接變得更加輕松、可靠，此外還使得能夠?qū)崿F(xiàn)原本不可行的鋼管和格構(gòu)柱之間的可靠連接。肋板可以包括焊接到端頭板的第一邊緣以及焊接到相應(yīng)區(qū)段側(cè)面的第二邊緣。第一和第二肋板可以分別繞相應(yīng)區(qū)段周向間隔開，更優(yōu)選等角度地間隔開。鋼管區(qū)段可以包括套在鋼管內(nèi)部的內(nèi)襯管，以便在拆除立柱結(jié)構(gòu)時(shí)內(nèi)襯管可連同內(nèi)部填充物一起從鋼管拆·除。內(nèi)襯管的提供使得在施工過程中填充到鋼管內(nèi)部的填充物，如混凝土等可以被方便地移除，大大降低了重復(fù)利用鋼管的成本。內(nèi)襯管可以由塑料材料、復(fù)合材料、纖維材料、泡沫材料及其組合中的一種制成。內(nèi)襯管和鋼管之間可以具有隔離層。隔離層包括脫模劑層。該脫模劑層可以為涂覆到內(nèi)襯管外表面和/或鋼管內(nèi)表面的涂層，也可以是脫模劑材料形成的獨(dú)立層。在第三方面，本發(fā)明提供了一種立柱結(jié)構(gòu)，用于建筑基坑支護(hù)系統(tǒng)，該立柱結(jié)構(gòu)在與至少一個(gè)樓層板相交處包括鋼管區(qū)段，所述立柱結(jié)構(gòu)還包括卡接裝置，所述卡接裝置可拆卸地固定連接到鋼管區(qū)段并且包括多個(gè)伸出臂部，所述伸出臂部能被澆注到樓層板中使得卡接裝置，以及由此鋼管區(qū)段固定連接到樓層板。在未提供本發(fā)明的卡接裝置的情況下，由于立柱區(qū)段澆注到樓層板中，在拆除時(shí)立柱區(qū)段必須在樓層板處切斷。加上立柱區(qū)段還需要在與水平支撐構(gòu)件相交處被切斷，使得傳統(tǒng)支護(hù)系統(tǒng)中，立柱被拆除時(shí)需切割為非常零碎的小段，其給重復(fù)利用增加了復(fù)雜性和成本，立柱被拆除之后只能作為廢鐵送到回收站。使用本發(fā)明的卡接裝置，在拆除時(shí)僅需要切斷伸出臂部，然后將卡接裝置從立柱拆除，使得可回收的立柱區(qū)段的單件長(zhǎng)度大大增力口，降低了回收成本，提供了回收效率，使得立柱結(jié)構(gòu)的重復(fù)使用變得可行。優(yōu)選地，卡接裝置包括安裝部，所述安裝部包括通過機(jī)械緊固件連接到一起的多個(gè)安裝區(qū)段，所述多個(gè)區(qū)段通過所述機(jī)械緊固件施加的拉力而卡緊固定在鋼管區(qū)段的周邊上。優(yōu)選地，所述鋼管區(qū)段包括圓形鋼管，所述多個(gè)安裝區(qū)段為多個(gè)弧形區(qū)段，所述機(jī)械緊固件為螺栓緊固件。優(yōu)選地，鋼管區(qū)段包括方形鋼管，所述多個(gè)安裝區(qū)段為線性區(qū)段，所述機(jī)械緊固件為螺栓緊固件。優(yōu)選地，該立柱結(jié)構(gòu)可以包括至少一個(gè)格構(gòu)柱區(qū)段和至少一個(gè)鋼管區(qū)段，其中所述各格構(gòu)柱區(qū)段和鋼管區(qū)段中的至少兩個(gè)通過端頭構(gòu)件固定連接到一起，所述端頭構(gòu)件包括中央帶有開孔的端頭板、多個(gè)第一肋板和多個(gè)第二肋板，其中所述至少兩個(gè)區(qū)段的端部通過焊接連接到端頭板，其中所述第一和第二肋板分別在端頭板的第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)通過焊接將端頭板連接到相應(yīng)區(qū)段。優(yōu)選地，肋板包括焊接到端頭板的第一邊緣以及焊接到格構(gòu)柱區(qū)段側(cè)面的第二邊緣。優(yōu)選地，第一和第二肋板分別繞相應(yīng)格構(gòu)柱區(qū)段周向間隔開。優(yōu)選地，鋼管區(qū)段包括套在鋼管內(nèi)部的內(nèi)襯管，以便在拆除立柱結(jié)構(gòu)時(shí)內(nèi)襯管可連同內(nèi)部填充物一起從鋼管拆除。優(yōu)選地，內(nèi)襯管由塑料材料、復(fù)合材料、纖維材料、泡沫材料及其組合中的一種制成。優(yōu)選地，內(nèi)襯管和鋼管之間具有隔離層。優(yōu)選地，隔離層包括脫模劑層。在第四方面，本發(fā)明提供了一種立柱結(jié)構(gòu)，用于建筑基坑支護(hù)系統(tǒng)，該立柱結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)鋼管區(qū)段，所述鋼管區(qū)段包括套在鋼管內(nèi)部的內(nèi)襯管，以便在拆除立柱結(jié)構(gòu)時(shí)內(nèi)襯管可連同內(nèi)部填充物一起從鋼管拆除。