一种混凝土包钢基础模块及模块化箱型UHPC包钢支架基础

本发明具体涉及一种混凝土包钢基础模块及模块化箱型uhpc包钢支架基础。

背景技术：

1、我国桥梁建造施工过程中需要大量现场浇筑临时基础，混凝土基础的养护周期通常需要20天以上，增加了桥梁建造的经济成本和时间成本；对于地质不好的地区还需打入加固桩基，在完成施工后这些加固桩基不便拆除，留在原址不仅使地质条件无法原貌复原，而且成为建筑垃圾，对后期的土地利用造成隐患，因此需要使用可快速安装和能重复利用的预制拼装基础。

2、国内现有预制拼装基础主要为普通混凝土块拼装基础，目前普通混凝土预制拼装基础均采用实心混凝土块体结构，对地基要求高，存在自重大、运输不便、混凝土容易开裂、耐久性不好和接缝处截面抗剪能力弱等问题，若采用预应力筋，其预应力筋现场张拉质量难以控制，且不方便拆除。因此需要轻质、高性能，方便安装和拆卸的模块化基础。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种混凝土包钢基础模块及模块化箱型uhpc包钢支架基础，结构更轻质，提高耐久性及抗裂性能，可用于拼接成临时建筑基础特别是桥梁建造中的临时基础，结构简单，便于运输、可重复利用，安装和拆卸方便。

2、本发明所采用的技术方案是：

3、一种混凝土包钢基础模块，包括空心构造的箱形钢结构，箱形钢结构的两端开口设有封口钢板，箱形钢结构和封口钢板外包有超高性能混凝土uhpc；混凝土包钢基础模块上设有多个横向通孔，外包有超高性能混凝土uhpc的封口钢板上设有多个纵向孔洞，纵向孔洞与横向通孔不在一个水平面上；混凝土包钢基础模块设有多个竖向预留孔洞。

4、优选地，每个外包uhpc的封口钢板设有4~6个纵向孔洞；

5、每个混凝土包钢基础模块上的横向通孔的个数为4~6个。

6、优选地，混凝土包钢基础模块的前面、后面、左面和右面均设有多个键槽，前面和后面的键槽互为键槽阳齿和键槽阴齿，左面和右面的键槽互为键槽阳齿和键槽阴齿。

7、优选地，箱形钢结构包括沿纵向布置的工字钢和布置于工字钢两侧的侧面钢板，侧面钢板与工字钢的腹板平行布置，与工字钢的两个翼缘板焊接，形程箱形结构，工字钢的腹板竖向布置，两个封口钢板分别与工字钢的两端焊接，并与侧面钢板和工字钢的上下翼缘板焊接，沿工字钢长度方向依次布置有多个横向肋板，横向肋板与工字钢的腹板、上下的翼缘板和侧面钢板焊接，确保腹板局部稳定。

8、优选地，在翼缘板、侧面钢板、封口钢板上焊接有剪力钉。

9、一种模块化箱型uhpc包钢支架基础，包括多个相互拼接的所述的混凝土包钢基础模块，处于相同平面上的多个混凝土包钢基础模块通过各交错布置的预应力钢筋分别沿直线穿过各混凝土包钢基础模块上的横向通孔和纵向孔洞，形成各混凝土包钢基础模块的水平拼接；

10、多个混凝土包钢基础模块分为上层混凝土包钢基础模块和底层混凝土包钢基础模块，上层混凝土包钢基础模块的竖向预留孔洞为通孔，底层混凝土包钢基础模块的竖向预留孔洞底部设有预埋内螺纹钢管，底层混凝土包钢基础模块的竖向预留孔洞并非为通孔，预埋内螺纹钢管的布置于底层混凝土包钢基础模块的下端，靠近底层混凝土包钢基础模块的底部；处于竖向位置的多个混凝土包钢基础模块通过各锚杆由上至下沿直线依次穿过各竖向预留孔洞，并与底层混凝土包钢基础模块的预埋内螺纹钢管通过螺纹连接，形成各混凝土包钢基础模块的竖向拼接。

11、优选地，混凝土包钢基础模块的前面、后面、左面和右面均多个键槽，前面和后面的键槽互为键槽阳齿和键槽阴齿，左面和右面的键槽互为键槽阳齿和键槽阴齿；混凝土包钢基础模块在拼接时，相邻混凝土包钢基础模块接缝处的互为阴阳的键槽阳齿和键槽阴齿对准楔合。

12、优选地，预应力钢筋包括多个沿直线依次布置的预应力钢筋子单元，两个相邻预应力钢筋子单元之间通过可拆卸的钢筋套筒连接；

13、预应力钢筋的两端通过螺母和垫块固定于最外端的混凝土包钢基础模块的外壁上。

14、优选地，锚杆包括多个沿直线依次布置的锚杆子单元，两个相邻锚杆子单元之间通过可拆卸的钢筋套筒连接；

15、锚杆的上端通过螺母和垫块固定于最上端的混凝土包钢基础模块的顶面上。

16、优选地，钢筋套筒包括钢筋套筒上部ⅰ、钢筋套筒下部ⅱ、钢筋套筒螺纹锁具ⅲ，钢筋套筒上部ⅰ与钢筋套筒下部ⅱ卡接，钢筋套筒上部ⅰ和钢筋套筒下部ⅱ的外侧设置有螺纹，钢筋套筒螺纹锁具ⅲ通过螺纹套接于钢筋套筒上部ⅰ和钢筋套筒下部ⅱ外侧。

