本发明涉及一种钢管混凝土组合穿墙传力装置及其施工方法，包括传力构件和止水构件，所述传力构件为钢管混凝土构件，所述钢管为圆钢管，其两端分别通过焊缝连接有端板和封堵板，所述端板上开有连接孔，所述止水构件为止水环板，所述止水环板套箍在预应力圆钢管的外周，所述传力钢管的顶面开有用于浇筑其腔内混凝土的浇筑口，所述浇筑口通过弧形封口板封堵。本发明相对于现有的型钢传力构件，具有无需设置加劲板，结构简单，易于和止水构件连接，止水效果好等优点，可广泛应用于地下连续墙之间的轴力传递。
1.一种钢管混凝土组合穿墙传力装置，包括传力构件和止水构件，其特征在于：所述传力构件为钢管混凝土构件，其钢管为预应力圆钢管（1），其两端分别通过焊缝（9）连接有端板（3）和封堵板（4），所述端板（3）上开有连接孔（8），所述止水构件为止水环板（2），所述止水环板（2）套箍在预应力圆钢管（1）的外周，所述预应力圆钢管（1）的顶面开有用于浇筑其腔内混凝土（6）的浇筑口（5），所述浇筑口（5）通过与其大小匹配的弧形封口板（7）封堵。
2.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合穿墙传力装置，其特征在于：所述止水环板（2）的径向宽度不小于80mm，板厚不小于4mm。
3.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合穿墙传力装置，其特征在于：所述封堵板（4）为圆板或方板。
4.根据权利要求1所述的钢管混凝土组合穿墙传力装置，其特征在于：所述端板（3）为圆板或方板。
5.一种根据权利要求1～4任意一项所述的钢管混凝土组合穿墙传力装置的施工方法，其特征在于：步骤如下：
步骤一，在圆钢管顶面开浇筑口（5），并将止水环板（2）套在圆钢管上，并与其焊接连接；
步骤二，在圆钢管两端分别焊接端板（3）和封堵板（4）；
步骤三，将圆钢管上的封堵板与预埋在侧墙（12）内的预埋件（11）焊接连接；
步骤四，将端板（3）与钢管支撑（13）通过螺栓连接；
步骤五，在钢管支撑（13）安装完成后，在通过圆钢管顶面的浇筑口（5）往圆钢管内浇筑腔内混凝土（6），待混凝土强度达到50%后，通过对钢管支撑（13）施加预应力，从而形成预应力圆钢管（1）；
步骤六，将与浇筑口（5）大小对应的弧形封口板（7）焊接在圆钢管上，封堵浇筑口。
6.根据权利要求5所述的钢管混凝土组合穿墙传力装置的施工方法，其特征在于：所述步骤一～步骤三中的圆钢管与端板（3）、圆钢管与封堵板（4）、封堵板与预埋件（11）、止水环板（2）与预应力圆钢管（1）之间的焊缝均为满焊。
7.根据权利要求6所述的钢管混凝土组合穿墙传力装置的施工方法，其特征在于：所述步骤五中腔内混凝土（6）与侧墙的混凝土强度相同。
钢管混凝土组合穿墙传力装置及其施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种地下空间传力装置及其施工方法。
背景技术
[0002] 现有的地下结构的传力装置包括传力构件和止水构件，传力构件一般采用型钢，存在如下问题：首先，为了承受较大轴向压力，往往使用较大规格的型钢，致使材料用量较大；其次，由于型钢表面相对于钢管复杂，止水构件不易与之焊接，焊接质量不佳防水效果不好；再次，型钢难以和已有的地下连续墙表面铺贴的防水卷材很好衔接，导致防水效果不好。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种钢管混凝土组合穿墙传力装置及其施工方法，要解决现有的传力装置的传力构件与防水构件连接复杂，用钢量大，防水构件与地下连续墙的防水卷材之间衔接不好，导致防水效果不好的技术问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] 一种钢管混凝土组合穿墙传力装置，包括传力构件和止水构件，所述传力构件为钢管混凝土构件，其钢管为预应力圆钢管，其两端分别通过焊缝连接有端板和封堵板，所述端板上开有连接孔，所述止水构件为止水环板，所述止水环板套箍在预应力圆钢管的外周，所述预应力圆钢管的顶面开有用于浇筑其腔内混凝土的浇筑口，所述浇筑口通过与其大小匹配的弧形封口板封堵。
[0006] 所述止水环板的径向宽度不小于80mm，板厚不小于4mm。
[0007] 所述封堵板为圆板或方板。
[0008] 所述端板为圆板或方板。
[0009] 所述的钢管混凝土组合穿墙传力装置的施工方法，步骤如下：
[0010] 步骤一，在圆钢管顶面开浇筑口，并将止水环板套在圆钢管上，并与其焊接连接；
[0011] 步骤二，在圆钢管两端分别焊接端板和封堵板；