內(nèi)襯管的提供使得在施工過程中填充到鋼管內(nèi)部的填充物，如混凝土等可以被方便地移除，大大降低了重復(fù)利用鋼管的成本。優(yōu)選地，該立柱結(jié)構(gòu)還包括至少一個(gè)格構(gòu)柱區(qū)段，其中所述各格構(gòu)柱區(qū)段和鋼管區(qū)段中的至少兩個(gè)通過端頭構(gòu)件固定連接到一起，所述端頭構(gòu)件包括中央帶有開孔的端頭板、多個(gè)第一肋板和多個(gè)第二肋板，其中所述至少兩個(gè)區(qū)段的端部通過焊接連接到端頭板，其中所述第一和第二肋板分別在端頭板的第一側(cè)和相對(duì)的第二側(cè)通過焊接將端頭板連接到相應(yīng)區(qū)段。優(yōu)選地，肋板包括焊接到端頭板的第一邊緣以及焊接到格構(gòu)柱區(qū)段側(cè)面的第二邊緣。優(yōu)選地，第一和第二肋板分別繞相應(yīng)格構(gòu)柱區(qū)段周向間隔開。優(yōu)選地，內(nèi)襯管設(shè)置有將其可拆卸地保持到鋼管內(nèi)部的保持機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地，保持機(jī)構(gòu)包括位于內(nèi)襯管至少一個(gè)端部附近的凸緣或者位 于內(nèi)襯 管外表面上向外突出的彈性凸起。優(yōu)選地，內(nèi)襯管由塑料材料、復(fù)合材料、纖維材料、泡沫材料及其組合中的一種制成。優(yōu)選地，內(nèi)襯管和鋼管之間具有隔離層。優(yōu)選地，隔離層包括脫模劑層。本發(fā)明的第一方面的特征適用于本發(fā)明的第二至第四方面，反之亦然。


圖1a示出了一種示例格構(gòu)柱10的示意性正視圖，圖1b示出了沿圖1a的A-A線截取的橫截面視圖。圖2是大體示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基坑內(nèi)支撐系統(tǒng)20的部分示意性正視圖。圖3a是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性端頭連接構(gòu)件30的示意性俯視圖，圖3b是示出了已與立柱區(qū)段連接的端頭連接構(gòu)件30的示意性截面圖。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的帶內(nèi)襯管42的鋼管區(qū)段40的示例性剖視圖。圖5a是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的卡接裝置50的示意性截面圖，圖5b是示出了卡接裝置60的另一實(shí)施例的示意性截面圖。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行介紹，在各圖中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同或相似的部件。應(yīng)理解，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“向上”、“向下”等方向性術(shù)語(yǔ)是針對(duì)附圖中所示的方位的描述，這些范圍并不是限制性的。此外，如“豎直”、“立柱”這樣的術(shù)語(yǔ)僅僅是指其方向相對(duì)“水平”而言更加豎直，并不是表示該柱結(jié)構(gòu)一定要完全豎直或直立，而是可以相對(duì)水平面或者地平面不那么豎直或直立，即可以稍微傾斜。一般而言，如果沒有特別說明，本文中的術(shù)語(yǔ)“內(nèi)”、“外”、“內(nèi)側(cè)”、“外側(cè)”是指相對(duì)于立柱的方位，內(nèi)和內(nèi)側(cè)指更靠近或指向立柱的中心的位置或取向，外和外側(cè)指更遠(yuǎn)離立柱的中心的方位或取向。圖1a示出了一種示例格構(gòu)柱10的示意性正視圖，圖1b示出了沿圖1a的A-A線截取的橫截面視圖。參見圖1a和lb，其中示出了一種示例性格構(gòu)柱10的具體結(jié)構(gòu)，其中格構(gòu)柱10為空心構(gòu)件，包括四根角鋼14及與角鋼相連的綴板12。相鄰的角鋼14通過焊接到綴板12而連接到一起。多塊綴板12沿角鋼14長(zhǎng)度方向間隔開，優(yōu)選地等距間隔開，從而形成由相鄰角鋼14和相鄰綴板12限定的通向格構(gòu)柱內(nèi)部的開口。