CN113235573A - 一种市政桥体钢管桩施工结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种市政桥体钢管桩施工结构及施工方法，其包括定位桩，所述定位桩外周面设置有外螺纹，所述定位桩外周面套设有转动环，所述转动环与所述定位桩外周面螺纹连接；所述转动环外周面设置有与所述定位桩垂直的外筒，所述外筒内滑动连接有内杆，所述内杆远离外筒的一端设置有供钢管桩体插入的限位环，所述限位环轴线与定位桩平行；所述转动环外周面滑动套接有连接环，所述连接环外周面铰接有连接杆，所述连接杆远离连接环的一端铰接于内杆外周面，所述定位桩设置有驱使连接环沿定位桩长度方向移动的调节机构。本申请具有在施工过程中提高钢管桩垂直度的效果。

Description

一种市政桥体钢管桩施工结构及施工方法

技术领域

本申请涉及钢管桩施工的领域，尤其是涉及一种市政桥体钢管桩施工结构及施工方法。

背景技术

随着国民经济的不断发展，我国城市化进程也随之不断加快，市政桥梁是交通事业之中重要的组成部分，由于其重要性而逐渐受到人们的普遍关注，进而得到了快速的发展。桩基是市政桥梁的主要承重部分，桩基质量的好坏直接影响桥梁使用的寿命和安全。钢管桩是市政桥梁沉入桩基础的重要传力部分。

相关技术中，对河流处的桥梁部位进行施工时，首先需要对钢管桩的插入点进行定位，然后施工位置的周围建造围堰，并将围堰的水抽出，以减少水流对钢管桩插打时的影响，最后用震动锤将钢管桩锤入土层。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：由于钢管桩长度较长，且在敲锤过程中缺少有效的定位支撑，使得钢管桩在锤打过程中难以保证垂直度，从而影响桩基质量，因此仍有改进空间。

发明内容

为了在施工过程中提高钢管桩垂直度，本申请提供一种市政桥体钢管桩施工结构及施工方法。

本申请提供的一种市政桥体钢管桩施工结构及施工方法采用如下的技术方案：

一种市政桥体钢管桩施工结构，包括定位桩，所述定位桩外周面设置有外螺纹，所述定位桩外周面套设有转动环，所述转动环与所述定位桩外周面螺纹连接；所述转动环外周面设置有与所述定位桩垂直的外筒，所述外筒内滑动连接有内杆，所述内杆远离外筒的一端设置有供钢管桩体插入的限位环，所述限位环轴线与定位桩平行；所述转动环外周面滑动套接有连接环，所述连接环外周面铰接有连接杆，所述连接杆远离连接环的一端铰接于内杆外周面，所述定位桩设置有驱使连接环沿定位桩长度方向移动的调节机构。

通过采用上述技术方案，在将钢管桩体插入土层内前，首先将定位桩打入钢管桩体定位点附近，通过在定位桩的螺纹段外周面螺纹连接转动环。从而可通过转动转动环，从而带动外筒和内杆摆动，直至外筒的水平投影的延伸方向覆盖定位点，然后通过调节机构驱使连接环滑动，使得连接杆与定位桩的角度发生改变，从而迫使内杆在外筒内进行伸缩，直至限位环落在钢管桩体定位点的正上方，且限位环轴线与定位桩平行，通过将钢管桩体穿过限位环，在钢管桩体产生倾斜的趋势时，限位环内侧可为钢管桩体提供水平方向的作用力，有利于锤打钢管桩体时，保持钢管桩体的垂直度；限位环位置的调节是通过外筒的摆动以及内杆的伸缩实现，使得限位环的移动范围在定位桩周侧的任意一点，有利于将限位环精确移动至钢管桩体定位点的正上方。

优选的，所述调节机构包括与定位桩平行的驱动杆，所述驱动杆一端与连接环连接，所述调节机构还包括设置在定位桩外周面且用于锁紧驱动杆的锁紧组件。

通过采用上述技术方案，从而可通过上下滑动驱动杆来实现连接环的移动，并通过锁紧组件对驱动环进行固定，从而实现连接杆位置的固定，且连接杆、定位桩以及内杆和外筒形成三角形稳定结构，有利于提高限位环的稳定性。

优选的，所述锁紧组件包括转动套接在定位桩外周面的安装环，所述驱动杆远离连接环的一端贯穿安装环设置，所述锁紧组件还包括固定在驱动杆远离连接环的一端的限位块，所述限位块一端凸出驱动杆外周面，所述锁紧组件还包括固定在安装环外周面且位于限位块下方的安装块以及朝所述限位块方向螺纹贯穿所述安装块的螺杆。

通过采用上述技术方案，使得施工人员可通过转动螺杆，使螺杆上端顶推限位块，限位块移动的同时，连接环也在驱动杆的联动下向上移动，从而实现了连接环的移动，且螺杆为限位块提供竖直向上的支撑力，有利于提高移动环的稳固性；安装环转动套接于定位桩，且驱动杆贯穿安装环，使得转动环转动时，安装环、安装环外侧的安装块以及螺杆均跟随转动环转动，使得转动环转至任意位置，螺杆总是位于限位块下方，便于在任意位置驱使驱动杆上下移动，从而有利于提高锁紧组件的灵活性。

优选的，所述驱动杆贯穿转动环设置。

通过采用上述技术方案，当驱动杆受到径向的压力时，转动环为驱动杆外周面提供水平方向的作用力，有利于降低驱动杆弯折甚至断裂的概率。

优选的，所述螺杆朝向限位块的一端与限位块转动连接。

通过采用上述技术方案，从而在实现螺杆驱使限位块上下移动目的的前提下，也对螺杆与限位块进行连接，有利于降低在打桩时移动环出现上下偏移的概率。

优选的，所述内杆远离外筒的一端设置有铰接座，所述限位环外周面设置有与所述铰接座铰接的连接块，所述连接块的回转轴线水平设置；所述铰接座设置有用于调节限位环与水平面的角度的调节组件。

通过采用上述技术方案，由于定位桩插入土层时存在倾斜的可能，从而通过铰接座与连接块的铰接，实现了限位环与定位桩角度的调整功能，当定位桩存在倾斜情况时，可通过调节组件对限位环进行调节，使得限位环摆动至水平状态，有利于提高钢管桩体的垂直度。

优选的，所述调节组件包括两块分别设置在铰接座上端面和下端面的固定块，两个所述固定块均朝连接块方向倾斜，所述调节组件还包括两根螺柱，两根所述螺柱与两块固定块一一对应，两根所述螺柱分别朝连接块方向螺纹贯穿对应的固定块，两根所述螺柱的端部分别抵紧于连接块上端面和连接块下端面。

通过采用上述技术方案，从而可通过转动两个螺柱，使得螺柱的端部分别抵住连接块的上端面和下端面，位于下方的螺柱对连接块起到斜撑的作用，位于上方的螺柱对连接块进行抵紧，减少限位环向上翻转的情况，有利于提高限位环的稳固性。

一种市政桥体钢管桩施工结构的施工方法，具体步骤如下：

步骤一：施工勘测：对施工区域进行勘测，并确定钢管桩体的定位点；

步骤二：建造围堰：在钢管桩体的定位点周围建造围堰，并将围堰内的水抽出；

步骤三：插入定位桩：将定位桩运至钢管桩体的定位点附近就位，并将定位桩垂直插入土层；

步骤四：限位环就位：转动转动环，转动环带动外筒以及内杆转动，使连接在内杆端部的限位环摆动至钢管桩体定位点处，接着转动螺杆，在螺杆的顶推作用以及驱动杆的联动作用下，连接环沿定位桩长度方向移动，并在连接杆的联动下，内杆沿外筒轴线方向移动，以驱使限位环水平移动，并将限位环移动至钢管桩体定位点的正上方，最后微调调节组件，使限位环摆动至水平状态；

步骤五：钢管桩体就位：将钢管桩体穿过限位环内，并将钢管桩体锤打进土层内；

步骤六：拔出定位桩体；

步骤七：重复上述步骤三至步骤五，直至所有钢管桩体全部就位。

通过采用上述技术方案，将定位桩固定在钢管桩体的定位点附近，并通过转动转动环以及滑动内杆，从而实现了限位环的水平面上的移动，便于将限位环移动至定位点正上方，随后在将钢管桩体穿过限位环，限位环对钢管桩倾斜起到限制作用，有利于保证钢管桩体的垂直度，同时在安装完一个钢管桩后，可将定位桩拔出，并在另一钢管桩体的定位点附近插入该定位桩，有利于提高定位桩的利用率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将定位桩插入钢管桩体定位点的附近，定位桩的外周面与转动环螺纹连接，且在转动环外周面设置外筒，并将内杆滑动连接在外筒内，并将用于定位钢管桩体的限位环安装在内杆端部，从而可通过转动转动环驱使限位环绕定位桩进行周转，并通过滑动内杆实现限位环的横移，便于将限位环移动至钢管桩体的定位点处，通过在定位桩外周面滑动套接连接环，并将连接杆的两端分别与转动环和连接杆铰接，从而可通过驱动杆驱使连接环上下移动来带动连接杆摆动，并实现内杆的伸缩运动，连接杆同时起到斜撑的作用，有利于提高限位环的稳固性。

附图说明

图1是本申请实施例一种市政桥体钢管桩施工结构的整体结构示意图。

图2是本申请实施例一种市政桥体钢管桩施工结构锁紧组件的竖向剖视图。

图3是图1中A处的放大示意图。

附图标记说明：1、定位桩；11、环形槽；2、钢管桩体；3、调节机构；31、锁紧组件；311、安装环；3111、吊环；3112、环形凸起；312、安装块；313、螺杆；3131、圆饼块；314、限位块；32、驱动杆；4、转动环；41、外筒；42、内杆；421、铰接座；43、限位环；431、连接块；5、连接环；6、连接杆；7、调节组件；71、固定块；72、螺柱；721、半球块。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种市政桥体钢管桩施工结构及施工方法。参照图1，一种市政桥体钢管桩施工结构包括垂直插入土层的定位桩1，定位桩1下端呈圆锥状且锥部朝下。定位桩1中段的外周面开设有外螺纹，定位桩1外周面套设有转动环4，转动环4内侧开设有与定位桩1外螺纹匹配的内螺纹，转动环4与定位桩1中端外周面螺纹连接。转动环4外周面固定有外筒41，外筒41轴线与转动环4轴线垂直。外筒41远离转动环4的一端开口设置，外筒41内滑动连接有内杆42，内杆42伸出外筒41端部开口设置。内杆42远离外筒41的一端安装有供钢管桩体2插入的限位环43，在限位环43轴线与转动环4轴线平行。从而可通过转动转动环4以及滑动内杆42，以驱使限位环43在水平面上移动，从而将限位环43移动至定位点正上方，限位环43对钢管桩倾斜起到限制作用，有利于保证钢管桩体2在捶打过程中的垂直度。

参照图1和图2，内杆42远离外筒41的一端固定有铰接座421，限位环43外周面固定有连接块431，限位环43与内杆42之间通过连接块431与铰接座421铰接实现两者的角度调节功能，连接块431的回转轴线与限位杆的轴线垂直，由于定位桩1在插入土层时存在略微倾斜的可能，从而可通过将限位环43摆动至水平状态后进行钢管桩体2的插入。

参照图1和图2，铰接座421安装有调节组件7，调节组件7包括两个分别固定在铰接座421上端面和铰接座421下端面的固定块71，两个固定块71均与铰接座421存在60°的夹角，且两块固定块71均朝向连接块431的一侧倾斜。调节组件7还包括两根螺柱72，两根螺柱72与两个固定块71一一对应，两根螺柱72均朝连接块431方向螺纹贯穿对应的固定块71，且螺柱72与对应的固定块71存在90°的夹角。两根螺柱72朝向连接块431的的一端分别固定有半球块721，两个半球块721分别抵紧连接块431的上端面和下端面。通过两个螺柱72的夹紧，有利于实现对连接块431角度的调节和固定。

参照图1和图3，定位桩1外周面滑动套接有位于转动环4下方的连接环5，连接环5外周面铰接有位于外筒41正下方的连接杆6，连接杆6远离连接环5的一端与内杆42的下侧铰接，从而通过沿定位桩1长度方向移动连接环5，以迫使连接杆6与定位桩1的角度发生改变，并实现了内杆42的伸缩功能。同时连接杆6也为内杆42提供斜向的支撑力，使得连接杆6、定位桩1以及内杆42和外筒41形成三角形稳定结构，有利于提高限位环43的稳定性。

参照图1和图3，定位桩1安装有调节机构3，调节机构3包括与定位桩1长度方向平行的驱动杆32，驱动杆32一端固定连接于连接环5上端面，且驱动杆32贯穿转动环4设置。从而可通过滑动驱动杆32上下移动便可实现连接环5的上下移动功能。

参照图1和图3，调节机构3还包括用于锁紧驱动杆32的锁紧组件31。锁紧组件31包括转动套接在定位桩1外周面且位于转动环4上方的安装环311，安装环311内周面固定有环形凸起3112，环形凸起3112轴线与安装环311轴线重合，定位桩1外周面开设环形槽11，环形槽11环绕于定位槽外周面。安装环311与定位桩1之间通过环形凸起3112与环形槽11的滑动连接实现相对转动功能。驱动杆32远离连接环5的一端贯穿安装环311设置。锁紧组件31还包括固定在驱动杆32远离连接环5的一端的限位块314，限位块314一端凸出驱动杆32外周面，锁紧组件31还包括固定在安装环311外周面且位于限位块314下方的安装块312以及朝限位块314方向螺纹贯穿安装块312的螺杆313。螺杆313朝向限位块314的一端同轴固定有圆饼块3131，圆饼块3131的直径大于螺杆313直径，圆饼块3131嵌入限位块314，且与限位块314转动连接。通过转动螺杆313，实现了限位块314上下移动的功能，并在驱动杆32的联动下，连接环5上下移动，从而实现了连接环5位置的调节。

参照图1，安装环311上端面固定有两个吊环3111，两个吊环3111分置安装环311两侧，以供吊机在定位桩1使用完毕后将定位桩1拔出。

一种市政桥体钢管桩施工结构的施工方法，具体步骤如下：

步骤一：施工勘测：对施工区域进行勘测，通过GPS坐标确定钢管桩体2的定位点；

步骤二：建造围堰：在钢管桩体2的定位点周围建造围堰，并用水泵将围堰内的水抽出；

步骤三：插入定位桩：用吊机将定位桩1运至钢管桩体2对应的定位点附近就位，并用震动锤将定位桩1下端垂直捶打进土层；

步骤四：限位环就位：施工人员推动外筒41，并驱使转动环4转动，将连接在内杆42端部的限位环43摆动至钢管桩体2定位点处，接着转动螺杆313，在螺杆313的顶推作用以及驱动杆32的联动作用下，连接环5沿定位桩1长度方向移动，并在连接杆6的联动下，内杆42沿外筒41轴线方向移动，以驱使限位环43水平移动，并将限位环43移动至钢管桩体定位点的正上方，最后微调两个螺柱72，使限位环43摆动至水平状态；

步骤五：钢管桩体就位：用吊机将钢管桩体2吊至钢管桩体的定位点处，并将钢管桩体穿过限位环43内，用震动锤将钢管桩体2锤打进土层内；

步骤六：用吊机将定位桩1体拔出；

步骤七：重复上述步骤三至步骤五，直至所有钢管桩体2全部就位。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种市政桥体钢管桩施工结构，其特征在于：包括定位桩(1)，所述定位桩(1)外周面设置有外螺纹，所述定位桩(1)外周面套设有转动环(4)，所述转动环(4)与所述定位桩(1)外周面螺纹连接；所述转动环(4)外周面设置有与所述定位桩(1)垂直的外筒(41)，所述外筒(41)内滑动连接有内杆(42)，所述内杆(42)远离外筒(41)的一端设置有供钢管桩体(2)插入的限位环(43)，所述限位环(43)轴线与定位桩(1)平行；所述转动环(4)外周面滑动套接有连接环(5)，所述连接环(5)外周面铰接有连接杆(6)，所述连接杆(6)远离连接环(5)的一端铰接于内杆(42)外周面，所述定位桩(1)设置有驱使连接环(5)沿定位桩(1)长度方向移动的调节机构(3)。

