CN112854221A - 一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法 - Google Patents

一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112854221A
CN112854221A CN202110243818.6A CN202110243818A CN112854221A CN 112854221 A CN112854221 A CN 112854221A CN 202110243818 A CN202110243818 A CN 202110243818A CN 112854221 A CN112854221 A CN 112854221A
Authority
CN
China
Prior art keywords
casing
pile
top end
positioning frame
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110243818.6A
Other languages
English (en)
Inventor
曹连聪
陈兴艾
王战国
叶亮
陈海圣
姜雨峰
林艺
黄恩平
杨文峰
段群苗
周一勤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Communication Engineering Construction Group Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Communication Engineering Construction Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Communication Engineering Construction Group Co Ltd filed Critical Ningbo Communication Engineering Construction Group Co Ltd
Priority to CN202110243818.6A priority Critical patent/CN112854221A/zh
Publication of CN112854221A publication Critical patent/CN112854221A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00—Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • E02D13/04—Guide devices; Guide frames
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D11/00—Methods or apparatus specially adapted for both placing and removing sheet pile bulkheads, piles, or mould-pipes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/38—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds
    • E02D5/385—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds with removal of the outer mould-pipes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/52—Piles composed of separable parts, e.g. telescopic tubes ; Piles composed of segments
    • E02D5/523—Piles composed of separable parts, e.g. telescopic tubes ; Piles composed of segments composed of segments
    • E02D5/526—Connection means between pile segments
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/66—Mould-pipes or other moulds
    • E02D5/665—Mould-pipes or other moulds for making piles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/66—Mould-pipes or other moulds
    • E02D5/68—Mould-pipes or other moulds for making bulkheads or elements thereof
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/18—Placing by vibrating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/0023—Cast, i.e. in situ or in a mold or other formwork

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法，该定位架是由两组贝雷片排组、两根外侧上横梁、两根内侧上横梁、两根下横梁和十字撑等结构构成，并具有如下优点：一是设置可调装配式导向定位架定位，能减少钢护筒埋设偏差，部分钢护筒还可重复使用，既提高钻孔灌注桩施工质量，又节约资源；二是利用已有施工完成钢护筒、桩基、桥墩进行施工中的钢护筒偏差调整，科学合理；三是所提供计算方法原理清晰、实用易行，可作为钢护筒施工的指导，提高了安全质量性能。因此，本发明的定位架具有构造简单、施工便利、定位精度可调、费用低廉、安全可靠、资源可重复利用等优点，其结合相应的操作方法，能带来更高的经济效益和社会效益。

Description

一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法
技术领域
本发明涉及一种桥梁基础施工领域，具体是指一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法。
背景技术
软土地基桥梁钻孔灌注桩基施工需要预埋钢护筒，而钢护筒的预埋精度又关系到桩基定位的精确性。对于钻孔灌注桩长桩或特长桩，一般将软土内的钢护筒留置不予抽拔，而软土面以上的水中钢护筒需切割拆除并重新返厂加工后再利用。为了节约钢材，通常会将钢护筒制作成两段，即上护筒和下护筒，上、下护筒之间用承插式接头连接，钻孔灌注桩混凝土浇注完成后适时拔出部分软土内上护筒即可。然而，由于两段钢护筒的承插式接头配合公差很小，故必须要有更高的定位精度才能满足施工需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供了构造简单、施工便利、定位精度可调、费用低廉、安全可靠、资源可重复利用的一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法。
本发明的技术问题通过以下技术方案实现：
一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架，安装在软土地基上并用于精确定位固定钢护筒的下护筒，该下护筒再通过振动锤施工在软土地基上，钢护筒的上护筒底端经承插式接头与下护筒的顶端连接；所述的软土地基包括下层软土和表层固化土，所述的定位架包括两组沿横向平行设置的贝雷片排组、四根互相平行并沿纵向横跨设置在两组贝雷片排组顶部的上横梁、两根互相平行并沿纵向横跨设置在两组贝雷片排组底部的下横梁，以及互相连接在两组贝雷片排组之间的十字撑；外侧的两根上横梁与横跨的两组贝雷片排组顶部作固定连接，内侧的两根上横梁与横跨的两组贝雷片排组顶部作活动连接，两根下横梁与横跨的两组贝雷片排组底部作固定连接；所述的两组贝雷片排组分别设置在钢护筒的两侧；所述的下护筒依次穿过两根内侧活动的上横梁和两根固定的下横梁施工在软土地基上，且两根下横梁夹持固定该下护筒，两根内侧的上横梁调节夹持该下护筒。
所述的钢护筒用于桩基钻孔时泥浆护壁、防止塌孔和定位，当某根钻孔灌注桩的下护筒BC通过定位架定位后，由于多种原因在下护筒顶B处存在大于规定偏差
Figure DEST_PATH_IMAGE002
时，调整偏差
