CN111153317A - 用于吊装中心空孔预制桩的吊装器及其施工方法 - Google Patents

用于吊装中心空孔预制桩的吊装器及其施工方法 Download PDF

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    • E02D5/30Prefabricated piles made of concrete or reinforced concrete or made of steel and concrete

Abstract

本发明公开了一种用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,包括骨架机构和容纳于其的承重机构,所述骨架机构包括第一护套、第二护套、至少三个支撑杆,至少三个支撑杆均插入并固设在所述第一护套上,所述第二护套固定套设在至少三个支撑杆的外周;承重机构包括至少三个承重杆、至少三个斜撑杆、至少三个尾片,一个承重杆上设置一个斜撑杆和一个尾片,解决了长度为1.0~3.0m的具有中心空孔的混合土挤压固化预制桩的吊装问题。本发明还公开了一种所述吊装器的施工方法,主要包括所述吊装器穿过中心空孔并托住预制桩、起吊所述吊装器、下放所述吊装器、所述吊装器与预制桩脱离、取出所述吊装器,具有操作方便,保证预制桩对接质量,提高施工质量的有益效果。

Description

用于吊装中心空孔预制桩的吊装器及其施工方法
技术领域
本发明涉及预制桩吊装施工领域。更具体地说,本发明涉及一种用于中心空孔预制桩吊装的吊装器及其施工方法。
背景技术
混合土挤压固化预制桩是用于软基处理的一种新技术,该技术利用泥土桩挤压机对拌和均匀的混合土料压制成型,再养护成单节桩。专利CN205475211《一种用于软基处理的混合土挤压固化预制桩》和专利CN105421446A《一种用于软基处理的混合土挤压固化预制桩及施工方法》对混合土挤压固化预制桩软基处理原理和施工工艺进行了介绍。
传统的预制管桩预制长度较长,吊装一般提前设置起吊点,采用吊绳进行吊装。但是混合土挤压固化预制桩桩节长度设置在1.0~3.0m之间,长度远小于传统的预制桩,一根完整的桩需要多根预制桩桩节拼装而成,因此需要专门的吊装器进行吊装。本发明旨在解决长度为1.0~3.0m的混合土挤压固化预制桩的吊装问题,且同样适用于合适长度的具有中心空孔的其他类型的预制桩的吊装。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,解决了长度为1.0~3.0m的具有中心空孔的混合土挤压固化预制桩的吊装问题,还提供了一种吊装器的施工方法,操作方便,保证了预制桩的对接质量,有利于提高施工质量。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,包括:
骨架机构,其包括第一护套、第二护套、至少三个支撑杆,所述第一护套上设有吊环,至少三个支撑杆的一端均插入所述第一护套并固设在所述第一护套上,至少三个支撑杆的另一端合并固接于一点,所述第二护套固定套设在至少三个支撑杆的外周且靠近至少三个支撑杆的另一端;
承重机构,其容纳于所述骨架机构内,包括至少三个承重杆、至少三个斜撑杆、至少三个尾片,所述尾片为一体成型的短片和长片形成的弯折片体,一个承重杆上设置一个斜撑杆和一个尾片,其中,一个承重杆的一端与一个尾片的短片固接,一个斜撑杆的一端固接在该一个承重杆上、另一端固接在该一个尾片的长片上,至少三个承重杆的另一端合并固接于一点并固设在所述第一护套上,至少三个斜撑杆关于所述第一护套的轴向呈发散状分布并位于所述第二护套远离所述第一护套的一端,且至少三个尾片的长片均朝向所述第一护套的轴向收拢,每个尾片位于相邻两个支撑杆之间;
当所述吊装器吊装所述中心空孔预制桩时,至少三个尾片的短片与所述中心空孔预制桩的端部边缘接触。
优选的是,还包括:
尾部机构,其包括圆筒、第一连接杆、螺纹套管,所述圆筒一端封闭且设有通孔、另一端敞开朝向所述第二护套,所述第一连接杆两端设有螺纹,所述第一连接杆一端与所述螺纹套管连接、另一端从所述通孔穿出并采用螺母固定;
