一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置的制作方法

1.本实用新型属于建筑设备领域，具体而言，涉及一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置。


背景技术：

2.钢支撑作为装配式结构，重量轻、易吊装、工厂制作品控水平高、施工速度高效、拆除容易可回收、经济性高，应用较为广泛。但是，基坑工程钢支撑结构存在一些局部弱化问题及若干因素对其承载能力与安全性造成了不同程度的影响。例如：
3.1、传统钢支撑采用千斤顶进行调节钢支撑活络端的长度，并用钢锲块进行限位，由于接触面积较小，且钢锲块易滑动脱落，容易造成结构整体性差、结构松散、钢锲点接触受力且塑性区受压、钢锲块横截面突变、活动端横截面很小、抗弯能力差以及现场制作式不固定，容易被破坏，成为工程事故中的风险点。
4.2、传统钢支撑活络端局部受力面积较小，主要受力构件为钢锲块，受力较集中，应力较大，整个钢支撑结构其余部分未被有效利用，也导致了钢锲式活络端为这一装配式结构中的局部薄弱环节。
5.3、基坑工程需要用到钢支撑结构的一般都为危险性较大或者超过一定规模的危险性较大工程，一旦钢支撑受到破坏，将导致整个基坑垮塌，后果严重。
6.鉴于此，本实用新型提供一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置及其施工方法。


