CN110092290A - 一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，包括以下步骤：S1、将转换锁定架与钢筋笼上部对接固定；S2、起吊钢筋笼与转换锁定架使两者沿桩孔下放；S3、钢筋笼沉底，转换锁定架与钢筋笼脱钩；S4、转换锁定架起吊回升。在钢筋笼与转换锁定架对接完成后，利用吊机对两者进行起吊，然后沿桩孔进行下放，直至钢筋笼底部与桩孔底部接触后，转换锁定架上设有脱钩机构，能够在钢筋笼沉底的同时使得转换锁定架与钢筋笼之间脱离接触，转换锁定架在吊机的二次启动下实现回升，直至完全脱离桩孔，与传统的钢筋笼下放方式相比，降低了吊筋的使用量，同时能避免群桩基础施工过程中因邻近桩孔内的吊筋绞缠钻机而阻碍施工进度、影响成桩质量、降低桩基承载力的情况发生。

Description

一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法

技术领域

本发明涉及建筑基坑施工领域，具体涉及建筑基坑钻孔灌注桩基础施工阶段孔内下放钢筋笼的方法。

背景技术

桩是一种由钢、混凝土或木料构成的细长结构构件，常用于组建建筑物深部基础-桩基础。按桩身材料的不同可细分为钢桩、混凝凝土桩、木桩和组合材料桩。其中混凝土桩又可分为预制桩和现场灌注桩两种基本类型。现场灌注桩是先在地基土中钻孔或挖孔，然后填充钢筋笼和混凝土而成。根据不同的施工工艺，现场灌注桩细分为沉管灌注桩、拔管灌注桩和钻孔灌注桩。钻孔灌注桩是当今各类市政、工业与民用建筑基坑工程中应用最广泛的一种桩型。

单桩的承载力通常较小，实际基坑工程中的桩基础，除少量大直径桩用单桩作基础外，一般都是多根桩在上部承台的联结作用下组合构成群桩基础。此类桩基础施工过程的“群桩效应”在所难免，即在间距较小的情况下，桩与桩之间将不可避免的产生相互影响、相互制约，导致群桩中各桩的工作状态与单桩时迥然不同，总体沉降量也显著大于各单桩的累计沉降量。这种情况下施工钻孔灌注桩，由于连接吊机和钢筋笼的吊筋长度较大而刚度较小且在现有技术下无法回收利用，因此吊筋常无法自稳而弯曲下坠散落至桩孔周边地表或穿插进入邻近未施工的桩位土层，阻碍和干扰邻近桩孔的钻掘施工。尤其是在桩间距通常仅有20cm左右的“坑中坑”区域，常出现已下放到位的钢筋笼因其吊筋被相邻桩位钻机绞缠、拉拽而偏离预设层位，直接影响成桩质量、降低桩基承载力。

现以图1为例加以详述，假定此基坑工程采用桩基础承担上部建筑荷载，基坑开挖深度为15米(即待挖土层7的厚度为15米)，桩基础深度为20米(即坑底土层8内桩身的长度为20米)，则基坑开挖前钻孔灌注桩的钻掘深度约为35米(基坑开挖深度与桩基础深度之和)，即钻孔时先从地表往下施钻，钻出35米的孔，然后将20米的钢筋笼下放到最底层20米的孔内，上层留出15米的空孔。待成孔完毕需将长度为20米的钢筋笼下放至坑底土层8内，现有的下放方案通常是在钢筋笼顶端沿环向均匀焊接3-5根长度大于15米的普通钢筋(HPB235，)充当吊筋，利用吊机连接吊筋将钢筋笼平稳下放至孔底预定位置；进一步通过泵送设备从下往上将混凝土逐步由钢筋笼底端灌注至钢筋笼顶端(即混凝土灌注深度约为20米)，孔内则遗留至少15米长的吊筋。如此长度的吊筋在孔内通常无法直立自稳，往往散落于桩孔周边地表(吊筋相对较长，除去弯曲下坠的部分后仍露出孔口)或插入孔周土层(吊筋相对较短，自重作用下弯曲下坠滑进孔内，未露出孔口)，工程中出于回收成本和操作工序考虑并未采取有效处理措施，仅在基坑开挖至坑底吊筋全部暴露时将其切割丢弃。可见，此类吊筋的存在不可避免的阻碍或干扰邻近桩孔的钻掘施工进度，严重时甚至出现已下放到位的钢筋笼因其吊筋被相邻桩位钻机绞缠、拉拽而偏离预设层位，直接影响成桩质量、降低桩基承载力。

钻孔灌注桩吊筋循环利用，不仅节约施工成本、减少资源浪费而且节能环保、环境友好，如何在钢筋笼下放后高效便捷的回收吊筋实现重复利用，是影响基坑工程施工进度及桩基础施工质量的关键，也是摆在基坑工程从业者面前亟待解决的一道难题。

发明内容

本发明旨在提供一种高效便捷回收钻孔灌注桩吊筋进而加以循环利用的钢筋笼下放方法，避免群桩基础施工过程中因相邻桩孔内散乱的吊筋绞缠钻机而阻碍施工进度，甚至影响成桩质量、降低桩基承载力的情况发生。本发明通过下述技术方案实现：

