CN105332511A - 一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置及方法，属于建筑施工技术领域，用于解决多导管法浇捣巨型钢管混凝土柱柱芯施工中存在的多导管水平方向位置不固定，竖向提升不均匀，高度不确定的问题。该浇捣装置包括一嵌入巨型钢管柱上端口内且设有若干限位孔的限位盘，浇捣导管和振动棒导管能够穿过限位孔；一固定套设于浇捣导管外壁的卡扣夹具。该浇捣方法，首先将巨型钢管柱定位固定；其次将限位盘安装于巨型钢管柱上，将卡扣夹具和固定座设置于浇捣导管外壁，浇捣导管通过限位盘放入巨型钢管柱内；然后通过浇捣导管往巨型钢管柱内泵送混凝土，边泵送边缓慢同步提升浇捣导管和振动棒导管；最后巨型钢管柱柱芯混凝土浇筑完成后拆除浇捣装置。

Description

一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置及方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置及方法。

背景技术

随着建筑业的发展以及建筑高度的增加，普通尺寸的钢管混凝土柱已无法适应超高层建筑的巨大承载力，而巨型钢管混凝土柱承载力高，抗震性能好，施工便捷，在实际工程中的应用越来越广泛。

巨型钢管混凝土柱有其独特的优点，但其施工难度大，尤其是巨型钢管混凝土柱柱芯混凝土的浇捣较困难，施工质量难以保证。我国广泛使用的浇捣方法主要有两种：第一种方法是高位抛落不振捣混凝土的施工方法，第二种是在巨型钢管柱下部开临时浇筑孔，用混凝土泵自下而上灌注混凝土的施工方法(泵送顶升法)。第一种方法采用免振捣自密实混凝土，该免振捣自密实混凝土强度高且比较粘稠，施工质量检验困难，价格昂贵；第二种方法即泵送顶升法，在泵送混凝土过程中会对巨型钢管柱产生很大的压力，影响巨型钢管柱的垂直度。

随着施工技术的进步，为解决上述两种方法出现的弊病，现场常常采用多导管法浇筑钢管混凝土柱芯的浇捣技术，其类似于钻孔灌注桩施工的混凝土浇筑工艺，能够提高施工速度，保证浇筑混凝土的连续性。但是多导管法浇筑仍存在很大的缺陷，主要表现在：1.多导管水平方向位置不固定，会导致浇捣导管及振动棒与管内横隔板、栓钉发生碰撞，影响混凝土浇捣正常进行；2.多导管在浇筑混凝土时，提升不均匀，会导致钢管内混凝土产生不同高位差的离析分层，交替埋没离析分层，严重影响柱芯混凝土的质量；3.多导管每次提升高度不确定，会导致混凝土的浇筑量不同，有可能会导致导管堵塞。

发明内容

本发明的目的在于提供一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置及方法，用于解决多导管法浇捣巨型钢管混凝土柱柱芯施工中存在的多导管水平方向位置不固定，竖向提升不均匀，高度不确定的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置，用于巨型钢管柱内混凝土导管导入浇筑施工，所述巨型钢管柱内插有若干浇捣导管，所述浇捣导管外壁设有振动棒导管，其特征在于，包括：

一限位盘，所述限位盘下端嵌入所述巨型钢管柱上端口内，所述限位盘内设有若干限位孔，所述浇捣导管和所述振动棒导管能够穿过所述限位孔；

一卡扣夹具，所述卡扣夹具套设于所述浇捣导管外壁，且通过设置于所述浇捣导管外壁的固定座与所述浇捣导管固定连接。

进一步地，所述浇捣导管外壁设置刻度线。

进一步地，所述限位盘内设有若干透气孔。

进一步地，所述限位盘为“T型”，包括水平部和垂直部，所述垂直部的直径与所述巨型钢管的内径一致，所述水平部的直径大于所述垂直部的直径。

进一步地，所述限位盘由钢材制作而成。

进一步地，所述固定座为直角三角形板，所述固定座的一直角边与所述卡扣夹具固定连接，所述固定座的另一直角边与所述浇捣导管外壁固定连接。

进一步地，还包括加料槽，所述加料槽固定设置于所述浇捣导管的顶端，混凝土能够通过所述加料槽进入所述浇捣导管内。

进一步地，所述卡扣夹具上还设有吊钩。

一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣方法，包括如下步骤：

步骤一、提供浇捣装置；

步骤二、将巨型钢管柱定位固定，并在浇筑前将所述巨型钢管柱内壁清理干净；

步骤三、在所述巨型钢管柱上端口卡接限位盘，将卡扣夹具通过固定座固定设置于浇捣导管外壁，起吊浇捣导管，分别将若干浇捣导管沿着限位盘的限位孔放入巨型钢管柱内，同时放入振动棒导管，使得振动棒导管紧贴浇捣导管；