Figure 137089DEST_PATH_IMAGE002
回复到精确位置所用的水平力为
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，下护筒BC段为受水平力
Figure 117814DEST_PATH_IMAGE003
的顶端自由的弹性地基梁，不计钢护筒和振动锤的重力影响，根据弹性力学理论，其受力弯曲的微分方程及下护筒顶B的位移
Figure 536157DEST_PATH_IMAGE002
为：
公式一、
Figure DEST_PATH_IMAGE004
所述的下护筒顶端B回复到精确位置后，振动锤固定上护筒的顶端A，上护筒的底端插进承插式接头内，振动锤压紧上护筒，此时上护筒顶端A处与振动锤弹性嵌固，由于调整下护筒顶端B的偏差
Figure 766281DEST_PATH_IMAGE002
所用的水平力为
Figure 967587DEST_PATH_IMAGE003
，根据作用力与反作用力定律，承插式接头顶端B处作用有反向的
Figure DEST_PATH_IMAGE005
力，其值等于
Figure 130715DEST_PATH_IMAGE003
，弹性回弹为
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，反向
Figure 920292DEST_PATH_IMAGE005
力由上护筒和下护筒共同承担，同理得
公式二、
Figure DEST_PATH_IMAGE007
Figure DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE010
Figure DEST_PATH_IMAGE011
公式三、
Figure DEST_PATH_IMAGE012
公式一、公式二和公式三中的各符号定义为：
Figure DEST_PATH_IMAGE013
——软土地基表层固化土表面至承插式接头顶端的长度，
Figure DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE015
——软土地基表层固化土的厚度,
Figure 401826DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE016
——软土地基表层固化土表面至下护筒底端的长度，
Figure 937981DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE017
——承插式接头顶端至振动锤底的长度，
Figure 221195DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE018
——钢护筒的计算宽度，
Figure 122286DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE019
——以表层固化土表面钢护筒中心
Figure DEST_PATH_IMAGE020
点为原点的横向坐标值，
Figure 792914DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE021
——分别为以表层固化土表面钢护筒中心
Figure 132760DEST_PATH_IMAGE020
点为原点的钢护筒
Figure DEST_PATH_IMAGE022
段变形曲线方程，
Figure 145846DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE001
——表层固化土和下层软土换算抗力系数的比例系数,通过试验确定，缺乏试 验资料时，根据有关规范确定,
Figure DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure DEST_PATH_IMAGE024
——表层固化土抗力系数的比例系数,通过试验确定，缺乏试验资料时，根据有关规范确定,
Figure 686680DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure DEST_PATH_IMAGE025
——下层软土抗力系数的比例系数,通过试验确定，缺乏试验资料时，根据有关规范确定,
Figure 906921DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure DEST_PATH_IMAGE026
——表层固化土与下层软土抗力系数的比例系数的换算系数；
Figure DEST_PATH_IMAGE027
——分别为下护筒、上护筒的抗弯刚度，
Figure DEST_PATH_IMAGE028
；
Figure 129086DEST_PATH_IMAGE003
——
Figure 855734DEST_PATH_IMAGE002
时，调整偏差
Figure 957682DEST_PATH_IMAGE002
回复到精确位置所用的水平力为
Figure 464887DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure 370305DEST_PATH_IMAGE005
——下护筒顶端B回复到精确位置后，振动锤固定上护筒的顶端A，上护筒的底端插进承插式接头内，振动锤压紧上护筒，此时上护筒顶端A处与振动锤弹性嵌固，由于调整下护筒顶端B的偏差
Figure 685880DEST_PATH_IMAGE002
所用的水平力为
Figure 489888DEST_PATH_IMAGE003
，根据作用力与反作用力定律，承插式接头顶端B处作用有反向的
Figure 218809DEST_PATH_IMAGE005
力，其值等于为
Figure 766465DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure 139809DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure DEST_PATH_IMAGE030
——在
Figure 52401DEST_PATH_IMAGE005
力作用下，上护筒顶端A弹性嵌固的水平反力，
Figure 268619DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure DEST_PATH_IMAGE031
——在
Figure 289140DEST_PATH_IMAGE005
力作用下，承插式接头顶端B处上护筒分担的水平力，
Figure 782570DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure DEST_PATH_IMAGE032
——在
Figure 866063DEST_PATH_IMAGE005
力作用下，承插式接头顶端B处下护筒分担的水平力，
Figure 569577DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure DEST_PATH_IMAGE033
——上护筒BA段在
Figure 599981DEST_PATH_IMAGE031
力作用下，上护筒顶端A弹性嵌固的弯矩反力，
Figure DEST_PATH_IMAGE034
；
Figure DEST_PATH_IMAGE035
——下护筒BC段O处在
Figure 213496DEST_PATH_IMAGE003
力作用下的弯矩，
Figure 527278DEST_PATH_IMAGE034
；
Figure DEST_PATH_IMAGE036
——下护筒BC段O处在
Figure 796717DEST_PATH_IMAGE032
力作用下的弯矩，
Figure 286604DEST_PATH_IMAGE034
；
Figure DEST_PATH_IMAGE037
——钢护筒作为弹性地基梁的计算参数，查阅《JTG3363-2019公路桥涵地基与基础设计规范》；
Figure 754625DEST_PATH_IMAGE002
——下护筒经定位架定位打入软土地基后，由于多种原因在下护筒顶B处存在大于规定偏差，
Figure 914343DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 530132DEST_PATH_IMAGE006
——下护筒顶端B回复到精确位置后，振动锤弹性嵌固上护筒的顶端A，上护筒的底端插进承插式接头内，由于调整下护筒顶端B的弹性偏差
Figure 823710DEST_PATH_IMAGE002
所用的力为
Figure 208555DEST_PATH_IMAGE003
的反作用力
Figure 598560DEST_PATH_IMAGE005