格構(gòu)柱可替代地不采用四根角鋼加綴板的結(jié)構(gòu)，而可以采用兩根型鋼，譬如兩根槽鋼、工字鋼加相應(yīng)綴板都可以用于形成適當(dāng)?shù)母駱?gòu)柱。格構(gòu)柱也可以采用多于兩根的任意數(shù)量的型鋼。格構(gòu)柱不一定必須采用型鋼，也可以采用鋼管代替型鋼。因此，所示具體實(shí)施例介紹的格構(gòu)柱的結(jié)構(gòu)并不是限制性的。綴板12可以相對(duì)于型鋼以任何角度設(shè)置以將型鋼連接到彼此。在具體實(shí)施例中，綴板12的縱向方向水平地設(shè)置，即垂直于角鋼14設(shè)置，而且連接四個(gè)角鋼的綴板每四塊設(shè)置在同一水平高度，使得通向格構(gòu)柱內(nèi)部的開口彼此對(duì)準(zhǔn)，形成貫穿格構(gòu)柱的開口。貫穿格構(gòu)柱的開口至少在立柱與水平支撐構(gòu)件相交處可以允許水平支撐構(gòu)件方便地穿過格構(gòu)柱，并與格構(gòu)柱連接，以便為立柱提供水平方向的支撐。圖2是大體示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基坑內(nèi)支撐系統(tǒng)的部分示意性正視圖。支撐系統(tǒng)包括立柱2。立柱2沿豎直方向延伸，且從下到上分別包括設(shè)置在灌注樁22內(nèi)的第一立柱區(qū)段21、與底板24相交的第二立柱區(qū)段23，以及交替地與樓層板26和水平支撐結(jié)構(gòu)28相交的第三和第四立柱區(qū)段25、27。灌注樁22包括圍繞第一立柱區(qū)段21設(shè)置的鋼筋籠221，并且通過灌注混凝土將鋼筋籠221和第一立柱區(qū)段21與地層穩(wěn)固連結(jié)到一起。底板24設(shè)置在灌注樁22緊上方，且底板24的上表面241提供地下空間內(nèi)最終地下建筑物的最底層地面表面。樓層板26為地下建筑物的各層分隔開，并提供每一層的樓板。水平支撐結(jié)構(gòu)28為基坑提供水平方向的支撐，水平支撐結(jié)構(gòu)28與立柱2在其相交處固定連結(jié)。在施工時(shí)，首先，向下鉆孔到足夠的深度。第二步，將鋼筋籠和立柱下入孔中到適合位置處。第三步，澆注混凝土到孔中以形成樁基。要求樁頂標(biāo)高以下的混凝土強(qiáng)度要滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，一般混凝土具有0.5米至2米的超灌高度(澆注混凝土的高度相對(duì)灌注樁頂面的高度之間的距離)。由此，立柱通過混凝土澆注錨固于灌注樁中。此后，可以在孔內(nèi)填實(shí)粗砂、砼、石灰等材料。在立柱設(shè)置完成之后，可以從上往下開挖，并且按設(shè)計(jì)在固定位置交替布置水平支撐構(gòu)件和樓層板，最后 在坑底澆注底板。施工完成之后，按從下往上的次序?qū)⒘⒅退街螛?gòu)件依次拆除。
還參考附圖2，立柱2由格構(gòu)柱區(qū)段和鋼管區(qū)段連接而成。端頭連接構(gòu)件30被用于將立柱的各區(qū)段相互連接。立柱2與樓層板相交處的區(qū)段為鋼管區(qū)段，且設(shè)置有卡接裝置50，鋼管區(qū)段通過卡接裝置50與相應(yīng)樓層板相連。立柱2與水平支撐構(gòu)件相連的區(qū)段為格構(gòu)柱區(qū)段，格構(gòu)柱區(qū)段的貫穿開口允許水平支撐構(gòu)件更方便地與其相交和連結(jié)。水平支撐構(gòu)件可以是支撐環(huán)梁，可以包括鋼結(jié)構(gòu)和/或混凝土結(jié)構(gòu)。盡管在所示實(shí)施例中立柱2與各樓層板相交處均為鋼管區(qū)段，但這并不是必須的。另一方面，盡管在所示實(shí)施例中立柱2與各樓層板均通過卡接裝置50相連接，這也不是必須的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，立柱可以不是在所有與樓層板相交處都包括鋼管區(qū)段，也可以不是在所有鋼管區(qū)段與樓層板之間都通過根據(jù)本發(fā)明的卡接裝置相連接。圖3a是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性端頭連接構(gòu)件30的示意性俯視圖，圖3b是示出了已與立柱區(qū)段連接的端頭連接構(gòu)件30的示意性截面圖。立柱的各區(qū)段通過端頭連接構(gòu)件30固定連接到一起。如圖所示，端頭連接構(gòu)件30包括端頭板32和肋板34。