其中,至少三个支撑杆的另一端均连接第二连接杆,所述第二连接杆的另一端设有螺纹并与所述螺纹套管连接,所述圆筒的外径小于所述中心空孔预制桩的内径,所述圆筒的内径小于至少三个尾片的短片形成的最大圆的直径,且所述圆筒的内径大于至少三个尾片的长片形成的最小圆的直径。
优选的是,所述第一护套为一端封闭、另一端开口的中空圆柱体,所述第二护套为两端开口的圆柱体,所述第一护套的内径与所述第二护套的内径相等。
优选的是,至少三个支撑杆的一端沿所述第一护套的周向均匀分布、另一端均位于所述第一护套的轴线上,所述圆筒、所述通孔的轴线均位于所述第一护套的轴线上。
优选的是,至少三个支撑杆的一端、至少三个承重杆的另一端均固接于所述第一护套的封闭端,所述吊环设于所述第一护套的封闭端外侧的中心。
优选的是,所述支撑杆、所述承重杆、所述斜撑杆均为带肋钢筋。
优选的是,所述尾片的短片与其连接的所述支撑杆之间形成的夹角为90°。
优选的是,所述支撑杆的长度为1.2~1.5m。
还提供了一种所述的吊装器的施工方法,包括以下步骤:
步骤一、套管内已有一节以上中心空孔预制桩,所述吊环上固定吊绳,所述吊绳连接起重设备,将所述吊装器从预吊装的预制桩一端的空孔穿入,直至至少三个尾片的短片从预吊装的预制桩另一端穿出并与该端部接触,起重设备通过所述吊绳起吊所述吊装器,保持预吊装的预制桩处于竖直状态;
步骤二、起重设备控制所述吊装器向下运动至预吊装的预制桩插入所述套管内,当至少三个尾片的长片插入所述套管内已有的中心空孔预制桩的空孔后,至少三个尾片向中心收拢,预吊装的预制桩由于自重下落并与下方已有的中心空孔预制桩对接,同时与所述吊装器脱离,完成吊装。
优选的是,包括以下步骤:
步骤一、套管内无预制桩,然后装设预吊装的预制桩使至少三个尾片的短片与预吊装的预制桩的端部接触后,起重设备通过所述吊绳起吊所述吊装器,保持预吊装的预制桩处于竖直状态,所述吊装器连接尾部机构;
步骤二、起重设备控制所述吊装器向下运动至预吊装的预制桩以及尾部机构均插入所述套管内,且尾部机构与所述套管内下端的表面接触,当至少三个尾片的长片插入所述圆筒后,至少三个尾片向中心收拢,预吊装的预制桩由于自重下落至所述套管内下端的表面上,同时与所述吊装器脱离,完成吊装。
本发明至少包括以下有益效果:
一、本发明解决了长度为1.0~3.0m的具有中心空孔的混合土挤压固化预制桩的吊装问题,且同样适用于合适长度的具有中心空孔的其它类型的预制桩的吊装作业;
二、本发明设置了尾部机构,尾部机构与骨架机构上的第二连接杆通过螺纹连接,具有可装卸的功能,根据施工要求可选择是否连接尾部机构,实现两用;
三、不连接尾部机构的吊装器只适用于套管中已有一节以上中心空孔预制桩的吊装作业,连接尾部机构的吊装器适用于套管中无预制桩的吊装作业;
四、本发明的施工方法操作方便,完成中心空孔预制桩吊装作业的同时可取出吊装器,保证了套管内预制桩的对接质量,有利于提高施工质量。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的其中一个技术方案的所述的吊装器的结构示意图;
图2为本发明的其中一个技术方案的所述的骨架机构的结构示意图;
图3为本发明的其中一个技术方案的所述的承重机构的结构示意图:
图4为本发明的其中一个技术方案的所述的尾部机构的结构示意图:
图5为本发明的其中一个技术方案的所述的中心空孔预制桩的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是,在本发明的描述中,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,并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,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1~5所示,本发明提供一种用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,包括:
