CN108149723A - 一种用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置及其纠正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置及其纠正方法，该装置包括钢管桩原段、钢管柱接长段、钢筋笼及倾角测量仪；在钢管柱接长段上端周侧设有一支撑端面，在支撑端面上开设有两左右对称设置的通孔，在桩孔周侧设有一垂直度调整架，支撑端面置于垂直度调整架上，在垂直度调整架上设有两组垂直度调整机构；每组垂直度调整机构均包括滑轮和电动葫芦，置于钢管柱原段下端的挂环及一端与挂环固定连接的钢丝绳；钢丝绳的另一端向下绕过钢筋笼上的箍圈下部后，依次沿着钢管桩原段、钢管柱接长段的外壁向上延伸并从对应侧的通孔穿出，经滑轮后与电动葫芦的挂钩连接，本发明有效解决了顶部标高过低或0米以下钢管桩的垂直度纠正问题。

Description

一种用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置及其纠正方法

技术领域

本发明涉及一种调垂装置及其纠正方法，尤其是一种用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置及其纠正方法。

背景技术

现有技术中的调垂工艺主要有孔下气囊调垂法、孔下机构调垂法、地面定位架调垂法、导向套筒调垂法等四种调垂技术。这四种调垂工艺与设备存在以下缺陷：1)作业条件差，调垂装置远离地面，安装与拆除困难；2)调垂效率低、劳动强度大，越来越不能满足快速施工和更高的垂直精度要求(垂直精度要求达到1/500、1/600或更高)；3)对钢立柱或钢柱桩的顶部标高有一定要求，一般要高出地面0.5米以上，对于超低位或顶部标高位于0米以下的钢柱桩，现场空间狭小、钢格构柱较长、钢立柱垂直度不得超过1/500、施工工期较紧等条件，采用上述四种方法较难满足施工现场要求。

发明内容

本发明目的是：提供一种不仅调垂效果好、精度高、调垂便利、经济实用，而且能够有效解决顶部标高过低或0米以下钢管桩的垂直度纠正问题的用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置及其纠正方法。

本发明的技术方案是：一种用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置，包括置于桩孔内的钢管桩原段，设于钢管桩原段顶部且其上端延伸出桩孔的钢管柱接长段，置于桩孔内并套装于钢管桩原段下端的钢筋笼，以及设于钢管柱接长段顶部的倾角测量仪；在所述钢管柱接长段上端周侧设有一支撑端面，并在所述支撑端面上开设有两左右对称设置的通孔，在所述桩孔周侧设有一垂直度调整架，所述支撑端面置于所述垂直度调整架上，并在所述垂直度调整架上、位于支撑端面两侧各设有一组垂直度调整机构；每组垂直度调整机构均包括置于垂直度调整架上的滑轮和电动葫芦，置于钢管柱原段下端的挂环，以及一端与挂环固定连接的钢丝绳；所述钢丝绳的另一端向下绕过钢筋笼上的箍圈下部后，依次沿着钢管桩原段、钢管柱接长段的外壁向上延伸并从对应侧的通孔穿出，经过滑轮后与电动葫芦的挂钩连接。

作为优选的技术方案，在所述钢管柱原段和所述钢管柱接长段内部设有一砼导管，所述砼导管顶部设有一砼料斗，并在所述砼料斗一侧上方设有一混凝土进料斗。

作为优选的技术方案，在所述钢管柱接长段顶部设有一缺口，在所述缺口处设有一段钢板，在所述钢板外侧焊接有一工字钢座，所述倾角测量仪固定于该工字钢座上，且所述钢板下端焊接于钢管桩原段的内壁上。

