CN111005412A - 一种桩基钢筋笼安装对中器、结构及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桩基钢筋笼安装对中器、结构及安装方法，属于建筑中土层或岩石的钻进技术领域。对中器包括直条状量尺，两根量尺水平且呈上下重叠设置，两根量尺的中部通过竖向转轴可转动连接以使两根量尺可沿竖向转轴转动至呈十字交叉状，竖向转轴位于两根量尺的长度方向的中心位置；量尺的两端分别可滑动连接有定位钮，定位钮可沿量尺的长度方向滑动并被固定以便调节位置，定位钮呈竖直向下凸出于量尺下表面；量尺上的两个定位钮以竖向转轴中心对称。使用时，将对中器连接在钢筋笼上端四根竖向钢筋的套管上，呈水平，钢筋笼的上端中心位置通过对中器的竖向转轴的位置获取；进而便于调整钢筋笼上端中心与桩孔孔口中心的偏差至符合设计要求。

Description

一种桩基钢筋笼安装对中器、结构及安装方法

技术领域

本发明属于建筑中土层或岩石的钻进技术领域，特别涉及一种桩基钢筋笼安装对中器、结构及安装方法。

背景技术

桩基是高速公路施工中最常见的一种基础形式；在桩基水下灌注法施工过程中，由于桩基成孔后，孔内的水位较高，桩基钢筋笼下放安装时，下放后通常是低于孔内水位的；因此，现场测量、技术人员无法很好的对钢筋笼上部的中心位置进行定位与纠偏，这种中心偏位的质量问题无法有效的解决，目前依靠目视或下方安装工艺过程保证，没有检测判定；但如果钢筋笼中心偏位超技术要求，会给后续的下部墩、台施工造成影响，甚至不得不返工凿挖桩基。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种桩基钢筋笼安装对中器、结构及安装方法，以避免钢筋笼中心与桩孔中心偏位不便检测、纠偏的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种桩基钢筋笼安装对中器，包括横截面呈方形的直条状量尺，所述量尺的数量为两根，两根量尺水平且呈上下重叠设置，两根量尺的中部通过竖向转轴可转动连接以使两根量尺可沿竖向转轴转动至呈十字交叉状，所述竖向转轴位于两根量尺的长度方向的中心位置；所述量尺的两端分别可滑动连接有定位钮，所述定位钮可沿量尺的长度方向滑动并被固定以便调节位置，所述定位钮为竖直向下凸出于量尺下表面的圆台，圆台的小端向下；量尺上的两个定位钮以所述竖向转轴中心对称。

进一步完善上述技术方案，所述量尺的两端分别开设有竖向贯穿的调节槽，所述调节槽沿量尺的长度方向延伸，一螺栓竖直向下穿过所述调节槽且其下端与定位钮螺纹连接以在未旋紧时可沿调节槽滑动并在旋紧后固定位置。

进一步地，定位钮至量尺之间的所述螺栓的螺杆段上还连接有螺母。

进一步地，所述调节槽为沿量尺的长度方向间隔开设的若干个。

进一步地，所述量尺的两端均为可折叠结构；在量尺的一端上，沿量尺的长度方向间隔设有两个铰链，所述两个铰链分别设于量尺的两侧且两个铰链的转轴均呈竖向以使量尺为侧向折叠形式，各铰链对应连接的两个量尺段为分断结构。

进一步地，量尺上与各铰链相对的侧面上对应设有锁扣机构以在铰链连接的两个量尺段转动呈直线时用于扣合锁定该直线状态。

进一步地，所述量尺为中空方形型材制造，量尺的两端头均配装有塑料套塞以起到保护作用。

本发明还涉及一种桩基钢筋笼安装对中结构，包括桩孔和上述的一种桩基钢筋笼安装对中器；所述桩孔的孔口内嵌套有与孔口内径对应的护筒，穿过护筒插入桩孔内设有钢筋笼，钢筋笼的侧面与桩孔的孔壁以及护筒的内壁之间具有间隙；所述钢筋笼包括其上端向上延伸的若干竖向钢筋，所有竖向钢筋呈周向均布，在相对位置呈十字交叉的任意四根竖向钢筋上一对一套设有套管；套管的内孔径与竖向钢筋的外径对应，四根套管的上端位于同一水平高度且高于护筒的上表面以便观测，对中器连接于四根套管的上端，对中器的四个定位钮分别插入四根套管的上端的孔内，对中器的两量尺也呈水平状态。