产生弹性回弹，
Figure 373749DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE038
——上护筒BA段在
Figure DEST_PATH_IMAGE039
力作用下的水平位移，
Figure 611964DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure DEST_PATH_IMAGE040
——上护筒BA段顶端A弹性嵌固水平抗力系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE041
；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE042
——钢护筒的容许误差，
Figure 461102DEST_PATH_IMAGE014
。
所述的上护筒底部设有限位环，该限位环为上护筒底部外壁周边竖向900mm～1100mm处焊接的多块连续衔接的环向钢板，每块环向钢板的厚度为16mm～18mm、高度为90mm～110mm，每块环向钢板与上护筒的外壁均采用坡口焊接。
所述的承插式接头长度为800mm～1000mm，用于控制承插式接头的长度和带动下护筒随上护筒由振动锤打入软土地基中；所述的振动锤为打桩机的动力部件，该振动锤功率由钢护筒的尺寸和软土地基的特性选取。
所述的贝雷片排组是由若干排沿横向平行设置的贝雷片排构成，每排贝雷片排均是由两片贝雷片互相连接而成。
所述的上横梁为双拼工字钢固定而成，下横梁为单根工字钢，十字撑为两根十字交叉的工字钢固定而成。
所述的定位架上设有若干根钢钎，该若干根钢钎将所述定位架固定在软土地基上。
所述外侧的两根上横梁与横跨的两组贝雷片排组顶部经固定螺栓作固定连接，内侧的两根上横梁与横跨的两组贝雷片排组顶部经调节螺栓作活动连接，两根下横梁与横跨的两组贝雷片排组底部经固定螺栓作固定连接。
所述的钢护筒为钢质管，钢护筒的上护筒外径比下护筒的内径小1.0mm～1.2mm，椭圆度≤3mm，上护筒底端插入下护筒顶端内的长度即为承插式接头长度。
一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架操作方法，包括如下步骤：
步骤一、制作定位架
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE044
根据钢护筒的尺寸，设计制作定位架的各部件；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE046
组装定位架，质量符合设计要求；
步骤二、固化表层软土
Figure 366217DEST_PATH_IMAGE044
选用合格的固化剂以及试验确定固化软土的配合比；
②按桩基的平面布置范围，用挖掘机搅拌均匀表层软土，添加固化剂，养护至设计强度；
步骤三、安装固定定位架
Figure 691019DEST_PATH_IMAGE044
测量放样确定定位架上每根钢钎的位置；
②起吊定位架并安放至规定位置后，通过多个钢钎固定准确定位架：
步骤四、下护筒施工
Figure 326400DEST_PATH_IMAGE044
桩机就位，起吊下护筒，桩机的振动锤夹住下护筒顶端，振动锤中心与下护筒、定位架的中心位置成一条直线；
②下护筒下放至定位架内，通过定位架底部的两根下横梁夹持固定和定位架顶部的两根内侧上横梁调节夹持，精确定位固定下护筒的施工位置，并复核下护筒坐标符合设计要求；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE048
继续下放下护筒使之插入表层固化土中，启动振动锤锤击下护筒顶端至定位架以上30cm～50cm即停止；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE050
拔出定位架钢钎，拆除定位架并起吊放至下一根桩基的位置，按照步骤三固定准确定位架；
Figure DEST_PATH_IMAGE052
再次启动振动锤锤击下护筒顶端至表层固化土表面以上高度h0；
Figure DEST_PATH_IMAGE054
测量下护筒顶偏差，
Figure 233307DEST_PATH_IMAGE002
是否符合设计要求，以便确定下步措施；
步骤五、上护筒施工
（1）
Figure DEST_PATH_IMAGE055
时，下护筒顶端偏差符合设计要求
Figure 637219DEST_PATH_IMAGE044
桩机就位，起吊上护筒，桩机的振动锤夹住上护筒顶端，上护筒底端对准下护筒顶端下放至限位环下缘紧贴下护筒顶端；
②启动振动锤将上护筒打入至设计深度；
（2）
Figure DEST_PATH_IMAGE056
时，下护筒顶端误差不符合设计要求
如已完成的下护筒为本桥墩的第一根下护筒，暂时留待第二根下护筒完成后再处理，按照步骤三、步骤四施工第一根下护筒偏位方向的临近第二根下护筒用手拉葫芦调整偏差，或利用已有施工完成桩基、桥墩进行施工中的第一根下护筒采用卷扬机调整偏差；
Figure 183738DEST_PATH_IMAGE044
用公式一计算调整第一根下护筒顶端恢复偏差所需的
Figure 29334DEST_PATH_IMAGE003
力,初步选定施力工具；用公式二复核弹性回弹
Figure DEST_PATH_IMAGE057
符合设计要求；如弹性回弹
Figure DEST_PATH_IMAGE058
未能符合设计要求，则增大
Figure 853065DEST_PATH_IMAGE005
力，直至
Figure DEST_PATH_IMAGE059
为止；
②用钢丝绳绑扎第一根下护筒顶端和第二根下护筒顶端；
Figure DEST_PATH_IMAGE061
在第一根下护筒顶端与第二根下护筒顶端中间用手拉葫芦连接两根钢丝绳，手拉葫芦上安装测力器，记录测力器的读数，手拉葫芦使第一根下护筒的偏差
Figure 430808DEST_PATH_IMAGE002
恢复准确位置；如手拉葫芦拉力过小未能使下护筒恢复准确位置，采用卷扬机施力以达到预期目的，卷扬机上同样安装测力器并记录测力器的读数；
Figure DEST_PATH_IMAGE063
桩机就位第一根偏差不符合要求的桩位处，起吊上护筒，桩机的振动锤夹住上护筒顶端，上护筒底端对准下护筒顶端下放至限位环下缘紧贴下护筒顶端；
Figure DEST_PATH_IMAGE065
全部松开手拉葫芦或卷扬机施力，将上护筒打入至设计深度；
Figure DEST_PATH_IMAGE067
测量第一根上护筒顶端的偏差，须符合设计要求；
下护筒和上护筒在实际施工前应进行试桩，先取得理论值与实际值的验证校核结果和施工经验后，再进行正式施工，以确保工程质量；
步骤六、灌注混凝土和上拔上护筒
Figure 337059DEST_PATH_IMAGE044
选择适合现场钻孔的循环钻机进场就位；
②泥浆制备数量充足和性能合格的粘土或膨润土钻孔护壁泥浆，保证合适的钢护筒内泥浆水头；
Figure 986346DEST_PATH_IMAGE048
当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形均进行检查；
Figure 789217DEST_PATH_IMAGE050
清孔采用抽浆法清孔，下放钢筋笼；
Figure 928075DEST_PATH_IMAGE052
水下混凝土浇筑完成1h后，混凝土已达到初凝时间但未达到終凝时，开启振动锤，吊车缓慢起吊上护筒。
与现有技术相比，本发明提供了一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架，其结构是由两组贝雷片排组、两根横跨两组贝雷片排组顶部并作固定连接的外侧上横梁、两根横跨两组贝雷片排组顶部并作活动连接的内侧上横梁、两根横跨两组贝雷片排组底部并作活动连接的下横梁和分别连接两组贝雷片排组的十字撑等构成，该定位架具有如下优点：一是设置可调装配式导向定位架定位，能减少钢护筒埋设偏差，部分钢护筒还可重复使用，既提高钻孔灌注桩施工质量，又节约资源；二是利用已有施工完成钢护筒、桩基、桥墩进行施工中的钢护筒偏差调整，科学合理；三是所提供计算方法原理清晰、实用易行，可作为钢护筒施工的指导，提高了安全质量性能。因此，本发明的定位架具有构造简单、施工便利、定位精度可调、费用低廉、安全可靠、资源可重复利用等优点，其结合相应的操作方法，能带来更高的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明的结构立面示意图。
图2为图1的左视图。
图3为图1的俯视图。
图4为图1承插式接头的放大图。
图5为下护筒调整偏差自由顶端受力计算图式。
图6为振动锤弹性嵌固上护筒受力计算图式。
具体实施方式
下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。
