CN109371961B - 一种地铁车站用钢管柱及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地铁车站用钢管柱，属于地铁车站施工技术领域，包括支撑柱，支撑柱包括用于插入桩孔的桩孔段，桩孔段的外壁铰接有支撑杆，桩孔段上开设有第一开孔，支撑柱内设置有拉绳，支撑柱上设置有用于固定拉绳位置的固定柱，桩孔段上设置有用于驱动支撑杆向远离桩孔段的底壁偏转的弹性件，桩孔段上固定设置有用于与支撑杆抵触以使支撑杆保持垂直于支撑柱轴向状态的限位块。安装支撑柱时，在支撑柱插入到桩孔内的过程中，支撑杆在弹性件的驱使下，逐渐张开，并与桩孔的孔壁抵触，从而使支撑柱在下放的过程中，逐渐对中，支撑柱处于桩孔的中间位置；减少人为调节支撑柱位置的次数，节省了时间，提高了施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及地铁车站施工技术领域，特别涉及一种地铁车站用钢管柱及其施工工艺。
背景技术
地铁车站是城市轨道交通路网中一种重要的建筑物，它是供旅客乘降，换乘和候车的场所。盖挖法是当地下工程明做时需要穿越公路、建筑等障碍物而采取的新型工程施工方法，具体是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。对地铁车站基坑进行开挖施工之前，为确保车站主体结构的稳固性，在车站主体结构的中部由前至后需要施工多根钢管柱。
现如今，对地铁车站内钢管柱进行施工步骤一般为：先开挖桩孔，然后将钢管柱吊装入桩孔内，然后向桩孔内灌注混凝土，待所灌注混凝土凝固后，获得施工完成的钢管柱。
为了保证钢管柱与桩孔土体间足够的抓持力，提高钢管柱的稳定性，需要使钢管柱周围的混凝土分布均匀，也就是在将钢管柱吊装进桩孔内时，需要保证钢管柱位于桩孔的中部位置。目前，一般采用吊车吊装钢管柱，而在将钢管柱吊装入桩孔内的过程中，在吊运的工程中，吊车上的吊绳容易摆动，很难一次性将钢管柱吊装在桩孔的中部位置，需要多次调试，会浪费大量的时间，影响施工效率。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种地铁车站用钢管柱，具有便于支撑柱定位，使支撑柱处于桩孔的中部位置，提高施工效率的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种地铁车站用钢管柱，包括支撑柱，所述支撑柱包括用于插入桩孔的桩孔段，所述桩孔段的外壁沿桩孔段周向至少铰接有三个用于使支撑柱处于桩孔中间位置的支撑杆，所述桩孔段上开设有第一开孔，且支撑杆与桩孔段的铰接点相对于第一开孔远离桩孔段的底壁，所述支撑柱内设置有拉绳，所述支撑柱上设置有用于固定拉绳位置的固定柱，所述拉绳的一端与固定柱可拆卸连接、另一端穿过第一开孔与支撑杆固定连接，所述桩孔段上设置有用于驱动支撑杆向远离桩孔段的底壁偏转的弹性件，所述桩孔段上固定设置有用于与支撑杆抵触以使支撑杆保持垂直于支撑柱轴向状态的限位块。
实施上述技术方案，支撑柱在未安装到桩孔内前，拉绳的一端固定在固定柱上，另一端拉紧支撑杆，使支撑杆与支撑柱的外壁贴紧，以便于支撑柱顺利插入桩孔内；安装支撑柱时，在支撑柱插入到桩孔内的过程中，当支撑杆靠近桩孔段的底壁的一端没入桩孔内时，解开拉绳，此时支撑杆在弹性件的驱使下，逐渐张开，并与桩孔的孔壁抵触，从而使支撑柱在下放的过程中，逐渐对中，当支撑杆转动到与限位块抵触时，支撑杆垂直于支撑柱的轴线，此时支撑柱处于桩孔的中间位置；减少人为调节支撑柱位置的次数，节省了时间，提高了施工效率。