技术实现要素：

7.为解决上述问题，本实用新型提供一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，其具有受力均匀、承载力较好、抗扭转性能好、刚度大且稳定性高以及整体性好的特点。
8.本实用新型通过下述技术方案实现：
9.一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，包括左端板、夹板、左千斤顶托盘、右千斤顶托盘、锥锲座、右端板以及钢支撑短接段，所述左千斤顶托盘和右千斤顶托盘均设置有两个，所述左千斤顶托盘左端板固定连接，所述右千斤顶托盘与所述右端板固定连接，所述左千斤顶托盘和右千斤顶托盘相对设置，所述左千斤顶托板和右千斤顶托盘均为半圆形形状，所述左端板后方设置有夹板固定板，所述夹板固定板上设置有光滑圆杆，所述夹板与所述光滑圆杆滑动连接，所述夹板由上夹板和下夹板构成，所述上夹板和下夹板均包括凹型槽和翼缘，所述凹型槽和翼缘的外侧设置有加劲肋，所述翼缘上设置有孔洞，所述孔洞内设置有高强螺栓，所述高强螺栓与所述翼缘之间设置有垫块，所述上夹板和下夹板形成夹角并通过高强螺栓锁紧，所述锥锲座与所述右端板固定连接，所述锥锲座与所述钢支撑短接段固定连接，所述锥锲座的形状为等腰梯形，所述锥锲座与所述凹型槽活动嵌合，通过所述夹板内形成的凹型槽与锥锲座嵌套后进行夹紧，进而承受与传递钢支撑短接段的轴力。
10.作为一种优选的技术方案，所述左端板的长度为500mm-800mm，宽度为300mm-500mm，厚度为15mm-30mm；所述右端板的长度为440mm-740mm，宽度为300mm-480mm，厚度为
15mm-30mm。
11.作为一种优选的技术方案，所述左千斤顶托盘的厚度为4mm-10mm，长度为150mm-300mm，半圆形直径为150mm-300mm；所述右千斤顶托盘的厚度为4mm-10mm，长度为150mm-300mm，半圆形直径为154mm-310mm。
12.作为一种优选的技术方案，所述高强螺栓的长度为200mm-280mm，直径为20mm-36mm。
13.作为一种优选的技术方案，所述光滑圆杆的长度为200mm-280mm，直径为18mm-30mm。
14.作为一种优选的技术方案，所述垫块的长度为40mm-60mm，宽度为35mm-50mm，厚度为10mm，斜截面倾斜角度为70
°‑
80
°
。
15.作为一种优选的技术方案，所述夹板固定板的形状为长方体，该夹板固定块的长度为130mm-320mm，宽度为40mm-80mm，厚度为20mm-30mm。
16.作为一种优选的技术方案，所述上夹板和下夹板的中部形成所述凹型槽，所述凹型槽的截面宽度为50mm-200mm，深度为20mm-30mm，该凹型槽的厚度为20mm-30mm，所述凹型槽两侧的翼缘厚度为20mm-30mm，所述孔洞的直径为12mm-30mm，所述加劲肋的厚度为4mm-10mm。
17.作为一种优选的技术方案，所述锥锲座为四棱台，竖直截面形状为等腰梯形，该锥锲座的上底宽为40mm-120mm，下底宽为200mm-320mm，该锥锲座的厚度为50mm-200mm。
18.一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置的施工方法，
19.该施工方法包括以下步骤，
20.步骤1：锥锲座侧制作：锥锲座用q390钢材采用铸造工艺进行制作，采用厚度为80mm的钢板切割成侧面为等腰梯形的形状，上底宽度为120mm，下底宽度为280mm，焊接在右端板正中心上；右千斤顶托盘采用5mm的钢管切割成半圆形形状，长度为300mm，然后将制作好的右千斤顶托盘在锥锲座两侧对称焊接在右端板上；
21.步骤2：夹板侧制作：夹板用q390钢材采用铸造工艺进行制造，上夹板和下夹板的夹角为166
°
，上夹板和下夹板的中间为凹槽型，凹型槽截面宽度为80mm，深度为30mm，厚度为20mm，然后在上夹板和下夹板凹型槽两翼缘上分别开设四个孔洞，孔洞直径为16mm，并在每侧两个孔洞之间焊接加劲肋，加劲肋厚度为6mm，加劲肋垂直焊接在凹型槽外壁和翼缘上；在下部两翼缘上分别开设一个孔洞，在下部凹型槽中间开设一个孔洞，孔洞大小均为20mm；
22.步骤3：高强螺栓、光滑圆杆和垫块的制作：夹板上部高强螺栓采用10.9级m16高强度螺栓制作，长度分别为210mm、240mm、270mm、300mm，光滑圆杆采用q345制作，长度为245mm；垫块平面尺寸为40mm*35mm，最小厚度为10mm，最大厚度为20.72mm，斜侧面倾斜角度为75
°
，在垫板中间开设直径20mm的孔洞；
23.步骤4：锥锲座侧与夹板侧组装：将锥锲座嵌套入上夹板和下夹板中，使整个活络端头处于最短的状态，靠近左端板侧的高强螺栓长度为210mm，靠近右端板的高强度螺栓长度为300mm，分别用不同长度的高强度螺栓将上夹板和下夹板与锥锲座进行连接并拧紧螺母；
24.步骤5：将组装好的的活络端头运输到现场，右端板与钢支撑短接段进行同心焊
接，再将钢管支撑与钢支撑短接段进行法兰连接形成一个整体；
25.步骤6：将钢支撑整体吊装入坑就位，两端搭放在围檩上的预埋托盘上，固定端通围檩密贴，活络端头一端同围檩留有缝隙，用于对活络端头施加预应力调节长度；
26.步骤7：将液压千斤顶放置于左千斤顶托盘和右千斤顶托盘上，液压千斤顶伸长，支顶活路端头伸长，直至端板与围檩的缝隙消除，要求整个伸长过程不能一次迅速完成，而要均匀缓慢，且分2-3次完成，每次伸长后，随之拧四支高强螺栓，因为还未加载轴向预应力，因此高强螺栓拧至夹板与锥楔座接触面密贴即可；
27.步骤8：填满了端板与围檩缝隙后，继续将液压千斤顶加压，分三级施加轴向预应力，每加一级都要对所有高强螺栓紧固一遍，保证夹板与锥楔座接触面的密贴。达到了预加轴力的要求，停止加压并维持油表压力，对活络端头高强螺栓逐个紧固至拧紧力矩，使夹板同锥楔座夹紧密贴，最后撤掉千斤顶，使活络端头处于正常工作状态。
28.有益效果：
29.一、本实用新型避免了传统钢支撑活络端头应力集中，将应力充分分配到夹板与锥锲座相接触的斜接面，将“点”接触受力转换为面接触受力，充分利用了各个构件作用；
