CN106284333B - 一种快速定位接桩平台及接桩方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速定位接桩平台及接桩方法，包括上平台、下平台和若干个夹紧件，其中，上平台为人工操作平台，上平台的中部设置有第一入口；下平台位于上平台的下方，下平台的位于所述第一入口的正下方的位置处设置有第二入口，第一入口和第二入口构成桩的吊装通道；所述夹紧件为卡瓦装置，多个卡瓦装置安装在第二入口的侧壁上，卡瓦装置包括活动件和固定座，活动件为上端宽、下端窄的楔形结构，固定座为上端窄、下端宽的楔形结构，活动件和固定座的倾斜面相配合，活动件的外侧面与第二入口的轴线大体平行，活动件沿固定座的向下和向上运动分别实现对桩的夹紧和放松；所述活动件通过连接件与所述上平台连接。

Description

一种快速定位接桩平台及接桩方法

技术领域

本发明属于基础工程和基坑工程领域，涉及基坑工程中使用预制桩并进行预制桩接桩工序的问题，具体涉及一种快速定位接桩平台及接桩方法。

技术背景

基坑工程建设过程中，钻孔灌注桩应用较多，但在施工速度及成桩质量上有待提高，亟需一种新的形式将其替代。预制围护桩是地下工程产业化的一种体现，地下工程产业化是发展趋势。将预制围护桩或预制基础桩工厂化生产，在施工现场直接植入或压入地层，可以缩短施工工期，降低工程造价，有助于实现基坑工程的绿色化生产。但现阶段，基坑逐渐朝深、大方向发展，造成预制桩截面面积大和桩身长度长，受运输、起吊高度和载重量的限制，需要将预制桩进行分节、分段成桩及压桩，因此在施工现场安全、快速地进行桩身连接及下桩是非常有必要的。

传统接桩设备及接桩方法具有诸多缺陷，例如：(1)传统接桩方法是在将首段桩利用起吊设备吊起，放入提前施工完成的钻孔中，将桩下入到地层一定深度后，将桩悬空。这种操作方式难以精准控制桩身的平面及竖向精度，且不具备自身调节功能。(2)在起吊设备吊起首节桩后，在首段桩桩头焊接一个临时操作平台，利用第二台起吊机将第二节桩吊起，与首段桩对接，操作工站在临时悬空的操作平台上将首段桩和第二节桩进行连接，危险系数高。(3)临时操作平台与桩头的焊接及使用完毕后的割除需要较长的时间，并且操作性较差，直接影响接桩速度。(4)临时操作平台设备的再回收利用效率极低，造成资源的浪费。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的一个目的是提供一种快速定位接桩平台，该平台可以对桩进行定位固定，并且能调节桩的保持竖直，使桩的桩头表面保持水平，保证了接桩安全快速精确地进行。而且该接桩平台不需要焊接和割除，只需要移动和适当调整，可以重复利用，不但节约了接桩的时间，还节约了施工成本。

本发明的另一个目的是提供一种快速定位接桩方法，该方法利用上述设备完成，利用调平结构实现工作平台的调平，利用卡瓦自锁结构实现桩的卡合固定，通过调节平台的位置实现平台开口的中心与钻孔中心的对齐。

为了解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种快速定位接桩平台，包括上平台、下平台和若干个夹紧件，其中，上平台为人工操作平台，上平台的中部设置有第一入口；

下平台位于上平台的下方，下平台的位于所述第一入口的正下方的位置处设置有第二入口，第一入口和第二入口构成桩的吊装通道；

所述夹紧件为卡瓦装置，多个卡瓦装置安装在第二入口的侧壁上，卡瓦装置包括活动件和固定座，活动件为上端宽、下端窄的楔形结构，固定座为上端窄、下端宽的楔形结构，活动件和固定座的倾斜面相配合，活动件的外侧面与第二入口的轴线之间倾斜设定角度，使外侧面朝向斜上方，活动件沿固定座的向下和向上运动分别实现对桩的夹紧和放松；

所述活动件通过连接件与所述上平台连接，连接件对所述活动件施加拉力，使其相对于固定座运动。

优选的，所述连接件自下往上向外倾斜设置。由于活动件的倾斜面与固定座的倾斜面相配合，连接件自下往上向外倾斜设置，可以使活动件与固定座时刻紧密接触。

连接件与活动件之间活动连接，连接件与上平台之间活动连接，如轴连接、销连接。

优选的，所述夹紧件的个数为2-8个，优选为3-6个。

进一步优选的，多个夹紧件在第二入口的侧壁上大体均匀设置。

夹紧件分布在第二入口的不同位置处，可以提高对桩的夹紧性能。

优选的，所述上平台与下平台之间设置有若干个顶升装置。

顶升装置可以调节上平台和下平台之间的距离，上平台运动带动所述连接件运动，进而带动活动件上下运动，实现对桩的夹紧和放松。

进一步优选的，所述顶升装置为顶升油缸或顶升气缸。

顶升装置还可以为其他的可伸缩结构，通过伸缩，为上平台的上下运动提供动力。

进一步优选的，所述下平台与上平台之间设置有导向杆，导向杆的下端固定在下平台上，导向杆的上端穿过设置在上平台上的通孔。

优选的，所述上平台和下平台之间的相对位置固定，所述连接杆的长度可伸缩。

连接杆长度的伸缩对活动件提供运动的作用力。

优选的，所述上平台的周围设置有护栏。

上平台上可以站立多个操作人员，护栏可以保护操作人员，防止操作人员从上平台上掉落。

优选的，所述下平台的四周设置有支腿，支腿的下方设置有支腿底座。

支腿为支腿油缸，当平台的位置调整好后，将支腿油缸伸长，支腿底座向下运动，将整个平台支撑起来，起到固定整个平台的作用。同时调节各个支腿的相对长度，可以调节平台保持水平。

进一步优选的，所述上平台上设置有调平显示装置。优选为调平水泡。

优选为，所述下平台的下表面安装有若干个行走轮。行走轮可以调节操作平台的位置。

进一步优选的，所述行走轮与安装在接桩平台下方的导轨配合。

更进一步优选的，所述导轨的两个轨道分别位于植桩孔的两侧。

优选的，所述接桩平台上还设置有液压站。

液压站为接桩平台的动作提供动力。

一种快速定位接桩方法，包括如下步骤：

1)开挖导槽，安装轨道，所述轨道的两条平行钢轨的中间位置为植桩孔的中心位置；

2)利用起吊装置将接桩平台吊送到轨道上，接桩平台的行走轮与轨道配合；

3)调整接桩平台在轨道上的位置，将上平台和下平台的中心位置与植桩孔的中心位置对准；

4)对接桩平台进行调平后，将首节桩吊起，使桩通过上平台、下平台的开口放入所述植桩孔中；

5)当桩下放到设定深度时，启动夹紧装置，使卡瓦与桩身贴紧，桩身下沉带动卡瓦的活动件下滑而自锁；

6)将第二节桩吊起，与首节桩对齐、对准，与首节桩进行连接；

7)卡瓦的活动件向上小位移移动，降低卡瓦的自锁力，两节桩在重力作用下下移，下移过程中保证卡瓦边缘与桩身接触；

8)按步骤4)-7)进行循环，完成整个桩的植入。

优选的，步骤1)中，钢轨的下部地面进行硬化，钢轨与硬化地面之间固定连接。

在地面上涂抹水泥进行硬化，钢轨与水泥地面之间利用螺栓进行连接。

本发明的有益效果为：

(1)通过水平控制系统，利用轨道及通过轮子调整平台在轨道上的位置，可以快速准确定将平台定位到预制桩打设位置，避免了传统吊桩定位速度慢的缺点。

(2)利用卡瓦自锁装置对桩身进行竖向固定和竖向调节，实现精准、快速、稳固、安全地确定桩身的竖向位置。

(3)本发明利用支腿油缸和水平气泡将接桩平台进行精准调平，利用与平台保持水平的卡瓦及卡瓦座可简单、方便地调节桩身的竖向角度，将垂直度控制在一定范围之内，对桩接头的螺栓孔对接及螺丝安装提供便利，从而实现快速接桩。

(4)上平台的四周安装防护栏，防护栏内部的空间较大，可以容纳多名工人同时进行操作，消除了利用云梯或吊车协助工人操作的传统方法中的安全隐患。并且，该平台可重复循环利用，导轨也可以回收再利用，节省了材料，降低了工程造价。

附图说明

图1为夹桩平台侧视图；

图2为夹桩平台后视图；

图3为夹桩平台俯视图；

图4为导轨铺设平面图；

图5为预制桩接桩示意图。

图中，1、吊机连杆，2、下平台，3、顶升油缸，4、夹持油缸销轴，5、导向杆，6、上平台，7、夹持连杆，8、夹持销轴，9、活动件，10、固定座，11、支腿底座，12、支腿压盖，13、支腿油缸，14、销轴，15、护栏，16、液压站，17、行走轮，18、钢轨，19、螺丝，20、植桩孔，21、首节预制方桩，22、第二节预制方桩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1至图3所示，一种快速定位接桩平台装置，包括吊机连杆1，下平台2，夹持油缸3，夹持油缸销轴4，导向杆5，上平台6，夹持连杆7，夹持销轴8，卡瓦9，卡瓦座10，支腿底座11，支腿压盖12，支腿油缸13，销轴14，护栏15，液压站16，行走轮17。

其中，上平台6为人工操作平台，上平台6的中部设置有第一入口；

下平台2位于上平台6的下方，下平台2的位于所述第一入口的正下方的位置处设置有第二入口，第一入口和第二入口构成桩的吊装通道；

第一入口和第二入口均为正方形，多个卡瓦装置安装在第二入口的不同侧壁上，卡瓦装置包括活动件9和固定座10，活动件9为上端宽、下端窄的楔形结构，固定座10为上端窄、下端宽的楔形结构，活动件9和固定座10的倾斜面相配合，活动件9的外侧面与第二入口的轴线之间倾斜设定角度，使外侧面朝斜上方设置，活动件9沿固定座10的向下和向上运动分别实现对桩的夹紧和放松；

所述活动件9通过夹持连杆7与所述上平台6连接，夹持连杆7对所述活动件9施加拉力，使其相对于固定座运动。

夹持连杆7自下往上向外倾斜设置。由于活动件9的倾斜面与固定座10的倾斜面相配合，夹持连杆7自下往上向外倾斜设置，可以使活动件9与固定座10时刻紧密接触。

夹持连杆7与活动件9之间活动连接，夹持连杆7与上平台6之间活动连接，如轴连接、销连接。

卡瓦装置的个数可以为2-8个，优选为3-6个，多个卡瓦装置均匀分布在第二入口的侧壁上。

上平台6与下平台2之间设置有若干个顶升装置，顶升装置为顶升油缸或顶升气缸，顶升装置还可以为其他的可伸缩结构。

顶升装置可以调节上平台和下平台之间的距离，上平台6运动带动所述夹持连杆7运动，进而带动活动件9上下运动，实现对桩的夹紧和放松。

下平台2与上平台6之间设置有导向杆5，导向杆5的下端固定在下平台2上，导向杆5的上端穿过设置在上平台6上的通孔。导向杆5使上平台6沿着导向杆5上下运动，防止上平台6的跑偏。

所述下平台2的下表面4个角处设置有行走轮17。

所述的下平台2的四周利用销轴14与其他的装置进行连接固定。

所述下平台2的四周设置有支腿油缸13，支腿油缸13的下方设置有支腿底座11，支腿底座11的上方设置有支腿压盖12，支腿油缸13动作，使支腿底座11向下运动，将接桩平台支撑起来。上平台6的上表面设置水平观测口，水平观测口中设置有调平气泡，调节四个支腿油缸13的长度，调节接桩平台处于水平状态。

上平台6的周围设置有护栏15，护栏可以保护操作人员，防止操作人员从上平台上掉落。

如图4所示，在植桩孔20的两侧安装导轨18，导轨18的两个钢轨分别位于植桩孔20的两侧，行走轮17的轮毂与钢轨配合。

接桩平台上还设置有液压站16，液压站16为各个油缸的动作提供动力。

如图5所示，快速定位接桩平台及接桩方法，包括以下步骤：

步骤1：在场地按照设计位置，开挖导槽，安装配合接桩平台定位的辅助轨道18。

所示的轨道18是参照桩位设计的两条平行钢轨18，钢轨18下部地面利用水泥进行硬化，钢轨与水泥地面利用螺栓19连接。

所述的两条平行钢轨的中间位置为植桩孔20的中心位置。

步骤2：利用起吊设备通过吊机连杆1将接桩平台吊送到轨道18上，接桩平台的行走轮17与轨道18贴合。

所述的接桩平台的行走轮子17有四个，分别位于平台下部的四个角位置，行走轮子17通过轮箍与轨道18贴合。

步骤3：通过调整接桩平台在轨道18上的位置，将上平台6、下平台2的中心位置与植桩的孔20的中心位置对准。

所述的上平台6、下平台2是预制桩进入地层钻孔20的通道。

步骤4：启动接桩平台，利用动力装置对平台提供动力，使接桩平台处于待机状态。

所述的平台动力装置是一个液压站16，对整个平台的支腿油缸13和夹持油缸3提供动力。

步骤5：启动平台的四个支腿，通过调整支腿的高度是平台台面保持水平。

所述的支腿包括支腿底座11，支腿压盖12和支腿油缸13，支腿油缸13对支腿提供动力。

所述的支腿底座11在支腿的最下面，可增加支腿的受力面积，提高平台的稳定性。

步骤6：利用起吊机将首节桩21吊起，将桩通过上平台6、下平台2的开口放入地层中提前施工好的钻孔20。

所述的平台开口位于平台的上部，为方形开口，开口的四周各设有一个卡瓦9，卡瓦9与卡瓦座10相连。

步骤7：将桩下放到孔中设计深度时，启动卡瓦9装置，使卡瓦9与桩身21贴紧，由于卡瓦座10向孔内倾斜，在桩身21下沉时带动卡瓦9向下滑移而出现自锁。

所述的夹持装置包括在下平台四周布置的四个卡瓦9装置，卡瓦9装置背后有卡瓦座10做支撑。

所述的卡瓦9，在接桩平台的方口的四周各有一个，在夹持住桩身时，可同步向下移动或向上移动。

所述的卡瓦座10是一个上端薄下端厚的楔形装置，在卡瓦9抱着桩身21下沉时，受到卡瓦座10的限制出现自锁，从而防止卡瓦9夹持力度不足而出现滑桩。

所述的卡瓦座10是固定的，当接桩平台水平方向保持水平时，四个卡瓦座10的中心连线组成的平面也是水平的，从而有效保证预制桩21的竖向精度。

步骤8：将第二节桩22用起吊设备吊起，与首节桩21桩端对齐、对准，操作人员利用螺栓及电焊机将两节桩21、22进行连接,此过程中保持起吊设备不与第二节桩22分开。

所述的首节桩21桩端与第二节桩22的底端，均由预留好的连接设置，可通过螺栓及其他措施进行连接。

步骤9：上下两节桩连接完成后，同时将平台四周的卡瓦9向上小位移升起，从而降低卡瓦9的自锁力，两节桩在自重作用及起吊设备提神作用下缓慢下放，此过程中保证卡瓦9边缘与桩身轻微接触，以达到控制桩身竖直下放的目的。

步骤10：整根桩植入地层后，完成接桩及下桩工序，并将接桩平台沿轨道移动到下一处位置，然后重复步骤3～9，进行下一根桩的接桩工作。

实施例2

与实施例1的不同点在于，上平台6与下平台2之间的距离固定，如通过支撑杆进行固定支撑，所述夹持连杆7的长度可调，如为油缸、气缸等，可以控制所述活动件9的运动，实现桩的夹紧或放松。第一入口和第二入口均与桩的形状相同，活动件9的外侧表面的形状与桩的外表面形状相贴合，如桩的形状为圆柱形时，活动件9的外侧表面为内凹形弧面；如桩的截面形状为方形时，活动件9的外侧表面为平面。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种快速定位接桩平台，其特征在于：包括上平台、下平台和若干个夹紧件，其中，上平台为人工操作平台，上平台的中部设置有第一入口；

下平台位于上平台的下方，下平台的位于所述第一入口的正下方的位置处设置有第二入口，第一入口和第二入口构成桩的吊装通道；

所述夹紧件为卡瓦装置，多个卡瓦装置安装在第二入口的侧壁上，卡瓦装置包括活动件和固定座，活动件为上端宽、下端窄的楔形结构，固定座为上端窄、下端宽的楔形结构，活动件和固定座的倾斜面相配合，活动件的外侧面与第二入口的轴线之间倾斜设定角度，使外侧面朝向斜上方，活动件沿固定座的向下和向上运动分别实现对桩的夹紧和放松；

所述活动件通过连接件与所述上平台连接，连接件对所述活动件施加拉力，使其相对于固定座运动。

2.根据权利要求1所述的接桩平台，其特征在于：所述连接件自下往上向外倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的接桩平台，其特征在于：所述夹紧件的个数为2-8个。

4.根据权利要求3所述的接桩平台，其特征在于：所述夹紧件的个数为3-6个。

5.根据权利要求3所述的接桩平台，其特征在于：多个夹紧件在第二入口的侧壁上大体均匀设置。

6.根据权利要求1所述的接桩平台，其特征在于：所述上平台与下平台之间设置有若干个顶升装置。

7.根据权利要求6所述的接桩平台，其特征在于：所述顶升装置为顶升油缸或顶升气缸。

8.根据权利要求6所述的接桩平台，其特征在于：所述下平台与上平台之间设置有导向杆，导向杆的下端固定在下平台上，导向杆的上端穿过设置在上平台上的通孔。

9.根据权利要求1所述的接桩平台，其特征在于：所述上平台和下平台之间的相对位置固定，所述连接件的长度可伸缩。

10.根据权利要求1所述的接桩平台，其特征在于：所述下平台的四周设置有支腿，支腿的下方设置有支腿底座。

11.根据权利要求1所述的接桩平台，其特征在于：所述上平台上设置有调平显示装置。

12.利用权利要求1-11任一所述的接桩平台进行的快速定位接桩方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）开挖导槽，安装轨道，所述轨道的两条平行钢轨的中间位置为植桩孔的中心位置；

2）利用起吊装置将接桩平台吊送到轨道上，接桩平台的行走轮与轨道配合；

3）调整接桩平台在轨道上的位置，将上平台和下平台的中心位置与植桩孔的中心位置对准；

4）对接桩平台进行调平后，将首节桩吊起，使桩通过上平台、下平台的开口放入所述植桩孔中；

5）当桩下放到设定深度时，启动夹紧装置，使卡瓦与桩身贴紧，桩身下沉带动卡瓦的活动件下滑而自锁；

6）将第二节桩吊起，与首节桩对齐、对准，与首节桩进行连接；

7）卡瓦的活动件向上小位移移动，降低卡瓦的自锁力，两节桩在重力作用下下移，下移过程中保证卡瓦边缘与桩身接触；

8）按步骤4）-7）进行循环，完成整个桩的植入。

13.根据权利要求12所述的接桩方法，其特征在于：步骤1）中，对钢轨的下部地面进行硬化，钢轨与硬化地面之间固定连接。