步骤四、混凝土泵车通过加料槽将混凝土泵入巨型钢管柱内，同时缓慢提升浇捣导管和振动棒导管，通过刻度线分别控制浇捣导管与振动棒导管的提升高度以及混凝土表面与浇捣口的距离；

步骤五、连续浇筑所述巨型钢管柱的柱芯混凝土，当柱芯内混凝土浇筑饱满后，拆除浇捣装置，至此完成巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣施工。

与现有技术相比，本发明有益的技术效果在于：

1、本发明提供的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置，包括一限位盘和一卡扣夹具，该限位盘下端嵌入巨型钢管柱上端口内，限位盘内设有若干限位孔，浇捣导管和所述振动棒导管能够穿过限位孔；卡扣夹具套设于浇捣导管外壁，且通过设置于浇捣导管外壁的固定座与浇捣导管固定连接。该浇捣装置中限位盘使得多个浇捣导管水平方向连接稳定，且相邻两个浇捣导管之间的位置和间距均为定值，防止插入限位孔内的浇捣导管的水平位移，从而避免浇捣导管以及振动棒导管与巨型钢管柱产生碰撞，从而保证巨型钢管混凝土柱柱芯混凝土的正常浇捣。设置于浇捣导管上的固定座能够防止卡扣夹具产生竖向位移，保证浇捣导管竖向相对位置固定，使得多个浇捣导管竖向同步等高提升，保证各个浇捣导管以及振动棒导管的竖向位移一致，从而防止出现不均离析层，保证巨型钢管柱柱芯内混凝土的质量。该浇捣装置解决了多导管法浇捣巨型钢管混凝土柱柱芯施工中存在的多导管水平方向位置不固定，竖向提升不均匀，高度不确定的问题。

2、本发明提供的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣方法，首先将巨型钢管柱定位固定；其次在巨型钢管柱上端口卡接限位盘，在浇捣导管外壁固定卡扣夹具，将浇捣装置安装于巨型钢管柱上；然后通过混凝土泵车将混凝土泵入巨型钢管柱内，同时缓慢提升浇捣导管和振动棒导管，通过刻度线精确控制浇捣导管和振动棒导管的提升高度，同时控制混凝土表面与浇捣口的距离；最后待巨型钢管柱内柱芯混凝土浇筑完成后拆除浇捣装置。该浇捣方法对传统的多导管法浇筑巨型钢管混凝土柱芯方法进行了优化，不仅保证了柱芯混凝土浇捣质量，同时使得柱芯混凝土浇捣更高效、便捷，节省了施工成本，具有较好的推广价值。

附图说明

图1是本发明一实施例巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置的安装示意图；

图2是限位盘的平面图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是卡扣夹具的结构示意图；

图5是卡扣夹具的平面图；

图6是图5的B-B剖视图；

图7是浇捣导管的结构示意图。

图中：

10-浇捣装置；20-巨型钢管柱；30-浇捣导管；40-振动棒导管，41-振动棒，42-振动机软管；50-限位盘，51-限位孔，52-透气孔，53-水平部，54-垂直部；60-卡扣夹具，61-固定座，62-吊钩；70-加料槽；80-地下室顶板；90-基坑底板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