本发明进一步设置为：所述支撑柱上开设有供拉绳穿出的第二开孔，所述第二开孔位于桩孔段的上方。
实施上述技术方案，拉绳从第二开孔穿出，减小离地面的距离，在下放支撑柱的过程中，便于工人手动拉动拉绳，以调节支撑杆的张开程度，便于使支撑柱对中。
本发明进一步设置为：所述拉绳与支撑杆远离桩孔段的一端固定连接，所述桩孔段上位于第一开孔的下方固定设置有挡泥板。
实施上述技术方案，在支撑柱插入桩孔内的过程中，挡泥板的设置，起到防止泥沙堵塞第一开孔的作用，从而防止拉绳被卡死而导致支撑杆不能顺利张开。
本发明进一步设置为：所述挡泥板朝向上方倾斜设置。
实施上述技术方案，将挡泥板倾斜设置，便于支撑柱顺利插入桩孔内。
本发明进一步设置为：所述支撑杆内沿其轴向开设有滑槽，所述滑槽内滑动设置有滑杆，所述滑杆远离滑槽底壁的一端固定设置有安装柱，所述安装柱的轴线与滑杆的轴线共线，所述安装柱上铰接有可容纳于滑槽内的支撑片，所述安装柱上固定设置有用于驱动支撑片与滑杆远离滑槽的底壁的端面抵紧的压簧，压簧的一端与安装柱的侧壁固定连接、另一端与支撑片远离滑杆的侧壁固定连接，所述滑槽设置有用于驱使滑杆向滑槽外滑动的驱动件，所述桩孔段上设置有用于与支撑杆远离桩孔段的一端抵接以防止滑杆与支撑片滑出滑槽的挡块。
实施上述技术方案，当拉绳被解开后，支撑杆在弹性件的驱使下发生转动，当支撑杆转动到脱离挡块时，滑杆在弹性件的驱使下向滑槽外滑动，滑杆带动支撑片向外滑动，当支撑片运动到滑槽外后，支撑片在压簧的作用下张开，并与滑杆远离滑槽的侧壁抵触，使支撑片保持垂直于滑杆的状态，而当支撑杆转动到垂直于支撑柱的位置时，支撑片与桩孔的孔壁贴紧，使支撑柱处于桩孔的中部位置，而支撑片的设置，有效地增加了与桩孔的接触面积，一定程度上防止支撑杆插入桩孔的孔壁内。
本发明进一步设置为：每个所述安装柱上均设置有两个支持片，所述驱动件为弹簧，所述弹簧的一端与滑槽的底壁抵接、另一端与滑杆抵接。
实施上述技术方案，每个安装柱上设置两个支撑片，有效地增加了与桩孔的接触面积，一定程度上防止支撑杆插入桩孔的孔壁内。
本发明进一步设置为：所述桩孔段的外壁固定设置有若干的剪力筋，所述桩孔段的侧壁开设有多个注浆孔。
实施上述技术方案，剪力筋的设置，有效地提高支撑柱与桩孔内灌注的混凝土的接触面积，提高支撑柱的稳定性。
本发明的另一目的在于提供一种地铁车站用钢管柱施工工艺，具有便于支撑柱定位，使支撑柱处于桩孔的中部位置，提高施工效率的优点。
一种地铁车站用钢管柱的施工工艺，包括如下步骤：
步骤一、桩孔开挖：由上至下对安装所述支撑柱的桩孔进行开挖；
步骤二、支撑柱安装：通过吊车将支撑柱吊运到桩孔的上方，然后下放支撑柱，待支撑柱上的支撑杆部分进入桩孔内后，解开拉绳，支撑杆在弹性件的作用下逐渐张开，并与桩孔的孔壁抵触，从而使支撑柱在下放的过程中，逐渐对中，使支撑柱处于桩孔的中间位置；
步骤三、混凝土灌装：通过注浆导管向支撑柱内灌注混凝土，待灌注的混凝土凝固后，获得施工完成的支撑柱。
实施上述技术方案，由上至下对安装支撑柱的桩孔开挖，通过吊车将支撑柱吊运到桩孔的上方，然后缓慢下放支撑柱，待支撑柱上的支撑杆有部分进入桩孔内后，解开拉绳，支撑杆在弹性件的作用下逐渐张开，并与桩孔的孔壁抵触，从而使支撑柱在下放的过程中，逐渐对中，使支撑柱处于桩孔的中间位置；通过注浆导管向支撑柱内灌注混凝土，待灌注的混凝土凝固后，从而获得施工完成的支撑柱。
本发明进一步设置为：步骤一中由上至下对安装所述支撑柱的桩孔进行开挖之前，先对桩孔的布设位置进行测量放线；步骤一中由上至下对桩孔进行开挖时，先采用人工由上至下对上部桩孔进行开挖，再采用钻爆法由上至下对下部桩孔进行开挖。