如图1~图6所示，1.软土地基、11.下层软土、12.表层固化土、2.定位架、21.贝雷片排组、211.贝雷片排、212.贝雷片、22.上横梁、23.下横梁、24.固定螺栓、25.调节螺栓、26.十字撑、3.钢钎、4.钢护筒、41.下护筒、42.上护筒、43.承插式接头、44.限位环、5.振动锤。
一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法，如图1~图4所示，涉及桥梁基础施工领域，它主要安装在软土地基1上并用于精确定位固定钢护筒4的下护筒41，该下护筒再通过桩机的振动锤5施工在软土地基1上，钢护筒4的上护筒42底端经承插式接头43与下护筒41的顶端连接。
所述的软土地基1分两层，下层软土11一般是指天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低的呈软塑～流塑状态的粘性土，软土地基建造桥梁需设置钻孔灌注桩桩基；上层固化土，也就是表层固化土12为采用固化剂将软土表层一定深度固化，作为施工钻孔灌注桩桩基的施工便道。
所述的定位架2包括两组沿横向平行设置的贝雷片排组21、四根互相平行并沿纵向横跨设置在两组贝雷片排组21顶部的上横梁22，以及两根互相平行并沿纵向横跨设置在两组贝雷片排组21底部的下横梁23。
其中，横向即图3内箭头标记的南北方向，纵向即图3内箭头标记的东西方向，两组贝雷片排组21的中间，即横向的中间需预留下护筒41外壁宽度，也就是如图3所示将两组贝雷片排组21分别设置在钢护筒4的两侧。
所述的贝雷片排组21是由若干排沿横向平行设置的贝雷片排211构成，本实施例中的每组贝雷片排组21均由三排平行等距设置的贝雷片排211构成，每排贝雷片排又是由两片成品贝雷片212通过多个固定螺栓24互相连接而成，而贝雷片212为钢质标准制式的桁架结构，可组合拼接成龙门吊车、导梁、架桥机、临时或永久桥梁、施工平台等结构，可重复利用，应用范围广泛。
所述的上横梁22为双拼工字钢焊接或螺栓固定而成，外侧的两根上横梁与横跨的两组贝雷片排组21顶部通过多个固定螺栓24作固定连接，内侧的两根上横梁22与横跨的两组贝雷片排组21顶部通过多个调节螺栓25作活动连接，而内侧的两根上横梁22之间的内侧宽度也作为下护筒41的外壁直径，可用于调节夹紧下护筒顶端，且通过调整内侧的两根上横梁22沿纵向的位置距离也能同步调整下护筒41的位置，即精确定位下护筒41的施工位置。
所述的下横梁23为单根工字钢，两根下横梁23与横跨的两组贝雷片排组21底部通过多个固定螺栓24作固定连接。
这样，当下护筒41依次穿过两根内侧活动的上横梁22和两根固定的下横梁23施工在软土地基1上，两根下横梁23就能夹持固定该下护筒41，两根内侧的上横梁22就能调节夹持该下护筒41。
所述的十字撑26为两根交叉的工字钢焊接或螺栓固定而成，其十字型的四个端点正好分别焊接固定在两组贝雷片排组21沿纵向的顶端和底端之间，从而形成定位架的稳定结构。
所述的钢护筒4为钢质管，可分为下护筒41和上护筒42两段，上护筒的外径比下护筒的内径小1.0mm～1.2mm，椭圆度≤3mm，上护筒42底端插入下护筒41顶端内的长度即为承插式接头43长度。
同时，上护筒42底部设有限位环44，该限位环为上护筒42底部外壁周边竖向900mm～1100mm处焊接的多块连续衔接的环向钢板，每块环向钢板的厚度为16mm～18mm、高度为90mm～110mm，每块环向钢板与上护筒的外壁均采用坡口焊接。
所述的承插式接头43长度为800mm～1000mm，主要用于控制承插式接头的长度和带动下护筒41随上护筒42由振动锤5打入软土地基1中；所述的振动锤5为打桩机的动力部件，该振动锤功率由钢护筒4的尺寸和软土地基1的特性选取。
所述的定位架2上设有若干根钢钎3，该钢钎为钢质棒材，一端有刃，当定位架2放置在软土地基1上，在纵向精确定位的情况下，即可通过该若干根钢钎3将定位架2固定在软土地基1上。
所述的钻孔灌注桩为桥梁桩基，每个桥墩可设置多根；钢护筒4用于桩基钻孔时泥浆护壁、防止塌孔和定位，当某根钻孔灌注桩的下护筒BC通过定位架定位后，由于多种原因在下护筒41顶B处存在大于规定偏差
Figure 245924DEST_PATH_IMAGE002
时，采用千斤顶或手拉葫芦或卷扬机调整偏差
Figure 698902DEST_PATH_IMAGE002
回复到精确位置所用的水平力为
Figure 356279DEST_PATH_IMAGE003
，下护筒BC段为受水平力
Figure 666038DEST_PATH_IMAGE003
的顶端自由的弹性地基梁，不计钢护筒4和振动锤5的重力影响，根据弹性力学理论，其受力弯曲的微分方程及下护筒顶B的位移
Figure 671515DEST_PATH_IMAGE002
为：
公式一、
Figure 662605DEST_PATH_IMAGE004
所述的下护筒41顶端B回复到精确位置后，振动锤5固定上护筒42的顶端A，上护筒42的底端插进承插式接头43内，振动锤5压紧上护筒42，此时上护筒42顶端A处与振动锤5弹性嵌固，由于调整下护筒41顶端B的偏差
Figure 440068DEST_PATH_IMAGE002
所用的水平力为
Figure 920728DEST_PATH_IMAGE003
，根据作用力与反作用力定律，承插式接头43顶端B处作用有反向的
Figure 150852DEST_PATH_IMAGE005
力，其值等于
Figure 945633DEST_PATH_IMAGE003
，弹性回弹为
Figure 312023DEST_PATH_IMAGE006
，反向
Figure 166847DEST_PATH_IMAGE005
力由上护筒42和下护筒41共同承担，同理得
公式二、
Figure 946584DEST_PATH_IMAGE007
Figure 279476DEST_PATH_IMAGE008
Figure 52040DEST_PATH_IMAGE010
Figure 812185DEST_PATH_IMAGE011
公式三、
Figure 16902DEST_PATH_IMAGE012
公式一、公式二和公式三中的各符号定义为：
Figure 215802DEST_PATH_IMAGE013
——软土地基1表层固化土12表面至承插式接头43顶端的长度，
Figure 494467DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 753410DEST_PATH_IMAGE015
——软土地基1表层固化土12的厚度,
Figure 117527DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 792222DEST_PATH_IMAGE016
——软土地基1表层固化土12表面至下护筒41底端的长度，
Figure 315607DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 680205DEST_PATH_IMAGE017
——承插式接头43顶端至振动锤5底的长度，
Figure 859513DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 72320DEST_PATH_IMAGE018
——钢护筒4的计算宽度，
Figure 387895DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 723061DEST_PATH_IMAGE019
——以表层固化土12表面钢护筒4中心
Figure 655245DEST_PATH_IMAGE020
点为原点的横向坐标值，
Figure 671743DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 841824DEST_PATH_IMAGE021
——分别为以表层固化土12表面钢护筒4中心
Figure 816733DEST_PATH_IMAGE020
点为原点的钢护筒
Figure 501792DEST_PATH_IMAGE022
段变形曲线方程，
Figure 319051DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 609218DEST_PATH_IMAGE001
——表层固化土12和下层软土11换算抗力系数的比例系数,通过试验确定，缺 乏试验资料时，根据有关规范确定,
Figure 489450DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure 927384DEST_PATH_IMAGE024
——表层固化土12抗力系数的比例系数,通过试验确定，缺乏试验资料时，根据有关规范确定,
