CN103938653A - 洞桩法钢管柱施工中钢管吊装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种洞桩法钢管柱施工中钢管吊装方法，包括以下步骤：（1）在导洞初支上设置多个临时吊环，所述临时吊环关于竖洞的中心轴线对称布置。（2）临时吊环直接卡接在导洞初支的格栅主筋上，吊环与钢管柱之间用葫芦连接。（3）控制葫芦，将钢管柱吊起；调整葫芦的牵引力，使钢管柱的中轴线与竖洞中轴线重合，然后将钢管柱吊入竖洞。本发明根据导洞的狭小空间尺寸，将钢管柱进行合理分节，减少了钢管柱的分节节点，提高了钢管柱的整体稳定性。并充分利导洞结构顶部现有结构设置吊环，免去移动式门架的搬运、安装和拆卸，提高了吊装的效率，加快了施工进度。
Description
洞粧法钢管柱施工中钢管吊装方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种吊装施工方法，特别涉及一种洞桩法钢管柱的钢管吊装施工方法。
背景技术
[0002] 随着城市化发展进程，市政轨道交通已成为市内重要交通不可分割的一部分。各条轨道交通线路交错布置，覆盖城市的每一个角落，轨道交通换乘无疑成为各条交通线路的枢纽，目前国内大部分换乘虽然在实现了站内换乘，但换乘线路长，给旅客带来了不必要的麻烦；“零距离”换乘已成为城市轨道交通发展的主流趋势；地铁零距离换乘需要设置超高换乘段，用作两条线路换乘，钢管柱作为洞桩法(PBA)施工的核心构件，不论是施工难度和施工精度都直接影响了 PBA工法施工。
[0003] 常规PBA工法施工钢管柱采用全装配式安装，即钢管柱在加工厂内加工后直接在现场安装，传统钢管柱安装采用移动式门式架作为钢管柱安装吊点，在预挖洞中门式架移动困难，安全风险大。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中移动式门架吊装钢管施工方法的上述不足，提供一种洞桩法钢管柱施工中钢管吊装方法。
[0005] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案:
[0006] 一种洞桩法钢管柱施工中钢管吊装方法，包括以下步骤:
[0007] (I)在导洞初支上设置多个临时吊环，所述临时吊环关于竖洞的中心轴线对称布置。
[0008] (2)临时吊环直接卡接在导洞初支的格栅主筋上，吊环与待吊装的钢管柱之间用葫芦连接。
[0009] (3)控制葫芦，将钢管柱吊起；调整葫芦的牵引力，使钢管柱的中轴线与竖洞中轴线重合，然后将钢管柱吊入竖洞。
[0010] 进一步，步骤⑴中，所述临时吊环沿所述导洞的横向截面对称布置，所述导洞的横向截面通过所述竖洞的中心轴线。对称设置的吊环，有利于平衡吊装过程中各个吊点的受力平衡，增加导洞初支在吊装过程中的稳定性。
[0011] 优选的，步骤(I)中，所述临时吊环有两个，关于竖洞的中心轴线对称布置。优选的，两个吊环在同一导洞横向截面上。吊环设置两个，安装简便，受力分析明确，适用于吊装的重量相对较小的情况，在保证工程质量与安全的情况，快速完成施工。
[0012] 优选的，步骤⑴中，所述临时吊环有四个，关于竖洞的中心轴线对称布置。优选的，四个吊环关于导洞的横向截面对称，该横向截面通过竖洞中心轴线。四个对称布置的吊环所能够承受的吊装拉力更大，而且吊环均分拉力后，对于导洞初支的拉力要求也相应降低，可以有效的保护导洞初支的安全，防止其受到破坏。[0013] 进一步，每节钢管柱的长度根据导洞的实际高度进行调整。导洞开挖高度变化的情况下，根据实际情况进行调整，保证吊装顺利进行，平衡吊装施工的次数和施工难度。
[0014] 进一步，步骤(2)中，所述葫芦是电动葫芦。电动葫芦增加吊装过程的自动化，减少人工劳动的消耗，也增加工法的机动特性。电动葫芦的体积较为轻便，拆卸方便，在转移施工地点的过程中对搬运要求较小。
[0015] 进一步，当步骤(3)将钢管柱在竖洞中吊装就位后，用高强螺栓将相邻的钢管柱紧固连接。钢管柱吊装就位后，用高强螺栓紧固，可以保证钢管柱在吊装就位后，充分满足吊装就位的钢管柱的快速预紧固，紧固强度与安装速度都得到很好的满足。
[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果:
[0017] 本发明根据导洞的狭小空间尺寸，将钢管柱进行合理分节，减少了钢管柱的分节节点，提高了钢管柱的整体稳定性。并充分利导洞结构顶部现有结构设置吊环，免去移动式门架的搬运、安装和拆卸，提高了吊装的效率，加快了施工进度。
附图说明:
[0018] 图1为吊装施工正面视图。
[0019] 图2为吊装施工俯视图。
[0020] 图3为吊装施工受力分析图。
[0021] 图4为钢管柱井字限位架结构示意图(俯视图)。