本发明还涉及一种桩基钢筋笼安装方法，在安装过程中使用了上述的一种桩基钢筋笼安装对中器，方法包括如下步骤：

1)穿过桩孔口部嵌套的护筒向桩孔内插入钢筋笼；

2)在钢筋笼上端向上延伸并呈周向均布的若干竖向钢筋中，任意四根相对位置呈十字交叉的竖向钢筋，一对一套上套管，套管的内孔径与竖向钢筋的外径对应且四根套管的上端高于护筒的上表面以便观测；

3)调节四根套管的上端至处于同一水平高度；

4)比对于四根套管的上端位置，在对中器上调节好定位钮的位置并固定后，将对中器连接于四根套管的上端，对中器的四个定位钮分别插入四根套管的上端的孔内，对中器的两量尺也呈水平状态；

5)钢筋笼的上端中心位置通过对中器的竖向转轴的位置获取，通过仪器检测对比钢筋笼的上端中心位置与护筒中心位置的偏差，调节钢筋笼并使该偏差满足设计要求。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的对中器，在使用时，在钢筋笼上端向上延伸并呈周向均布的若干竖向钢筋中，任选四根相对位置呈十字交叉的竖向钢筋，一对一套上套管；使四根套管的上端至处于同一水平高度；打开对中器的两量尺，转动至呈十字交叉状，比对着四根套管的上端位置，在对中器上对应滑动调节好定位钮的位置后固定，将对中器的四个定位钮分别插入四根套管的上端的孔内，使对中器的两量尺也呈水平状态；通过对中器的竖向转轴的位置就可以得到钢筋笼的上端中心位置；这样，结合现有的仪器检测对比钢筋笼的上端中心位置与桩孔孔口中心位置的偏差后，就可以调节钢筋笼并使该偏差满足设计要求，缩小了钢筋笼中心与桩孔中心的偏差距离，达到检测和精准纠偏的目的，有效的解决桩基钢筋笼中心偏位的质量通病，为后续的下部墩、台施工质量提供了保障。

2、本发明的对中器，结构简单，强度好，便于收纳和操作使用。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为具体实施例的一种桩基钢筋笼安装对中器的俯视图；

图2为具体实施例的一种桩基钢筋笼安装对中器的侧视图；

图3为图1的A部局部放大图；

图4为图2的B部局部放大图；

图5为具体实施例中的一种桩基钢筋笼安装对中结构的示意图；

图6为具体实施例中的一种桩基钢筋笼安装对中结构的俯视图。

附图标记：

对中器1，量尺2，调节槽21，竖向转轴3，定位钮4，螺栓5，螺母51，铰链6，锁扣机构61，塑料套塞7，护筒8，钢筋笼9，竖向钢筋91，套管10。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图4，为一种桩基钢筋笼安装对中器，包括横截面呈方形的直条状量尺2，所述量尺2的数量为两根，两根量尺2水平且呈上下重叠设置，两根量尺2的中部通过竖向转轴3可转动连接以使两根量尺2可沿竖向转轴3转动至呈十字交叉状，所述竖向转轴3位于两根量尺2的长度方向的中心位置；所述量尺2的两端分别可滑动连接有定位钮4，所述定位钮4可沿量尺2的长度方向滑动并被固定以便调节位置，所述定位钮4为竖直向下凸出于量尺2下表面的圆台，圆台的小端向下；量尺2上的两个定位钮4以所述竖向转轴3中心对称。