17、本发明的有益效果是：

18、1.本发明采用带有空心构造箱形钢结构的混凝土结构，空心混凝土构造使结构更轻质，混凝土采用uhpc提高耐久性及抗裂性能，可以用于拼接成临时建筑基础特别是桥梁建造中的临时基础，结构简单，便于运输、可重复利用，安装和拆卸方便。

19、2.多个混凝土包钢基础模块拼接成模块化箱型uhpc包钢支架基础，形成箱形钢结构外包uhpc可移动模块化基础，各混凝土包钢基础模块的连接方式采用可拆卸锚杆和预应力钢筋，使基础不受尺度的影响且拆卸方便，接缝处运用键槽解决了抗剪问题，其总体结构简单，便于运输、可重复利用，安装和拆卸方便；充分利用了钢结构和超高性能混凝土的优点，降低了基础自重增加了耐久性，能实现工业化生产和标准化拼装，尤其适用于临时建筑物的基础，可快速运送至施工现场并重复利用、绿色环保，对地基要求不高，可按按需求拼装不同形式的基础；本发明使用了可拆卸的连接系统和键齿楔合结构，提高安装和拆卸效率。

技术特征：

1.一种混凝土包钢基础模块，其特征在于：包括空心构造的箱形钢结构，箱形钢结构的两端开口设有封口钢板，箱形钢结构和封口钢板外包有超高性能混凝土uhpc；混凝土包钢基础模块上设有多个横向通孔，外包有超高性能混凝土uhpc的封口钢板上设有多个纵向孔洞，纵向孔洞与横向通孔不在一个水平面上；混凝土包钢基础模块设有多个竖向预留孔洞。

2.如权利要求1所述的混凝土包钢基础模块，其特征在于：每个外包uhpc的封口钢板设有4~6个纵向孔洞；

3.如权利要求1所述的混凝土包钢基础模块，其特征在于：混凝土包钢基础模块的前面、后面、左面和右面均设有多个键槽，前面和后面的键槽互为键槽阳齿和键槽阴齿，左面和右面的键槽互为键槽阳齿和键槽阴齿。

4.如权利要求1所述的混凝土包钢基础模块，其特征在于：箱形钢结构包括沿纵向布置的工字钢和布置于工字钢两侧的侧面钢板，侧面钢板与工字钢的两个翼缘板焊接，形程箱形结构，沿工字钢长度方向依次布置有多个横向肋板，横向肋板与工字钢的腹板、上下的翼缘板和侧面钢板焊接。

5.如权利要求4所述的混凝土包钢基础模块，其特征在于：在翼缘板、侧面钢板、封口钢板上焊接有剪力钉。

6.一种模块化箱型uhpc包钢支架基础，其特征在于：包括多个相互拼接的如权利要求1所述的混凝土包钢基础模块，处于相同平面上的多个混凝土包钢基础模块通过各交错布置的预应力钢筋分别沿直线穿过各混凝土包钢基础模块上的横向通孔和纵向孔洞，形成各混凝土包钢基础模块的水平拼接；

7.如权利要求6所述的模块化箱型uhpc包钢支架基础，其特征在于：混凝土包钢基础模块的前面、后面、左面和右面均多个键槽，前面和后面的键槽互为键槽阳齿和键槽阴齿，左面和右面的键槽互为键槽阳齿和键槽阴齿；混凝土包钢基础模块在拼接时，相邻混凝土包钢基础模块接缝处的互为阴阳的键槽阳齿和键槽阴齿对准楔合。

8.如权利要求6所述的模块化箱型uhpc包钢支架基础，其特征在于：预应力钢筋包括多个沿直线依次布置的预应力钢筋子单元，两个相邻预应力钢筋子单元之间通过可拆卸的钢筋套筒连接；

9.如权利要求6所述的模块化箱型uhpc包钢支架基础，其特征在于：锚杆包括多个沿直线依次布置的锚杆子单元，两个相邻锚杆子单元之间通过可拆卸的钢筋套筒连接；

10.如权利要求8或9所述的模块化箱型uhpc包钢支架基础，其特征在于：钢筋套筒包括钢筋套筒上部（ⅰ）、钢筋套筒下部（ⅱ）、钢筋套筒螺纹锁具（ⅲ），钢筋套筒上部（ⅰ）与钢筋套筒下部（ⅱ）卡接，钢筋套筒上部（ⅰ）和钢筋套筒下部（ⅱ）的外侧设置有螺纹，钢筋套筒螺纹锁具（ⅲ）通过螺纹套接于钢筋套筒上部（ⅰ）和钢筋套筒下部（ⅱ）外侧。

技术总结本发明公开了一种混凝土包钢基础模块及模块化箱型UHPC包钢支架基础，所述的混凝土包钢基础模块包括空心构造的箱形钢结构，箱形钢结构的两端开口设有封口钢板，箱形钢结构和封口钢板外包有超高性能混凝土UHPC；混凝土包钢基础模块上设有多个横向通孔，外包有超高性能混凝土UHPC的封口钢板上设有多个纵向孔洞，纵向孔洞也为通孔，与箱形钢结构相应的腹板错开，纵向孔洞与横向通孔不在一个水平面上；混凝土包钢基础模块设有多个竖向预留孔洞。本发明结构更轻质，提高耐久性及抗裂性能，可用于拼接成临时建筑基础特别是桥梁建造中的临时基础，结构简单，便于运输、可重复利用，安装和拆卸方便。技术研发人员：胡志坚,宋周滢受保护的技术使用者：武汉理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13