CN110374103A - 一种组合型板桩施工导向架及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合型板桩施工导向架及施工方法，包括导向架主体框架结构、粗定位机构和定位微调机构以及锚桩；所述的锚桩与导向架主体框架结构独立设置；所述的粗定位机构固定在导向架上和钢管桩下端；所述的定位微调机构为双层结构，分别设在导向架主体框架结构上部和下部。施工导向架具有自稳功能，并具有上下双层双向导向定位功能；具有二次定位功能，即粗定位和精确定位；施工导向架为框架结构具有足够刚度和强度，可整体吊装；操作简单，施工方便。

Description

一种组合型板桩施工导向架及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程和市政建设工程施工技术领域，尤其是针对一种OU组合型板桩施工导向架。

背景技术

在市政工程的下穿地道和管廊工程中，将钢管桩和拉森U型钢板组合形成OU组合型板桩，可以解决传统钢板桩刚度小，支护的基坑深度有限等缺点。钢管桩和U型板桩通过齿口锁扣连接，达到防水止水的目的。

但是OU型组合板桩施工存在如下突出困难：

1.定位和垂直度要求高，但由于钢管桩和拉森钢板桩几何形状截然不同，施工定位难度很大；

2、钢管桩长度和质量相对于U型钢板桩来得大，一旦出现大的定位偏差，钢板桩和钢管桩连接处锁扣摩阻力大，纠偏难度大，导致OU型组合板桩施工速度慢，影响施工整体进度。

发明内容

针对OU型组合板桩，本发明所要解决的技术问题是提供一种组合型板桩施工导向架及施工方法，以达到定位准确，施工高效的目的。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种组合型板桩施工导向架，包括导向架主体框架结构、粗定位机构和定位微调机构以及定位锚桩；所述的定位锚桩与导向架主体框架结构是相互独立的部件；所述的粗定位机构固定在主体框架上和钢管桩上；所述的定位微调机构为双层结构，分别设在导向架主体框架结构上部和中下部。

所述的粗定位机构为焊接于钢管桩的定为键和位于导向架主体框架上部的固定槽口板。

所述的定位微调机构为带摇把的顶推丝杆，可调节钢管桩的水平位置和方位，包括顶推丝杆和固定支座，所述的摇把在顶推丝杆一端，顶推丝杆另一端设在导向架主体框架结构上

导向架与锚桩位置调节通过定位微调机构进行，最后通过锁定机构构与导向架主体框架结构铰接，定位微调机构为带摇把的顶推丝杆，可调节钢管桩的水平位置和方位，包括顶推丝杆和固定支座，所述的摇把在顶推丝杆一端，顶推丝杆另一端设在导向架主体框架结构上。

所述的导向架主体框架结构的底座横梁上设有调平机构，所述的调平机构为调平千斤顶。

本发明还提供了利用以上所述的组合钢板桩施工导向架的组合钢板桩制作施工方法，该制作施工方法包括如下步骤:

1)、先将施工导向架置入设计桩位位置，通过振动锤振沉锚桩，启动锁定机构将锚桩和导向架固定；

2)、吊钢管桩置入施工导向架上的定位机构中，通过振动锤振沉钢管桩，一组钢管桩施工完成后吊移施工导向架；

3)、循环步骤I)和步骤2)的施工，将一排钢管桩初始定位沉桩完成；

4)、吊钢板桩插到钢管桩的锁扣内，利用振动锤将钢板桩振沉至钢管桩顶部位置，形成一排OU型组合板桩；

5)、再利用打桩机将一排OU组合板桩分别依次送桩至原地面以下设计标高位置。

其中:

在步骤1)中通过调节调平千斤顶对施工导向架进行调平，保证施工导向架的垂直度。

在步骤2)中通过粗定位机构和定位微调机构对钢管桩进行位置和垂直度调节。

钢管桩和U型钢板桩分别施工为，将振动锤搁置在专用台架上，履带吊吊钢管桩至台架，一端搁置在台架上，并入振动锤夹具内，安装好吊索具，履带吊缓慢起吊振动锤和钢管桩，使其垂于垂直状态，转向至施工导向架中。钢管桩定位完成后，测量人员用对讲机发出指令，开始击振。刚开始振动采用点振，同时测量全过程监控垂直度情况，若偏差过大，则需要拔起重新振沉，两桩定位尽量按负误差控制，每沉一根桩及时测量平面位置和垂直度，并做好记录，以便对下根桩桩位做出适当调整。第一步完成桩击振至导向架顶部100厘米位置停止，开始继续第二根桩施工任务，采用六根桩一组，循环施工钢管桩。六根完成后，按照对称方式继续沉桩，一组桩振沉结束后，移动施工导向架进行下一组桩施沉。

本发明具有以下优点:1、施工导向架具有自稳功能；2、具有二次定位功能，通过安装于框架结构上下部调节机构实现二次定位微调，保证精确定位；3、施工导向架具有足够刚度和强度，可以整体吊装、施工便捷；4、操作简单，容易掌握。