Figure 285684DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure 695937DEST_PATH_IMAGE025
——下层软土11抗力系数的比例系数,通过试验确定，缺乏试验资料时，根据有关规范确定,
Figure 543807DEST_PATH_IMAGE023
；
Figure 469038DEST_PATH_IMAGE026
——表层固化土12与下层软土11抗力系数的比例系数的换算系数；
Figure 631029DEST_PATH_IMAGE027
——分别为下护筒41、上护筒42的抗弯刚度，
Figure 630209DEST_PATH_IMAGE028
；
Figure 849313DEST_PATH_IMAGE003
——
Figure 199523DEST_PATH_IMAGE002
时，调整偏差
Figure 165205DEST_PATH_IMAGE002
回复到精确位置所用的水平力为
Figure 81209DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure 208565DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure 46071DEST_PATH_IMAGE005
——下护筒41顶端B回复到精确位置后，振动锤5固定上护筒42的顶端A，上护筒42的底端插进承插式接头43内，振动锤5压紧上护筒42，此时上护筒42顶端A处与振动锤5弹性嵌固，由于调整下护筒41顶端B的偏差
Figure 549864DEST_PATH_IMAGE002
所用的水平力为
Figure 789216DEST_PATH_IMAGE003
，根据作用力与反作用力定律，承插式接头43顶端B处作用有反向的
Figure 353052DEST_PATH_IMAGE005
力，其值等于为
Figure 674925DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure 185672DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure 279530DEST_PATH_IMAGE030
——在
Figure 342163DEST_PATH_IMAGE005
力作用下，上护筒42顶端A弹性嵌固的水平反力，
Figure 154262DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure 468699DEST_PATH_IMAGE031
——在
Figure 417064DEST_PATH_IMAGE005
力作用下，承插式接头43顶端B处上护筒42分担的水平力，
Figure 588282DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure 949993DEST_PATH_IMAGE032
——在
Figure 864860DEST_PATH_IMAGE005
力作用下，承插式接头43顶端B处下护筒41分担的水平力，
Figure 664801DEST_PATH_IMAGE029
；
Figure 944604DEST_PATH_IMAGE033
——上护筒BA段在
Figure 731294DEST_PATH_IMAGE031
力作用下，上护筒42顶端A弹性嵌固的弯矩反力，
Figure 246589DEST_PATH_IMAGE034
；
Figure 435125DEST_PATH_IMAGE035
——下护筒BC段O处在
Figure 885829DEST_PATH_IMAGE003
力作用下的弯矩，
Figure 159816DEST_PATH_IMAGE034
；
Figure 478801DEST_PATH_IMAGE036
——下护筒BC段O处在
Figure 521844DEST_PATH_IMAGE032
力作用下的弯矩，
Figure 940187DEST_PATH_IMAGE034
；
Figure 370644DEST_PATH_IMAGE037
——钢护筒作为弹性地基梁的计算参数，查阅《JTG3363-2019公路桥涵地基与基础设计规范》；
Figure 431004DEST_PATH_IMAGE002
——下护筒41经定位架2定位打入软土地基1后，由于多种原因在下护筒41顶B处存在大于规定偏差，
Figure 390869DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 980114DEST_PATH_IMAGE006
——下护筒41顶端B回复到精确位置后，振动锤5弹性嵌固上护筒42的顶端A，上护筒42的底端插进承插式接头43内，由于调整下护筒41顶端B的弹性偏差
Figure 228692DEST_PATH_IMAGE002
所用的力为
Figure 561585DEST_PATH_IMAGE003
的反作用力
Figure 251323DEST_PATH_IMAGE005
产生弹性回弹，
Figure 542627DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 75240DEST_PATH_IMAGE038
——上护筒BA段在
Figure 477402DEST_PATH_IMAGE039
力作用下的水平位移，
Figure 549876DEST_PATH_IMAGE014
；
Figure 12081DEST_PATH_IMAGE040
——上护筒BA段顶端A弹性嵌固水平抗力系数，
Figure 907356DEST_PATH_IMAGE041
；
Figure 582051DEST_PATH_IMAGE042
——钢护筒4的容许误差，
Figure 308699DEST_PATH_IMAGE014
。
本发明的操作方法包括如下步骤：
步骤一、制作定位架
Figure 676226DEST_PATH_IMAGE044
根据钢护筒4的尺寸，设计制作定位架2的各部件；
Figure 917852DEST_PATH_IMAGE046
组装定位架2，质量符合设计要求；
步骤二、固化表层软土
Figure 661817DEST_PATH_IMAGE044
选用合格的固化剂以及试验确定固化软土的配合比；
②按桩基的平面布置范围，用挖掘机搅拌均匀表层软土，添加固化剂，养护至设计强度；
步骤三、安装固定定位架
Figure 242971DEST_PATH_IMAGE044
测量放样确定定位架2上每根钢钎3的位置；
②起吊定位架2并安放至规定位置后，通过多个钢钎3固定准确定位架：
步骤四、下护筒施工
Figure 739590DEST_PATH_IMAGE044
桩机就位，起吊下护筒41，桩机的振动锤5夹住下护筒顶端，振动锤5中心与下护筒41、定位架2的中心位置成一条直线；
②下护筒41下放至定位架2内，通过定位架2底部的两根下横梁23夹持固定和定位架顶部的两根内侧上横梁22调节夹持，精确定位固定下护筒41的施工位置，并复核下护筒坐标符合设计要求；
Figure 671774DEST_PATH_IMAGE048
继续下放下护筒41使之插入表层固化土12中，启动振动锤5锤击下护筒41顶端至定位架2以上30cm～50cm即停止；
Figure 16168DEST_PATH_IMAGE050
拔出定位架2上的钢钎3，拆除定位架并起吊放至下一根桩基的位置，按照步骤三固定准确定位架；
Figure 717408DEST_PATH_IMAGE052
再次启动振动锤5锤击下护筒41顶端至表层固化土12表面以上高度h0；
Figure 161158DEST_PATH_IMAGE054
测量下护筒41顶偏差，
Figure 518322DEST_PATH_IMAGE002
是否符合设计要求，以便确定下步措施；
步骤五、上护筒施工
（1）
Figure 604089DEST_PATH_IMAGE055
时，下护筒顶端偏差符合设计要求
Figure 222152DEST_PATH_IMAGE044
桩机就位，起吊上护筒42，桩机的振动锤5夹住上护筒顶端，上护筒42底端对准下护筒41顶端下放至限位环44下缘紧贴下护筒顶端；
②启动振动锤5将上护筒42打入至设计深度；
（2）
Figure 367963DEST_PATH_IMAGE056
时，下护筒顶端误差不符合设计要求
如已完成的下护筒41为本桥墩的第一根下护筒，暂时留待第二根下护筒完成后再处理，按照步骤三、步骤四施工第一根下护筒偏位方向的临近第二根下护筒用手拉葫芦调整偏差，或利用已有施工完成桩基、桥墩进行施工中的第一根下护筒采用卷扬机调整偏差；
Figure 946843DEST_PATH_IMAGE044
用公式一计算调整第一根下护筒顶端恢复偏差所需的