[0022] 图中标记:1-吊环，2-导洞初支，3-竖洞，4-钢管柱，5-可拆装式工字钢井字架。具体实施方式
[0023] 下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
[0024] 吊装完成后，对钢管柱进行限位调整中心线精确度。
[0025] 进一步，优选的吊装过程用多线对称吊垂直度调整、限位。
[0026] 优选的，本发明所述的对钢管柱进行限位，是在钢管柱顶部及底部采用可拆装式工字钢井字架对钢管柱进行限位，井字架与导洞初支顶紧，避免移动。优选的，可拆装式井字架工字钢间采用M24螺杆进行固定。
[0027] 下面以10.8m高的钢管柱为例，分析吊点设置及设备选型:
[0028] 吊点是以导洞初支格栅主筋作为承力点，吊点纵向对称布置于钢管柱中线两侧，横向对称布置于导洞中线两侧。布置结构如图1，图2 (图2为四个吊点的设置类的俯视图)不意:
[0029] 吊点布置时对称布置于钢管柱人工挖孔量测，位置由测量组放中线点控制，保证钢管柱吊装时通过调整电动葫芦的链条长度调整钢管柱中心。设置吊点时，吊环直接卡在导洞初支格栅主筋(Φ25，ΗΙΦ335级)，吊环圆端与钢丝绳连接，最后钢丝绳与电葫芦连接，完成吊点设置。
[0030] 吊点吊力计算如下:
[0031] T = 95KNXcos45° = 95KNX1.414/2 = 67.2KN[0032] 每个吊环受到的拉力Tl = 67.2X0.5 = 33.6KN
[0033]主筋所受应力 σ = T1/S = 33.6KN/12.5X12.5X3.14 = 68.5N/mm2
[0034] σ = 68.5N/mm2 < fy = 300N/W
[0035] 吊点满足吊装要求。
[0036] 钢管柱重量为9.5t主要由2根钢丝绳承担，钢丝绳最大拉力
[0037] 为67.2KN(6.72t)，所以采用2根IOt钢丝绳、2个IOt电动葫芦进行钢管柱吊装。
[0038] 实施例1洞桩法钢管柱吊装施工
[0039] 如图1所示，将导洞初支2格栅主筋作为临时吊点1，共设置两个吊点，吊点纵向对称布置于钢管柱中线两侧，横向对称布置于导洞中线两侧，吊环直接卡在导洞初支格栅主筋上，吊装时通过调整电动葫芦的链条长度调整钢管柱4中心，使钢管柱与竖洞3的中心轴线重合。钢管柱由葫芦向下吊装。吊装过程用多线对称吊垂直度调整、限位。该吊装方法，吊点设置方便，与传统移动门式梁相比，操作简单，安全性能高。
[0040] 钢管柱吊装及初步安装
[0041] 钢管柱吊装采用竖井提升机配合自制刨车运输至指定位置后安装。钢管柱运至指定位置后，由电动葫芦进行逐节向下吊装，每节钢管柱之间采用高强螺栓连接，螺栓采用力矩扳手进行紧固，力矩满足设计及相关要求即可，螺栓紧固采用对称方向紧固。
[0042] 钢管柱安装过程中，严格进行钢管柱轴线控制(钢管柱加工过程中，在钢管柱外侧沿轴线进行标识)，钢管柱安装完成后，要求所有标识点位于一条直线上。
[0043] 钢管柱逐节在导洞内拼装，逐节往下进行吊装，钢管柱快接近预埋板时，采用高压风对预埋板进行再次清理，同时人工推动钢管柱底部，调整钢管柱位置，确保钢管柱底部顺利卡于定位器内，然后逐渐松动钢丝绳，完成钢管柱的初步安装。
[0044] 实施例2
[0045] 洞桩法钢管柱吊装施工，将导洞初支格栅主筋作为临时吊点，共设置四个吊点，吊点纵向对称布置于钢管柱中线两侧，横向对称布置于导洞中线两侧，吊环直接卡在导洞初支格栅主筋上，吊装时通过调整电动葫芦的链条长度调整钢管柱中心。钢管柱由电动葫芦向下吊装，柱间用高强螺栓连接。吊装完成后，采用可拆装式工字钢井字架5对钢管柱进行限位。
[0046] 优选的，工字钢井字架分布结构是:其中两条工字钢在卡紧钢管柱的前提下顶紧导洞初支，另外两条在卡紧钢管柱的前提下固定在上述两条工字钢架之间。四条工字钢组成的井字架相互限制，相互紧固实现钢管柱的限位。
[0047] 以实施例1分析本发明的经济效益
[0048] 与传统钢管柱施工相比，实施例1中，钢管柱吊装施工工期得到了节约，降低了生产成本。传统IOm左右钢管柱每班次安装2根，本工法中18.1m钢管柱每班次安装2根，
10.Sm钢管柱每班次安装3根。在不考虑其他设备租赁费及其他措施费的情况下，仅考虑人工经费，工期节约40%，具体如表I所示，大大加快了后续工程施工进度。
[0049] 表I人工经费对比分析
[0051] 施工过程中，移动式电动葫芦进行钢管柱运输、吊装，安全可靠，施工方便。吊点设置简单，利用原导洞初支格栅主筋设置吊点，吊点采用卡环+短钢丝绳组成，与传统移动门式梁相比，操作简单，安全性能高。
Claims (9)
