CN106758787A - 一种预制墩柱安装定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制墩柱安装定位装置，适用于所有结构形式的预制墩柱，包括设置在预制墩柱外部的环形钢底板、通过上斜腿支撑设置在所述环形钢底板上方的上环形套筒、通过下斜腿支撑设置在环形钢底板上方的下环形套筒、设置在所述上环形套筒上的上定位器、设置在所述下环形套筒上的下定位器。本发明定位装置制作简单、安装快速、便利，可以重复使用；可以快速调整预制墩柱的垂直度，起到精确定位的作用；适用面广泛，不仅可以用于预制实心、空心墩柱，而且可以适用于不同截面形式预制墩柱的精确定位。采用本发明，施工便利、操作简单易行，有效地提升了预制墩柱安装时精确定位的施工效率，加快施工进度。

Description

一种预制墩柱安装定位装置

技术领域

本发明属于土木工程、建筑工程、公路工程和市政工程领域，涉及一种预制墩柱安装定位装置。

背景技术

随着建筑工业化的快速发展，桥梁结构也必然进入到快速装配的工业化时期。桥梁结构预制装配是指桥梁结构的主要构件，包括梁体、墩柱、盖梁等，均为预制构件，这些预制构件通过一定的连接方式拼装而成的结构体系。

在预制墩柱的安装过程中，需要对预制墩柱进行精确定位，以便能够顺利地安装墩身上部的构件，如盖梁等。预制墩柱精确定位的关键指标是垂直度。通常用大型起吊设备将预制墩柱吊起，安装在承台顶面的设计预定位置。在预制墩柱安装、定位的过程中，大型起吊设备将一直工作，直至预制墩柱安装到位并精确定位。

在公开号为CN202000251U的专利文件中，公开了一种预制混凝土柱与承台的连接方式。该连接方式为：先在承台上预留凹槽，然后将预制混凝土墩柱直接嵌入到凹槽中。该项专利中没有涉及预制混凝土墩柱的安装定位问题。

在公开号为CN102808375A的专利文件中，公开了一种门式钢架与承台铰接的连接方式。该发明主要是在预制钢柱底板和承台板之间设有活动铰支座，而活动铰支座构造简单、制作方便、受力合力，可以有效地传递荷载产生的内力和变形。该项专利中也同样没有涉及预制钢墩柱的安装定位问题。

在公开号为CN104294753A的专利文件中，公开了一种预制混凝土空心墩柱与承台的连接方式及施工方法。该连接方式为：先在承台顶面预留上大下小的梯形凹槽，将预制混凝土空心墩柱安装到位后，通过预埋件上的螺栓临时定位，然后对预留的竖向预应力钢筋和横向预应力钢筋张拉，使预制混凝土空心墩柱与承台连为一体。该发明中尽管涉及了预制混凝土墩柱的安装定位问题，但是其安装定位方法与本发明中的方法完全不同。

在公开号为CN105442433A的专利文件中，公开了一种预制空心桥墩与承台的连接方式。该连接方式是：首先在承台顶面预先设置一个可以嵌入预制空心墩柱的杯口，将预制空心墩柱嵌入杯口中，下部套在承台顶面的定位墩上，同时预制空心墩身表面设置的剪力件伸入到杯口中，从而形成预制空心墩柱与承台的连接。该连接方式中，预制空心墩柱是通过承台上部设置的定位墩定位，预制空心墩的内径稍大于定位墩外径，以便预制空心墩可以顺利地放置在承台的杯口中。虽然定位墩可以起到定位的作用，但是对预制空心墩进行精确定位还是很困难的，定位方法与本发明中的方法也完全不同。

综上所述，采用现有的拼接技术，均需要反复调整预制墩柱的垂直度，无法精确定位，进而严重地影响了施工效率。此外，现有公开的技术中，多为预制墩柱与承台连接的构造，没有涉及预制墩柱安装时的精确定位问题。