骨架机构,其包括第一护套1、第二护套2、至少三个支撑杆3,所述第一护套1上设有吊环4,至少三个支撑杆3的一端均插入所述第一护套1并固设在所述第一护套1上,至少三个支撑杆3的另一端合并固接于一点,所述第二护套2固定套设在至少三个支撑杆3的外周且靠近至少三个支撑杆3的另一端;
承重机构,其容纳于所述骨架机构内,包括至少三个承重杆5、至少三个斜撑杆6、至少三个尾片7,所述尾片7为一体成型的短片8和长片9形成的弯折片体,一个承重杆5上设置一个斜撑杆6和一个尾片7,其中,一个承重杆5的一端与一个尾片7的短片8固接,一个斜撑杆6的一端固接在该一个承重杆5上、另一端固接在该一个尾片7的长片9上,能够保证承重机构的承载能力,至少三个承重杆5的另一端合并固接于一点并固设在所述第一护套2上,至少三个斜撑杆6关于所述第一护套1的轴向呈发散状分布并位于所述第二护套2远离所述第一护套1的一端,且至少三个尾片7的长片9均朝向所述第一护套1的轴向收拢,每个尾片7位于相邻两个支撑杆3之间;
当所述吊装器吊装所述中心空孔预制桩16时,至少三个尾片7的短片8与所述中心空孔预制桩16的端部边缘接触。
在上述技术方案中,承重机构容纳于骨架机构中,骨架机构的第二护套2对承重机构的至少三个承重杆5起到限位的作用,第二护套2在骨架机构上的位置能够决定至少三个承重杆5的一端关于第二护套2的轴向发散而形成的开口的大小,进而保证使用吊装器吊装中心空孔预制桩16时,至少三个尾片7的短片8能够与中心空孔预制桩16的端部边缘接触并托住中心空孔预制桩16;且承重机构上的至少三个承重杆5均未与第二护套2固定,至少三个尾片7受到来自周向的作用力时能够向中心收拢,进而可使吊装器与中心空孔预制桩16脱离,完成吊装并取出吊装器。此吊装器适用于套管内已有一节以上中心空孔预制桩的吊装作业。
在另一种技术方案中,还包括:
尾部机构,其包括圆筒10、第一连接杆12、螺纹套管11,所述圆筒10一端封闭且设有通孔13、另一端敞开朝向所述第二护套2,所述第一连接杆12两端设有螺纹,所述第一连接杆12一端与所述螺纹套管11连接、另一端从所述通孔13穿出并采用螺母14固定;
其中,至少三个支撑杆3的另一端均连接第二连接杆15,所述第二连接杆15的另一端设有螺纹并与所述螺纹套管11连接,尾部机构与吊装器通过第二连接杆15螺纹固定,尾部机构与吊装器之间可装卸,所述圆筒10的外径小于所述中心空孔预制桩16的内径,圆筒10能够穿过中心空孔预制桩16的空孔17,从而使至少三个尾片7的短片8与中心空孔预制桩16的端部边缘接触,所述圆筒10的内径小于至少三个尾片7的短片8形成的最大圆的直径,且所述圆筒10的内径大于至少三个尾片7的长片9形成的最小圆的直径,在所述吊装器竖直且不受其它力作用时,至少三个尾片7的短片8远离承重杆5的一端所能形成的圆即为至少三个尾片7的短片8形成的最大圆,至少三个尾片7的长片9的最底端所能形成的圆即为至少三个尾片7的长片9形成的最小圆,当圆筒10受力沿第一连接杆12、第二连接杆15移动,至少三个尾片7能够插入圆筒10并向中心收拢,进而可使吊装器和尾部机构与中心空孔预制桩16脱离,完成吊装并取出吊装器和尾部机构。连接有尾部机构的吊装器适用于套管内无预制桩的吊装作业,虽然也可用于套管内已有一节以上中心空孔预制桩的吊装作业,但是,不连接尾部机构的效果更好,更能保证预制桩之间的对接质量。
在另一种技术方案中,所述第一护套1为一端封闭、另一端开口的中空圆柱体,所述第二护套2为两端开口的圆柱体,所述第一护套1的内径与所述第二护套2的内径相等,使第一护套1与第二护套2之间的骨架结构为圆柱体结构,提高骨架机构的稳固性。
在另一种技术方案中,至少三个支撑杆3的一端沿所述第一护套1的周向均匀分布、另一端均位于所述第一护套1的轴线上,所述圆筒10、所述通孔13的轴线均位于所述第一护套1的轴线上,进一步提高骨架机构的稳固性,同时使圆筒10沿第一连接杆12、第二连接杆15的移动更为顺畅。
在另一种技术方案中,至少三个支撑杆3的一端、至少三个承重杆5的另一端均固接于所述第一护套1的封闭端,所述吊环4设于所述第一护套1的封闭端外侧的中心,更进一步提高骨架机构的稳固性,且使吊环4连接吊绳18起吊后,利于吊装器处于竖直状态,并减小吊装器的晃动。