1.一种洞桩法钢管柱施工中钢管吊装方法，包括以下步骤: (1)在导洞初支上设置多个临时吊环，所述临时吊环关于竖洞的中心轴线对称布置； (2)临时吊环直接卡接在导洞初支的格栅主筋上，吊环与待吊装的钢管柱之间用葫芦连接； (3)控制葫芦，将钢管柱吊起；调整葫芦的牵引力，使钢管柱的中轴线与竖洞中轴线重合，然后将钢管柱吊入竖洞。
2.如权利要求1所述钢管吊装方法，其特征在于，步骤(I)中，所述临时吊环沿所述导洞的横向截面对称布置，所述导洞的横向截面是通过所述竖洞的中心轴线的横向截面。
3.如权利要求1所述钢管吊装方法，其特征在于，所述吊环有两个。
4.如权利要求3所述钢管吊装方法，其特征在于，两个吊环在同一导洞横向截面上。
5.如权利要求2所述钢管吊装方法，其特征在于，步骤(I)中，所述临时吊环有四个。
6.如权利要求5所述钢管吊装方法，其特征在于，四个吊环关于导洞的横向截面对称，该横向截面通过竖洞中心轴线。
7.如权利要求1所述钢管吊装方法，其特征在于，每节钢管柱的长度根据导洞的实际闻度进行调整。
8.如权利要求1所述钢管吊装方法，其特征在于，步骤(2)中，所述葫芦是电动葫芦。
9.如权利要求1所述钢管吊装方法，其特征在于，当步骤(3)将钢管柱在竖洞中吊装就位后，用高强螺栓将相邻的钢管柱紧固连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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Effective date of registration: 20160301 Address after: Jinniu District Kam Tong Road Chengdu city Sichuan province 610031 No. 16 Applicant after: CHINA RAILWAY NO.2 BUREAU ENGINEERING CO., LTD. Address before: 610041, No. nine, No. 156, building B, high building, Xing Xing Road, Chengdu hi tech Zone, Sichuan Applicant before: China Railway Erju Co., Ltd. Applicant before: China Railway Erju 1st Engineering Co., Ltd. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170919 Address after: Nanming District 550007 of Guizhou province Guiyang city four street 3 Jinpeng building Co-patentee after: CHINA RAILWAY NO.2 BUREAU ENGINEERING CO., LTD. Patentee after: China Railway Erju 1st Engineering Co., Ltd. Address before: Jinniu District Kam Tong Road Chengdu city Sichuan province 610031 No. 16 Patentee before: CHINA RAILWAY NO.2 BUREAU ENGINEERING CO., LTD. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 550002 Jinpeng Building, No. 3, Sitong Street, Nanming District, Guiyang City, Guizhou Province Co-patentee after: China Railway No. 2 Engineering Group Co., Ltd. Patentee after: China Railway Erju 1st Engineering Co., Ltd. Address before: 550007 Jinpeng Building, No. 3, Sitong Street, Nanming District, Guiyang City, Guizhou Province Co-patentee before: CHINA RAILWAY NO.2 BUREAU ENGINEERING CO., LTD. Patentee before: China Railway Erju 1st Engineering Co., Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address |