Figure 302213DEST_PATH_IMAGE003
力,初步选定施力工具；用公式二复核弹性回弹
Figure 978045DEST_PATH_IMAGE057
符合设计要求；如弹性回弹
Figure 91495DEST_PATH_IMAGE058
未能符合设计要求，则增大
Figure 219988DEST_PATH_IMAGE005
力，直至
Figure 381979DEST_PATH_IMAGE059
为止；
②用钢丝绳绑扎第一根下护筒顶端和第二根下护筒顶端；
Figure 850001DEST_PATH_IMAGE061
在第一根下护筒顶端与第二根下护筒顶端中间用手拉葫芦连接两根钢丝绳，手拉葫芦上安装测力器，记录测力器的读数，手拉葫芦使第一根下护筒的偏差
Figure 337614DEST_PATH_IMAGE002
恢复准确位置；如手拉葫芦拉力过小未能使下护筒恢复准确位置，采用卷扬机施力以达到预期目的，卷扬机上同样安装测力器并记录测力器的读数；
Figure 687824DEST_PATH_IMAGE063
桩机就位第一根偏差不符合要求的桩位处，起吊上护筒，桩机的振动锤夹住上护筒顶端，上护筒底端对准下护筒顶端下放至限位环下缘紧贴下护筒顶端；
Figure 715822DEST_PATH_IMAGE065
全部松开手拉葫芦或卷扬机施力，将上护筒打入至设计深度；
Figure 100667DEST_PATH_IMAGE067
测量第一根上护筒顶端的偏差，须符合设计要求；
下护筒41和上护筒42在实际施工前应进行试桩，先取得理论值与实际值的验证校核结果和施工经验后，再进行正式施工，以确保工程质量；
步骤六、灌注混凝土和上拔上护筒
Figure 693935DEST_PATH_IMAGE044
选择适合现场钻孔的循环钻机进场就位；
②泥浆制备数量充足和性能合格的粘土或膨润土钻孔护壁泥浆，保证合适的钢护筒内泥浆水头；
Figure 531441DEST_PATH_IMAGE048
当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查；
Figure 35235DEST_PATH_IMAGE050
清孔采用抽浆法清孔，下放钢筋笼；
Figure 9007DEST_PATH_IMAGE052
水下混凝土浇筑完成1h后，混凝土已达到初凝时间但未达到終凝时，开启振动锤，吊车缓慢起吊上护筒。
以上所述仅是本发明的具体实施例，本领域技术人员应该理解，任何与该实施例类似的结构设计，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架，安装在软土地基（1）上并用于精确定位固定钢护筒（4）的下护筒（41），该下护筒再通过振动锤（5）施工在软土地基（1）上，钢护筒（4）的上护筒（42）底端经承插式接头（43）与下护筒（41）的顶端连接；所述的软土地基（1）包括下层软土（11）和表层固化土（12），其特征在于所述的定位架（2）包括两组沿横向平行设置的贝雷片排组（21）、四根互相平行并沿纵向横跨设置在两组贝雷片排组（21）顶部的上横梁（22）、两根互相平行并沿纵向横跨设置在两组贝雷片排组（21）底部的下横梁（23），以及互相连接在两组贝雷片排组（21）之间的十字撑（26）；外侧的两根上横梁（22）与横跨的两组贝雷片排组（21）顶部作固定连接，内侧的两根上横梁（22）与横跨的两组贝雷片排组（21）顶部作活动连接，两根下横梁（23）与横跨的两组贝雷片排组（21）底部作固定连接；所述的两组贝雷片排组（21）分别设置在钢护筒（4）的两侧；所述的下护筒（41）依次穿过两根内侧活动的上横梁（22）和两根固定的下横梁（23）施工在软土地基（1）上，且两根下横梁（23）夹持固定该下护筒（41），两根内侧的上横梁（22）调节夹持该下护筒（41）。
2.根据权利要求1所述的一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架，其特征在于所述的钢护筒（4）用于桩基钻孔时泥浆护壁、防止塌孔和定位，当某根钻孔灌注桩的下护筒BC通过定位架（2）定位后，由于多种原因在下护筒（41）顶B处存在大于规定偏差
Figure 334477DEST_PATH_IMAGE001
时，调整偏差
Figure 937497DEST_PATH_IMAGE001
回复到精确位置所用的水平力为
Figure 394017DEST_PATH_IMAGE002
，下护筒BC段为受水平力
Figure 57080DEST_PATH_IMAGE002
的顶端自由的弹性地基梁，不计钢护筒（4）和振动锤（5）的重力影响，根据弹性力学理论，其受力弯曲的微分方程及下护筒顶B的位移
Figure 333472DEST_PATH_IMAGE001
为：
公式一、
Figure 677865DEST_PATH_IMAGE003
所述的下护筒（41）顶端B回复到精确位置后，振动锤（5）固定上护筒（42）的顶端A，上护筒（42）的底端插进承插式接头（43）内，振动锤（5）压紧上护筒（42），此时上护筒（42）顶端A处与振动锤（5）弹性嵌固，由于调整下护筒（41）顶端B的偏差
Figure 238160DEST_PATH_IMAGE001
所用的水平力为
Figure 554347DEST_PATH_IMAGE002
，根据作用力与反作用力定律，承插式接头（43）顶端B处作用有反向的
Figure 301723DEST_PATH_IMAGE004
力，其值等于
Figure 997278DEST_PATH_IMAGE002
，弹性回弹为
Figure 412079DEST_PATH_IMAGE005
，反向
Figure 167676DEST_PATH_IMAGE004
力由上护筒（42）和下护筒（41）共同承担，同理得
公式二、
Figure 667928DEST_PATH_IMAGE006
Figure 901594DEST_PATH_IMAGE007
Figure 512179DEST_PATH_IMAGE008
Figure 94470DEST_PATH_IMAGE009
公式三、
Figure 82018DEST_PATH_IMAGE010
公式一、公式二和公式三中的各符号定义为：
Figure 853796DEST_PATH_IMAGE011
——软土地基（1）表层固化土（12）表面至承插式接头（43）顶端的长度，
Figure 243189DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 340589DEST_PATH_IMAGE013
——软土地基（1）表层固化土（12）的厚度,
Figure 815433DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 390902DEST_PATH_IMAGE014
——软土地基（1）表层固化土（12）表面至下护筒（41）底端的长度，
Figure 431539DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 923611DEST_PATH_IMAGE015
——承插式接头（43）顶端至振动锤（5）底的长度，
Figure 682488DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 530489DEST_PATH_IMAGE016
——钢护筒（4）的计算宽度，
Figure 628895DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 68098DEST_PATH_IMAGE017
——以表层固化土（12）表面钢护筒（4）中心
Figure 596163DEST_PATH_IMAGE018
点为原点的横向坐标值，
Figure 231543DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 653297DEST_PATH_IMAGE019
——分别为以表层固化土（12）表面钢护筒（4）中心
Figure 322789DEST_PATH_IMAGE018
点为原点的钢护筒
Figure 806991DEST_PATH_IMAGE020
段变形曲线方程，
Figure 121428DEST_PATH_IMAGE012
；
——表层固化土（12）和下层软土（11）换算抗力系数的比例系数,通过试验确定，缺乏 试验资料时，根据有关规范确定,
Figure 679580DEST_PATH_IMAGE021
；
Figure 51131DEST_PATH_IMAGE022
——表层固化土（12）抗力系数的比例系数,通过试验确定，缺乏试验资料时，根据 有关规范确定,
Figure 412842DEST_PATH_IMAGE021
；
Figure 858867DEST_PATH_IMAGE023
