[发明专利]一种支撑和栈桥荷载下组合式钢管竖向支承结构

说明书

本发明属于一种建筑施工地下结构领域的一种支撑和栈桥荷载下组合式钢管竖向支承结构。技术方案为：钢筋混凝土立柱桩位于基础底板以下；空心钢管立柱的底部锚入钢筋混凝土立柱桩内；空心钢管立柱顶端与第一道钢筋混凝土支撑梁的连接处设置钢筋混凝土牛腿和顶部加劲钢牛腿；顶部加劲钢牛腿设置在环形的钢筋混凝土牛腿内；空心钢管立柱与各道中间层水平支撑连接处设置环牛腿；空心钢管立柱在基础底板的上部主筋处和下部主筋处分别设置底部加劲钢牛腿。基坑开挖期间可承受上部栈桥荷载、混凝土支撑梁荷载等重荷载，基坑施工完毕后基础底板以上钢管立柱可回收再利用，最大限度的节能减排，绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种建筑施工地下结构领域，特别涉及一种支撑和栈桥荷载下组合式钢管竖向支承结构。

背景技术

随着建筑工业化技术的发展，建筑结构构件预制化正在迅速发展和推广。而在深大基坑工程中内部架设水平支撑的工程，跨度较大处一般都需要设置竖向支承系统，用以承受混凝土支撑或者钢支撑杆件的自重等荷载。基坑的竖向支承系统常采用钢立柱插入立柱桩桩基的形式，与主体结构竖向构件不同，立柱需要在基坑开挖前置入立柱桩桩孔中，并在基坑开挖阶段逐层与水平支撑构件完成连接。竖向支承结构的形式和设计受上部荷载控制，一般按轴心/偏心受压构件进行设计计算。

为方便土方开挖施工，深基坑中通常结合第一道钢筋混凝土支撑布置一定数量的挖土平台和运土栈桥。而栈桥荷载通常较大，这就需要竖向支承结构能提供足够的承载能力。通常立柱采用较大截面的钢格构柱或钢管混凝土立柱，工程费用较高。并且，当上部荷载增大到一定程度，钢格构柱不再适用。当然而作为临时结构，立柱仅供地下结构施工阶段使用，水平支撑拆除完毕后需拆除，前述钢格构柱、钢管混凝土立柱的回收利用难度大，这在一定程度上造成了较大的浪费，不满足节能环保的要求。因水平内支撑受力较大且随着基坑变形的不均匀分布而差异较大，为确保立柱与支撑足强度连接，通常在钢管立柱中浇筑高强混凝土以确保其满足压弯承载力满足要求。而灌注了高强混凝土的钢管凿除难度大，费工费时，难以回收利用，且增加立柱桩的荷载需额外增加立柱桩桩长，有悖于节能环保的绿色建筑倡导。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种支撑和栈桥荷载下组合式钢管竖向支承结构。基坑开挖期间可承受上部栈桥荷载、混凝土支撑梁荷载等重荷载，基坑施工完毕后基础底板以上钢管立柱可回收再利用，最大限度的节能减排，绿色环保。

本发明的技术方案为：一种支撑和栈桥荷载下组合式钢管竖向支承结构，钢筋混凝土立柱桩位于基础底板以下；空心钢管立柱的底部锚入钢筋混凝土立柱桩内；空心钢管立柱顶端与第一道钢筋混凝土支撑梁的连接处设置钢筋混凝土牛腿和顶部加劲钢牛腿；顶部加劲钢牛腿设置在环形的钢筋混凝土牛腿内；空心钢管立柱与各道中间层水平支撑连接处设置环牛腿；空心钢管立柱在基础底板的上部主筋处和下部主筋处分别设置底部加劲钢牛腿。

基于上述技术特征：顶部加劲钢牛腿包括封头圆板、第一牛腿加劲肋和第一弧形钢板互相焊接；封头圆板设置在空心钢管立柱的顶端，第一弧形钢板贴空心钢管立柱的外壁焊接，第一牛腿加劲肋均布在第一弧形钢板的外侧。

基于上述技术特征：封头圆板的上部设置第一抗剪连接件，第一抗剪连接件插入第一道钢筋混凝土支撑梁内。

基于上述技术特征：第一牛腿加劲肋的下部设置第二抗剪连接件，第二抗剪连接件从钢筋混凝土牛腿的底部斜向插入第一道钢筋混凝土支撑梁内。

基于上述技术特征：环牛腿包括环板、第二牛腿加劲肋和第二弧形钢板互相焊接；环板绕空心钢管立柱外壁水平布置，分别布置在中间层水平支撑梁的上下梁主筋处；第二弧形钢板在中间层水平支撑高度范围内，且贴空心钢管立柱的外壁焊接，第二牛腿加劲肋均布在第二弧形钢板的外侧。

基于上述技术特征：第二弧形钢板上设置抗剪栓钉或抗剪环。