30.二、夹板中间内凹部分凹型槽与锥锲座中间进行嵌套滑动连接，避免了造成接触面相互错开，能够始终保持接触面为面接触受力，同时这种咬合滑动连接方式也能承受抗弯、抗扭矩转作用力，提高了活络端头的整体受力性能；
31.三、活络端头各个连接部位采用装配式连接的方式，且重量较轻，现场容易组装与拆除；
32.四、可根据现场受力与调节长度情况需要，通过调整锥锲座斜接触面的角度和夹板上高强螺栓孔洞的数量，制作不同型号的活络端头，满足施工需求，与钢锲式活络端头比较，在同等承载力条件下，装配式钢支撑单肢腿活络端头装置用钢量少，造价低，具有很好的应用前景。
附图说明
33.图1为一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置的结构俯视图；
34.图2为图1的正视图；
35.图3为夹板处的立体结构图；
36.图4为锥锲座的结构示意图。
37.附图标识：
38.1、左端板；2、左千斤顶托盘；3、高强螺栓；4、垫块；5、夹板；6、右千斤顶托盘；7、右端板；8、加劲肋；9、光滑圆杆；10、锥锲座；11、钢支撑短接段；12、夹板固定板；13、凹型槽；14、翼缘；15、上夹板；16、下夹板。
具体实施方式
39.为进一步对本实用新型的技术方案进行公开说明，下面结合附图对一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置进行清楚、完整的说明。
40.需要说明的是，本说明书中所引用的如“内”、“中”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变
更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴，合先叙明。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.实施例：
43.请参照图1至4，本实用新型提供一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，包括左端板1、夹板5、左千斤顶托盘2、右千斤顶托盘6、锥锲座10、右端板7以及钢支撑短接段11，所述左千斤顶托盘2和右千斤顶托盘6均设置有两个，所述左千斤顶托盘2左端板1固定连接，所述右千斤顶托盘6与所述右端板7固定连接，所述左千斤顶托盘2和右千斤顶托盘6相对设置，所述左千斤顶托板和右千斤顶托盘6均为半圆形形状，所述左端板1后方设置有夹板固定板12，所述夹板固定板12上设置有光滑圆杆9，所述夹板5与所述光滑圆杆9滑动连接，所述夹板5由上夹板15和下夹板16构成，所述上夹板15和下夹板16均包括凹型槽13和翼缘14，所述凹型槽13和翼缘14的外侧设置有加劲肋8，所述翼缘14上设置有孔洞，所述孔洞内设置有高强螺栓3，所述高强螺栓3与所述翼缘14之间设置有垫块4，所述上夹板15和下夹板16形成夹角并通过高强螺栓3锁紧，所述锥锲座10与所述右端板7固定连接，所述锥锲座10与所述钢支撑短接段11固定连接，所述锥锲座10的形状为等腰梯形，所述锥锲座10与所述凹型槽13活动嵌合，通过所述夹板5内形成的凹型槽13与锥锲座10嵌套后进行夹紧，进而承受与传递钢支撑短接段11的轴力。
44.本实用新型还提供一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置的施工方法，
45.该施工方法包括以下步骤，
46.步骤1：锥锲座侧制作：锥锲座用q390钢材采用铸造工艺进行制作，采用厚度为80mm的钢板切割成侧面为等腰梯形的形状，上底宽度为120mm，下底宽度为280mm，焊接在右端板正中心上；右千斤顶托盘采用5mm的钢管切割成半圆形形状，长度为300mm，然后将制作好的右千斤顶托盘在锥锲座两侧对称焊接在右端板上；
47.步骤2：夹板侧制作：夹板用q390钢材采用铸造工艺进行制造，上夹板和下夹板的夹角为166
°
，上夹板和下夹板的中间为凹槽型，凹型槽截面宽度为80mm，深度为30mm，厚度为20mm，然后在上夹板和下夹板凹型槽两翼缘上分别开设四个孔洞，孔洞直径为16mm，并在每侧两个孔洞之间焊接加劲肋，加劲肋厚度为6mm，加劲肋垂直焊接在凹型槽外壁和翼缘上；在下部两翼缘上分别开设一个孔洞，在下部凹型槽中间开设一个孔洞，孔洞大小均为20mm；
48.步骤3：高强螺栓、光滑圆杆和垫块的制作：夹板上部高强螺栓采用10.9级m16高强
度螺栓制作，长度分别为210mm、240mm、270mm、300mm，光滑圆杆采用q345制作，长度为245mm；垫块平面尺寸为40mm*35mm，最小厚度为10mm，最大厚度为20.72mm，斜侧面倾斜角度为75
°
，在垫板中间开设直径20mm的孔洞；
49.步骤4：锥锲座侧与夹板侧组装：将锥锲座嵌套入上夹板和下夹板中，使整个活络端头处于最短的状态，靠近左端板侧的高强螺栓长度为210mm，靠近右端板的高强度螺栓长度为300mm，分别用不同长度的高强度螺栓将上夹板和下夹板与锥锲座进行连接并拧紧螺母；
50.步骤5：将组装好的的活络端头运输到现场，右端板与钢支撑短接段进行同心焊接，再将钢管支撑与钢支撑短接段进行法兰连接形成一个整体；
51.步骤6：将钢支撑整体吊装入坑就位，两端搭放在围檩上的预埋托盘上，固定端通围檩密贴，活络端头一端同围檩留有缝隙，用于对活络端头施加预应力调节长度；
52.步骤7：将液压千斤顶放置于左千斤顶托盘和右千斤顶托盘上，液压千斤顶伸长，支顶活路端头伸长，直至端板与围檩的缝隙消除，要求整个伸长过程不能一次迅速完成，而要均匀缓慢，且分2-3次完成，每次伸长后，随之拧四支高强螺栓，因为还未加载轴向预应力，因此高强螺栓拧至夹板与锥楔座接触面密贴即可；
53.步骤8：填满了端板与围檩缝隙后，继续将液压千斤顶加压，分三级施加轴向预应力，每加一级都要对所有高强螺栓紧固一遍，保证夹板与锥楔座接触面的密贴。达到了预加轴力的要求，停止加压并维持油表压力，对活络端头高强螺栓逐个紧固至拧紧力矩，使夹板同锥楔座夹紧密贴，最后撤掉千斤顶，使活络端头处于正常工作状态。
54.本实用新型并不局限于上述实施形式，如果本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求和等同技术范围内，本实用新型也包括这些变形和改动。