端頭板32可以為外周大于被連接區(qū)段的外周的任何形狀。此處的外周更大是指端頭板32連接到該被連接的區(qū)段時(shí)，端頭板的外周包圍被連接區(qū)段的外周。端頭板32上具有幾何形開孔36。該開孔36小于被連接區(qū)段的內(nèi)表面所限定的區(qū)域，也就是說，當(dāng)端頭板連接到被連接區(qū)段時(shí)該開孔被容納在被連接區(qū)段的內(nèi)表面的內(nèi)側(cè)。在所選實(shí)施例中開孔的形狀為圓孔形，但是開孔可以為任何適當(dāng)?shù)男螤睢ＰЧ?，?yōu)選立柱的整個(gè)端部與端頭板的實(shí)心部分(非開孔部分)接觸。在所示實(shí)施例中，端頭板為對(duì)應(yīng)于鋼管形狀的方形或圓鋼板。端頭板厚度可以在6mm-40mm范圍內(nèi)，在所示實(shí)施例中為10mm。肋板34厚度為可以在6mm-20mm范圍內(nèi)，在所示實(shí)施例中為10mm。被連接區(qū)段(鋼管或型鋼格構(gòu)部件的柱肢)的端部通過焊接直接連接到端頭板32。肋板34可通過焊接將端頭板與被連接區(qū)段(鋼管或型鋼格構(gòu)部件的柱肢)附加地連接在一起。肋板幾何形狀可以為方形或三角形，在所示實(shí)施例中為三角形。肋板可以為任何適當(dāng)?shù)男螤睿灰湟粭l邊能夠焊接到端頭板，而另一條邊能夠焊接到被連接區(qū)段的側(cè)表面上。圖4是示出了 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的帶內(nèi)襯管42的鋼管區(qū)段40的示例性剖視圖。鋼管區(qū)段40和內(nèi)襯管42之間設(shè)置有隔離劑44。內(nèi)襯管42截面形狀優(yōu)選為與鋼管40相適合的圓形或方形。也就是說，當(dāng)鋼管為圓形鋼管時(shí)，內(nèi)襯管42相應(yīng)地為圓形，而當(dāng)鋼管是方形鋼管時(shí)，內(nèi)襯管42相應(yīng)地為方形。內(nèi)襯管的外壁與鋼管部件的內(nèi)壁之間留有一定間隙。該間隙優(yōu)選在范圍內(nèi)。例如，當(dāng)鋼管為圓形時(shí)，內(nèi)襯管42的外徑略小于鋼管40的內(nèi)徑，以便內(nèi)襯管42能夠容易地插入到鋼管中。該間隙內(nèi)部可以填充有隔離劑層，防止內(nèi)襯管42外表面粘結(jié)到鋼管。該隔離層可以是脫模劑，脫模劑可以是蠟(例如植物石蠟、動(dòng)物石蠟、合成石蠟、微晶石蠟、聚乙烯蠟)或粉末脫模劑(例如滑石、云母、陶土、白粘土等)。在這種情況下隔離劑層可以為獨(dú)立于內(nèi)襯板和鋼管并在使用中設(shè)置在兩者之間的隔離劑層。然而，申請(qǐng)人在研究中發(fā)現(xiàn)最有利的是采用混凝土脫模劑，涂抹在施工周內(nèi)襯管外表面上或鋼管內(nèi)表面上，以使混凝土澆注后內(nèi)襯管不致于由于混凝土粘結(jié)到鋼管內(nèi)表面而不易拆除。因此，該隔離劑層也可以是涂覆到內(nèi)襯板外表面和/或鋼管內(nèi)表面上的隔離涂層，譬如如上所述的混凝土脫模劑涂層。內(nèi)襯管設(shè)置有將其可拆卸地保持到鋼管的結(jié)構(gòu)，譬如內(nèi)襯管在一端或兩端設(shè)置有凸緣，在安裝時(shí)使凸緣稍微變形而裝入鋼管中，安裝到位之后凸緣恢復(fù)原位從而將內(nèi)襯管保持到鋼管。凸緣的設(shè)置還有利于形成容置隔離劑的空間，以將隔離劑保持在由凸緣、內(nèi)襯管和鋼管所限定的空隙內(nèi)。端頭構(gòu)件的端頭板延伸到鋼管內(nèi)側(cè)的部分也可以被用來保持內(nèi)襯管，該端頭構(gòu)件用于將鋼管區(qū)段連接到立柱的其他區(qū)段。替代地，內(nèi)襯管可以設(shè)置有至少一個(gè)徑向向外的彈性凸起，該彈性凸起在內(nèi)襯管插入鋼管時(shí)，在鋼管內(nèi)表面的作用下彈性變形而利用局部摩擦配合將內(nèi)襯管保持在位?？傊?，保持結(jié)構(gòu)可以是任何可以設(shè)想到的結(jié)構(gòu)，只要它能夠?qū)?nèi)襯管保持在鋼管內(nèi)，并且在使用完畢之后可以允許內(nèi)襯管被容易地從鋼管拆除，以便鋼管的重復(fù)利用。內(nèi)襯管可以采用任何材料制成。在研究中，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)采用具有高膨脹性的材料可以更好地防止內(nèi)襯管在灌漿和裝填混泥土過程中由于內(nèi)部容納的物質(zhì)膨脹而導(dǎo)致破裂。