实施上述技术方案，在开挖前先对桩孔进行测量放线，以便于保证桩孔位置的精确性。
综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：
一、安装支撑柱时，在支撑柱插入到桩孔内的过程中，当支撑杆靠近桩孔段的底壁的一端没入桩孔内时，解开拉绳，此时支撑杆在弹性件的驱使下，逐渐张开，并与桩孔的孔壁抵触，从而使支撑柱在下放的过程中，逐渐对中，当支撑杆转动到与限位块抵触时，支撑杆垂直于支撑柱的轴线，此时支撑柱处于桩孔的中间位置；减少人为调节支撑柱位置的次数，节省了时间，提高了施工效率；
二、在支撑柱插入桩孔内的过程中，挡泥板的设置，起到防止泥沙堵塞第一开孔的作用，从而防止拉绳被卡死而导致支撑杆不能顺利张开；
三、支撑片的设置，有效地增加了与桩孔的接触面积，一定程度上防止支撑杆插入桩孔的孔壁内。
附图说明
图1是本发明支撑柱整体的结构示意图；
图2是本发明局部剖视图；
图3是图2中的A部放大图；
图4是图2中的B部放大图；
图5是本发明支撑柱另一状态的结构示意图；
图6是图5中的C部放大图。
附图标记：1、支撑柱；11、桩孔段；111、第一开孔；112、限位块；12、固定柱；13、第二开孔；14、挡块；15、剪力筋；16、注浆孔；2、支撑杆；21、滑槽；211、驱动件；3、拉绳；4、弹性件；5、挡泥板；6、滑杆；61、安装柱；611、支撑片；612、压簧。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
如图1所示，一种地铁车站用钢管柱，包括支撑柱1，支撑柱1为钢管柱，支撑柱1为钢管柱，支撑柱1包括用于插入桩孔的桩孔段11，桩孔段11的外壁沿桩孔段11周向至少铰接有三个用于使支撑柱1处于桩孔中间位置的支撑杆2，本实施例中支撑杆2沿支撑柱1的周向均匀设置三个。
如图2、3所示，桩孔段11上开设有第一开孔111，且支撑杆2与桩孔段11的铰接点相对于第一开孔111远离桩孔段11的底壁，支撑柱1内设置有拉绳3，支撑柱1上设置有用于固定拉绳3位置的固定柱12，拉绳3的一端与固定柱12可拆卸连接、另一端穿过第一开孔111与支撑杆2固定连接。支撑柱1上开设有供拉绳3穿出的第二开孔13（参见图4），第二开孔13位于桩孔段11的上方，且第二开孔13位于桩孔段11之上1-1.5m处；拉绳3从第二开孔13穿出，减小离地面的距离，在下放支撑柱1的过程中，便于工人手动拉动拉绳3，以调节支撑杆2的张开程度，便于使支撑柱1对中。
如图5、6所示，桩孔段11上设置有用于驱动支撑杆2向远离桩孔段11的底壁偏转的弹性件4，桩孔段11上固定设置有用于与支撑杆2抵触以使支撑杆2保持垂直于支撑柱1轴向状态的限位块112。
如图2、3所示，支撑杆2内沿其轴向开设有滑槽21，滑槽21内滑动设置有滑杆6，滑槽21为方形槽，滑杆6为与滑槽21相适配的方形杆，支撑杆2加滑杆6的长度之和大于支撑柱1的外壁到桩孔的孔壁之间的距离。结合图6，滑杆6远离滑槽21底壁的一端固定设置有安装柱61，安装柱61的轴线与滑杆6的轴线共线。安装柱61上铰接有可容纳于滑槽21内的支撑片611，每个安装柱61上均设置有两个支持片，两个支持片相对于安装柱61对称设置，安装柱61上固定设置有用于驱动支撑片611与滑杆6远离滑槽21的底壁的端面抵紧的压簧612，压簧612的一端与安装柱61的侧壁固定连接、另一端与支撑片611远离滑杆6的侧壁固定连接。滑槽21设置有用于驱使滑杆6向滑槽21外滑动的驱动件211，驱动件211为弹簧，弹簧的一端与滑槽21的底壁抵接、另一端与滑杆6抵接，桩孔段11上设置有用于与支撑杆2远离桩孔段11的一端抵接以防止滑杆6与支撑片611滑出滑槽21的挡块14。