——下层软土（11）抗力系数的比例系数,通过试验确定，缺乏试验资料时，根据有关 规范确定,
Figure 802683DEST_PATH_IMAGE021
；
Figure 816907DEST_PATH_IMAGE024
——表层固化土（12）与下层软土（11）抗力系数的比例系数的换算系数；
Figure 728231DEST_PATH_IMAGE025
——分别为下护筒（41）、上护筒（42）的抗弯刚度，
Figure 525417DEST_PATH_IMAGE026
；
Figure 838587DEST_PATH_IMAGE002
——
Figure 958465DEST_PATH_IMAGE001
时，调整偏差
Figure 357085DEST_PATH_IMAGE001
回复到精确位置所用的水平力为
Figure 957962DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 204266DEST_PATH_IMAGE027
；
Figure 747243DEST_PATH_IMAGE004
——下护筒（41）顶端B回复到精确位置后，振动锤（5）固定上护筒（42）的顶端A，上 护筒（42）的底端插进承插式接头（43）内，振动锤（5）压紧上护筒（42），此时上护筒（42）顶端 A处与振动锤（5）弹性嵌固，由于调整下护筒（41）顶端B的偏差
Figure 852734DEST_PATH_IMAGE001
所用的水平力为
Figure 772148DEST_PATH_IMAGE002
， 根据作用力与反作用力定律，承插式接头（43）顶端B处作用有反向的
Figure 276554DEST_PATH_IMAGE004
力，其值等于为
Figure 459274DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 317640DEST_PATH_IMAGE027
；
Figure 853794DEST_PATH_IMAGE028
——在
Figure 730483DEST_PATH_IMAGE004
力作用下，上护筒（42）顶端A弹性嵌固的水平反力，
Figure 100416DEST_PATH_IMAGE027
；
Figure 505465DEST_PATH_IMAGE029
——在
Figure 501103DEST_PATH_IMAGE004
力作用下，承插式接头（43）顶端B处上护筒（42）分担的水平力，
Figure 983031DEST_PATH_IMAGE027
；
Figure 569870DEST_PATH_IMAGE030
——在
Figure 74932DEST_PATH_IMAGE004
力作用下，承插式接头（43）顶端B处下护筒（41）分担的水平力，
Figure 405419DEST_PATH_IMAGE027
；
Figure 741854DEST_PATH_IMAGE031
——上护筒BA段在
Figure 702856DEST_PATH_IMAGE029
力作用下，上护筒（42）顶端A弹性嵌固的弯矩反力，
Figure 754602DEST_PATH_IMAGE032
；
Figure 357621DEST_PATH_IMAGE033
——下护筒BC段O处在
Figure 345300DEST_PATH_IMAGE002
力作用下的弯矩，
Figure 8362DEST_PATH_IMAGE032
；
Figure 284754DEST_PATH_IMAGE034
——下护筒BC段O处在
Figure 691465DEST_PATH_IMAGE030
力作用下的弯矩，
Figure 2491DEST_PATH_IMAGE032
；
Figure 305297DEST_PATH_IMAGE035
——钢护筒作为弹性地基梁的计算参数，查阅 《JTG3363-2019公路桥涵地基与基础设计规范》；
Figure 331634DEST_PATH_IMAGE001
——下护筒（41）经定位架（2）定位打入软土地基（1）后，由于多种原因在下护筒 （41）顶B处存在大于规定偏差，
Figure 542036DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 707569DEST_PATH_IMAGE005
——下护筒（41）顶端B回复到精确位置后，振动锤（5）弹性嵌固上护筒（42）的顶 端A，上护筒（42）的底端插进承插式接头（43）内，由于调整下护筒（41）顶端B的弹性偏差
Figure 650117DEST_PATH_IMAGE001
所用的力为
Figure 166680DEST_PATH_IMAGE002
的反作用力
Figure 915193DEST_PATH_IMAGE004
产生弹性回弹，
Figure 935233DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 110999DEST_PATH_IMAGE036
——上护筒BA段在
Figure 197683DEST_PATH_IMAGE037
力作用下的水平位移，
Figure 156412DEST_PATH_IMAGE012
；
Figure 296538DEST_PATH_IMAGE038
——上护筒BA段顶端A弹性嵌固水平抗力系数，
Figure 987413DEST_PATH_IMAGE039
；
Figure 399940DEST_PATH_IMAGE040
——钢护筒（4）的容许误差，
Figure 834463DEST_PATH_IMAGE012
。
3.根据权利要求1所述的一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架，其特征在于所述的上护筒（42）底部设有限位环（44），该限位环为上护筒（42）底部外壁周边竖向900mm～1100mm处焊接的多块连续衔接的环向钢板，每块环向钢板的厚度为16mm～18mm、高度为90mm～110mm，每块环向钢板与上护筒（42）的外壁均采用坡口焊接。
4.根据权利要求1所述的一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架，其特征在于所述的承插式接头（43）长度为800mm～1000mm，用于控制承插式接头（43）的长度和带动下护筒（41）随上护筒（42）由振动锤（5）打入软土地基（1）中；所述的振动锤（5）为打桩机的动力部件，该振动锤（5）功率由钢护筒（4）的尺寸和软土地基（1）的特性选取。
5.根据权利要求1所述的一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架，其特征在于所述的贝雷片排组（21）是由若干排沿横向平行设置的贝雷片排（211）构成，每排贝雷片排（211）均是由两片贝雷片（212）互相连接而成。
6.根据权利要求1所述的一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架，其特征在于所述的上横梁（22）为双拼工字钢固定而成，下横梁（23）为单根工字钢，十字撑（26）为两根十字交叉的工字钢固定而成。
7.根据权利要求1所述的一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架，其特征在于所述的定位架（2）上设有若干根钢钎（3），该若干根钢钎将所述定位架（2）固定在软土地基（1）上。
8.根据权利要求1所述的一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架，其特征在于所述外侧的两根上横梁（22）与横跨的两组贝雷片排组（21）顶部经固定螺栓（24）作固定连接，内侧的两根上横梁（22）与横跨的两组贝雷片排组（21）顶部经调节螺栓（25）作活动连接，两根下横梁（23）与横跨的两组贝雷片排组（21）底部经固定螺栓（24）作固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架，其特征在于所述的钢护筒（4）为钢质管，钢护筒的上护筒（42）外径比下护筒（41）的内径小1.0mm～1.2mm，椭圆度≤3mm，上护筒（42）底端插入下护筒（41）顶端内的长度即为承插式接头（43）长度。
10.一种根据权利要求1~9任一项所述的钢护筒埋设可调装配式导向定位架操作方法，其特征在于该操作方法包括如下步骤：
步骤一、制作定位架
Figure 295007DEST_PATH_IMAGE041
根据钢护筒（4）的尺寸，设计制作定位架（2）的各部件；
Figure DEST_PATH_IMAGE042
组装定位架（2），质量符合设计要求；
步骤二、固化表层软土
Figure 219101DEST_PATH_IMAGE041
选用合格的固化剂以及试验确定固化软土的配合比；