因此，內(nèi)襯管的材料優(yōu)選可以為塑料材料，特別是熱塑性材料、復(fù)合材料、纖維材料、泡沫材料等及其組合中的任一種。內(nèi)襯管42的壁厚可以在lmm-20mm范圍內(nèi)。圖5a是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的卡接裝置50的示意性截面圖，圖5b是示出了卡接裝置60的另一實(shí)施例的示意性截面圖?？ń友b置50、60可以可拆卸地固定連接到鋼管外周，并具有多個(gè)伸出臂部，用于澆注到樓層板中使得卡接裝置與樓層板固定連接。具體地，參見圖5a，卡接裝置50包括第一細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件52和第二細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件54。第一和第二細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件52，54貼合方形鋼管的相對(duì)兩側(cè)面，并通過多個(gè)螺栓緊固地連接到一起。具體地，第一和第二細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件52，54分別包括對(duì)應(yīng)的開孔，螺栓穿過這些開孔并施加夾緊力以使得第一和第二細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件52，54分別夾緊到所述相對(duì)兩個(gè)側(cè)面。第一和第二細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件52，54的兩端超出鋼管區(qū)段的外周向外延伸，形成相應(yīng)的四個(gè)伸出臂部56。由此，當(dāng)緊固到鋼管上時(shí)，第一和第二細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件52，54的各端部可以被澆注在樓層板中，從而將鋼管區(qū)段固接到樓層板。在所示實(shí)施例中，卡接裝置50還包括第三和第四細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，其與第一和第二細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件52，54相同，但是夾緊并固定到方形鋼管的另兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面。第三和第四細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件設(shè)置為與第一和第二細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件52，54相鄰。也就是說，第三和第四細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件取向?yàn)榕c第一和第二細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件52，54大體正交，并且通過螺栓夾緊到該另兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面。所示實(shí)施例中，卡接裝置50包括第一、第二、第三和第四細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，但這并不是必須的，卡接裝置可以只包括兩個(gè)(第一和第二或第三和第四)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，從而其只具有四個(gè)伸出臂部，或者可以包括更多個(gè)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件。參見圖5b，卡接裝置60用于可拆卸地緊固到圓形鋼管，且包括第一弧形區(qū)段62和第二弧形區(qū)段64。第一和第二弧形區(qū)段62，64設(shè)置在圓形鋼管的外周上，并且通過螺栓施加的夾緊力而夾緊到圓形鋼管。具體地，第一和第二弧形區(qū)段62，64兩端分別包括對(duì)準(zhǔn)的穿孔，其中螺栓穿過這些孔將第一和第二弧形區(qū)段62，64連接并拉向彼此，從而施加夾緊力將第一和第二弧形區(qū)段62，64夾緊到圓形鋼管上?？ń友b置60還包括多個(gè)伸出臂部66，其連接到第一和第二弧形區(qū)段62，64并從其向外伸出。伸出臂部66可以通過焊接、鉚接、機(jī)械緊固件(例如螺紋連接等)等方式固定連接到第一和第二弧形區(qū)段62，64。同樣地，伸出臂部66可被澆注在樓層板中，從而將鋼管區(qū)段固接到樓層板。