当拉绳3被解开后，支撑杆2在弹性件4的驱使下发生转动，当支撑杆2转动到脱离挡块14时，滑杆6在弹性件4的驱使下向滑槽21外滑动，滑杆6带动支撑片611向外滑动，当支撑片611运动到滑槽21外后，支撑片611在压簧612的作用下张开，并与滑杆6远离滑槽21的侧壁抵触，使支撑片611保持垂直于滑杆6的状态，而当支撑杆2转动到垂直于支撑柱1的位置时，支撑片611与桩孔的孔壁贴紧，使支撑柱1处于桩孔的中部位置，而支撑片611的设置，有效地增加了与桩孔的接触面积，一定程度上防止支撑杆2插入桩孔的孔壁内。
其中，如图5所示，拉绳3与支撑杆2远离桩孔段11的一端固定连接，桩孔段11上位于第一开孔111的下方固定设置有挡泥板5，挡泥板5朝向上方倾斜设置。
在支撑柱1插入桩孔内的过程中，挡泥板5的设置，起到防止泥沙堵塞第一开孔111的作用，从而防止拉绳3被卡死而导致支撑杆2不能顺利张开；而将挡泥板5倾斜设置，便于支撑柱1顺利插入桩孔内。
另外，如图1所示，桩孔段11的外壁固定设置有若干的剪力筋15，桩孔段11的侧壁开设有多个注浆孔16；剪力筋15的设置，有效地提高支撑柱1与桩孔内灌注的混凝土的接触面积，提高支撑柱1的稳定性。
具体工作过程：支撑柱1在未安装到桩孔内前，拉绳3的一端固定在固定柱12上，另一端拉紧支撑杆2，使支撑杆2与支撑柱1的外壁贴紧，以便于支撑柱1顺利插入桩孔内；安装支撑柱1时，在支撑柱1插入到桩孔内的过程中，当支撑杆2靠近桩孔段11的底壁的一端没入桩孔内时，解开拉绳3，此时支撑杆2在弹性件4的驱使下，逐渐张开，并与桩孔的孔壁抵触，从而使支撑柱1在下放的过程中，逐渐对中，当支撑杆2转动到与限位块112抵触时，支撑杆2垂直于支撑柱1的轴线，此时支撑柱1处于桩孔的中间位置；减少人为调节支撑柱1位置的次数，节省了时间，提高了施工效率。
实施例二：
一种地铁车站用钢管柱的施工工艺，包括如下步骤：
步骤一、桩孔开挖：由上至下对安装支撑柱1的桩孔进行开挖；
步骤二、支撑柱1安装：通过吊车将支撑柱1吊运到桩孔的上方，然后下放支撑柱1，待支撑柱1上的支撑杆2部分进入桩孔内后，解开拉绳3，支撑杆2在弹性件4的作用下逐渐张开，并与桩孔的孔壁抵触，从而使支撑柱1在下放的过程中，逐渐对中，使支撑柱1处于桩孔的中间位置；
步骤三、混凝土灌装：通过注浆导管向支撑柱1内灌注混凝土，待灌注的混凝土凝固后，获得施工完成的支撑柱1。
且步骤一中由上至下对安装所述支撑柱1的桩孔进行开挖之前，先对桩孔的布设位置进行测量放线；步骤一中由上至下对桩孔进行开挖时，先采用人工由上至下对上部桩孔进行开挖，再采用钻爆法由上至下对下部桩孔进行开挖。
由上至下对安装支撑柱1的桩孔开挖，通过吊车将支撑柱1吊运到桩孔的上方，然后缓慢下放支撑柱1，待支撑柱1上的支撑杆2有部分进入桩孔内后，解开拉绳3，支撑杆2在弹性件4的作用下逐渐张开，并与桩孔的孔壁抵触，从而使支撑柱1在下放的过程中，逐渐对中，使支撑柱1处于桩孔的中间位置；通过注浆导管向支撑柱1内灌注混凝土，待灌注的混凝土凝固后，从而获得施工完成的支撑柱1。