下面结合图1至图7详细说明本发明的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置及方法。

实施例一

如图1至图7所示，一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置10，用于巨型钢管柱20内混凝土导管导入浇筑施工，巨型钢管柱20内插有若干浇捣导管30，浇捣导管30外壁设有振动棒导管40。振动棒导管40包括位于上端的振动机软管42和位于下端的振动棒41，使骨料均匀的遍布混凝土构件内，从而保证巨型钢管混凝土柱的浇筑质量。该浇捣装置10包括：一限位盘50和一卡扣夹具60。该限位盘50下端嵌入巨型钢管柱20上端口内，限位盘50内设有若干限位孔51，浇捣导管30和振动棒导管40能够穿过限位孔51。卡扣夹具60套设于浇捣导管30外壁，且通过设置于浇捣导管30外壁的固定座61与浇捣导管30固定连接。具体来说，限位盘50中设置限位孔51可以限制插入其中的浇捣导管30以及振动棒导管40的水平位移，防止浇捣导管30与巨型钢管柱20产生碰撞。也就是说，限位盘50使得多个浇捣导管30水平方向连接稳定，且相邻两个浇捣导管30之间的位置和间距均为定值，从而保证巨型钢管混凝土柱柱芯混凝土的正常浇捣。设置于浇捣导管30上的固定座61能够防止卡扣夹具60产生竖向相对位移，将浇捣导管30竖向相对位置固定，使得多个浇捣导管30竖向同步等高提升，从而避免多个浇捣导管30不均匀提升所导致的巨型钢管柱20内混凝土产生不同高位差的离析分层情况，保证柱芯内混凝土的质量。当然，限位孔51的数量与浇捣导管30的数量相等，限位孔51的孔径以能够放入浇捣导管30和振动棒导管40为宜。

特别地，浇捣导管30外壁设置刻度线，从而解决了多个浇捣导管30每次提升高度不确定，从而导致巨型钢管柱20内混凝土的浇筑量不同，有可能导致浇捣导管30堵塞的问题。通过设置刻度线，在浇捣施工时，可直接通过观察刻度变化确定浇捣导管30的提升高度，对浇捣导管30以及振动棒导管40的提升高度精确控制，从而使得混凝土浇捣均匀。特别地，为了更加精确地控制混凝土浇捣的速度和用量，还包括加料槽70，加料槽70固定设置于浇捣导管30的顶端，混凝土能够通过加料槽70进入浇捣导管30内，从而灌注形成巨型钢管混凝土柱。

较佳地，限位盘50中还设置透气孔52，透气孔52将大气与巨型钢管柱20内空气连通，防止混凝土浇筑过程中巨型钢管柱20内的气压增高，从而保证柱芯混凝土的浇筑质量。

较佳地，限位盘50为“T型”结构，其包括固定连接的水平部53和垂直部54，垂直部54的直径与巨型钢管20的内径一致，水平部53的直径大于垂直部54的直径，从而方便限位盘50嵌入巨型钢管柱20内，使得限位盘50固定安装于巨型钢管柱20的上端口。当然，为了取材方便，同时保证限位盘50的刚度，限位盘50由钢材制作而成。

较佳地，固定座61为直角三角形板，安装时，该固定座61的一个直角边与卡扣夹具60固定连接，该固定座的另一直角边与浇捣导管30外壁固定连接，从而起到防止卡扣夹具60产生竖向位移的作用，保证各个浇捣导管以及振动棒导管的竖向位移一致，从而防止出现不均离析层，保证巨型钢管柱柱芯内混凝土的质量。

更进一步地，为了更好地控制浇捣导管30以及振动棒导管40的提升，卡扣夹具60上还设有吊钩62。

相应的，本实施例还提供了一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣方法。请结合参考图1至图7，一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣方法，巨型钢管柱20内插有若干浇捣导管30，浇捣导管30外壁设有振动棒导管40，该浇捣方法包括以下步骤：

S001：提供浇捣装置10，浇捣装置10包括一限位盘50和一卡扣夹具60，浇捣导管30顶端设有加料槽70。

S002：将巨型钢管柱20定位固定，并且在柱芯混凝土浇筑之前将巨型钢管柱20内壁清理干净。

S003：在巨型钢管柱20上端口卡接限位盘50，将卡扣夹具60和固定座61固定设置于浇捣导管30外壁，起吊浇捣导管30，分别将若干浇捣导管30沿着限位盘50的限位孔51放入巨型钢管柱20内，同时放入振动棒导管40，使得振动棒导管40紧贴浇捣导管30。

S004：混凝土泵车通过加料槽70将混凝土泵入巨型钢管柱20内，同时缓慢提升浇捣导管30和振动棒导管40，通过刻度线分别控制浇捣导管30与振动棒导管40的提升高度以及混凝土表面与浇捣口的距离，此时需要人工配合进行施工。

S005：连续浇筑巨型钢管柱20的柱芯混凝土，当柱芯内混凝土浇筑饱满后，拆除浇捣装置10、浇捣导管30和振动棒导管40，至此完成巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣施工。