盡管本文示出了各具體的實(shí)施方式，但它們并不是限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的構(gòu)思之下想到實(shí)施本發(fā)明的各種替換方式或修改。例如，卡接裝置并不局限于上述的兩種具體的形式，只要卡接裝置能夠可拆卸地連接到鋼管區(qū)段，并且提供向外伸出以澆注到樓層板中的臂部。各特征描述于不同實(shí)施例中并不表示它們不能被結(jié)合，各實(shí)施例中的各個(gè)特征可 以彼此組合到一起實(shí)施，以實(shí)現(xiàn)更有利的效果。
權(quán)利要求
1.一種立柱結(jié)構(gòu)，用于建筑基坑支護(hù)系統(tǒng)，該立柱結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)鋼管區(qū)段，所述鋼管區(qū)段包括套在鋼管內(nèi)部的內(nèi)襯管，以便在拆除立柱結(jié)構(gòu)時(shí)內(nèi)襯管可連同內(nèi)部填充物一起從鋼管拆除。
2.如權(quán)利要求1所述的立柱結(jié)構(gòu)，其中，所述內(nèi)襯管設(shè)置有將其可拆卸地保持到鋼管內(nèi)部的保持機(jī)構(gòu)，所述保持機(jī)構(gòu)包括位于內(nèi)襯管至少一個(gè)端部附近的凸緣或者位于內(nèi)襯管外表面上向外突出的彈性凸起。
3.如權(quán)利要求1所述的立柱結(jié)構(gòu)，其中，所述內(nèi)襯管由塑料材料、復(fù)合材料、纖維材料、泡沫材料及其組合中的一種制成。
4.如權(quán)利要求1所述的立柱結(jié)構(gòu)，其中，該立柱結(jié)構(gòu)在與至少一個(gè)樓層板相交處包括鋼管區(qū)段，所述立柱結(jié)構(gòu)還包括卡接裝置，所述卡接裝置可拆卸地固定連接到鋼管區(qū)段并且包括多個(gè)伸出臂部，所述伸出臂部能被澆注到樓層板中使得卡接裝置，以及由此鋼管區(qū)段固定連接到樓層板。
5.如權(quán)利要求1所述的立柱結(jié)構(gòu)，其中，所述卡接裝置包括安裝部，所述安裝部包括通過機(jī)械緊固件連接到一起的多個(gè)安裝區(qū)段，所述多個(gè)區(qū)段通過所述機(jī)械緊固件施加的拉力而卡緊固定在鋼管區(qū)段的周邊上。
6.如權(quán)利要求5所述的立柱結(jié)構(gòu)，其中，所述鋼管區(qū)段包括圓形鋼管，所述多個(gè)安裝區(qū)段為多個(gè)弧形區(qū)段，所述機(jī)械緊固件為螺栓緊固件。
7.如權(quán)利要求5所述的立柱結(jié)構(gòu)，其中，所述鋼管區(qū)段包括方形鋼管，所述多個(gè)安裝區(qū)段為線性區(qū)段，所述機(jī)械緊固件為螺栓緊固件。
8.一種建筑基坑支護(hù)系統(tǒng)，包括如上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的立柱結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種立柱結(jié)構(gòu)，用于建筑基坑支護(hù)系統(tǒng)，該立柱結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)鋼管區(qū)段，所述鋼管區(qū)段包括套在鋼管內(nèi)部的內(nèi)襯管，以便在拆除立柱結(jié)構(gòu)時(shí)內(nèi)襯管可連同內(nèi)部填充物一起從鋼管拆除。內(nèi)襯管的提供使得在施工過程中填充到鋼管內(nèi)部的填充物，如混凝土等可以被方便地移除，大大降低了重復(fù)利用鋼管的成本。
文檔編號(hào)E02D17/02GK103233475SQ201310165228
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月8日
發(fā)明者周正海, 梁書新, 羅峰 申請(qǐng)人:周正海, 梁書新