请参见图5，本实施例的对中器1，在使用时，在钢筋笼9上端向上延伸并呈周向均布的若干竖向钢筋91中，任选四根相对位置呈十字交叉的竖向钢筋91(将相对的两根连线，两连线呈十字交叉)，一对一套上套管10；使四根套管10的上端至处于同一水平高度；打开对中器1的两量尺2，转动至呈十字交叉状，比对着四根套管10的上端位置，在对中器1上对应滑动调节好定位钮4的位置，始终要保证一量尺2上的两个定位钮4以竖向转轴3呈中心对称，调节好后固定定位钮4与量尺2的相对位置，将对中器1连接于四根套管10的上端，即将对中器1的四个定位钮4分别插入四根套管10的上端的孔内，使对中器1的两量尺2也呈水平状态；通过对中器1的中心位置，即竖向转轴3的位置就可以得到钢筋笼9的上端中心位置；这样，结合现有的仪器检测对比钢筋笼9的上端中心位置与桩孔孔口中心位置的偏差后，就可以调节钢筋笼9并使该偏差满足设计要求，然后开展后续施工。这样，通过对中器1的使用，缩小了钢筋笼9中心与桩孔中心的距离，达到检测和精准纠偏的目的，有效的解决桩基钢筋笼9中心偏位的质量通病，为后续的下部墩、台施工质量提供了保障。

其中，所述量尺2的两端分别开设有竖向贯穿的调节槽21，所述调节槽21沿量尺2的长度方向延伸，一螺栓5竖直向下穿过所述调节槽21且其下端与定位钮4螺纹连接，具体为连接圆台的大端端面，以在未旋紧时可沿调节槽21滑动并在旋紧后固定位置。

这样，提供一种可靠的定位钮4可滑动、可固定定位的连接方式，简单可靠，可拆卸，便于收纳。

其中，定位钮4至量尺2之间的所述螺栓5的螺杆段上还连接有螺母51。

这样，固定位置之后，定位钮4的竖向位置仍可调，更便于保证对中器1连接到四根套管10的上端后，其两量尺2的水平状态；因为两量尺2重叠放置，在竖向上存在高度差，两量尺2上的定位钮4如果都紧贴于对应量尺2的下表面，则定位钮4之间也存在高度差，在连接到四根套管10上时就不便于保证两量尺2的水平状态，增设螺母51之后，旋紧固定位置的功能由螺母51与螺栓5完成，定位钮4螺纹连接于螺栓5的下端还可以通过旋转调节高度，从而便于使四个定位钮4都调节至同一平面，进而保障对中器1连接到四根套管10上后两量尺2的水平状态。

其中，所述调节槽21为沿量尺2的长度方向间隔开设的若干个，对应端的螺栓5和定位钮4可根据测量需要安装到任意一个调节槽21内。

这样，提高对中器1的结构强度；从使用的角度说，因为桩孔的规格有限，通常就是几种内径大小规格，调节槽21不必全部连通而保证全部行程可滑动调节，只需要对应于桩孔的几个规格，开设对应的几个调节槽21即可，然后在对应规格尺寸上使调节槽21有一定长度可调即可。选择定位钮4和螺栓5安装到哪个调节槽21内属于粗调，在对应调节槽21内滑动后固定属于微调。

其中，所述量尺2的两端均为可折叠结构；在量尺2的一端上，沿量尺2的长度方向间隔设有两个铰链6，所述两个铰链6分别设于量尺2的两侧且两个铰链6的转轴均呈竖向以使量尺2为侧向折叠形式，各铰链6对应连接的两个量尺段为分断结构。