发明内容

技术问题：本发明提供一种制作简单、安装快速、便利，可以重复使用，能够快速调整预制墩柱垂直度的预制墩柱安装定位装置。本发明装置起到精确定位的作用，适用面广泛，不仅可以用于预制实心、空心墩柱，而且可以适用于不同截面形式的预制墩柱的精确定位。采用本发明，施工便利、操作简单易行，有效地提升了预制墩柱安装时精确定位的施工效率，加快施工进度。

技术方案：本发明的预制墩柱安装定位装置，包括设置在预制墩柱外部的环形钢底板、通过上斜腿支撑设置在所述环形钢底板上方的上环形套筒、通过下斜腿支撑设置在环形钢底板上方的下环形套筒、设置在所述上环形套筒上的上定位器、设置在所述下环形套筒上的下定位器。

本发明的优选方案中，所述上定位器和下定位器结构相同，均包括一端固定连接有螺帽的空心螺杆、套在所述空心螺杆上用于限位的外限位螺帽、内限位螺帽和用于调整预制墩柱垂直度的顶板及橡胶垫，所述空心螺杆穿过上环形套筒或下环形套筒，末端与顶板安装连接，并将顶板与预制墩柱表面的橡胶垫顶紧。

本发明的优选方案中，所述顶板一侧焊接带螺纹的短螺杆，所述短螺杆通过配套的螺纹旋进空心螺杆中，所述空心螺杆通过旋转螺帽调节顶紧顶板。

本发明的优选方案中，所述环形钢底板下方还设置有承台，环形钢底板通过预埋螺栓安装连接在承台上，环形钢底板与承台之间设置有用于调整环形钢底板水平的混凝土垫层。

本发明的优选方案中，所述上环形套筒、下环形套筒的材质为钢材、FRP或者上述两种材料复合的环形套筒。

本发明的优选方案中，所述上环形套筒、下环形套筒的截面形式为板、空心管或型钢。

本发明的优选方案中，所述上斜腿支撑、下斜腿支撑的材质为钢材、FRP或者两种材料复合的斜腿支撑。

本发明的优选方案中，所述上斜腿支撑、下斜腿支撑的截面形式为板、空心管或型钢。

本发明的优选方案中，所述上斜腿支撑、下斜腿支撑通过预埋螺栓或者焊接的方式固定在环形钢底板上。

本发明的技术特点：一是定位装置制作简单、安装快速、便利，可以重复使用；二是可以快速调整预制墩柱的垂直度，起到精确定位的作用；三是适用面广泛，不仅可以用于预制实心、空心墩柱，而且可以适用于不同截面形式预制墩柱的精确定位。采用本发明，施工便利、操作简单易行，有效地提升了预制墩柱安装时精确定位的施工效率，加快施工进度。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1.可以实现预制墩柱的精确定位

现有专利文件和相关文献公开的墩柱与承台的连接中多涉及两种构件之间的连接构造或者连接方式。虽然有些专利中公开了预制墩柱的定位方法，但是预制墩柱在安装定位时，受到起吊设备和施工环境的影响，无法快速实现预制墩柱的精确定位。对于没有设置定位装置的预制墩柱，需要经过反复调整，才能基本保证预制墩柱的垂直度，从而造成施工效率低下，严重地影响了施工进度。

本发明设计的定位装置，按照设计要求加工组装好后，可以快速地安装在承台表面，实现预制墩柱安装时的精确定位。上、下定位器安装到位后，通过调整定位器前端的定位挡板，可以实现精确定位，确保预制墩柱的准确位置和垂直度，不发生竖向和横向偏移。

2.施工方便、可重复利用

在公开号为CN104294753A的专利文件中，公开了一种预制混凝土空心墩柱与承台连接方式及施工方法。该连接方式为：先在承台顶面预留上大下小的梯形凹槽，将预制混凝土空心墩柱安装到位后，通过预埋件上的螺栓临时定位，然后对预留的竖向预应力钢筋和横向预应力钢筋张拉，使预制混凝土空心墩柱与承台连为一体。