2.根据权利要求1所述的一种市政桥体钢管桩施工结构，其特征在于：所述调节机构(3)包括与定位桩(1)平行的驱动杆(32)，所述驱动杆(32)一端与连接环(5)连接，所述调节机构(3)还包括设置在定位桩(1)外周面且用于锁紧驱动杆(32)的锁紧组件(31)。

3.根据权利要求2所述的一种市政桥体钢管桩施工结构，其特征在于：所述锁紧组件(31)包括转动套接在定位桩(1)外周面的安装环(311)，所述驱动杆(32)远离连接环(5)的一端贯穿安装环(311)设置，所述锁紧组件(31)还包括固定在驱动杆(32)远离连接环(5)的一端的限位块(314)，所述限位块(314)一端凸出驱动杆(32)外周面，所述锁紧组件(31)还包括固定在安装环(311)外周面且位于限位块(314)下方的安装块(312)以及朝所述限位块(314)方向螺纹贯穿所述安装块(312)的螺杆(313)。

4.根据权利要求2所述的一种市政桥体钢管桩施工结构，其特征在于：所述驱动杆(32)贯穿转动环(4)设置。

5.根据权利要求3所述的一种市政桥体钢管桩施工结构，其特征在于：所述螺杆(313)朝向限位块(314)的一端与限位块(314)转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种市政桥体钢管桩施工结构，其特征在于：所述内杆(42)远离外筒(41)的一端设置有铰接座(421)，所述限位环(43)外周面设置有与所述铰接座(421)铰接的连接块(431)，所述连接块(431)的回转轴线水平设置；所述铰接座(421)设置有用于调节限位环(43)与水平面的角度的调节组件(7)。

7.根据权利要求6所述的一种市政桥体钢管桩施工结构，其特征在于：所述调节组件(7)包括两块分别设置在铰接座(421)上端面和下端面的固定块(71)，两个所述固定块(71)均朝连接块(431)方向倾斜，所述调节组件(7)还包括两根螺柱(72)，两根所述螺柱(72)与两块固定块(71)一一对应，两根所述螺柱(72)分别朝连接块(431)方向螺纹贯穿对应的固定块(71)，两根所述螺柱(72)的端部分别抵紧于连接块(431)上端面和连接块(431)下端面。

8.一种如权利要求1至7任意一项所述的市政桥体钢管桩施工结构的施工方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：施工勘测：对施工区域进行勘测，确定钢管桩体(2)的定位点；

步骤二：建造围堰：在钢管桩体(2)的定位点周围建造围堰，并将围堰内的水抽出；

步骤三：插入定位桩：将定位桩(1)运至钢管桩体(2)的定位点附近就位，并将定位桩(1)垂直插入土层；

步骤四：限位环就位：转动转动环(4)，转动环(4)带动外筒(41)以及内杆(42)转动，使连接在内杆(42)端部的限位环(43)摆动至钢管桩体(2)定位点处，接着转动螺杆(313)，在螺杆(313)的顶推作用以及驱动杆(32)的联动作用下，连接环(5)沿定位桩(1)长度方向移动，并在连接杆(6)的联动下，内杆(42)沿外筒(41)轴线方向移动，以驱使限位环(43)水平移动，并将限位环(43)移动至钢管桩体（2）定位点的正上方，最后微调调节组件(7)，使限位环(43)摆动至水平状态；

步骤五：钢管桩体就位：将钢管桩体(2)穿过限位环(43)内，并将钢管桩体(2)锤打进土层内；

步骤六：拔出定位桩；

步骤七：重复上述步骤三至步骤五，直至所有钢管桩体(2)全部就位。

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