综上所述，本发明的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置，包括一限位盘和一卡扣夹具，该限位盘下端嵌入巨型钢管柱上端口内，限位盘内设有若干限位孔，浇捣导管和所述振动棒导管能够穿过限位孔；卡扣夹具套设于浇捣导管外壁，且通过设置于浇捣导管外壁的固定座与浇捣导管固定连接。该浇捣装置中限位盘使得多个浇捣导管水平方向连接稳定，且相邻两个浇捣导管之间的位置和间距均为定值，防止插入限位孔内的浇捣导管的水平位移，从而避免浇捣导管以及振动棒导管与巨型钢管柱产生碰撞，从而保证巨型钢管混凝土柱柱芯混凝土的正常浇捣。通过设置固定座将浇捣导管竖向相对位置固定，使得多个浇捣导管竖向同步等高提升，保证各个浇捣导管以及振动棒导管的竖向位移一致，从而防止出现不均离析层，保证巨型钢管柱柱芯内混凝土的质量。而且该巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置结构简单牢固，拆卸组装方便，稳定安全，可重复使用，有效降低了施工成本。本发明的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣方法，首先将巨型钢管柱定位固定；其次在巨型钢管柱上端口卡接限位盘，在浇捣导管外壁固定卡扣夹具和固定座，将浇捣装置安装于巨型钢管柱上；然后通过混凝土泵车将混凝土泵入巨型钢管柱内，同时缓慢提升浇捣导管和振动棒导管，通过刻度线精确控制浇捣导管和振动棒导管的提升高度，同时控制混凝土表面与浇捣口的距离；最后待巨型钢管柱内柱芯混凝土浇筑完成后拆除浇捣装置。该浇捣方法对传统的多导管法浇筑巨型钢管混凝土柱芯方法进行了优化，不仅保证了柱芯混凝土浇捣质量，同时使得柱芯混凝土浇捣更高效、便捷，节省了施工成本，具有较好的推广价值。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置，用于巨型钢管柱内混凝土导管导入浇筑施工，所述巨型钢管柱内插有若干浇捣导管，所述浇捣导管外壁设有振动棒导管，其特征在于，包括：

一限位盘，所述限位盘下端嵌入所述巨型钢管柱上端口内，所述限位盘内设有若干限位孔，所述浇捣导管和所述振动棒导管能够穿过所述限位孔；

一卡扣夹具，所述卡扣夹具套设于所述浇捣导管外壁，且通过设置于所述浇捣导管外壁的固定座与所述浇捣导管固定连接。

2.如权利要求1所述的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置，其特征在于，所述浇捣导管外壁设置刻度线。

3.如权利要求1所述的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置，其特征在于，所述限位盘内设有若干透气孔。

4.如权利要求1所述的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置，其特征在于，所述限位盘为“T型”，包括水平部和垂直部，所述垂直部的直径与所述巨型钢管的内径一致，所述水平部的直径大于所述垂直部的直径。

5.如权利要求1至4任一项所述的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置，其特征在于，所述限位盘由钢材制作而成。

6.如权利要求1所述的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置，其特征在于，所述固定座为直角三角形板，所述固定座的一直角边与所述卡扣夹具固定连接，所述固定座的另一直角边与所述浇捣导管外壁固定连接。

7.如权利要求1所述的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置，其特征在于，还包括加料槽，所述加料槽固定设置于所述浇捣导管的顶端，混凝土能够通过所述加料槽进入所述浇捣导管内。

8.如权利要求1所述的巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣装置，其特征在于，所述卡扣夹具上还设有吊钩。

9.一种巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供如权利要求1至8任一项所述的浇捣装置；

步骤二、将巨型钢管柱定位固定，并在浇筑前将所述巨型钢管柱内壁清理干净；

步骤三、在所述巨型钢管柱上端口卡接限位盘，将卡扣夹具通过固定座固定设置于浇捣导管外壁，起吊浇捣导管，分别将若干浇捣导管沿着限位盘的限位孔放入巨型钢管柱内，同时放入振动棒导管，使得振动棒导管紧贴浇捣导管；

步骤四、混凝土泵车通过加料槽将混凝土泵入巨型钢管柱内，同时缓慢提升浇捣导管和振动棒导管，通过刻度线分别控制浇捣导管与振动棒导管的提升高度以及混凝土表面与浇捣口的距离；

步骤五、连续浇筑所述巨型钢管柱的柱芯混凝土，当柱芯内混凝土浇筑饱满后，拆除浇捣装置，至此完成巨型钢管混凝土柱灌芯浇捣施工。