[0012] 步骤三，将圆钢管上的封堵板与预埋在侧墙内的预埋件焊接连接；
[0013] 步骤四，将端板与钢管支撑通过螺栓连接；
[0014] 步骤五，在钢管支撑安装完成后，在通过圆钢管顶面的浇筑口往圆钢管内浇筑腔内混凝土，待混凝土强度达到50%后，通过对钢管支撑施加预应力，从而形成预应力圆钢管；
[0015] 步骤六，将与浇筑口大小对应的弧形封口板焊接在圆钢管上，封堵浇筑口。
[0016] 步骤一～步骤三中所述圆钢管与端板、圆钢管与封堵板、封堵板与预埋件、止水环板与预应力圆钢管之间的焊缝均为满焊。
[0017] 所述步骤五中腔内混凝土与侧墙的混凝土强度相同。
[0018] 与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
[0019] 首先，本发明通过用预应力圆钢管取代传统H型钢传力构件，并在预应力圆钢管内腔内灌注混凝土，从而在保证结构强度和刚度的同时，使用用钢量小，且无需另行焊接加劲板，构造简单紧凑。
[0020] 其次，混凝土的抗压强度高，但抗弯能力很弱；而钢材具有良好的弹塑性，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。在圆形钢管内灌混凝土，能够充分利用钢材和混凝土两种建筑材料各自的力学优势。
[0021] 再者，本发明通过将传力构件设置为圆形钢管，止水构件采用止水环板，使止水构件和传力构件有效的连接为密闭体，实现较好的防水效果。
[0022] 最后， 相对于传统的H型钢传力构件，钢管混凝土穿墙传力钢装置更容易和地下连续墙表面铺贴防水卷材衔接，形成整体的防水面，从而起到良好的防水效果。
[0023] 本发明可广泛应用于地下连续墙之间的轴力传递。
附图说明
[0024] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0025] 图1是本发明与地下连续墙连接示意图。
[0026] 图2是本发明结构示意图。
[0027] 图3是图2的A-A剖视图。
[0028] 图4是图2的B-B剖视图。
[0029] 图5是图2的C-C剖视图。
[0030] 图6是端板详图。
[0031] 附图标记：1－预应力圆钢管、2－止水环板、3－端板、4－封堵板、5－浇筑口、6－腔内混凝土、7－弧形封口板、8－连接孔、9－焊缝、10－地下连续墙、11－预埋件、
12－侧墙、13－钢管支撑。
具体实施方式
[0032] 实施例参见图2～图5所示，一种钢管混凝土组合穿墙传力装置，包括传力构件和止水构件，其特征在于：所述传力构件为钢管混凝土构件，其钢管为预应力圆钢管1，其两端分别通过焊缝9连接有端板3和封堵板4，所述端板3上开有连接孔8，所述止水构件为止水环板2，所述止水环板2套箍在预应力圆钢管1的外周，所述预应力圆钢管1的顶面开有用于浇筑其腔内混凝土6的浇筑口5，所述浇筑口5通过与其大小匹配的弧形封口板7封堵。
[0033] 所述止水环板2的径向宽度不小于80mm，板厚不小于4mm。
[0034] 所述封堵板4为圆板或方板。
[0035] 所述端板3为圆板或方板。
[0036] 所述的钢管混凝土组合穿墙传力装置的施工方法，步骤如下：
[0037] 步骤一，在圆钢管顶面开浇筑口5，并将止水环板2套在圆钢管上，并与其焊接连接；
[0038] 步骤二，在圆钢管两端分别焊接端板3和封堵板4；
[0039] 步骤三，将圆钢管上的封堵板与预埋在侧墙12内的预埋件11焊接连接；
[0040] 步骤四，将端板3与钢管支撑13通过螺栓连接；
[0041] 步骤五，在钢管支撑13安装完成后，在通过圆钢管顶面的浇筑口5往圆钢管内浇筑腔内混凝土6，待混凝土强度达到50%后，通过对钢管支撑13施加预应力，从而形成预应力圆钢管1；
[0042] 步骤六，将与浇筑口5大小对应的弧形封口板7焊接在圆钢管上，封堵浇筑口。
[0043] 圆钢管与端板3、圆钢管与封堵板4、封堵板4与预埋件11的钢板接触部位均采用满焊，焊缝hf=10mm; 止水环板2与圆钢管接触部位采用满焊，焊缝hf=5mm。
[0044] 所述步骤五中腔内混凝土6与侧墙的混凝土强度相同。
[0045] 钢管混凝土组合穿墙传力装置与地下连续墙连接，参见图1所示，钢管混凝土组合穿墙传力装置部分穿紧贴在地下连续墙10内侧的侧墙12，所述侧墙在钢管混凝土组合穿墙传力装置设置与侧墙竖向主筋相同的加强钢筋。所述地下连续墙10内预埋有预埋件11，所述预埋件11由连续墙表面的预埋钢板和锚固件组成，钢管混凝土组合穿墙传力装置的封堵板与预埋钢板焊接连接。
[0046] 所有钢材均采用Q235钢。
