本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱及其施工方法。
背景技术：
1、中空双钢管混凝土柱由两层钢管和内部填充的混凝土组成。两层钢管将内部的混凝土约束在中间，形成一种中空的管状结构。中空双钢管混凝土柱可以通过调整内外两层钢管的直径和厚度以及内部混凝土的强度等参数，来控制柱的长细比和截面开展程度，从而满足不同的受力要求。中空双钢管混凝土柱还具有构造简单、施工方便、节约材料、自重轻等优点。因此，中空双钢管混凝土柱在建筑工程中得到了广泛的应用，并具有较好的发展前景。
2、然而，现有中空双钢管混凝土柱在实际工程中存在很大弊端：中空双钢管混凝土柱受压时，容易出现内部钢管局部稳定性破坏和向内鼓曲的缺陷，从而导致整根柱子承载能力大幅度降低，甚至整体失稳破坏。
3、因此，开发一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱及其施工方法具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱及其施工方法，以解决现有技术中存在的问题。
2、为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱，包括外钢管、盖板ⅰ、内钢管、充气管、盖板ⅱ、夹层混凝土和盖板ⅲ。
3、所述外钢管为两端敞口的中空圆管。所述外钢管的管壁上设置有充气管通过孔。所述外钢管的一端敞口采用盖板ⅰ封堵，另一端敞口覆盖盖板ⅱ。所述盖板ⅰ的板面上贯穿设置有浇捣孔。所述盖板ⅱ的板面上设置有内钢管容置孔。所述内钢管容置孔为台阶孔。所述台阶孔的大径段面向外钢管的内腔。
4、所述内钢管为两端敞口的中空圆管。所述内钢管的周壁上设置有充气管通过孔。所述内钢管穿设在外钢管的内腔中。所述内钢管一端顶抵在盖板ⅰ上，另一端伸入内钢管容置孔的大径段中。所述内钢管与盖板ⅱ焊接。
5、所述盖板ⅲ嵌入内钢管容置孔的小径段中。所述盖板ⅰ、内钢管和盖板ⅲ合围出气腔。所述气腔中充填有高压气体。
6、所述外钢管、盖板ⅰ、内钢管和盖板ⅱ围设出环形浇筑空间。所述环形浇筑空间中具有夹层混凝土。所述充气管依次穿过外钢管、夹层混凝土和内钢管，连通气腔与外环境。所述充气管的管路上设置有密封阀门。
7、本发明还公开一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱，包括外钢管、盖板ⅰ、内钢管、充气管、盖板ⅱ和夹层混凝土。
8、所述外钢管为两端敞口的中空圆管。所述外钢管的管壁上设置有充气管通过孔。所述外钢管的一端敞口采用盖板ⅰ封堵，另一端敞口覆盖盖板ⅱ。所述盖板ⅰ的板面上贯穿设置有浇捣孔。所述盖板ⅱ的板面上设置有内钢管容置孔。
9、所述内钢管为一端敞口，另一端封闭的中空圆管。所述内钢管的周壁上设置有充气管通过孔。所述内钢管穿设在外钢管的内腔中。所述内钢管的敞口端顶抵在盖板ⅰ上。所述盖板ⅰ和内钢管合围出气腔。所述气腔中充填有高压气体。所述内钢管的封闭端容置在内钢管容置孔中，并与盖板ⅱ焊接。所述外钢管、盖板ⅰ、内钢管和盖板ⅱ围设出环形浇筑空间。所述环形浇筑空间中具有夹层混凝土。
10、所述充气管依次穿过外钢管、夹层混凝土和内钢管，连通气腔与外环境。所述充气管的管路上设置有密封阀门。
11、进一步，所述内钢管的外径与壁厚之比大于20。所述外钢管的外径与壁厚之比小于15。
12、进一步，所述高压气体为空气或惰性气体。
13、进一步，所述高压气体为氮气。
14、进一步，所述外钢管采用若干节钢管拼接而成。相邻两节钢管端部内侧焊接固定有衬管。
15、进一步，所述外钢管的内壁上设置有加劲板。所述加劲板的板面上设置有若干个混凝土自流孔。
16、进一步，所述密封阀门为单向气压阀。所述密封阀门与气压泵相连。
17、本发明还公开一种根据上述的中空双钢管高压气体预拉混凝土柱的施工方法，包括以下步骤：
18、1)将内钢管的一端敞口与盖板ⅰ的板面焊接。
19、2)将外钢管的一端敞口与盖板ⅱ焊接。
20、3)将内钢管穿设在外钢管中。将外钢管与盖板ⅰ焊接连接。将内钢管与盖板ⅱ焊接连接。
21、4)将盖板ⅲ嵌入内钢管容置孔的小径段中。将盖板ⅲ与盖板ⅱ焊接连接。
22、5)布置充气管。所述充气管依次穿过外钢管与内钢管上的充气管通过孔。将充气管与外钢管焊接连接。
23、6)通过浇捣孔泵送混凝土至环形浇筑空间并进行振捣。
24、7)打开密封阀门向气腔中充气到规定压力，然后关闭密封阀门。
25、本发明还公开一种根据上述的中空双钢管高压气体预拉混凝土柱的施工方法，包括以下步骤：
26、1)将内钢管的敞口端与盖板ⅰ的板面焊接。
27、2)将外钢管的一端敞口与盖板ⅱ焊接。
28、3)将内钢管穿设在外钢管中。将外钢管与盖板ⅰ焊接连接。将内钢管与盖板ⅱ焊接连接。
29、4)布置充气管。所述充气管依次穿过外钢管与内钢管上的充气管通过孔。将充气管与外钢管焊接连接。
30、5)通过浇捣孔泵送混凝土至环形浇筑空间并进行振捣。
31、6)打开密封阀门向气腔中充气到规定压力，然后关闭密封阀门。
32、本发明的技术效果是毋庸置疑的：
33、a.高压气体防止钢管局部屈曲，提高结构构件整体的竖向承载能力；
34、b.高压气体提高结构构件的抗压承载力，可有效地减轻同等受力条件下所需建筑材料的重量；
35、c.预制过程省时省力，大幅度提升生产作业效率。
1.一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱，其特征在于：包括外钢管(1)、盖板ⅰ(2)、内钢管(4)、充气管(6)、盖板ⅱ(7)、夹层混凝土(8)和盖板ⅲ(9)；
2.一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱，其特征在于：包括外钢管(1)、盖板ⅰ(2)、内钢管(4)、充气管(6)、盖板ⅱ(7)和夹层混凝土(8)；
3.根据权利要求1或2所述的一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱，其特征在于：所述内钢管(4)的外径与壁厚之比大于20；所述外钢管(1)的外径与壁厚之比小于15。
4.根据权利要求1或2所述的一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱，其特征在于：所述高压气体为空气或惰性气体。
5.根据权利要求4所述的一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱，其特征在于：所述高压气体为氮气。
6.根据权利要求1或2所述的一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱，其特征在于：所述外钢管(1)采用若干节钢管拼接而成；相邻两节钢管端部内侧焊接固定有衬管。
7.根据权利要求1或2所述的一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱，其特征在于：所述外钢管(1)的内壁上设置有加劲板；所述加劲板的板面上设置有若干个混凝土自流孔。
8.根据权利要求1或2所述的一种中空双钢管高压气体预拉混凝土柱，其特征在于：所述密封阀门(5)为单向气压阀；所述密封阀门(5)与气压泵相连。
9.一种根据权利要求1所述的中空双钢管高压气体预拉混凝土柱的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种根据权利要求2所述的中空双钢管高压气体预拉混凝土柱的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