这样，便于使用和收纳；使用时结合桩孔的内径而打开量尺2，避免全部打开长度过长；侧方收纳折叠后也不影响两个量尺2之间的转动。

其中，量尺2上与各铰链6相对的侧面上对应设有锁扣机构61以在铰链6连接的两个量尺段转动呈直线时用于扣合锁定该直线状态。

这样，锁定该直线状态，便于使用，保证使用效果。实施时，锁扣机构61可选择现有的扣片，如图4。

其中，所述量尺2为中空方形型材制造，量尺2的两端头均配装有塑料套塞7以起到保护作用。

这样，保证对中器1结构强度，保障使用，重量不会过大，便于操作。优选合金方钢或中空方形铝型材。

请参见图5、图6，本发明还提供一种桩基钢筋笼安装对中结构，包括桩孔和上述的桩基钢筋笼安装对中器1；所述桩孔的孔口内嵌套有与孔口内径对应的护筒8，穿过护筒8插入桩孔内设有钢筋笼9，钢筋笼9的侧面与桩孔的孔壁以及护筒8的内壁之间具有间隙；所述钢筋笼9包括其上端向上延伸的若干竖向钢筋91，所有竖向钢筋91呈周向均布，在相对位置(相对竖向钢筋91的连线)呈十字交叉的任意四根竖向钢筋91上一对一套设有套管10；套管10的内孔径与竖向钢筋91的外径对应，四根套管10的上端位于同一水平高度且高于护筒8的上表面以便观测，对中器1连接于四根套管10的上端，对中器1的四个定位钮4分别插入四根套管10的上端的孔内，对中器1的两量尺2也呈水平状态；钢筋笼9的上端中心位置通过对中器1的竖向转轴3的位置获取。

本发明还提供一种桩基钢筋笼安装方法，在安装过程中使用了上述的桩基钢筋笼安装对中器1，也即上述桩基钢筋笼安装对中结构的成型方法，本方法包括如下步骤：

1)通过旋挖钻机打桩孔；

2)试打桩孔至一定深度之后在桩孔口部嵌套护筒8；

3)旋挖钻机继续沿护筒8往下打桩孔，保证后续成型的桩孔的轴线位置度控制在护筒8所导引下的可接受打孔偏差范围内；桩孔打孔成型；

4)吊装入钢筋笼9；穿过桩孔口部嵌套的护筒8向桩孔内吊装插入钢筋笼9；因为吊装之后，钢筋笼9下端的中心相较桩孔的中心更不好检测和纠偏，所以可通过工艺保证，方法为在初始插入的过程中，在钢筋笼9下端的四周均布设置三个或四个占位件，所述占位件为滚轮或滑块，占位件用于填充钢筋笼9的侧面与桩孔的孔壁之间具有间隙，其径向厚度与该间隙(单侧)对应，避免钢筋笼9下端的中心相较桩孔的中心偏离过大。吊装下放到位后(钢筋笼9的底部与桩孔的底部具有间隙、不接触，钢筋笼9的上端低于桩孔口部、低于护筒8上表面，并被淹没于旋挖钻机打桩孔时的排屑液中)，因为前面的吊装通常是使用塔吊，为了不长时间占用塔吊，吊装下放到位后，转成勾挂悬吊与设于地面的横跨基架上，以便于后续灌浆施工；

5)在钢筋笼9上端向上延伸并呈周向均布的若干竖向钢筋91中，任意四根相对位置(相对竖向钢筋91的连线)呈十字交叉的竖向钢筋91上，一对一套上套管10，套管10的内孔径与竖向钢筋91的外径对应且四根套管10的上端高于护筒8的上表面以便观测；

6)调节四根套管10的上端至处于同一水平高度；实施时，套管10内部可填充可变形材料，如泡沫、海绵类，保持套管10套在竖向钢筋91上有一定的紧度，并可在抽动调节后固定位置，也可以是套管10上设有横向固定螺栓的形式，调节好之后，通过横向固定螺栓旋紧抵紧套管10内的竖向钢筋91实现固定；

7)比对于四根套管10的上端位置，在对中器1上调节好定位钮4的位置并固定后，将对中器1连接于四根套管10的上端，对中器1的四个定位钮4分别插入四根套管10的上端的孔内，对中器1的两量尺2也呈水平状态；

8)钢筋笼9的上端中心位置通过对中器1的竖向转轴3的位置获取，通过仪器(全站仪)检测对比钢筋笼9的上端中心位置与护筒8中心位置的偏差，调节钢筋笼9并使该偏差满足设计要求；