作为优选的技术方案，在所述垂直度调整架上设有四个沿钢管柱接长段周侧等分设置的定位螺旋顶杆，且所述定位螺旋顶杆内侧端顶靠于钢管柱接长段的外侧壁上。

作为优选的技术方案，在所述支撑端面和所述垂直度调整架上均设有两左右对称设置的吊环。

作为优选的技术方案，在所述支撑端面下部和所述钢管柱接长段的外管壁之间焊接有若干个加强筋板。

作为优选的技术方案，所述垂直度调整架由两个半圆环形支撑板组成。

作为优选的技术方案，所述钢管桩原段和所述钢管柱接长段通过若干个螺栓固定连接。

上述用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置的纠正方法，具体包括以下步骤：

步骤1)将钢管桩原段、钢管柱接长段、倾角测量仪依次组装好，并在钢筋笼上设置箍圈；

步骤2)通过吊车吊装垂直度调整架及其上的两滑轮和两电动葫芦到桩孔位置；

步骤3)将钢筋笼套在钢管桩原段上，通过两钢丝绳将钢筋笼和钢管桩原段连在一起，并通过吊车吊装进入桩孔内；

步骤4)吊装到位后，钢管桩接长段的支撑端面放在垂直度调整架上，并将两个钢丝绳上端分别通过对应侧的滑轮后固定在两电动葫芦的挂钩上，然后松掉吊车吊钩；

步骤5)实时观测倾角测量仪上的读数，并控制电动葫芦收放钢丝绳，同时摇动钢管桩原段底部，并使钢管桩(钢管桩原段和钢管柱接长段)的垂直度达到施工要求，然后通过定位螺旋顶杆卡位固定；

步骤6)向砼导管内灌注混凝土，混凝土终凝后，将垂直度调整架拆成两半，通过其上吊环调走到下一施工工位，拆除钢管桩接长段及倾角测量仪。

本发明的优点是：

1.本发明用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置及其纠正方法，不仅调垂效果好、精度高、调垂便利、经济实用，而且能够有效解决顶部标高过低或0米以下钢管桩的垂直度纠正问题；

2.本发明的钢筋笼与钢管桩原段同时吊装有效缩短施工工期，并利用钢筋笼自重以及作用在钢管桩原段上力矩变化，达到转动钢管桩原段底端的效果；

3.本发明的钢管桩延长段、倾角测量仪、垂直度调整架及其上的两滑轮和两电动葫芦重复利用节省材料；同时垂直度调整架的模块化便于运输和现场装卸。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的钢管柱接长段结构示意图；

图2为本发明的钢管桩原段与钢管柱接长段的组装示意图；

图3为本发明的钢管桩原段、钢管柱接长段、钢筋笼及倾角测量仪的组装示意图；

图4为本发明的钢管桩原段、钢管柱接长段、钢筋笼及两钢丝绳的组装示意图；

图5为本发明的钢管柱接长段与垂直度调整架的组装示意图；

图6为本发明的吊装垂直度调整架到桩孔位置的示意图；

图7为本发明吊装钢管桩原段、钢管柱接长段、钢筋笼到桩孔位置的示意图；

图8为本发明的结构示意图；

图9为本发明的砼导管、砼料斗组装示意图；

图10为本发明灌注混凝土示意图；

图11为本发明的拆除示意图；

图12为本发明图3中A的局部放大图；

图13位本发明图4中B的局部放大图；

图14为本发明的纠正方法流程示意图；

其中：1桩孔，2钢管桩原段，3钢管柱接长段，4钢筋笼，5倾角测量仪，6支撑端面，61通孔，7垂直度调整架，71半圆环形支撑板，8滑轮，9电动葫芦，10挂环，11钢丝绳，12箍圈，13砼导管，14砼料斗，15混凝土进料斗，16缺口，17钢板，18工字钢座，19定位螺旋顶杆，20吊环，21加强筋板，22螺栓。

具体实施方式

实施例：参照图1至5、图12、图13所示，一种用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置，包括置于桩孔1内的钢管桩原段2，设于钢管桩原段2顶部且其上端延伸出桩孔1的钢管柱接长段3，置于桩孔1内并套装于钢管桩原段2下端的钢筋笼4，以及设于钢管柱接长段3顶部的倾角测量仪5；在钢管柱接长段3上端周侧设有一支撑端面6，并在支撑端面6上开设有两左右对称设置的通孔61，在桩孔1周侧设有一垂直度调整架7，支撑端面6置于垂直度调整架7上，并在垂直度调整架7上、位于支撑端面6两侧各设有一组垂直度调整机构；每组垂直度调整机构均包括置于垂直度调整架7上的滑轮8和电动葫芦9，置于钢管柱原段2下端的挂环10，以及一端与挂环10固定连接的钢丝绳11；该钢丝绳11的另一端向下绕过钢筋笼4上的箍圈12下部后，依次沿着钢管桩原段2、钢管柱接长段3的外壁向上延伸并从对应侧的通孔61穿出，经过滑轮8后与电动葫芦9的挂钩连接，实时观测倾角测量仪5上的读数，并控制电动葫芦9收放钢丝绳11，同时摇动钢管桩原段2底部，钢管桩原段2的下部被钢筋笼4的重量拖住，并通过钢丝绳11的收放，改变钢管桩原段2下部的位置，并使钢管桩(钢管桩原段2和钢管柱接长段3)的垂直度达到施工要求,本发明的调垂装置不仅调垂效果好、精度高、调垂便利、经济实用，而且能够有效解决顶部标高过低或0米以下钢管桩的垂直度纠正问题。