一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，包括以下步骤：

S1、将转换锁定架与钢筋笼上部对接固定；

S2、起吊钢筋笼与转换锁定架使两者沿桩孔下放；

S3、钢筋笼沉底，转换锁定架与钢筋笼脱钩；

S4、转换锁定架起吊回升，转移至下一个桩孔重复上述操作步骤。

现有钻孔灌注桩施工中，下放钢筋笼时通常在其顶端沿环向均匀焊接3-5根长度约等于基坑开挖深度的普通钢筋(HPB235，)充当吊筋，利用吊筋作钢筋笼与吊机之间的连接件将钢筋笼顺着钻孔平稳下放至基坑坑底下方的预设位置；由于基坑工程中的桩基础一般由若干根单桩在上部承台的联合作用下组合构成群桩基础，桩与桩之间的距离较近，尤其局部存在“坑中坑”的区域，桩间距往往仅有20cm，钢筋笼下放完毕后，长度较大而刚度较小的吊筋无法在钻孔内保持直立自稳，往往散落于桩孔周边地表(吊筋相对较长，除去弯曲下坠的部分后仍露出孔口)或插入桩孔周边的土层(吊筋相对较短，自重作用下弯曲下坠滑进孔内，未露出孔口)；加之现有技术没有相应约束处理措施，导致钻机掘进时容易遭受邻近钻孔中散乱吊筋的干扰，施工工期受阻，严重时甚至出现已下放到位的钢筋笼因其吊筋被相邻桩位钻机绞缠、拉拽而偏离预设层位，影响成桩质量、降低桩基承载力。针对这种情况，申请人设计一种专门用于连接钢筋笼与吊机挂钩的转换锁定架，通过本装置替代传统的吊筋焊接方式，不仅节约施工成本、减少资源浪费。

在钢筋笼与转换锁定架对接完成后，利用吊机对两者进行起吊，然后沿桩孔进行下放，直至钢筋笼底部与桩孔底部接触后，转换锁定架上设有脱钩机构，能够在钢筋笼沉底的同时使得转换锁定架与钢筋笼之间脱离接触，转换锁定架在吊机的二次启动下实现回升，直至完全脱离桩孔，与传统的钢筋笼下放方式相比，降低了吊筋的使用量，同时能避免群桩基础施工过程中因邻近桩孔内的吊筋绞缠钻机而阻碍施工进度、影响成桩质量、降低桩基承载力的情况发生。

在步骤S1中，转换锁定架与钢筋笼上部对接时，启动伸缩气缸将多个上卡爪的外侧端部均放置在处于转换锁定架最下端的固定环上，多个下卡爪的外侧端部与钢筋笼最上端的环向箍筋底面接触。本技术方案中转换锁定架包括至少两个固定环、多个吊筋，多个吊筋沿所述固定环轴向焊接在固定环的内圆周壁上构成一个圆筒状框架，还包括环形的固定板以及水平放置的上卡爪、下卡爪，固定板焊接在圆筒状框架的外圆周壁上，且在固定板下方至少分布有一个固定环，沿所述固定板的周向在其内圆周壁下部设有环形的凸缘，且在凸缘的上端面均匀设置有多个驱动组件，在凸缘的下端面上设有多个与驱动组件对应的活动孔，在每一个活动孔内均设有承载柱，在承载柱上部侧壁上设有限位环，限位环的外径大于所述活动孔的内径，沿吊筋的轴向在所述承载柱内部设有矩形的空腔，在所述承载柱的外壁下侧开有与空腔连通的滑槽，在所述空腔内设有随动板，在随动板上部开有矩形通孔，随动板下部与空腔底部之间留有间距，在承载柱的内侧壁上水平固定有伸缩气缸，伸缩气缸的输出端活动贯穿承载柱的外侧壁后进入至矩形通孔内，上卡爪的端部活动贯穿承载柱外侧壁后与伸缩气缸的输出端连接，下卡爪的端部穿过滑槽后与随动板的底部铰接，在承载柱上端面开有小孔，在驱动组件的输出端上设有推杆，推杆的下端部活动贯穿小孔后与随动板上端连接。而位于多个承载柱外侧壁上的上卡爪与下卡爪能够为钢筋笼提供多个支撑点，防止在吊挂时钢筋笼与转换锁定架之间发生相对位移，确保钢筋笼与转换锁定架之间的连接稳定性；且在对接时，翻转下卡爪使得承载板能够顺利穿过钢筋笼最上方的环向箍筋，然后下卡爪自动复位，使得下卡爪与钢筋笼最上方的环向箍筋下表面接触，而此时上卡爪移动至与转换锁定架最下方的固定环上表面接触，即完成钢筋笼与转换锁定架之间的对接。

在步骤S1中，钢丝绳固定在位于转换锁定架上端的固定环上，吊机的挂钩与钢丝绳连接后开始起吊。步骤S1中，钢筋笼与转换锁定架对接后形成一个整体，而钢丝绳与固定环连接后，能够增加钢筋笼与吊钩之间的连接稳定性，防止在起吊过程中钢筋笼发生大幅度的晃动。

在步骤S2中，下放过程中钢筋笼与转换锁定架每下降3米，对钢筋笼进行一次垂直度检测。桩孔的深度在35米，钢筋笼下放距离与桩孔深度相同，当钢筋笼在竖直方向下放时出现偏移，会导致钢筋笼的下移受阻，每隔3米对钢筋笼进行一次垂直度检测，即在转换锁定架上的固定环上安装测斜仪，测斜仪通过电缆与操作室内的显示屏连接，能够实时显示钢筋孔与转换锁定架组成的整体的偏斜度，以便施工人员及时调整钢筋笼的下移速度，一旦钢筋笼发生偏差，能够在短时间内对钢筋笼进行短距离的回升，然后再继续对其进行下放。

在步骤S3中，转换锁定架与钢筋笼脱钩过程如下：启动伸缩气缸，伸缩气缸带动上卡爪回缩至矩形通孔内，当上卡爪与固定环脱离接触后，再启动电机，电机驱动偏心轮转动，在弹簧被压缩的同时，推杆与限位环开始下移，当限位环下表面与凸缘上表面接触后，承载柱停止下移，推杆继续下移，带动下卡爪发生翻转至滑槽内，下卡爪与钢筋笼脱离接触。转换锁定架中的驱动组件包括推进壳体以底板，所述推进壳体底部开放，底板置于推进壳体的开放端处，在底板上设有电机以及立板，电机的输出端与转轴的一端连接，转轴的另一端转动设置在立板上，且立板与推进壳体的内壁连接，在所述转轴上等距间隔设置有多个偏心轮，还包括多个弹簧，每一个弹簧的一端均与所述立板底部连接，且每一个所述弹簧另一端均与所述凸缘的上表面连接；当钢筋笼下放至桩孔内后，下卡爪不再承受钢筋笼的重力，此时，首先启动伸缩气缸，进而带动上卡爪水平进入至矩形通孔内，直至上卡爪与固定环脱离接触，再启动底板上的电机，电机的输出端带动转轴上的多个偏心轮开始转动，而推进壳体通过立板连接，底板的下方设有多个弹簧，偏心轮转动后会带动底板发生震动，利用弹簧的弹性形变无法为底板等部件提供稳定支撑，使得在弹簧未达到其最大弹性形变量之前，底板以及推进壳体在自身重力作用下等均会持续发生下移，且在弹簧被压缩的同时，推杆以及限位环先后开始下移，当限位环下表面与凸缘上表面接触后，承载柱停止下移，推杆继续下移，进而带动下卡爪发生翻转，而在承载柱向下产生的位移量足够下卡爪翻转至环向箍筋所处的圆形范围内，即在吊筋向上移动时环向箍筋无法与下卡爪发生接触，此时启动吊钩，则能够顺利将圆筒状框架从桩孔中移出。

在步骤S3中，在竖直方向上，上卡爪上表面与矩形通孔顶部内壁之间的间距为H，且满足H≥2N。在转换锁定架中，限位环的外径大于所述活动孔的内径，且限位环的下端面与凸缘之间留有间隙N，而满足H≥2N，对矩形通孔在竖直方向上的长度限定，能够确保回缩后的上卡爪以及伸缩气缸的输出端不会对随动板的下移造成阻碍，此时，下卡爪与钢筋笼最上方的环向箍筋之间存在的距离足够下卡爪发生翻转，即下卡爪由初始的水平状态顺利转变为最终的状态(最终状态是指圆筒状框架在上升时，钢筋笼最上方的环向箍筋不会对下卡爪造成阻碍)

在步骤S3中，当推杆带动随动板使得下卡爪由水平状态翻转至竖直状态后，电机停止工作，弹簧回复形变且带动底板上移，推杆与随动板同步上移，同时带动下卡爪的铰接端上移，直至下卡爪由竖直状态回复至水平状态。在转换锁定架与钢筋笼脱钩时，弹簧能够带动随动板与推杆上移，下卡爪回复至水平状态，即实现转换锁定架与钢筋笼的彻底分离。

在步骤S3中，脱钩时下卡爪的外侧端部绕下卡爪与随动板底部的铰接点翻转，且翻转过程中，下卡爪的外侧端部首先穿过滑槽，然后再完全进入至限位槽中直至呈竖直状态。转换锁定架中，在所述随动板正对所述滑槽的一侧壁上开有限位槽，且限位槽与下卡爪相匹配，限位槽的尺寸与下卡爪相匹配，在钢筋笼完全下放至桩孔预定位置后，下卡爪在随动板的带动下翻转至限位槽内，即下卡爪完全与环向箍筋脱离接触，吊钩起吊使得吊筋逐渐脱离桩孔，因此避免环向箍筋对整个圆筒状框架顺利退出桩孔的流程产生任何干扰。

在步骤S3中，钢筋笼底部与桩孔底部接触后，推进气缸与电机同步启动，推进气缸输出端上连接的压板持续下移且始终与推进壳体上表面保持接触。在转换锁定架上的固定板内圆周壁上还设有与推进壳体匹配的推进气缸，所述推进气缸的输出端正对推进壳体的上表面，且在推进气缸的输出端上固定有压板，且初始状态下压板的下表面与所述推进壳体的上表面接触。在偏心轮转动过程中，偏心轮会带动推进壳体产生竖直方向上的震动，虽然在弹簧的作用下推进壳体、底板以及电机等会继续下移，但偏心轮产生的竖直向上的振幅仍旧会对推进壳体下移的速率造成影响，对此，申请人在固定板内壁设有与推进壳体对应的推进气缸，即推进气缸输出端的伸缩频率与偏心轮产生的振幅变化频率相同，即当偏心轮产生竖直向上的振幅时，推进气缸的输出端向下移动，带动压板与推进壳体上表面接触，以将该方向上的震动消除，进而保证推进壳体以及底板等下移的稳定性，缩短下卡爪由初始状态转变至最终状态的时间。

在步骤S4中，在上卡爪完全进入至限位槽中且呈竖直状态时，吊机启动，吊钩带动转换锁定架上移直至完全移出桩孔。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明中通过上卡爪与下卡爪分别对固定环、环向箍筋的夹持，来实现钢筋笼与本装置之间的连接，其中上卡爪在伸缩气缸的带动下可进行水平伸缩，下卡爪在驱动组件的带动下可实现竖向移动和绕其铰接点的圆周运动，在钢筋笼下放完毕后自动与钢筋笼脱离，以发挥本装置的循环使用功能，即通过转换锁定架替代传统的吊筋焊接方式，不仅节约施工成本、减少资源浪费，还能避免群桩基础施工过程中因邻近桩孔内的吊筋绞缠钻机而阻碍施工进度、影响成桩质量、降低桩基承载力的情况发生；

2、本发明中，推进气缸输出端的伸缩频率与偏心轮产生的振幅变化频率相同，即当偏心轮产生竖直向上的振幅时，推进气缸的输出端向下移动，带动压板与推进壳体上表面接触，以将该方向上的震动消除，进而保证推进壳体以及底板等下移的稳定性，缩短下卡爪由初始状态转变至最终状态的时间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为固定板的结构示意图；

图3为推进壳体与承载柱的配合示意图；

图4为承载柱的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-钢丝绳，2-固定环，3-固定板，4-吊筋，5-环向箍筋，6-钢筋笼，7-待挖土层，8-坑底土层，9-推进气缸，10-压板，11-推进壳体，12-电机，13-底板，14-弹簧、15-立板、16-偏心轮、17-下卡爪、18-上卡爪、19-承载柱、20-加强板、21-凸缘、22-推杆、23-矩形通孔、24-滑槽、25-随动板、26-空腔、27-限位环、28-伸缩气缸、29-限位槽、30-扩大段。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1～4所示，本实施例包括以下步骤：

S1、将转换锁定架与钢筋笼6上部对接固定；

S2、起吊钢筋笼6与转换锁定架使两者沿桩孔下放；

S3、钢筋笼6沉底，转换锁定架与钢筋笼6脱钩；

S4、转换锁定架起吊回升，转移至下一个桩孔重复上述操作步骤。

本实施例中的转换锁定架与钢筋笼6相匹配，通过预制即能在同一个基坑中重复使用；在钢筋笼6与转换锁定架对接完成后，利用吊机对两者进行起吊，然后沿桩孔进行下放，直至钢筋笼6底部与桩孔底部接触后，转换锁定架上设有脱钩机构，能够在钢筋笼6沉底的同时使得转换锁定架与钢筋笼6之间脱离接触，转换锁定架在吊机的二次启动下实现回升，直至完全脱离桩孔，与传统的钢筋笼6下放方式相比，降低了吊筋4的使用量，同时能避免群桩基础施工过程中因邻近桩孔内的吊筋4绞缠钻机而阻碍施工进度、影响成桩质量、降低桩基承载力的情况发生。

在步骤S1中，转换锁定架与钢筋笼6上部对接时，启动伸缩气缸28将多个上卡爪18的外侧端部均放置在处于转换锁定架最下端的固定环2上，多个下卡爪17的外侧端部与钢筋笼6最上端的环向箍筋5底面接触。本方法中位于多个承载柱19外侧壁上的上卡爪18与下卡爪17能够为钢筋笼6提供多个支撑点，防止在吊挂时钢筋笼6与转换锁定架之间发生相对位移，确保钢筋笼6与转换锁定架之间的连接稳定性；且在对接时，翻转下卡爪17使得承载板能够顺利穿过钢筋笼6最上方的环向箍筋5，然后下卡爪17自动复位，使得下卡爪17与钢筋笼6最上方的环向箍筋5下表面接触，而此时上卡爪18移动至与转换锁定架最下方的固定环2上表面接触，即完成钢筋笼6与转换锁定架之间的对接。

在步骤S1中，钢丝绳1固定在位于转换锁定架上端的固定环2上，吊机的挂钩与钢丝绳1连接后开始起吊。步骤S1中，钢筋笼6与转换锁定架对接后形成一个整体，而钢丝绳1与固定环2连接后，能够增加钢筋笼6与吊钩之间的连接稳定性，防止在起吊过程中钢筋笼6发生大幅度的晃动。

在步骤S2中，下放过程中钢筋笼6与转换锁定架每下降3米，对钢筋笼6进行一次垂直度检测。桩孔的深度在35米，钢筋笼6下放距离与桩孔深度相同，当钢筋笼6在竖直方向下放时出现偏移，会导致钢筋笼6的下移受阻，每隔3米对钢筋笼6进行一次垂直度检测，以便施工人员及时调整钢筋笼6的下移速度，一旦钢筋笼6发生偏差，能够在短时间内对钢筋笼6进行短距离的回升，然后再继续对其进行下放。

在步骤S3中，转换锁定架与钢筋笼6脱钩过程如下：启动伸缩气缸28，伸缩气缸28带动上卡爪18回缩至矩形通孔23内，当上卡爪18与固定环2脱离接触后，再启动电机12，电机12驱动偏心轮16转动，在弹簧14被压缩的同时，推杆22与限位环27开始下移，当限位环27下表面与凸缘21上表面接触后，承载柱19停止下移，推杆22继续下移，带动下卡爪17发生翻转至滑槽24内，下卡爪17与钢筋笼6脱离接触。转换锁定架中的驱动组件包括推进壳体11以底板13，所述推进壳体11底部开放，底板13置于推进壳体11的开放端处，在底板13上设有电机12以及立板15，电机12的输出端与转轴的一端连接，转轴的另一端转动设置在立板15上，且立板15与推进壳体11的内壁连接，在所述转轴上等距间隔设置有多个偏心轮16，还包括多个弹簧14，每一个弹簧14的一端均与所述立板15底部连接，且每一个所述弹簧14另一端均与所述凸缘21的上表面连接；当钢筋笼6下放至桩孔内后，下卡爪17不再承受钢筋笼6的重力，此时，首先启动伸缩气缸28，进而带动上卡爪18水平进入至矩形通孔23内，直至上卡爪18与固定环2脱离接触，再启动底板13上的电机12，电机12的输出端带动转轴上的多个偏心轮16开始转动，而推进壳体11通过立板15连接，底板13的下方设有多个弹簧14，偏心轮16转动后会带动底板13发生震动，利用弹簧14的弹性形变无法为底板13等部件提供稳定支撑，使得在弹簧14未达到其最大弹性形变量之前，底板13以及推进壳体11在自身重力作用下等均会持续发生下移，且在弹簧14被压缩的同时，推杆22以及限位环27先后开始下移，当限位环27下表面与凸缘21上表面接触后，承载柱19停止下移，推杆22继续下移，进而带动下卡爪17发生翻转，而在承载柱19向下产生的位移量足够下卡爪17翻转至环向箍筋5所处的圆形范围内，即在吊筋4向上移动时环向箍筋5无法与下卡爪17发生接触，此时启动吊钩，则能够顺利将圆筒状框架从桩孔中移出。

在步骤S3中，在竖直方向上，上卡爪18上表面与矩形通孔23顶部内壁之间的间距为H，且满足H≥2N。在转换锁定架中，限位环27的外径大于所述活动孔的内径，且限位环27的下端面与凸缘21之间留有间隙N，而满足H≥2N，对矩形通孔23在竖直方向上的长度限定，能够确保回缩后的上卡爪18以及伸缩气缸28的输出端不会对随动板25的下移造成阻碍，此时，下卡爪17与钢筋笼6最上方的环向箍筋5之间存在的距离足够下卡爪17发生翻转，即下卡爪17由初始的水平状态顺利转变为最终的状态(最终状态是指圆筒状框架在上升时，钢筋笼6最上方的环向箍筋5不会对下卡爪17造成阻碍)。

在步骤S3中，当推杆22带动随动板25使得下卡爪17由水平状态翻转至竖直状态后，电机12停止工作，弹簧14回复形变且带动底板13上移，推杆22与随动板25同步上移，同时带动下卡爪17的铰接端上移，直至下卡爪17由竖直状态回复至水平状态。在转换锁定架与钢筋笼6脱钩时，弹簧14能够带动随动板25与推杆22上移，下卡爪17回复至水平状态，即实现转换锁定架与钢筋笼6的彻底分离。

在步骤S3中，脱钩时下卡爪17的外侧端部绕下卡爪17与随动板25底部的铰接点翻转，且翻转过程中，下卡爪17的外侧端部首先穿过滑槽24，然后再完全进入至限位槽29中直至呈竖直状态。转换锁定架中，在所述随动板25正对所述滑槽24的一侧壁上开有限位槽29，且限位槽29与下卡爪17相匹配，限位槽29的尺寸与下卡爪17相匹配，在钢筋笼6完全下放至桩孔预定位置后，下卡爪17在随动板25的带动下翻转至限位槽29内，即下卡爪17完全与环向箍筋5脱离接触，吊钩起吊使得吊筋4逐渐脱离桩孔，因此避免环向箍筋5对整个圆筒状框架顺利退出桩孔的流程产生任何干扰。

在步骤S3中，钢筋笼6底部与桩孔底部接触后，推进气缸9与电机12同步启动，推进气缸9输出端上连接的压板10持续下移且始终与推进壳体11上表面保持接触。在转换锁定架上的固定板3内圆周壁上还设有与推进壳体11匹配的推进气缸9，所述推进气缸9的输出端正对推进壳体11的上表面，且在推进气缸9的输出端上固定有压板10，且初始状态下压板10的下表面与所述推进壳体11的上表面接触。在偏心轮16转动过程中，偏心轮16会带动推进壳体11产生竖直方向上的震动，虽然在弹簧14的作用下推进壳体11、底板13以及电机12等会继续下移，但偏心轮16产生的竖直向上的振幅仍旧会对推进壳体11下移的速率造成影响，对此，申请人在固定板3内壁设有与推进壳体11对应的推进气缸9，即推进气缸9输出端的伸缩频率与偏心轮16产生的振幅变化频率相同，即当偏心轮16产生竖直向上的振幅时，推进气缸9的输出端向下移动，带动压板10与推进壳体11上表面接触，以将该方向上的震动消除，进而保证推进壳体11以及底板13等下移的稳定性，缩短下卡爪17由初始状态转变至最终状态的时间。

在步骤S4中，在上卡爪18完全进入至限位槽29中且呈竖直状态时，吊机启动，吊钩带动转换锁定架上移直至完全移出桩孔。

实施例2

如图1～4所示，本实施例中，转换锁定架包括至少两个固定环2、多个吊筋4，多个吊筋4沿所述固定环2轴向焊接在固定环2的内圆周壁上后构成一个圆筒状框架，还包括环形的固定板3以及水平放置的上卡爪18、下卡爪17，固定板3焊接在圆筒状框架的外圆周壁上，且在固定板3下方至少分布有一个固定环2，沿所述固定板3的周向在其内圆周壁下部设有环形的凸缘21，且在凸缘21的上端面均匀设置有多个驱动组件，在凸缘21的下端面上设有多个与驱动组件对应的活动孔，在每一个活动孔内均设有承载柱19，在承载柱19上部侧壁上设有限位环27，限位环27的外径大于所述活动孔的内径，且限位环27的下端面与凸缘21之间留有间隙N，沿吊筋4的轴向在所述承载柱19内部设有矩形的空腔26，在所述承载柱19的外壁下侧开有与空腔26连通的滑槽24，在所述空腔26内设有随动板25，在随动板25上部开有矩形通孔23，随动板25下部与空腔26底部之间留有间距，在承载柱19的内侧壁上水平固定有伸缩气缸28，伸缩气缸28的输出端活动贯穿承载柱19的外侧壁后进入至矩形通孔23内，上卡爪18的端部活动贯穿承载柱19外侧壁后与伸缩气缸28的输出端连接，在竖直方向上，上卡爪18上表面与矩形通孔23顶部内壁之间的间距为H，且满足H≥2N；下卡爪17的端部穿过滑槽24后与随动板25的底部铰接，在承载柱19上端面开有小孔，在驱动组件的输出端上设有推杆22，推杆22的下端部活动贯穿小孔后与随动板25上端连接。

具体地，钢筋笼6通常由轴向纵筋和环向箍筋5绑扎而成，而本技术方案的连接装置由多根吊筋4、至少两个固定环2、环状的固定板3构成，固定板3与两个以上的固定环2将多个吊筋4固定成与钢筋笼6匹配的圆筒状框架，且上卡爪18与下卡爪17之间的区域则用于处于最下方的固定环2与处于钢筋笼6最上方的环向箍筋5之间的夹持固定，即上卡爪18的外侧端部置于最下端的固定环2上，上卡爪18的内侧端部与矩形通孔23底部内壁接触，下卡爪17的外侧端部与钢筋笼6最上方的环向箍筋5下表面接触，下卡爪17的内侧端部与随动板25底部铰接，当下卡爪17外侧端部受到钢筋笼6的重力作用时，下卡爪17的内侧端部会对随动板25产生一个向上的作用力，该作用力作用至上卡爪18的内侧端部上，使得上卡爪18产生一个整体向上移动的趋势，而固定环2置于上卡爪18的外侧端部下方，即能阻止上卡爪18向上移动，且由于上卡爪18与下卡爪17位于承载柱19的外侧壁上，即多个承载柱19能够为钢筋笼6提供多个支撑点，确保在吊放时钢筋笼6下移的稳定性；

而当钢筋笼6底端与桩孔底部接触时，下卡爪17不再承受钢筋笼6的重力，此时需要解除下卡爪17与处于最上方的环向箍筋5之间的接触，首先，伸缩气缸28启动，带动上卡爪18回缩至矩形通孔23内，使得上卡爪18与固定环2之间解除接触，而安装在凸缘21上表面上的多个驱动组件则会提供沿竖直方向向下的推动力，其中，产生的推动力首先作用至推杆22上，推杆22带动随动板25沿空腔26内壁向下移动，而内侧端部部与随动板25铰接的下卡爪17受力后开始绕两者的铰接点翻转，然后驱动组件产生的推动力继续作用至限位环27上，限位环27受力后带动承载柱19向下移动，直至限位环27的下表面与凸缘21的上表面接触，承载柱19停止移动，且对矩形通孔23在竖直方向上的长度限定，能够确保回缩后的上卡爪18以及伸缩气缸28的输出端不会对随动板25的下移形成阻碍，此时，下卡爪17与钢筋笼6最上方的环向箍筋5之间存在的距离足够下卡爪17发生翻转，即下卡爪17由初始的水平状态转变为最终的状态(最终状态是指圆筒状框架在上升时，钢筋笼6最上方的环向箍筋5不会对下卡爪17造成阻碍)顺利进行，而在下卡爪17翻转后，吊钩带动钢丝绳1将圆筒状框架起吊回升，使得整个圆筒状框架脱离桩孔内，以方便后期的砼浇筑，同时避免了吊筋4闲置于桩孔内。通过上卡爪18与下卡爪17的配合，使得吊筋4与钢筋笼6有效地连接在一起，而当钢筋笼6达到桩孔内的指定位置后，通过承载柱19水平高度的调节以及上卡爪18、下卡爪17位置的调整，能够快速实现钢筋笼6与下卡爪17的脱离，改变了传统桩基施工中对吊筋4的处理，使得吊筋4在多桩孔施工地段能够重复使用，同时直接杜绝了未受到限制的吊筋4在基坑开挖时对施工进度造成影响。

需要进一步地指出的是，上卡爪18与下卡爪17的尺寸满足对固定环2以及环向箍筋5的夹持支撑的前提下，同时不会对钢筋笼6以及吊筋4在桩孔内的正常升降造成任何影响，即无论下卡爪17在绕铰接点向上翻转后呈竖直状态或是呈倾斜状态，当承载柱19上移回升时，下卡爪17的外侧端部不会与钢筋笼6上的环向箍筋5发生碰撞接触。

作为优选，推杆22下端端部设置扩大段30，扩大段30位于空腔26内部上端，随动板25通过扩大段30与推杆22连接，且扩大段30的水平长度大于所述小孔的直径，增加推杆22与随动板25的连接稳定性。

实施例3

如图2～4所示，本实施例在实施例2的基础之上，在所述承载柱19下部的外侧壁上安装有加强板20，且在起吊钢筋笼6时，下卡爪17的下表面与加强板20的上端面接触。下卡爪17的以滑槽24的底面为支点以实现对钢筋笼6的支撑，在承载柱19外侧壁上设置有加强板20，将加强板20的上表面设置成与滑槽24的底面齐平，使得下卡爪17的受力支撑面增大，以提高下卡爪17在使用过程中的稳定性。其中，由于下卡爪17在与随动板25竖直向下一并移动的同时，还会绕其铰接点发生翻转，因此，将加强板20的上表面所处的水平高度设置成大于滑槽24底面所处的水平高度，使得下卡爪17在初始的水平状态下以加强板20的上表面为支点，在当下卡爪17同步发生下移和翻转动作时，可供下卡爪17翻转的空间增大，即最终状态下的下卡爪17的状态更加接近于竖直状态，以确保吊筋4在回升时钢筋笼6的环向箍筋5不会与下卡爪17发生碰撞。

更进一步地，作为本实施例的优化方案，本实施例还可在所述随动板25正对所述滑槽24的一侧壁上开有限位槽29，且限位槽29与下卡爪17相匹配，当推杆22推动随动板25下移时，下卡爪17以滑槽24底面为支撑且绕其铰接点向上进行翻转，直至下卡爪17穿过滑槽24后由初始的水平状态转变至最终的竖直状态，且呈竖直状态的下卡爪17置于限位槽内。随动板25正对滑槽24的一侧壁上开有限位槽29，且限位槽29的尺寸与下卡爪17相匹配，在钢筋笼6完全下放至桩孔后，下卡爪17在随动板25的带动下翻转至限位槽29内，即下卡爪17完全与环向箍筋5脱离接触，吊钩起吊使得吊筋4逐渐脱离桩孔，如此，则能避免环向箍筋5对整个圆筒状框架顺利退出桩孔产生任何的干扰。

作为优选，根据钢筋笼6下放时下卡爪17、随动板25以及承载柱19的移动轨迹，将限位槽29的长度设置成大于下卡爪17的水平长度，且满足1.2M≤L≤2M，在保证下卡爪17顺利移动至限位槽29内的前提下，还能确定下卡爪17在随动板25上升时能由竖直状态转变成水平状态，以便装置的二次使用。

实施例4

如图2～3所示，本实施例在实施例3的基础之上，所述驱动组件包括推进壳体11以底板13，所述推进壳体11底部开放，底板13置于推进壳体11的开放端处，在底板13上设有电机12以及立板15，电机12的输出端与转轴的一端连接，转轴的另一端转动设置在立板15上，且立板15与推进壳体11的内壁连接，在所述转轴上等距间隔设置有多个偏心轮16，还包括多个弹簧14，每一个弹簧14的一端均与所述立板15底部连接，且每一个所述弹簧14另一端均与所述凸缘21的上表面连接。

本实施例在固定板3的内圆周壁上设有凸缘21，使得凸缘21、固定板3、固定环2以及多个吊筋4构成一个整体，当上卡爪18的下表面与位于吊筋4最下端的固定环2的上表面接触，下卡爪17的上表面与位于钢筋笼6最上端的环向箍筋5下表面接触时，吊机开始起吊；当钢筋笼6下放至桩孔内后，下卡爪17不再承受钢筋笼6的重力，此时，首先启动伸缩气缸28，进而带动上卡爪18水平进入至矩形通孔23内，直至上卡爪18与固定环2脱离接触，再启动底板13上的电机12，电机12的输出端带动转轴上的多个偏心轮16开始转动，而推进壳体11通过立板15连接，底板13的下方设有多个弹簧14，偏心轮16转动后会带动底板13发生震动，利用弹簧14的弹性形变无法为底板13等部件提供稳定支撑，使得在弹簧14未达到其最大弹性形变量之前，底板13以及推进壳体11在自身重力作用下等均会持续发生下移，且在弹簧14被压缩的同时，推杆22以及限位环27先后开始下移，当限位环27下表面与凸缘21上表面接触后，承载柱19停止下移，推杆22继续下移，进而带动下卡爪17发生翻转，而在承载柱19向下产生的位移量足够下卡爪17翻转至环向箍筋5所处的圆形范围内，即在吊筋4向上移动时环向箍筋5无法与下卡爪17发生接触，此时启动吊钩，则能够顺利将圆筒状框架从桩孔中移出。

在偏心轮16转动过程中，偏心轮16会带动推进壳体11产生竖直方向上的震动，虽然在弹簧14的作用下推进壳体11、底板13以及电机12等会继续下移，但偏心轮16产生的竖直向上的振幅仍旧会对推进壳体11下移的速率造成影响，对此，本实施例在固定板3内壁设有与推进壳体11对应的推进气缸9，即推进气缸9输出端的伸缩频率与偏心轮16产生的振幅变化频率相同，即当偏心轮16产生竖直向上的振幅时，推进气缸9的输出端向下移动，带动压板10与推进壳体11上表面接触，以将该方向上的震动消除，进而保证推进壳体11以及底板13等下移的稳定性，缩短下卡爪17由初始状态转变至最终状态的时间。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将转换锁定架与钢筋笼(6)上部对接固定；

S2、起吊钢筋笼(6)与转换锁定架使两者沿桩孔下放；

S3、钢筋笼(6)沉底，转换锁定架与钢筋笼(6)脱钩；

S4、转换锁定架起吊回升，转移至下一个桩孔重复上述操作步骤。

2.根据权利要求1所述的一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，其特征在于：步骤S1中，转换锁定架与钢筋笼(6)上部对接时，启动伸缩气缸(28)将多个上卡爪(18)的外侧端部均放置在处于转换锁定架最下端的固定环(2)上，多个下卡爪(17)的外侧端部与钢筋笼(6)最上端的环向箍筋(5)底面接触。

3.根据权利要求1所述的一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，其特征在于：步骤S1中，钢丝绳(1)固定在位于转换锁定架上端的固定环(2)上，吊机的挂钩与钢丝绳(1)连接后开始起吊。

4.根据权利要求1所述的一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，其特征在于：步骤S2中，下放过程中钢筋笼(6)与转换锁定架每下降3米，对钢筋笼(6)进行一次垂直度检测。

5.根据权利要求1所述的一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，其特征在于：步骤S3中，转换锁定架与钢筋笼脱钩过程如下：启动伸缩气缸(28)，伸缩气缸带动上卡爪(18)回缩至矩形通孔(23)内，当上卡爪(18)与固定环(2)脱离接触后，再启动电机(12)，电机(12)驱动偏心轮(16)转动，在弹簧(14)被压缩的同时，推杆(22)与限位环(27)开始下移，当限位环(27)下表面与凸缘(21)上表面接触后，承载柱(19)停止下移，推杆(22)继续下移，带动下卡爪(17)发生翻转至滑槽(24)内，下卡爪(17)与钢筋笼(6)脱离接触。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，其特征在于：步骤S3中，在竖直方向上，上卡爪(18)上表面与矩形通孔(23)顶部内壁之间的间距为H，且满足H≥2N。

7.根据权利要求1所述的一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，其特征在于：步骤S3中，当推杆(22)带动随动板(25)使得下卡爪(17)由水平状态翻转至竖直状态后，电机(12)停止工作，弹簧(14)回复形变且带动底板(10)上移，推杆(22)与随动板(25)同步上移，同时带动下卡爪(17)的铰接端上移，直至下卡爪(17)由竖直状态回复至水平状态。

8.根据权利要求7所述的一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，其特征在于：步骤S3中，脱钩时下卡爪(17)的外侧端部绕下卡爪(17)与随动板(25)底部的铰接点翻转，且翻转过程中，下卡爪(17)的外侧端部首先穿过滑槽(24)，然后再完全进入至限位槽(29)中直至呈竖直状态。

9.根据权利要求8所述的一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，其特征在于：步骤S3中，钢筋笼(6)底部与桩孔底部接触后，推进气缸(9)与电机(12)同步启动，推进气缸(9)输出端上连接的压板(10)持续下移且始终与推进壳体(11)上表面保持接触。

10.根据权利要求1所述的一种可循环利用吊筋的钢筋笼下放方法，其特征在于：步骤S4中，在上卡爪(18)完全进入至限位槽(29)中且呈竖直状态时，吊机启动，吊钩带动转换锁定架上移直至完全移出桩孔。