在公开号为CN105442433A的专利文件中，公开了一种预制空心桥墩与承台的连接方式。该连接方式是：首先在承台顶面预先设置一个可以嵌入预制空心墩柱的杯口，将预制空心墩柱嵌入杯口中，下部套在承台顶面的定位墩上，同时预制空心墩身表面设置的剪力件伸入到杯口中，从而形成预制空心墩柱与承台的连接。该连接方式中，预制空心墩柱是通过承台上部设置的定位墩定位，预制空心墩的内径稍大于定位墩外径，以便预制空心墩可以顺利地放置在承台的杯口中。

以上两个专利文件中公开的预制墩柱定位方法相对繁琐，工序较多，设置的定位件不能重复利用。本发明中的定位装置制作简单、安装快速、便利。施工结束后，可将整套装置卸掉，重复使用，节约材料。对墩柱定位操作简单易行，有效地提升了预制墩柱安装时精确定位的施工效率，加快施工进度。

3.适用范围广泛

本发明不需要特殊设备，占用空间较小，不影响预制墩柱的正常使用，节约施工成本。本发明应用范围广泛，不仅可以用于预制实心、空心墩柱，而且可以适用于不同截面形式的预制墩柱的精确定位。

附图说明

图1为本发明预制墩柱安装定位装置示意图，其中图1a为侧视示意图，图1b为俯视示意图；

图2为本发明用于矩形或方形截面预制墩柱的定位器示意图，其中图2a为侧视示意图，图2b为正视示意图，图2c为顶视示意图；

图3为本发明用于圆形截面预制墩柱的定位器示意图，其中图3a为侧视示意图，图3b为正视示意图，图3c为顶视示意图；

图4为本发明顶板与空心螺杆连接示意图，其中图4a为用于预制方柱或矩形截面柱顶板与空心螺杆连接侧视示意图，图4b为用于预制圆形截面柱顶板与空心螺杆连接侧视示意图，图4c为顶板与空心螺杆连接正视示意图。

图中：1为上环形套筒；2为下环形套筒；3为上定位器；4为下定位器；5为环形钢底板；6为上斜腿支撑、7为下斜腿支撑；8为预埋螺栓；9为承台；10为预制墩柱；11为砂浆垫层；12为螺帽；13为空心螺杆；14为外限位螺帽；15为内限位螺帽；16为顶板；17为橡胶垫；18为短螺杆。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。

本发明是一种预制混凝土墩柱安装时的定位装置，如图1所示，包括预制墩柱10、设置在所述墩柱外部的上环形套筒1、下环形套筒2、上定位器3、下定位器4、环形钢底板5及连接上环形套筒1与环形钢底板5的上斜腿支撑6、连接下环形套筒2与环形钢底板5之间的下斜腿支撑7；环形钢底板5通过预埋螺栓8与承台9连接在一起，通过砂浆垫层11调整环形钢底板5的水平；

所述上定位器3和下定位器4包括焊接在空心螺杆13上的螺帽12、用于限位空心螺杆13的外限位螺帽14和内限位螺帽15和用于调整预制墩柱垂直度的顶板16及橡胶垫17，所述空心螺杆13穿过上环形套筒1或下环形套筒2、外限位螺帽14和内限位螺帽15，带动顶板16与预制墩柱表面的橡胶垫17接触并顶紧，所述顶板16一端焊接带螺纹的短螺杆18，短螺杆18有能旋进空心螺杆13中，所述空心螺杆13可以通过螺帽12旋进或旋出用于顶紧顶板16。

预制墩柱截面形式可以为圆形、矩形或正方形，材质为钢材、混凝土、纤维复合材料（FRP），或者上述两种或两种以上材料的复合。现以预制混凝土墩柱安装时的定位装置为例进行说明：