钢筋笼9保持勾挂悬吊与设于地面的横跨基架上，由于重量很大，纠偏后的钢筋笼9可自行保持姿态；灌浆施工，砼浆凝固至设计强度后，钢筋笼9在桩孔内被固定，拆除横跨基架，继续后续的墩、台连接施工。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种桩基钢筋笼安装对中器，其特征在于：包括横截面呈方形的直条状量尺，所述量尺的数量为两根，两根量尺水平且呈上下重叠设置，两根量尺的中部通过竖向转轴可转动连接以使两根量尺可沿竖向转轴转动至呈十字交叉状，所述竖向转轴位于两根量尺的长度方向的中心位置；所述量尺的两端分别可滑动连接有定位钮，所述定位钮可沿量尺的长度方向滑动并被固定以便调节位置，所述定位钮为竖直向下凸出于量尺下表面的圆台，圆台的小端向下；量尺上的两个定位钮以所述竖向转轴中心对称。

2.根据权利要求1所述一种桩基钢筋笼安装对中器，其特征在于：所述量尺的两端分别开设有竖向贯穿的调节槽，所述调节槽沿量尺的长度方向延伸，一螺栓竖直向下穿过所述调节槽且其下端与定位钮螺纹连接以在未旋紧时可沿调节槽滑动并在旋紧后固定位置。

3.根据权利要求2所述一种桩基钢筋笼安装对中器，其特征在于：定位钮至量尺之间的所述螺栓的螺杆段上还连接有螺母。

4.根据权利要求2所述一种桩基钢筋笼安装对中器，其特征在于：所述调节槽为沿量尺的长度方向间隔开设的若干个。

5.根据权利要求4所述一种桩基钢筋笼安装对中器，其特征在于：所述量尺的两端均为可折叠结构；在量尺的一端上，沿量尺的长度方向间隔设有两个铰链，所述两个铰链分别设于量尺的两侧且两个铰链的转轴均呈竖向以使量尺为侧向折叠形式，各铰链对应连接的两个量尺段为分断结构。

6.根据权利要求5所述一种桩基钢筋笼安装对中器，其特征在于：量尺上与各铰链相对的侧面上对应设有锁扣机构以在铰链连接的两个量尺段转动呈直线时用于扣合锁定该直线状态。

7.根据权利要求1-6任一项所述一种桩基钢筋笼安装对中器，其特征在于：所述量尺为中空方形型材制造，量尺的两端头均配装有塑料套塞以起到保护作用。

8.一种桩基钢筋笼安装对中结构，其特征在于：包括桩孔和如权利要求7所述的一种桩基钢筋笼安装对中器；所述桩孔的孔口内嵌套有与孔口内径对应的护筒，穿过护筒插入桩孔内设有钢筋笼，钢筋笼的侧面与桩孔的孔壁以及护筒的内壁之间具有间隙；所述钢筋笼包括其上端向上延伸的若干竖向钢筋，所有竖向钢筋呈周向均布，在相对位置呈十字交叉的任意四根竖向钢筋上一对一套设有套管；套管的内孔径与竖向钢筋的外径对应，四根套管的上端位于同一水平高度且高于护筒的上表面以便观测，对中器连接于四根套管的上端，对中器的四个定位钮分别插入四根套管的上端的孔内，对中器的两量尺也呈水平状态；钢筋笼的上端中心位置通过对中器的竖向转轴的位置获取。

9.一种桩基钢筋笼安装方法，其特征在于：在安装过程中使用了如权利要求7所述的一种桩基钢筋笼安装对中器，本方法包括如下步骤：

1)穿过桩孔口部嵌套的护筒向桩孔内插入钢筋笼；

2)在钢筋笼上端向上延伸并呈周向均布的若干竖向钢筋中，任意四根相对位置呈十字交叉的竖向钢筋，一对一套上套管，套管的内孔径与竖向钢筋的外径对应且四根套管的上端高于护筒的上表面以便观测；

3)调节四根套管的上端至处于同一水平高度；

4)比对于四根套管的上端位置，在对中器上调节好定位钮的位置并固定后，将对中器连接于四根套管的上端，对中器的四个定位钮分别插入四根套管的上端的孔内，对中器的两量尺也呈水平状态；

5)钢筋笼的上端中心位置通过对中器的竖向转轴的位置获取，通过仪器检测对比钢筋笼的上端中心位置与护筒中心位置的偏差，调节钢筋笼并使该偏差满足设计要求。

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