在另一种技术方案中,所述支撑杆3、所述承重杆5、所述斜撑杆6均为带肋钢筋,能够提高骨架机构的稳固性以及承重机构的承载能力,进而增强吊装器的使用性。
在另一种技术方案中,所述尾片7的短片8与其连接的所述支撑杆3之间形成的夹角为90°,有利于提高至少三个尾片7的短片8的承载能力,吊装作业时至少三个尾片7的短片8与中心空孔预制桩16的接触更为稳固。
在另一种技术方案中,所述支撑杆3的长度为1.2~1.5m,此时吊装器的长度最为合理,便于吊装作业的实施。
实施例1
套管内已有一节以上中心空孔预制桩时,所述吊装器的施工方法如下:
步骤一、所述吊环4上固定所述吊绳18,所述吊绳18连接起重设备,所述吊绳18为钢绞线,同时在预吊装的预制桩中部系一长绳,将所述吊装器从预吊装的预制桩一端的空孔穿入,直至至少三个尾片7的短片8从预吊装的预制桩另一端穿出并与该端部接触,起重设备通过所述吊绳18起吊所述吊装器,此时地上工人将预吊装的预制桩小心扶正,使预吊装的预制桩处于竖直状态,此过程要防止至少三个尾片7接触地面,导致至少三个尾片7向中心收拢并进入预吊装的预制桩的空孔,使所述吊装器脱离预吊装的预制桩,导致吊装作业失败;
步骤二、起重设备继续起吊,在预吊装的预制桩起吊到达所述套管下料口的过程中,地上工人拉住所述长绳,通过所述长绳控制预吊装的预制桩的摆动,当预吊装的预制桩到达所述套管下料口时,上部工人解开所述长绳,起重设备控制所述吊装器缓慢向下运动至预吊装的预制桩插入所述套管内,且至少三个尾片7的长片9插入所述套管内已有的中心空孔预制桩的空孔后,在预吊装的预制桩的自重作用下,所述吊装器继续下落,促使至少三个尾片向中心收拢,使所述吊装器与预吊装的预制桩脱离,预吊装的预制桩由于自重下落并与下方已有的中心空孔预制桩对接,上提所述吊绳18取出所述吊装器,完成吊装作业。
实施例2
套管内无预制桩时,所述吊装器的施工方法如下:
步骤一、所述吊环4上固定所述吊绳18,所述吊绳18为钢绞线,所述吊绳18连接起重设备,同时在预吊装的预制桩中部系一长绳,将所述吊装器从预吊装的预制桩一端的空孔穿入,直至至少三个尾片7的短片8从预吊装的预制桩另一端穿出并与该端部接触,起重设备通过所述吊绳18起吊所述吊装器,此时地上工人将预吊装的预制桩小心扶正,使预吊装的预制桩处于竖直状态,起吊预吊装的预制桩使预吊装的预制桩的底端离地1.5m左右(所述吊装器底部离地面1.2m左右),起重设备暂停起吊,此过程中地上工人拉住所述长绳,防止预吊装的预制桩的不正常摆动。待预吊装的预制桩停止摆动之后,将尾部机构连接到所述吊装器上;
步骤二、起重设备启动起吊,在预吊装的预制桩起吊到达所述套管下料口的过程中,地上工人拉住所述长绳,通过所述长绳控制预吊装的预制桩的摆动,当预吊装的预制桩到达所述套管下料口时,上部工人解开所述长绳,起重设备控制所述吊装器及尾部机构缓慢向下运动至预吊装的预制桩插入所述套管内,且尾部机构与所述套管内下端的表面接触后,在预吊装的预制桩的自重和所述套管内下端的表面的反力作用下,圆筒10沿第一连接杆12向上运动,使至少三个尾片7插入所述圆筒10,导致至少三个尾片7向中心收拢并进入预吊装的预制桩的空孔,使所述吊装器及尾部机构脱离预吊装的预制桩,预吊装的预制桩由于自重下落至所述套管内下端的表面上,上提所述吊绳18取出所述吊装器及尾部机构,完成吊装作业。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,其特征在于,包括:
骨架机构,其包括第一护套、第二护套、至少三个支撑杆,所述第一护套上设有吊环,至少三个支撑杆的一端均插入所述第一护套并固设在所述第一护套上,至少三个支撑杆的另一端合并固接于一点,所述第二护套固定套设在至少三个支撑杆的外周且靠近至少三个支撑杆的另一端;
承重机构,其容纳于所述骨架机构内,包括至少三个承重杆、至少三个斜撑杆、至少三个尾片,所述尾片为一体成型的短片和长片形成的弯折片体,一个承重杆上设置一个斜撑杆和一个尾片,其中,一个承重杆的一端与一个尾片的短片固接,一个斜撑杆的一端固接在该一个承重杆上、另一端固接在该一个尾片的长片上,至少三个承重杆的另一端合并固接于一点并固设在所述第一护套上,至少三个斜撑杆关于所述第一护套的轴向呈发散状分布并位于所述第二护套远离所述第一护套的一端,且至少三个尾片的长片均朝向所述第一护套的轴向收拢,每个尾片位于相邻两个支撑杆之间;