技术特征：
1.一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，其特征在于：包括左端板、夹板、左千斤顶托盘、右千斤顶托盘、锥锲座、右端板以及钢支撑短接段，所述左千斤顶托盘和右千斤顶托盘均设置有两个，所述左千斤顶托盘左端板固定连接，所述右千斤顶托盘与所述右端板固定连接，所述左千斤顶托盘和右千斤顶托盘相对设置，所述左千斤顶托板和右千斤顶托盘均为半圆形形状，所述左端板后方设置有夹板固定板，所述夹板固定板上设置有光滑圆杆，所述夹板与所述光滑圆杆滑动连接，所述夹板由上夹板和下夹板构成，所述上夹板和下夹板均包括凹型槽和翼缘，所述凹型槽和翼缘的外侧设置有加劲肋，所述翼缘上设置有孔洞，所述孔洞内设置有高强螺栓，所述高强螺栓与所述翼缘之间设置有垫块，所述上夹板和下夹板形成夹角并通过高强螺栓锁紧，所述锥锲座与所述右端板固定连接，所述锥锲座与所述钢支撑短接段固定连接，所述锥锲座的形状为等腰梯形，所述锥锲座与所述凹型槽活动嵌合，通过所述夹板内形成的凹型槽与锥锲座嵌套后进行夹紧，进而承受与传递钢支撑短接段的轴力。2.根据权利要求1所述的钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，其特征在于：所述左端板的长度为500mm-800mm，宽度为300mm-500mm，厚度为15mm-30mm；所述右端板的长度为440mm-740mm，宽度为300mm-480mm，厚度为15mm-30mm。3.根据权利要求1所述的钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，其特征在于：所述左千斤顶托盘的厚度为4mm-10mm，长度为150mm-300mm，半圆形直径为150mm-300mm；所述右千斤顶托盘的厚度为4mm-10mm，长度为150mm-300mm，半圆形直径为154mm-310mm。4.根据权利要求1所述的钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，其特征在于：所述高强螺栓的长度为200mm-280mm，直径为20mm-36mm。5.根据权利要求1所述的钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，其特征在于：所述光滑圆杆的长度为200mm-280mm，直径为18mm-30mm。6.根据权利要求1所述的钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，其特征在于：所述垫块的长度为40mm-60mm，宽度为35mm-50mm，厚度为10mm，斜截面倾斜角度为70
°‑
80
°
。7.根据权利要求1所述的钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，其特征在于：所述夹板固定板的形状为长方体，该夹板固定块的长度为130mm-320mm，宽度为40mm-80mm，厚度为20mm-30mm。8.根据权利要求1所述的钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，其特征在于：所述上夹板和下夹板的中部形成所述凹型槽，所述凹型槽的截面宽度为50mm-200mm，深度为20mm-30mm，该凹型槽的厚度为20mm-30mm，所述凹型槽两侧的翼缘厚度为20mm-30mm，所述孔洞的直径为12mm-30mm，所述加劲肋的厚度为4mm-10mm。9.根据权利要求1所述的钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，其特征在于：所述锥锲座为四棱台，竖直截面形状为等腰梯形，该锥锲座的上底宽为40mm-120mm，下底宽为200mm-320mm，该锥锲座的厚度为50mm-200mm。

技术总结
本实用新型提供一种钢管内支撑的单肢腿活络端头装置，属于建筑设备领域。该钢管内支撑的单肢腿活络端头装置由左端板、夹板、左千斤顶托盘、右千斤顶托盘、锥锲座、右端板以及钢支撑短接段构成。与现有技术相比，本实用新型具有受力均匀、承载力较好、抗扭转性能好、刚度大且稳定性高以及整体性好的特点。大且稳定性高以及整体性好的特点。大且稳定性高以及整体性好的特点。


技术研发人员：曾令江 彭宏 庞晓君 黄广扬 何绿娃 潘鹏凯 白春浩 庞钦
受保护的技术使用者：广州工程总承包集团有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/17