[发明专利]一种用于钢管混凝土顶升的钢柱内止流装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于钢管混凝土顶升的钢柱内止流装置及其使用方法，包括贴设在钢柱内壁上的止流板，止流板和钢柱内壁设置有润滑密封层，止流板上开设止流板通孔，止流板靠近润滑密封层的一侧上固定有两个定位螺母，定位螺母卡设在钢柱上开设的长圆孔内，定位螺母内拧装有长度大于钢柱壁厚的螺栓杆，螺栓杆通过长圆孔延伸至钢柱外侧，位于钢柱外侧的螺栓杆上还安装有调节螺母，调节螺母的外径大于长圆孔的宽度，通过调节螺母配合螺栓杆将止流板固定在钢柱内壁上以限制止流板的自由滑动。本发明装置简单、操作便捷，成本较低，螺栓杆及调节螺母在顶升完毕后，调节螺母把紧，在补焊长圆孔时，即可卸掉，可重复利用在工程其他部位。

技术领域

本发明涉及钢管混凝土顶升施工技术领域，尤其是涉及一种用于钢管混凝土顶升的钢柱内止流装置及其使用方法。

背景技术

钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件，按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等，钢管混凝土顶升施工工艺是利用混凝土输送泵的泵送压力将自密实混凝土从钢柱底部灌入，直至注满整根钢柱的一种混凝土免振捣施工方法。近年随着我国城市化进程的不断加速，国际地位的不断提升，各类国际性大型会议和商务交流活动纷纷登录我国，全国各地区超大型建筑体应运而生，各地区建设了符合当地战略规划的国际会议中心、国际展览中心、国际体育中心等，对全面提升城市品质具有重大意义。

目前各种超大型国际会议中心、国际展览中心、国际体育中心等主体多采用钢管混凝土结构，众所周知，混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱，而钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构，主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主，被广泛使用于框架结构中(如厂房和高层)。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能，具体表现为以下几个方面：承载力高且延性好抗震性能优越；施工方便使工期大大缩短；有利于钢管的抗火和防火；耐腐蚀性能优于钢结构。

钢管混凝土在顶升施工中，为防止混凝土回流，一般情况下都会在钢柱注浆孔与地泵输送管之间设置止流装置。该种施工方法均是在钢柱之外进行，进而就存在止流装置及前面的连接短管等无法拆除，需等混凝土初凝后，进行拆除，再次利用，并且该种方法耗时耗工，效率低下，复杂繁琐。此专利可有效解决传统工艺带来的问题，能够大幅度降低机械和人工成本、可有力提高施工效率。此装置是一种制作简单，成本较低，安全高效的施工用具。

钢管混凝土顶升施工工艺中，目前传统的施工工艺中均是在设置钢柱注浆孔与地泵输送管之间设置止流阀，一是采用闸板式，原理类似于闸板阀，其主要问题在于闸板阀与钢柱注浆孔之间需要焊接短管，在顶升完毕后，泵车撤离，待到混凝土初凝后，切割短管，同时对切割口进行打磨处理，再焊接封浆孔，闸板阀可利用时效不高，机械闲置时间较长，焊接、切割、打磨、补焊工艺繁琐，人工成本极高；二是采用插楔式，其是在输送钢管上切割出一个条形口，制作厚度与条形口相当的一个钢板楔，当顶升完毕后，使用人工将钢板楔锤击于条形口内，进行封闭，该种施工方法除了闸板式存在的问题以外，还存在使用锤击时钢管断裂的风险，不但对施工人员的安全造成威胁，而且一旦断裂后，浪费混凝土及机械台班。三是采用抱箍式，即使用钢板卷制比钢柱外径大的钢管并开设三通，抱箍使用螺栓紧固，三通上面设置闸板式或插楔式的止流装置，钢柱为矩形时，使用槽钢及角钢等进行紧固，止流装置同圆管。该种施工工艺减少了注浆孔处焊接连接短管以及切割、打磨等工序，但制作可周转利用的抱箍，材料成本及人员成本均较大，使用时，由于抱箍重量过大，需要机械配合安装，同时存在抱箍三通处与注浆孔之间存在缝隙，如密封不好，将持续漏浆，费材费工费时，效率低下，成本高昂。

发明内容