当所述吊装器吊装所述中心空孔预制桩时,至少三个尾片的短片与所述中心空孔预制桩的端部边缘接触。
2.如权利要求1所述的用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,其特征在于,还包括:
尾部机构,其包括圆筒、第一连接杆、螺纹套管,所述圆筒一端封闭且设有通孔、另一端敞开朝向所述第二护套,所述第一连接杆两端设有螺纹,所述第一连接杆一端与所述螺纹套管连接、另一端从所述通孔穿出并采用螺母固定;
其中,至少三个支撑杆的另一端均连接第二连接杆,所述第二连接杆的另一端设有螺纹并与所述螺纹套管连接,所述圆筒的外径小于所述中心空孔预制桩的内径,所述圆筒的内径小于至少三个尾片的短片形成的最大圆的直径,且所述圆筒的内径大于至少三个尾片的长片形成的最小圆的直径。
3.如权利要求1所述的用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,其特征在于,所述第一护套为一端封闭、另一端开口的中空圆柱体,所述第二护套为两端开口的圆柱体,所述第一护套的内径与所述第二护套的内径相等。
4.如权利要求3所述的用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,其特征在于,至少三个支撑杆的一端沿所述第一护套的周向均匀分布、另一端均位于所述第一护套的轴线上,所述圆筒、所述通孔的轴线均位于所述第一护套的轴线上。
5.如权利要求3所述的用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,其特征在于,至少三个支撑杆的一端、至少三个承重杆的另一端均固接于所述第一护套的封闭端,所述吊环设于所述第一护套的封闭端外侧的中心。
6.如权利要求1所述的用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,其特征在于,所述支撑杆、所述承重杆、所述斜撑杆均为带肋钢筋。
7.如权利要求1所述的用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,其特征在于,所述尾片的短片与其连接的所述支撑杆之间形成的夹角为90°。
8.如权利要求1所述的用于中心空孔预制桩吊装的吊装器,其特征在于,所述支撑杆的长度为1.2~1.5m。
9.如权利要求1-8任意一项所述的吊装器的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、套管内已有一节以上中心空孔预制桩,所述吊环上固定吊绳,所述吊绳连接起重设备,将所述吊装器从预吊装的预制桩一端的空孔穿入,直至至少三个尾片的短片从预吊装的预制桩另一端穿出并与该端部接触,起重设备通过所述吊绳起吊所述吊装器,保持预吊装的预制桩处于竖直状态;
步骤二、起重设备控制所述吊装器向下运动至预吊装的预制桩插入所述套管内,当至少三个尾片的长片插入所述套管内已有的中心空孔预制桩的空孔后,至少三个尾片向中心收拢,预吊装的预制桩由于自重下落并与下方已有的中心空孔预制桩对接,同时与所述吊装器脱离,完成吊装。
10.如权利要求9所述的吊装器的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、套管内无预制桩,装设预吊装的预制桩使至少三个尾片的短片与预吊装的预制桩的端部接触后,起重设备通过所述吊绳起吊所述吊装器,保持预吊装的预制桩处于竖直状态,所述吊装器连接尾部机构;
步骤二、起重设备控制所述吊装器向下运动至预吊装的预制桩以及尾部机构均插入所述套管内,且尾部机构与所述套管内下端的表面接触,当至少三个尾片的长片插入所述圆筒后,至少三个尾片向中心收拢,预吊装的预制桩由于自重下落至所述套管内下端的表面上,同时与所述吊装器脱离,完成吊装。
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