本发明在钢管柱原段2和钢管柱接长段3内部设有一砼导管13，砼导管13顶部设有一砼料斗14，并在砼料斗14一侧上方设有一混凝土进料斗15。

本发明在钢管柱接长段3顶部设有一缺口16，在缺口16处设有一段钢板17，在钢板17外侧焊接有一工字钢座18，倾角测量仪5固定于该工字钢座18，且钢板17下端焊接于钢管桩原段2的内壁上,便于安装倾角测量仪5,以及调垂时,倾角测量仪5线路外接。

本发明在垂直度调整架7上设有四个沿钢管柱接长段3周侧等分设置的定位螺旋顶杆19，且定位螺旋顶杆19内侧端顶靠于钢管柱接长段3的外侧壁上。

本发明在支撑端面6和垂直度调整架7上均设有两左右对称设置的吊环20，且该垂直度调整架7由两个半圆环形支撑板71组成，且两半圆环形支撑板71通过两高强螺栓组装固定，该垂直度调整架7的模块化便于运输和现场装卸,在支撑端面6下部和钢管柱接长段3的外管壁之间焊接有若干个加强筋板21，同时钢管桩原段2和钢管柱接长段3通过若干个螺栓22固定连接。

参照图14所示，上述用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置的纠正方法，具体包括以下步骤：

步骤1)将钢管桩原段2、钢管柱接长段3、倾角测量仪5依次组装好，并在钢筋笼4上设置箍圈12；

步骤2)通过吊车吊装垂直度调整架7及其上的两滑轮8和两电动葫芦9到桩孔1位置，参照6所示，；

步骤3)将钢筋笼4套在钢管桩原段2上，通过两钢丝绳11将钢筋笼4和钢管桩原段2连在一起，并通过吊车吊装进入桩孔1内，参照7所示，其中钢丝绳11的一端固定于挂环10上，另一端向下绕过钢筋笼4上的箍圈12下部后，依次沿着钢管桩原段2、钢管柱接长段3的外壁向上延伸并从对应侧的通孔61穿出,本步骤中钢筋笼4与钢管桩原段2同时吊装有效缩短施工工期；

步骤4)吊装到位后，钢管桩接长段3的支撑端面6放在垂直度调整架7上，并将两个钢丝绳11上端分别通过对应侧的滑轮8后固定在两电动葫芦9的挂钩上，然后松掉吊车吊钩，参照图8所示，钢管桩接长段3上部被垂直度调整架7的下部约束，钢管桩(钢管桩原段2和钢管桩接长段3)的中心位移在偏差允许范围内变动，以便配合调垂；

步骤5)实时观测倾角测量仪5上的读数，并控制电动葫芦9收放钢丝绳11，同时摇动钢管桩原段2底部，钢管桩原段2的下部被钢筋笼4的重量拖住，并通过钢丝绳11的收放，改变钢管桩原段2下部的位置，并使钢管桩(钢管桩原段2和钢管柱接长段3)的垂直度达到施工要求，然后通过定位螺旋顶杆卡位19固定；

步骤6)参照图9所示，在钢管柱原段2和钢管柱接长段3内部插入砼导管13，砼导管13顶部设置砼料斗14，参照图10所示，在砼料斗14一侧上方设置混凝土进料斗15，然后向砼导管13内灌注混凝土，并及时采用前面类似的操作步骤，使钢管桩的垂直度达到施工要求，混凝土终凝后，参照图11所示，将垂直度调整架7拆成两半，通过其上吊环20调走到下一施工工位，拆除钢管桩接长段3及倾角测量仪5，并可重复利用，节省材料,直到整个工程施工结束。