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种地铁车站用钢管柱，包括支撑柱(1)，所述支撑柱(1)包括用于插入桩孔的桩孔段(11)，其特征在于：所述桩孔段(11)的外壁沿桩孔段(11)周向至少铰接有三个用于使支撑柱(1)处于桩孔中间位置的支撑杆(2)，所述桩孔段(11)上开设有第一开孔(111)，且支撑杆(2)与桩孔段(11)的铰接点相对于第一开孔(111)远离桩孔段(11)的底壁，所述支撑柱(1)内设置有拉绳(3)，所述支撑柱(1)上设置有用于固定拉绳(3)位置的固定柱(12)，所述拉绳(3)的一端与固定柱(12)可拆卸连接、另一端穿过第一开孔(111)与支撑杆(2)固定连接，所述桩孔段(11)上设置有用于驱动支撑杆(2)向远离桩孔段(11)的底壁偏转的弹性件(4)，所述桩孔段(11)上固定设置有用于与支撑杆(2)抵触以使支撑杆(2)保持垂直于支撑柱(1)轴向状态的限位块(112)；所述支撑杆(2)内沿其轴向开设有滑槽(21)，所述滑槽(21)内滑动设置有滑杆(6)，所述滑杆(6)远离滑槽(21)底壁的一端固定设置有安装柱(61)，所述安装柱(61)的轴线与滑杆(6)的轴线共线，所述安装柱(61)上铰接有可容纳于滑槽(21)内的支撑片(611)，所述安装柱(61)上固定设置有用于驱动支撑片(611)与滑杆(6)远离滑槽(21)的底壁的端面抵紧的压簧(612)，压簧(612)的一端与安装柱(61)的侧壁固定连接、另一端与支撑片(611)远离滑杆(6)的侧壁固定连接，所述滑槽(21)设置有用于驱使滑杆(6)向滑槽(21)外滑动的驱动件(211)，所述桩孔段(11)上设置有用于与支撑杆(2)远离桩孔段(11)的一端抵接以防止滑杆(6)与支撑片(611)滑出滑槽(21)的挡块(14)。
2.根据权利要求1所述的一种地铁车站用钢管柱，其特征在于：所述支撑柱(1)上开设有供拉绳(3)穿出的第二开孔(13)，所述第二开孔(13)位于桩孔段(11)的上方。
3.根据权利要求2所述的一种地铁车站用钢管柱，其特征在于：所述拉绳(3)与支撑杆(2)远离桩孔段(11)的一端固定连接，所述桩孔段(11)上位于第一开孔(111)的下方固定设置有挡泥板(5)。
4.根据权利要求3所述的一种地铁车站用钢管柱，其特征在于：所述挡泥板(5)朝向上方倾斜设置。
5.根据权利要求4所述的一种地铁车站用钢管柱，其特征在于：每个所述安装柱(61)上均设置有两个支持片，所述驱动件(211)为弹簧，所述弹簧的一端与滑槽(21)的底壁抵接、另一端与滑杆(6)抵接。
6.根据权利要求5所述的一种地铁车站用钢管柱，其特征在于：所述桩孔段(11)的外壁固定设置有若干的剪力筋(15)，所述桩孔段(11)的侧壁开设有多个注浆孔(16)。
7.一种如权利要求1所述的地铁车站用钢管柱的施工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、桩孔开挖：由上至下对安装所述支撑柱(1)的桩孔进行开挖；
步骤二、支撑柱(1)安装：通过吊车将支撑柱(1)吊运到桩孔的上方，然后下放支撑柱(1)，待支撑柱(1)上的支撑杆(2)部分进入桩孔内后，解开拉绳(3)，支撑杆(2)在弹性件(4)的作用下逐渐张开，并与桩孔的孔壁抵触，从而使支撑柱(1)在下放的过程中，逐渐对中，使支撑柱(1)处于桩孔的中间位置；
步骤三、混凝土灌装：通过注浆导管向支撑柱(1)内灌注混凝土，待灌注的混凝土凝固后，获得施工完成的支撑柱(1)。
8.根据权利要求7所述的一种地铁车站用钢管柱的施工工艺，其特征在于：步骤一中由上至下对安装所述支撑柱(1)的桩孔进行开挖之前，先对桩孔的布设位置进行测量放线；步骤一中由上至下对桩孔进行开挖时，先采用人工由上至下对上部桩孔进行开挖，再采用钻爆法由上至下对下部桩孔进行开挖。
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