②按桩基的平面布置范围，用挖掘机搅拌均匀表层软土，添加固化剂，养护至设计强度；
步骤三、安装固定定位架
Figure 400815DEST_PATH_IMAGE041
测量放样确定定位架（2）上每根钢钎（3）的位置；
②起吊定位架（2）并安放至规定位置后，通过多个钢钎（3）固定准确定位架（2）：
步骤四、下护筒施工
Figure 29242DEST_PATH_IMAGE041
桩机就位，起吊下护筒，桩机的振动锤（5）夹住下护筒（41）顶端，振动锤（5）中心与下护筒（41）、定位架（2）的中心位置成一条直线；
②下护筒（41）下放至定位架（2）内，通过定位架底部的两根下横梁（23）夹持固定和定位架顶部的两根内侧上横梁（22）调节夹持，精确定位固定下护筒（41）的施工位置，并复核下护筒（41）坐标符合设计要求；
Figure 143960DEST_PATH_IMAGE043
继续下放下护筒（41）使之插入表层固化土（12）中，启动振动锤（5）锤击下护筒（41）顶端至定位架（2）以上30cm～50cm即停止；
Figure DEST_PATH_IMAGE044
拔出定位架（2）上的钢钎（3），拆除定位架并起吊放至下一根桩基的位置，按照步骤三固定准确定位架（2）；
Figure 236025DEST_PATH_IMAGE045
再次启动振动锤（5）锤击下护筒（41）顶端至表层固化土（12）表面以上高度h0；
测量下护筒（41）顶偏差，
Figure 780401DEST_PATH_IMAGE001
是否符合设计要求，以便确定下步措施；
步骤五、上护筒施工
（1）
Figure 681361DEST_PATH_IMAGE047
时，下护筒顶端偏差符合设计要求
Figure 916164DEST_PATH_IMAGE041
桩机就位，起吊上护筒（42），桩机的振动锤（5）夹住上护筒顶端，上护筒（42）底端对准下护筒（41）顶端下放至限位环（44）下缘紧贴下护筒（41）顶端；
②启动振动锤（5）将上护筒（42）打入至设计深度；
（2）
Figure DEST_PATH_IMAGE048
时，下护筒顶端误差不符合设计要求
如已完成的下护筒（41）为本桥墩的第一根下护筒，暂时留待第二根下护筒完成后再处理，按照步骤三、步骤四施工第一根下护筒偏位方向的临近第二根下护筒用手拉葫芦调整偏差，或利用已有施工完成桩基、桥墩进行施工中的第一根下护筒采用卷扬机调整偏差；
用公式一计算调整第一根下护筒顶端恢复偏差所需的
Figure 804278DEST_PATH_IMAGE002
力,初步选定施力工具；用 公式二复核弹性回弹
Figure 40088DEST_PATH_IMAGE049
符合设计要求；如弹性回弹
Figure DEST_PATH_IMAGE050
未能符合设计 要求，则增大
Figure 4764DEST_PATH_IMAGE004
力，直至
Figure 707141DEST_PATH_IMAGE051
为止；
②用钢丝绳绑扎第一根下护筒顶端和第二根下护筒顶端；
在第一根下护筒顶端与第二根下护筒顶端中间用手拉葫芦连接两根钢丝绳，手拉葫 芦上安装测力器，记录测力器的读数，手拉葫芦使第一根下护筒的偏差
Figure 387313DEST_PATH_IMAGE001
恢复准确位 置；如手拉葫芦拉力过小未能使下护筒恢复准确位置，采用卷扬机施力以达到预期目的，卷 扬机上同样安装测力器并记录测力器的读数；
Figure 580397DEST_PATH_IMAGE044
桩机就位第一根偏差不符合要求的桩位处，起吊上护筒（42），桩机的振动锤（5）夹住上护筒顶端，上护筒底端对准下护筒（41）顶端下放至限位环（44）下缘紧贴下护筒（41）顶端；
Figure 532304DEST_PATH_IMAGE045
全部松开手拉葫芦或卷扬机施力，将上护筒（42）打入至设计深度；
Figure 912469DEST_PATH_IMAGE046
测量第一根上护筒顶端的偏差，须符合设计要求；
下护筒（41）和上护筒（42）在实际施工前应进行试桩，先取得理论值与实际值的验证校核结果和施工经验后，再进行正式施工，以确保工程质量；
步骤六、灌注混凝土和上拔上护筒
Figure 568710DEST_PATH_IMAGE041
选择适合现场钻孔的循环钻机进场就位；
②泥浆制备数量充足和性能合格的粘土或膨润土钻孔护壁泥浆，保证合适的钢护筒内泥浆水头；
Figure 367033DEST_PATH_IMAGE043
当钻孔深度达到设计要求时，对孔深、孔径、孔位和孔形均进行检查；
Figure 4687DEST_PATH_IMAGE044
清孔采用抽浆法清孔，下放钢筋笼；
Figure 619952DEST_PATH_IMAGE045
水下混凝土浇筑完成1h后，混凝土已达到初凝时间但未达到終凝时，开启振动锤，吊车缓慢起吊上护筒。
CN202110243818.6A 2021-03-05 2021-03-05 一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法 Pending CN112854221A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110243818.6A CN112854221A (zh) 2021-03-05 2021-03-05 一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110243818.6A CN112854221A (zh) 2021-03-05 2021-03-05 一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112854221A true CN112854221A (zh) 2021-05-28

Family

ID=75993777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110243818.6A Pending CN112854221A (zh) 2021-03-05 2021-03-05 一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112854221A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101429768B (zh) 预应力高强砼管桩静压施工方法
CN105887811A (zh) 基于高精度信息化监控超深软土桩柱一体化施工方法
CN109208488B (zh) 一种高空组合压重的高桥墩预压装置及其施工方法
CN111705664A (zh) 一种装配式桥梁预制墩柱的吊装工艺
CN109056710B (zh) 一种硬质地层钢管桩及其施工方法
JP5825644B2 (ja) 桟橋構築方法
CN108797323B (zh) 一种适用于硬质地层的钢栈桥
CN214940145U (zh) 一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架
CN112580135A (zh) 一种基于bim应用的钢柱分节吊装方法
CN112854221A (zh) 一种钢护筒埋设可调装配式导向定位架及操作方法
CN112458905A (zh) 一种预制盖梁和预制立柱的拼接调整方法
CN105735228B (zh) 高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法及安装精度控制方法
CN111827130A (zh) 一种无栈桥的水上桥梁桩基及承台施工方法
CN217479961U (zh) 跨河道变截面现浇箱梁独立式少支架
CN114775671A (zh) 一种复杂地质下大直径预制管桩施工方法
CN212340860U (zh) 隔水导管复合管柱纵向加载的测试系统
CN213507989U (zh) 一种能够快速施工的深水钢栈桥
CN115058977A (zh) 城市桥梁预制装配式墩柱施工方法
JP6138192B2 (ja) 鋼管杭施工方法
CN114182883A (zh) 大截面方管混凝土柱及施工方法
CN210737541U (zh) 一种用于水中灌注桩护筒下放的定位装置
CN113216840A (zh) 冲击成孔超长钻孔灌注桩及施工方法
CN111721637A (zh) 隔水导管复合管柱纵向加载的测试系统及测试方法
CN214005679U (zh) 水上桩基施工专用整体式导向架
Tang et al. Steel Piles Driving Procedure and Result Analysis of Extradosed Bridge Mainland–Pelješac

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination