盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系及其施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103541733103541733A(43)申请公布日2014.01.29(21)申请号201310480442.6(22)申请日2013.10.15(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人张明聚郭雪源(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张慧(51)Int.Cl.E21D5/12(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图3页附图3页(54)发明名称盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系及其施工方法(57)摘要本发明涉及一种盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系及其施工方法，属于盾构竖井内支撑支护技术领域。其由多层钢管混凝土内支撑框架组成。钢管混凝土内支撑框架由矩形钢管混凝土标准直撑、矩形钢管混凝土直角、矩形钢管混凝土三通和矩形钢管混凝土短接直撑，共四种矩形钢管混凝土构件拼装构成，由高强螺栓完成构件的快速连接。所有构件均是由轻质、微膨胀混凝土填充矩形截面钢管而成。本发明实现了内支撑体系的装配化施工，有效解决了钢支撑的整体稳定性差、刚度小、内部锈蚀的问题，也有效地解决混凝土支撑的施工复杂、造价高的问题，是一种完整性好，可严格控制结构变形，可重复利用的钢管混凝土内支撑体系。CN103541733ACN103547ACN103541733A权利要求书1/2页1.一种盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系，包括盾构竖井以及钢管混凝土内支撑体系，其特征在于：所述钢管混凝土内支撑体系由多层钢管混凝土内支撑框架（14）组成，所述钢管混凝土内支撑框架（14）包括钢管混凝土围檩和钢管混凝土内撑，且均由矩形钢管混凝土构件拼装构成；所述矩形钢管混凝土构件包括矩形钢管混凝土标准直撑（1）、矩形钢管混凝土直角（2）、矩形钢管混凝土三通（3）以及矩形钢管混凝土短接直撑（4）；四周的矩形钢管混凝土标准直撑（1）、矩形钢管混凝土直角（2）、矩形钢管混凝土三通（3）以及矩形钢管混凝土短接直撑（4）相互连接围合构成所述钢管混凝土围檩；其中，钢管混凝土围檩每条长边上的两根矩形钢管混凝土标准直撑（1）的两端分别与矩形钢管混凝土直角（2）的一端以及矩形钢管混凝土短接直撑（4）的一端连接，两根所述矩形钢管混凝土短接直撑（4）的另一端分别与一矩形钢管混凝土三通（3）的两端连接；所述钢管混凝土围檩每条短边上的两个矩形钢管混凝土直角（2）另一端之间连接设置有矩形钢管混凝土标准直撑（1）及矩形钢管混凝土短接直撑（4）；所述钢管混凝土围檩中间设置有一矩形钢管混凝土标准直撑（1），该矩形钢管混凝土标准直撑（1）一端与所述矩形钢管混凝土三通（3）的第三端连接，另一端通过一矩形钢管混凝土短接直撑（4）与另一所述矩形钢管混凝土三通（3）的第三端连接，共同构成所述钢管混凝土内撑；所述钢管混凝土内支撑框架（14）以三脚支架（11）承托，水平支撑于盾构竖井内侧，钢管混凝土围檩外边缘与盾构竖井内壁密贴。2.根据权利要求1所述的盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系，其特征在于：所述矩形钢管混凝土标准直撑（1）为长度为6m、3m、2m或1m的标准件；矩形钢管混凝土短接直撑（4）的长度小于1m。3.根据权利要求1所述的盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系，其特征在于：对于构成钢管混凝土围檩的构件，其矩形截面的长边沿水平方向设置；对于构成钢管混凝土内撑的构件，其矩形截面的短边沿水平方向设置。4.根据权利要求1所述的盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系，其特征在于：所述矩形钢管混凝土构件为由轻质、微膨胀混凝土（6）填充矩形钢管（5）形成的钢管混凝土组合结构。5.根据权利要求4所述的盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系，其特征在于：所述矩形钢管（5）截面高度为0.2m-2m，宽度为0.2-1.5m，截面高宽比为1.0-2.0，矩形钢管（5）壁厚与截面宽度的比例为0.01-0.1，轻质、微膨胀混凝土（6）的强度为CL20-CL50。6.根据权利要求5所述的盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系，其特征在于：所述盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系还包括焊接于矩形钢管混凝土构件端部的端封板（7），端封板（7）三面伸出有翼缘（8），翼缘（8）上预留有螺栓孔（9），螺栓孔（9）直径不大于端封板（7）的厚度，用于矩形钢管混凝土构件间的螺栓连接。7.根据权利要求6所述的盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系，其特征在于：所述矩形钢管（5）和端封板（7）之间焊有多边形加劲肋板（10），加劲肋板（10）的厚度不小于矩形钢管（5）和端封板（7）的厚度。8.根据权利要求7所述的盾构竖井装配式钢管混凝土内支撑体系，其特征在于：所述加劲肋板（10）以坡口焊缝的形