（1）先使用砂浆调整环形钢底板5的水平，将环形钢底板5通过预埋螺栓8与承台9连接。

（2）按照设计要求预制上环形套筒1、下环形套筒2、上斜腿支撑6及下斜腿支撑7，并将上环形套筒1、下环形套筒2、上斜腿支撑6及下斜腿支撑7焊接组装在一起。

（3）将上斜腿支撑6、下斜腿支撑7与环形钢底板5通过预设螺栓连接在一起。

（4）按照设计要求预制上限位器3、下限位器4。将上限位器3、下限位器4中的空心螺杆13穿过内限位螺栓14和外限位螺栓15，将顶板16通过短螺杆18旋进空心螺杆13中。留出2-3个丝扣。

（5）将预制墩柱10吊装，穿过上环形套筒1、下环形套筒2，放置承台9表面设计位置处。

（6）将橡胶垫17塞进顶板16和预制墩柱10表面之间，调整顶板16位置，使橡胶垫17与预制墩柱10表面严密接触。

（7）对预制墩柱10进行微调，使其满足垂直度的要求。

（8）固定前部顶板16不动，旋转空心螺杆13另一侧的螺帽12，通过空心螺杆13与顶板16的相对移动，使顶板16紧紧顶住预制墩柱10。

（9）将吊机撤除，此时定位装置支撑预制墩柱10，直至预制墩柱10与承台9形成永久连接。

（10）拧松环形底钢板5与上斜腿支撑6、下斜腿支撑7之间的螺栓，拆除并重复利用整套定位装置。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种预制墩柱安装定位装置，其特征在于，该装置包括设置在预制墩柱外部的环形钢底板（5）、通过上斜腿支撑（6）设置在所述环形钢底板（5）上方的上环形套筒（1）、通过下斜腿支撑（7）设置在环形钢底板（5）上方的下环形套筒（2）、设置在所述上环形套筒（1）上的上定位器（3）、设置在所述下环形套筒（2）上的下定位器（4）。

2.根据权利要求1所述的预制墩柱安装定位装置，其特征在于，所述上定位器（3）和下定位器（4）结构相同，均包括一端固定连接有螺帽（12）的空心螺杆（13）、套在所述空心螺杆（13）上用于限位的外限位螺帽（14）、内限位螺帽（15）和用于调整预制墩柱垂直度的顶板（16）及橡胶垫（17），所述空心螺杆（13）穿过上环形套筒（1）或下环形套筒（2），末端与顶板（16）安装连接，并将顶板（16）与预制墩柱表面的橡胶垫（17）顶紧。

3.根据权利要求2所述的预制墩柱安装定位装置，其特征在于，所述顶板（16）一侧焊接带螺纹的短螺杆（18），所述短螺杆（18）通过配套的螺纹旋进空心螺杆（13）中，所述空心螺杆（13）通过旋转螺帽（12）调节顶紧顶板（16）。

4.根据权利要求1、2或3所述的预制墩柱安装定位装置，其特征在于，所述环形钢底板（5）下方还设置有承台（9），环形钢底板（5）通过预埋螺栓（8）安装连接在承台（9）上，环形钢底板（5）与承台（9）之间设置有用于调整环形钢底板（5）水平的混凝土垫层（11）。

5.根据权利要求1、2或3所述的预制墩柱安装定位装置，其特征在于，所述上环形套筒（1）、下环形套筒（2）的材质为钢材、FRP或者上述两种材料复合的环形套筒。

6.根据权利要求1、2或3所述的预制墩柱安装定位装置，其特征在于，所述上环形套筒（1）、下环形套筒（2）的截面形式为板、空心管或型钢。

7.根据权利要求1、2或3所述的预制墩柱安装定位装置，其特征在于，所述上斜腿支撑（6）、下斜腿支撑（7）的材质为钢材、FRP或者两种材料复合的斜腿支撑。

8.根据权利要求1、2或3所述的预制墩柱安装定位装置，其特征在于，所述上斜腿支撑（6）、下斜腿支撑（7）的截面形式为板、空心管或型钢。

9.根据权利要求1、2或3所述的预制墩柱安装定位装置，其特征在于，所述上斜腿支撑（6）、下斜腿支撑（7）通过预埋螺栓或者焊接的方式固定在环形钢底板（5）上。