本发明的钢筋笼4上高强度的箍圈12能承受钢筋笼重量2倍以上，以便有足够强度和刚度承受钢筋笼4重力、调垂时钢丝绳11作用力等。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置，其特征在于，包括置于桩孔(1)内的钢管桩原段(2)，设于钢管桩原段(2)顶部且其上端延伸出桩孔(1)的钢管柱接长段(3)，置于桩孔(1)内并套装于钢管桩原段(2)下端的钢筋笼(4)，以及设于钢管柱接长段(3)顶部的倾角测量仪(5)；

在所述钢管柱接长段(3)上端周侧设有一支撑端面(6)，并在所述支撑端面(6)上开设有两左右对称设置的通孔(61)，在所述桩孔(1)周侧设有一垂直度调整架(7)，所述支撑端面(6)置于所述垂直度调整架(7)上，并在所述垂直度调整架(7)上、位于支撑端面(6)两侧各设有一组垂直度调整机构；每组垂直度调整机构均包括置于垂直度调整架(7)上的滑轮(8)和电动葫芦(9)，置于钢管柱原段(2)下端的挂环(10)，以及一端与挂环(10)固定连接的钢丝绳(11)；所述钢丝绳(11)的另一端向下绕过钢筋笼(4)上的箍圈(12)下部后，依次沿着钢管桩原段(2)、钢管柱接长段(3)的外壁向上延伸并从对应侧的通孔(61)穿出，经过滑轮(8)后与电动葫芦(9)的挂钩连接。

2.根据权利要求1所述的用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置，其特征在于，在所述钢管柱原段(2)和所述钢管柱接长段(3)内部设有一砼导管(13)，所述砼导管(13)顶部设有一砼料斗(14)，并在所述砼料斗(14)一侧上方设有一混凝土进料斗(15)。

3.根据权利要求1所述的用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置，其特征在于，在所述钢管柱接长段(3)顶部设有一缺口(16)，在所述缺口(16)处设有一段钢板(17)，在所述钢板(17)外侧焊接有一工字钢座(18)，所述倾角测量仪(5)固定于该工字钢座(18)上，且所述钢板(17)下端焊接于钢管桩原段(2)的内壁上。

4.根据权利要求1所述的用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置，其特征在于，在所述垂直度调整架(7)上设有四个沿钢管柱接长段(3)周侧等分设置的定位螺旋顶杆(19)，且所述定位螺旋顶杆(19)内侧端顶靠于钢管柱接长段(3)的外侧壁上。

5.根据权利要求1所述的用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置，其特征在于，在所述支撑端面(6)和所述垂直度调整架(7)上均设有两左右对称设置的吊环(20)。

6.根据权利要求1所述的用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置，其特征在于，在所述支撑端面(6)下部和所述钢管柱接长段(3)的外管壁之间焊接有若干个加强筋板(21)。

7.根据权利要求1所述的用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置，其特征在于，所述垂直度调整架(7)由两个半圆环形支撑板(71)组成。

8.根据权利要求1所述的用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置，其特征在于，所述钢管桩原段(2)和所述钢管柱接长段(3)通过若干个螺栓(22)固定连接。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的用于逆作法超低位钢管桩的调垂装置的纠正方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1)将钢管桩原段(2)、钢管柱接长段(3)、倾角测量仪(5)依次组装好，并在钢筋笼(4)上设置箍圈(12)；

步骤2)通过吊车吊装垂直度调整架(7)及其上的两滑轮(8)和两电动葫芦(9)到桩孔(1)位置；

步骤3)将钢筋笼(4)套在钢管桩原段(2)上，通过两钢丝绳(11)将钢筋笼(4)和钢管桩原段(2)连在一起，并通过吊车吊装进入桩孔(1)内；

步骤4)吊装到位后，钢管桩接长段(3)的支撑端面(6)放在垂直度调整架(7)上，并将两个钢丝绳(11)上端分别通过对应侧的滑轮(8)后固定在两电动葫芦(9)的挂钩上，然后松掉吊车吊钩；

步骤5)实时观测倾角测量仪(5)上的读数，并控制电动葫芦(9)收放钢丝绳(11)，同时摇动钢管桩原段(2)底部，并使钢管桩的垂直度达到施工要求，然后通过定位螺旋顶杆(19)卡位固定；

步骤6)向砼导管(13)内灌注混凝土，混凝土终凝后，将垂直度调整架(7)拆成两半，通过其上吊环(20)调走到下一施工工位，拆除钢管桩接长段(3)及倾角测量仪(5)。