附图说明

图1为OU型组合板桩构造示意图。

图2为OU型组合板桩的钢管桩构造示意图。

图3是图2中的AA界面示意图。

图4是图2中的BB界面示意图。

图5为U型钢板桩构造示意图。

图6为OU型组合板桩的锁扣连接构造示意图。

图7为主体框架上部粗定位机构构造示意图。

图8是图7中的AA界面示意图。

图9为主体框架上部定位微调机构构造示意图。

图10是图9中的AA界面示意图。

图11为主体框架下部定位微调机构示意图。

图12是图11中的AA界面示意图。

图13为锚桩定位微调机构构造示意图。

图14是图13中的AA界面示意图。

图15为锚桩定位锁定构造示意图。

图16是图15中的AA界面示意图。

图17为导向架上部平面示意图。

图18为导向架下部定位微调平面示意图。

图19为导向架底部平面示意图。

图20为导向架的前视示意图。

图21为导向架的侧视示意图。

图中:1.钢管桩、11钢管桩定位键、12锁扣、2.钢板桩、3.立柱、51.主体框架横梁甲、52.粗定位机构固定螺栓、53粗定位槽口板、54上部结构栏杆、55主体框架横梁乙、61.摇把顶推丝杆甲、62.顶推丝杆支座、71.带摇把顶推丝杆乙、72.中横梁甲、73.微调固定底座甲、74.活动式定位槽口板甲、75、中横梁乙、81.带摇把顶推丝杆丙、82.下横梁甲、83.微调固定底座乙、84.活动式定位槽口板乙、85.下横梁乙、86.调平千斤顶、91.辊轴、92.锚桩。

具体实施方式

如图1至图6所示，本实施例为OU型组合板桩，它包括钢管桩1和U型钢板桩2，钢管桩1和钢板桩2为独立的两个部件，钢管桩I和钢板桩2之间通过可拼装的锁扣12连接。

具体为，钢管桩I外壁上设有两个钢管桩锁扣，两个钢管桩锁扣对称设置。钢板桩2的两端部均设有钢板桩锁扣，钢管桩锁扣与钢板桩锁扣相适配，配合后留有一定的微调间隙。

为了确保钢管桩之间的净距及每组钢板桩两侧锁口净距之间的误差控制在允许范围内，需要严格确保钢管桩的方位和垂直度，为此，钢管桩起吊前，在垂直于锁扣所在平面的方向焊接一对钢管桩定位键11。钢管桩定位键11为沿钢管桩长度方向设置的凸起的条形体，位于钢管桩的下半部分。

如图6至图21所示，一种用于定位OU型组合板桩施工的导向架，包括导向架主体框架、设置在导向架主体框架上的粗定位机构和钢管桩定位微调机构以、框架定位机构及定位锚桩结构。

导向架主体框架结构包括：由主体框架横梁甲51、上部结构栏杆54、主体框架横梁乙55如图连接构成的主体框架上部结构体；由下横梁甲82及两个下横梁乙85如图连接构成的主体框架下部结构体；主体框架横梁甲51与下横梁甲82之间支撑连接立柱3；立柱3上固定连接如图所示的中横梁甲72及中横梁乙75；

粗定位机构包括：52.粗定位机构固定螺栓、53粗定位槽口板。53粗定位槽口板通过固定螺栓52固定在主体框架横梁甲51上，粗定位槽口板53端部具有与钢管桩的定位键对应的槽口，钢管桩下放时槽口对定位键起导向作用，可对钢管桩的位置进行粗略的限定。

所述的定位微调机构为双层结构，包括设在导向架主体框架结构上部和下部的上部定位微调机构和下部定位微调机构。

上部定位微调机构包括固定在主体框架横梁甲51上的顶推丝杆支座62及设置在顶推丝杆支座62上的摇把顶推丝杆甲61，顶推丝杆支座62上设置有与摇把顶推丝杆甲61的丝杆段螺纹配合的螺母，摇把顶推丝杆甲61端部顶在钢管桩锁扣的锁扣处。转动摇把顶推丝杆甲61实现对钢管桩的顶推，可以实现对钢管桩的转角偏位调节。

下部定位微调机构包括：带摇把顶推丝杆乙71、固定在中横梁甲72上的微调固定底座甲73、微调固定底座甲73上设置螺母及配合在螺母上的带摇把顶推丝杆乙71，带摇把顶推丝杆乙71端部顶推有活动式定位槽口板甲74，活动式定位槽口板甲74端部具有与钢管桩外壁面弧度相同的弧形端面，转动带摇把顶推丝杆乙71使得弧形端面顶推钢管桩壁，从而实现对钢管桩位置的微调，该端部还具有与钢管桩定位键11匹配的凹口。

定位锚桩结构包括：锚桩、设置在下横梁甲82上的框架定位微调机构。所述的锚桩为钢管桩结构，下横梁甲82上设有锚桩固定孔87和辊轴91构成的用于将锚桩和导向架连接的锁定机构，辊轴91穿过固定孔87将锚桩92与导向架主体框架结构铰链连接。

框架定位机构包括：调平机构及框架定位微调机构。调平机构支撑在导向架主体框架结构的下横梁乙85的端部，调平机构为调平千斤顶86，通过调节调平千斤顶可对施工导向架在高度方向上进行调节。

框架定位微调机构包括：固定在下横梁甲82上的微调固定底座乙83，微调固定底座乙83上设置螺母及配合在螺母上的带摇把顶推丝杆丙81、所述带摇把顶推丝杆丙81端部设置有与活动式定位槽口板甲74结构相同的活动式定位槽口板乙84，通过转动带摇把顶推丝杆丙81实现对锚桩的顶推，从而实现锚桩相对导向架主体框架位置的调整。

本发明还提供了利用以上所述的组合钢板桩施工导向架的组合钢板桩施工方法，该施工方法包括如下步骤:

1)、先将施工导向架置入设计桩位位置，将锚桩送到两个活动式定位槽口板乙84之间，通过振动锤振沉锚桩，辊轴91穿过固定孔87将锚桩92与导向架主体框架结构铰链连接，通过框架定位微调机构调节锚桩相对导向架主体框架的位置，调节调平千斤顶，对施工导向架进行调平，保证施工导向架的垂直度，防止倾斜

2)、吊钢管桩置入施工导向架上的定位机构中，在粗定位机构的导向作用下实现钢管桩的粗定位，通过定位微调机构对钢管桩进行位置和垂直度调节，通过振动锤振沉钢管桩，一组钢管桩施工完成后吊移施工导向架；

3)、循环步骤I)和步骤2)的施工，将一排钢管桩初始定位沉桩完成；

4)、吊钢板桩插到钢管桩的锁扣内，利用振动锤将钢板桩振沉至钢管桩顶部位置，形成一排OU型组合板桩；

5)、再利用打桩机将一排OU组合板桩分别依次送桩至原地面以下设计标高位置。

刚开始振动采用点振，同时测量全过程监控垂直度情况，若偏差过大，则需要拔起重新振沉，两桩定位尽量按负误差控制，每沉一根桩及时测量平面位置和垂直度，并做好记录，以便对下根桩桩位做出适当调整。第一步完成桩击振至导向架顶部100厘米位置停止，开始继续第二根桩施工任务，采用六根桩一组，循环施工钢管桩。六根完成后，按照对称方式继续沉桩，一组桩振沉结束后，移动施工导向架进行下一组桩施沉。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种组合型板桩施工导向架，其特征在于：包括导向架主体框架、粗定位机构和定位微调机构以及锚桩固定机构；所述的锚桩与导向架主体框架结构独立设置；所述的定位微调机构为双层结构，分别设在导向架主体框架结构上部和下部。

2.如权利要求1所述的组合型板桩施工导向架，其特征在于：所述的粗定位机构为焊接于钢管桩的定为键和位于导向架主体框架上部的固定槽口板。

3.如权利要求1所述的组合型板桩施工导向架，其特征在于：所述的定位微调机构为带摇把的顶推丝杆，可调节钢管桩的水平位置和方位，包括顶推丝杆和固定支座，所述的摇把在顶推丝杆一端，顶推丝杆另一端设在导向架主体框架结构上。

4.如权利要求1所述的组合型板桩施工导向架，其特征在于：所述的锚桩为钢管桩结构，导向架与锚桩位置调节通过定位微调机构进行，最后通过锁定机构构与导向架主体框架结构铰接，定位微调机构为带摇把的顶推丝杆，可调节钢管桩的水平位置和方位，包括顶推丝杆和固定支座，所述的摇把在顶推丝杆一端，顶推丝杆另一端设在导向架主体框架结构上。

5.如权利要求1至4任一项所述的组合型板桩施工导向架，其特征在于：所述的导向架主体框架结构的底座横梁上设有调平机构，所述的调平机构为调平千斤顶。

6.一种组合型板桩施工导向架的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、先将施工导向架置入设计桩位位置，通过振动锤振沉锚桩，启动锁定机构将锚桩和导向架固定；

2)、吊钢管桩置入施工导向架上的定位机构中，通过振动锤振沉钢管桩，一组钢管桩施工完成后吊移施工导向架；

3)、循环步骤I)和步骤2)的施工，将一排钢管桩初始定位沉桩完成；

4)、吊钢板桩插到钢管桩的锁扣内，利用振动锤将钢板桩振沉至钢管桩顶部位置，形成一排OU型组合板桩；

5)、再利用打桩机将一排OU组合板桩分别依次送桩至原地面以下设计标高位置。

7.如权利要求6所述的组合型板桩施工导向架的施工方法，其特征在于：在步骤1)中通过调节调平千斤顶对施工导向架进行调平，保证施工导向架的垂直度。

8.如权利要求6或7所述的组合型板桩施工导向架的施工方法，其特征在于：在步骤2)中通过粗定位机构和定位微调机构对钢管桩进行位置和垂直度调节。