本发明涉及建筑施工,特别涉及用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点及其安装方法。
背景技术:
1、伴随基坑工程、暗挖隧道与坑洞、桥梁及建筑领域工程的逐渐增多,目前对于首道撑一般采用钢筋混凝土撑或者钢支撑,对于南方软土基坑地连墙会产生向坑外的位移,首道往往采用钢筋混凝土撑。实践证明钢筋混凝土撑就是一个锁口结构,具有很好的抗拉性能和抗压性能,但是钢筋混凝土撑重量和体积均较大,施工相对复杂,混凝土凝固时间相对较长。
2、而钢支撑常用的钢楔式节点的抗拉性能相对较弱,整体性差、承载力弱、刚度与稳定性均不足,且不可调节高度,灵活性较差,且受力不均衡,对于既能抗压又能抗拉的活络端节点,采用常用的钢楔式节点和钢支撑连接显然不能满足要求。
3、中国专利cn 113944168 a公开了一种用于装配式内支撑的丝杠式活络接头,该活络接头包括活动组件、固定 组件和锁定组件。活动组件与固定组件通过扇环形板互相嵌套,二者可以同轴相对滑动。锁定组件设置在活动组件的丝杠上。锁定组件与固定组件的接触面分别设置了锯齿状碟片。然而该专利在实施的过程中存在以下缺陷:
4、(1)该方案通过以上构件的相互配合,可以做到轴心受压,且抗压性能较好,但由于各部位都是刚性连接,无法做到充分的抗拉,在力量过大时,具有侧翻的风险。
5、(2)其圆台形螺母体积较大,自重较大,且其上设置的旋转手柄由于转动空间不足,使得圆台形螺母体在丝杠上移动较为困难,使用不便利。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点及其安装方法,用以解决现有技术的上述问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点,包括:顶部丝杠,顶部丝杠包括端板,端板为圆形板,其中部设置有丝杠,丝杠和端板之间设置有多个端板加劲肋,端板上设置有多个端板螺栓孔,端板螺栓孔按60°方位角均匀布设在端板上;圆桶形螺母,其穿设在丝杠上,其上设置有多个旋转手柄;固定底座,其包括顶部法兰盘,顶部法兰盘为圆形板,且与端板等大,顶部法兰盘中部设置有与丝杠直径等大的法兰盘圆孔,顶部法兰盘一侧设置有内部钢管和外部钢管,内部钢管直径和法兰盘圆孔的直径相等,内部钢管的外侧设置有外部钢管,内部钢管和外部钢管远离顶部法兰盘的一端设置有底部法兰盘,底部法兰盘、顶部法兰盘和外部钢管上设置有法兰盘加劲肋,丝杠远离端板的一端穿入法兰盘和内部钢管中;高脚螺栓,多根高脚螺栓将端板和顶部法兰盘螺栓连接。
3、在一优选实施方案中,丝杠上设置有螺纹,圆桶形螺母上设置的旋转手柄为圆柱体,旋转手柄按方位角90°焊接在圆桶形螺母周围,圆桶形螺母与顶部法兰盘之间的丝杠上穿设有垫片,垫片为圆形,其外径与圆桶形螺母的外径等大。
4、在一优选实施方案中,端板加劲肋为中空的钢板,且多个端板加劲肋对称设置。
5、在一优选实施方案中,高脚螺栓一端设置有螺帽,螺帽为圆柱体,其设置在端板螺栓孔内,螺帽的体积与端板螺栓孔的体积等大,螺帽的顶部与端板远离丝杠的一侧齐平,螺帽下方的螺杆上设置有小螺母,小螺母与端板抵接;高脚螺栓的另一端穿过顶部法兰盘螺栓孔,高脚螺栓上且位于顶部法兰盘远离端板的一侧上设置有小螺母,小螺母与顶部法兰盘抵接;高脚螺栓的中部设置有小螺母。
6、在一优选实施方案中,端板加劲肋一端与端板连接,另一端与丝杠连接,端板螺栓孔设置在两个端板加劲肋之间,丝杠与端板加劲肋连接的部分不设置螺纹。
7、在一优选实施方案中,法兰盘加劲肋为等腰三角形,其一个直角边与底部法兰盘固定连接,另一个直角边与外部钢管固定连接,法兰盘加劲肋按方位角30°均匀分布设置有12块。
8、在一优选实施方案中,底部法兰盘上设置有多个底部法兰盘螺栓孔,且底部法兰盘螺栓孔设置在两个法兰盘加劲肋之间。
9、在一优选实施方案中,外部钢管的直径大于内部钢管的直径,外部钢管的直径小于顶部法兰盘的直径,底部法兰盘的直径大于顶部法兰盘的直径。
10、本发明还公开了用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点的安装方法,包括如下步骤:
11、s1、在端板上开设多个端板螺栓孔,端板螺栓孔按方位角60°排布,在每两个端板螺栓孔之间设置端板加劲肋,端板加劲肋与端板和丝杠固定连接;
12、s2、将圆桶形螺母穿设在丝杠上,在圆桶形螺母上设置旋转手柄,之后将垫片穿设在丝杠上;
13、s3、在顶部法兰盘上开设顶部法兰盘螺栓孔,顶部法兰盘螺栓孔布置方案与端板一致,顶部法兰盘和底部法兰盘采用内部钢管和外部钢管焊接,内部钢管和外部钢管同轴心,在顶部法兰盘、外部钢管和底部法兰盘上均匀设置多个法兰盘加劲肋,每两个法兰盘加劲肋之间设置有底部法兰盘螺栓孔,底部法兰盘螺栓孔布置方式与所采用的钢支撑法兰盘一致;
14、s4、将丝杠与圆桶形螺母和垫片组装,高脚螺栓穿过端板螺栓孔和顶部法兰盘螺栓孔,并拧紧小螺母,丝杠穿入固定底座内部,使整个活络节点处于最短状态;
15、s5、将组装好的活络节点运输到现场与钢支撑短接段进行连接,将连接好的钢支撑吊装入基坑内部,两端搭放在地连墙的预埋托盘上,活络节点端板与地连墙的预埋钢板进行焊接。
16、在一优选实施方案中,在固定底座的底部法兰盘上焊接两个千斤顶托盘,两托盘对称放置,将液压千斤顶置于托盘内部,施加预紧力,液压千斤顶分三级施加轴向预应力,每施加一级都对圆桶形螺母和高脚螺栓进行紧固,保证圆桶形螺母和固定底座接触面贴合,达到预加轴力要求后,维持油表压力,此时,通过旋转手柄旋转圆桶形螺母,使圆桶形螺母向靠近固定底座的方向移动,直至垫片与顶部法兰盘密贴,且圆桶形螺母无法回缩,进一步拧紧高脚螺栓上的小螺母,将顶部丝杠和固定底座进行锁定,此时活络接头架设完成。
17、与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:
18、1、本发明通过在端板和顶部法兰盘上按60°方位角均匀布设六个螺栓孔,保证在节点产生拉力时端板承受均布拉力荷载,且螺帽的顶部与端板螺栓孔远离丝杠的一侧齐平设置,可实现端板与连墙预埋钢板焊接时,端板面没有突出螺帽,保证焊接效果。
19、2、本发明通过将顶部丝杠、圆桶形螺母、内部钢管、外部钢管、顶部法兰盘、底部法兰盘同轴设置,可使活络节点轴心受压。
20、3、本发明通过在圆桶形螺母上设置旋转手柄,使圆桶形螺母移动到丝杠任意位置,完成对活络节点的锁定和解除锁定,保证在一定范围内活络节点的伸长量是任意的,旋转手柄按90°均匀分布,所留间距够大,方便旋转圆桶形螺母。
21、4、本发明的主要受压部件是顶部丝杠和圆桶形螺母和固定底座,主要受拉部件是高脚螺栓、顶部丝杠的端板和固定底座上部法兰盘,部件设置简单且受力明确合理。
1.用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点,其特征在于,所述丝杠(2)上设置有螺纹,所述圆桶形螺母(5)上设置的旋转手柄(7)为圆柱体,旋转手柄按方位角90°焊接在圆桶形螺母(5)周围,所述圆桶形螺母(5)与顶部法兰盘(11)之间的丝杠(2)上穿设有垫片(8),所述垫片(8)为圆形,其外径与圆桶形螺母(5)的外径等大。
3.根据权利要求1所述的用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点,其特征在于,所述端板加劲肋(4)为中空的钢板,且多个端板加劲肋(4)对称设置。
4.根据权利要求3所述的用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点,其特征在于,所述高脚螺栓(6)一端设置有螺帽(10),所述螺帽(10)为圆柱体,其设置在端板螺栓孔(3)内,所述螺帽(10)的体积与端板螺栓孔(3)的体积等大,螺帽(10)的顶部与端板远离丝杠(2)的一侧齐平;
5.根据权利要求4所述的用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点,其特征在于,所述端板加劲肋(4)一端与端板(1)连接,另一端与丝杠(2)连接,所述端板螺栓孔(3)设置在两个端板加劲肋(4)之间,所述丝杠(2)与端板加劲肋(4)连接的部分不设置螺纹。
6.根据权利要求5所述的用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点,其特征在于,所述法兰盘加劲肋(15)为等腰三角形,其一个直角边与底部法兰盘(12)固定连接,另一个直角边与外部钢管(14)固定连接,所述法兰盘加劲肋(15)按方位角30°均匀分布设置有12块。
7.根据权利要求6所述的用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点,其特征在于,所述底部法兰盘(12)上设置有多个底部法兰盘螺栓孔(13),且底部法兰盘螺栓孔(13)设置在两个所述法兰盘加劲肋(15)之间。
8.根据权利要求7所述的用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点,其特征在于,所述外部钢管(14)的直径大于内部钢管(16)的直径,所述外部钢管(14)的直径小于顶部法兰盘(11)的直径,所述底部法兰盘(12)的直径大于顶部法兰盘(11)的直径。
9.一种如权利要求1-8中任一项权利要求所述的用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点的安装方法,其特征在于:包括如下步骤:
10.根据权利要求9所述的用于装配式内支撑的高脚螺栓-活络节点的安装方法,其特征在于,在固定底座的底部法兰盘(12)上焊接两个千斤顶托盘,两托盘对称放置,将液压千斤顶置于托盘内部,施加预紧力,液压千斤顶分三级施加轴向预应力,每施加一级都对圆桶形螺母(5)和高脚螺栓(6)进行紧固,保证圆桶形螺母(5)和固定底座接触面贴合,达到预加轴力要求后,维持油表压力,此时,通过旋转手柄(7)旋转圆桶形螺母(5),使圆桶形螺母(5)向靠近固定底座的方向移动,直至垫片(8)与顶部法兰盘(11)密贴,且圆桶形螺母(5)无法回缩,进一步拧紧高脚螺栓(6)上的小螺母,将顶部丝杠和固定底座进行锁定,此时活络接头架设完成。