CN113863286A - 一种变截面大直径超长钢筋笼的安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，包括：平衡吊具，与起重设备直接连接；临时支撑架，包括支撑架和挑臂，挑臂可拆卸地安装在支撑架上，其自由端设置在支撑架围成的下放通道内；吊筋，焊接在主筋的上端；周转吊挂组件，包括吊挂钢筋和设置在吊挂钢筋之间的连接板，连接板上设有穿绳孔；吊挂钢筋通过直螺纹套筒与主筋连接；吊具通过穿过穿绳孔的钢丝绳与周转吊挂组件连接。本发明，通过平衡吊具提高了钢筋笼起吊的稳定程度，通过临时支撑架进行临时支撑，通过周转吊挂组件与钢筋笼单元的主筋连接，方便钢筋笼单元的拼接，大大提高了变截面大直径钢筋笼的施工效率和方便程度。

Description

一种变截面大直径超长钢筋笼的安装装置

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种变截面大直径超长钢筋笼的安装装置。

背景技术

在桥梁或高层建筑施工时，根据需要可能要求基础进行打桩，通常是利用机器冲孔和水磨钻孔，在孔深达到设计要求后，向桩孔下放钢筋笼，再插入导管进行混凝土浇筑。混凝土抗压强度高但抗拉强度低，因此需要下入钢筋笼起抗拉作用，通过对桩身混凝土起到约束的作用，使之能承受一定的轴向拉力。

在大型桥梁的变截面设计及应用中，桥梁的上部桩身在一定范围内采用钢护筒结构形成大截面，在下部无护筒段形成小截面，组成钢管复合桩结构，如中国实用新型专利CN213805339U提供的一种电磁炮弹钻孔的钢管混凝土深海超长复合桩，包括电磁炮弹桩头、桩基孔洞、钢管护筒、桩内钢筋笼、桩身混凝土和桩内十字型钢柱，钢管护筒穿过海水层插入软土层之中，钢管护筒与桩基孔洞两者中心垂直对齐，在桩基孔洞和钢管护筒之内设置有通长的桩内钢筋笼，在桩基孔洞和钢管护筒之内密实填充通长的桩身混凝土。

这种大直径变截面复合桩基的钢筋笼的截面，也采用随桩径变化的变截面形式，其下部小截面段为单层，且从桩底到桩顶通长布置，上部大截面桩身采用双层钢筋笼，即桩上部大截面段会在内层钢筋笼外再套箍一层从而实现双层构造。另外单层钢筋笼的内侧通常设有临时支撑筋，需要在钢筋笼下放时对临时支撑筋进行切割，这种双层构造存在自重大等特点，给钢筋笼的安装带来了巨大的挑战，不仅降低了钢筋笼下放的工效，还增加了焊接和切割安全风险。

有鉴于此，急需一种变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，以提高变截面大直径超长钢筋笼的施工效率并兼顾施工安全。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，以解决现有的吊装装置，承载能力有限，稳定性差，应用于大直径超长钢筋笼的下放，影响下放效率，存在安全风险的问题。

为此，本发明提供的一种变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，变截面钢筋笼包括若干钢筋笼单元，每个钢筋笼单元包括若干个间隔且平行设置的加劲箍以及沿所述加劲箍的周向布置的若干主筋，安装装置包括：

平衡吊具，与起重设备直接连接；所述平衡吊具上设有对称布置的吊耳；

临时支撑架，包括支撑架和挑臂，所述支撑架围成下放通道，所述下放通道设置在桩孔的上方，所述挑臂可拆卸地安装在所述支撑架上，其自由端设置在所述下放通道内；

吊筋，焊接在主筋的上端；

周转吊挂组件，包括吊挂钢筋和设置在所述吊挂钢筋之间的连接板，所述连接板上设有穿绳孔；所述吊挂钢筋与主筋的连接端设有直螺纹套筒；所述吊具通过穿过穿绳孔的钢丝绳与所述周转吊挂组件连接。

在上述方案中，优选的，所述平衡吊具包括：

四根主梁，围成主梁框架；所述主梁框架内设有交叉设置的次梁；

所述吊耳包括上吊耳和下吊耳，所述上吊耳和所述下吊耳分别设置在所述主梁的顶面和底面上；

平衡板，设置在所述次梁的交叉点上，所述平衡板的中心与所述交叉点重合。

在上述方案中，优选的，所述主梁和所述次梁的截面呈工字形。

在上述方案中，优选的，所述挑臂在所述支撑架上对称设置。

在上述方案中，优选的，所述支撑架为由四根杆件围成的矩形框，所述挑臂通过挑臂座可拆卸地安装在所述支撑架上，所述挑臂包括：

主挑臂，安装在所述杆件上；

次挑臂，相邻的两根所述杆件间设有加强筋，所述次挑臂设置在所述加强筋上。

在上述方案中，优选的，所述支撑架上还设有挑臂座，所述挑臂座上设有销孔，所述挑臂通过销轴和所述销孔可拆卸地安装在所述挑臂座上。

在上述方案中，优选的，钢筋笼单元上还设有加强装置，所述加强装置包括：

外伸吊耳，设置在钢筋笼单元的加劲箍上，吊耳沿钢筋笼向外伸出设置，所述吊耳与主筋焊接成整体；

弧形钢板，设置在所述加劲箍的底面上，所述弧形钢板的两端与主筋焊接连接。

在上述方案中，优选的，相邻的两个钢筋笼单元的主筋通过直螺纹套筒连接；

所述变截面钢筋笼上存在一个截面变化接头处，该截面变化接头处以上为双层钢筋笼单元，所述截面变化接头处以下为单层钢筋笼单元；所述单层钢筋笼单元的主筋与所述双层钢筋笼单元的内层主筋连接。

在上述方案中，优选的，所述双层钢筋笼单元的吊筋为四组两根并列的钢筋；

所述单层钢筋笼单元的吊筋为两组两根并列的钢筋。

在上述方案中，优选的，顶节的钢筋笼单元的主筋上还设有海绵管，所述海绵管设置在桩顶高度以上的所述主筋上，与所述主筋绑扎牢固。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，用于大直径超长钢筋笼的下放安装，以便为主墩桩基混凝土提供抗拉力。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

首先，采用平衡吊具与起重设置直接连接、临时支撑架辅助支撑的方式，提高了钢筋笼下放过程的稳定性，同时降低了对于起重设备承载能力的要求；周转吊挂组件与吊筋可拆卸连接，提高了钢筋笼与吊挂装置拆卸的方便程度，应用于变截面大直径超长钢筋笼的安装，大大提高了变截面钢筋笼的施工效率。

其次，在本发明的一个优选方案中，平衡吊具包括由四根主梁围成的主梁框架和设置在主梁框架的次梁以及平衡板，次梁在主梁框架上交叉设置，使主梁框架承载的载荷均匀地分散在次梁上，提高了主梁的结构强度；平衡板设置在次梁上，提高了次梁的承载能力。平衡吊具采用对称结构，提高了平衡吊具在吊装过程中的平衡性和稳定性，提高吊装施工效率。

第三，在本发明的另一个优选方案中，钢筋笼上还设有加强装置，可有效避免随钢筋笼节段的拼接、钢筋笼重量的增加造成支撑位置发生变形的情况，确保钢筋笼保持设计形态，满足设计要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做出简单地介绍和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中变截面大直径超长钢筋笼的安装装置的结构示意图；

图2为本发明中平衡吊具的俯视图；

图3为本发明中平衡吊具的侧视图；

图4为本发明中周转吊挂组件的结构示意图；

图5为本发明中临时支撑架的俯视图；

图6为本发明中加强装置的结构示意图。

图1-6中，零部件的对应关系如下：

平衡吊具1，周转吊挂组件2，吊筋3，临时支撑架4，变截面钢筋笼5，

吊耳10，主梁11，次梁12，平衡板13，

主梁框架110，

吊挂钢筋21，连接板22，直螺纹套筒23，

穿绳孔220，

下放通道40，支撑架41，挑臂42，挑臂座43，

加劲箍51，主筋52，

外伸吊耳61，弧形钢板62。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的实现原理是：

通过吊筋与钢筋笼的主筋焊接为一体，起重设备通过平衡吊具以及临时支撑架与吊筋连接，将钢筋笼吊装至桩孔处，通过设置在桩孔上的临时支撑架对钢筋笼进行辅助支撑，进行钢筋笼节段的拼接，从而实现大直径超长钢筋笼的平稳、高效安装。

本发明提供的方案，起吊设备不与钢筋笼直接连接，方便进行焊接和切割作业，降低作业过程中的安全风险，具有较高的安全性。

具体地，本发明提供的变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，包括：

平衡吊具，其顶面与起重设备直接连接；所述平衡吊具上设有对称布置的吊耳；

临时支撑架，包括支撑架和挑臂，所述支撑架围成下放通道，所述下放通道设置在桩孔的上方，所述挑臂转动安装在所述支撑架上，其自由端设置在所述下放通道内；

吊筋，焊接在钢筋笼的主筋上；

周转吊挂组件，包括吊挂钢筋和设置在所述吊挂钢筋之间的连接板，所述连接板上设有穿绳孔；所述吊挂钢筋与主筋的连接端设有直螺纹套筒，用于与所述吊筋连接；所述吊具通过所述穿绳孔与所述周转吊挂组件连接。

为了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

另外，本文中的术语：“内、外”，“前、后”，“左、右”，“竖直、水平”，“顶、底”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申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

具体实施例1。

请参见图1，该图1为本实施例所述变截面大直径超长钢筋笼的安装装置的立体图。

如图1所示，本发明提供的变截面大直径超长钢筋笼的安装装置包括平衡吊具1、周转吊挂组件2、吊筋3和临时支撑架4。

变截面钢筋笼5包括若干钢筋笼单元，每个钢筋笼单元包括加劲箍51和主筋52，加劲箍51间隔且平行设置，主筋52在加劲箍51上沿其轴向布置。

平衡吊具1与起重设备直接连接，平衡吊具1上设有对称布置的吊耳10。

再请参见图4，图4为本实施例中周转吊挂组件的结构示意图。

周转吊挂组件2包括吊挂钢筋21和连接板22，连接板22设置在吊挂钢筋21之间，与吊挂钢筋21焊接固定。连接板22上设有用于与平衡吊具1连接的穿绳孔220，方便周转吊挂组件2通过钢丝绳与平衡吊具1连接。吊挂钢筋21与主筋52的连接端上设有直螺纹套筒23，方便周转吊挂组件2与主筋52的可拆卸连接。

通过平衡吊具1和周转吊挂组件2，可实现钢筋笼单元与吊具的快速连接以及稳定平衡吊装，从而提高钢筋笼单元的周转效率。

吊筋3焊接在顶节钢筋笼单元的上端，方便将钢筋笼下放到设计位置。

再请参见图5，图5为本实施例中所述的周转吊挂组件的结构示意图。

临时支撑架4用于对设置在桩孔内的钢筋笼进行临时支撑，包括支撑架41和挑臂42，支撑架41围成下放通道40，下放通道40设置在桩孔的上方，方便钢筋笼通过下放通道40进入桩孔上。挑臂42可拆卸地安装在支撑架41上，挑臂42的自由端设置在下放通道40内，用于支撑下放通道40内的钢筋笼。

通过临时支撑架4对钢筋笼的临时支撑，方便钢筋笼单元间的拼接、声测管的焊接等操作，提高了钢筋笼的施工效率。

支撑架41为由四根杆件围成的矩形框，挑臂42通过挑臂座43可拆卸地安装在支撑架41上，挑臂42包括主挑臂和次挑臂，主挑臂安装在杆件上，次挑臂安装在杆件间的加强筋上，从而提高临时支撑架4的支撑能力。

挑臂座43上设有销孔，挑臂42通过销轴和销孔可拆卸地安装在挑臂座43上，方便操作人员对挑臂42进行快速拆装，提高了施工效率。

具体实施例2。

本具体实施例2是在具体实施例1的基础上，对其中的平衡吊具所做出的进一步的优化和改进。

请参见图2和图3，该图2为本实施例所述平衡吊具的俯视图；该图3为本实施例所述平衡吊具的侧视图。

平衡吊具1包括四根主梁11，四根主梁11围成主梁框架110，主梁框架110内设有交叉设置的次梁12。次梁12的交叉点上还设有平衡板13，平衡板13的中心和次梁12的交叉点重合。吊耳10包括上吊耳和下吊耳，上吊耳和下吊耳分别在主梁11的顶面和底面上对称设置，以确保钢筋笼单元吊起时具有较高的稳定性。

主梁11和次梁12的截面呈工字形，具有较高的强度和承力能力，同时方便主梁11和次梁12的焊接，提高平衡吊具1的结构稳定性。

具体实施例3。

本具体实施例2是在具体实施例1的基础上，对其中的变截面钢筋笼所做出的进一步的优化和改进。

请参见图6，该图6为本实施例所述加强装置的结构示意图。

相邻的两个钢筋笼单元的主筋52通过直螺纹套筒连接。对于变截面钢筋笼5，变截面钢筋笼5上存在一个截面变化接头处，该截面变化接头处以上为双层钢筋笼单元，截面变化接头处以下为单层钢筋笼单元；单层钢筋笼单元的主筋与双层钢筋笼单元的内层主筋连接。双层钢筋笼单元的吊筋为四组两根并列的钢筋；单层钢筋笼单元的吊筋为两组两根并列的钢筋。

通过单层钢筋笼单元的主筋与双层钢筋笼单元的内层主筋连接，实现变截面钢筋笼的顺利拼接。

顶节的钢筋笼单元的主筋52上还设有海绵管(图中未画出)，海绵管设置在桩顶高度以上的主筋52上，与主筋52绑扎牢固，以便于导管安装和桩头钢筋剥离混凝土。

随钢筋笼单元的拼接，钢筋笼的重量增加，为提高钢筋笼的强度避免其发生形变，需要对钢筋笼单元进行局部加强处理。可在钢筋笼单元上设置加强装置，加强装置包括外伸吊耳61和弧形钢板62，外伸吊耳61设置在钢筋笼单元的加劲箍51上，吊耳沿钢筋笼5向外伸出设置，外伸吊耳61与主筋焊接成整体。弧形钢板62设置在加劲箍51的底面上，弧形钢板62的两端与主筋52焊接连接，钢筋笼单元经加强装置的局部加强后，挑臂不直接支撑在加劲箍51上，挑臂42可支撑在弧形钢板62上，从而防止钢筋笼单元局部位置发生形变。

本发明的使用方法如下：

(1)底节的钢筋笼单元通过周转吊挂组件2与平衡吊具1连接，起重设备将底节的钢筋笼单元吊起至桩孔内，将临时支撑架4上的挑臂42架起，使挑臂42支撑在钢筋笼单元的加劲箍51上，对底节的钢筋笼单元起到临时支撑的作用；根据钢筋笼单元的对接方向，在钢筋笼单元上做好主筋标记；

(2)焊接声测管，并对声测管进行灌水试验，确认管壁无砂眼、接头无漏水等缺陷；

(3)将第2节的钢筋笼单元起吊至孔位附近，根据对接方向和主筋标记，将钢筋笼单元下放对位并微调，使两节钢筋笼单元的每根主筋52均对正，然后通过直螺纹套筒将上下连接钢筋笼的主筋连接起来，用工作扳手将丝头在直螺纹套筒的中央位置顶紧；

(3)连接声测管；声测管之间采用套管对接，用相应的焊条将声测管与套管焊接紧密、牢固，并灌水试验，若声测管漏水，须提出钢筋笼更换声测管；

(4)钢筋接头及声测管接头检查合格后，稍稍吊起钢筋笼，拆除挑臂42，经微调对中后下放钢筋笼，以连接下一节的钢筋笼单元；

(5)依次类推，完成各个钢筋笼单元的连接及安装；

(6)在最后一节钢筋笼单元连接完成后，将吊筋3焊接在最后一节的钢筋笼单元上；采用起重设备吊起吊筋3，吊筋3的底部与钢筋笼单元的主筋52的上端单面焊接，焊缝长不小于10d，经检查无误后，继续下放钢筋笼；然后吊起第二根吊筋3与第一根吊筋3焊接，依此类推，直至钢筋笼临时支撑架4支撑起吊筋顶端横向加劲箍。加工吊筋3时需考虑焊接重合长度，保证钢筋笼下放至设计标高。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种变截面大直径钢筋笼的安装装置，能够在吊装和各个钢筋笼单元的拼接时做到精准定位，在保证超长大直径变截面桩基钢筋笼安装作业质量的情况下，提高了施工的质量和效率，并兼顾了施工安全，在常规桩基施工工艺基础上，优化了变截面大直径钢筋笼的安装工艺，在重量较大的变截面大直径钢筋笼的安装作业中具有较强的适用性。

最后，还需要说明的是，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

在本文中使用的术语"包括'、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个…"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，变截面钢筋笼包括若干钢筋笼单元，每个钢筋笼单元包括若干个间隔且平行设置的加劲箍以及沿所述加劲箍的周向布置的若干主筋，其特征在于，安装装置包括：

平衡吊具，与起重设备直接连接；所述平衡吊具上设有对称布置的吊耳；

临时支撑架，包括支撑架和挑臂，所述支撑架围成下放通道，所述下放通道设置在桩孔的上方，所述挑臂可拆卸地安装在所述支撑架上，其自由端设置在所述下放通道内；

吊筋，焊接在主筋的上端；

周转吊挂组件，包括吊挂钢筋和设置在所述吊挂钢筋之间的连接板，所述连接板上设有穿绳孔；所述吊挂钢筋与主筋的连接端设有直螺纹套筒；所述平衡吊具通过穿过所述穿绳孔的钢丝绳与所述周转吊挂组件连接。

2.根据权利要求1所述的变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，其特征在于，所述平衡吊具包括：

四根主梁，围成主梁框架；所述主梁框架内设有交叉设置的次梁；

所述吊耳包括上吊耳和下吊耳，所述上吊耳和所述下吊耳分别设置在所述主梁的顶面和底面上；

平衡板，设置在所述次梁的交叉点上，所述平衡板的中心与所述交叉点重合。

3.根据权利要求2所述的变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，其特征在于，所述主梁和所述次梁的截面呈工字形。

4.根据权利要求1所述的变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，其特征在于，所述挑臂在所述支撑架上对称设置。

5.根据权利要求4所述的变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，其特征在于，所述支撑架为由四根杆件围成的矩形框，所述挑臂通过挑臂座可拆卸地安装在所述支撑架上，所述挑臂包括：

主挑臂，安装在所述杆件上；

次挑臂，相邻的两根所述杆件间设有加强筋，所述次挑臂设置在所述加强筋上。

6.根据权利要求1所述的变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，其特征在于，所述支撑架上还设有挑臂座，所述挑臂座上设有销孔，所述挑臂通过销轴和所述销孔可拆卸地安装在所述挑臂座上。

7.根据权利要求1所述的变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，其特征在于，钢筋笼单元上还设有加强装置，所述加强装置包括：

外伸吊耳，设置在钢筋笼单元的加劲箍上，吊耳沿钢筋笼向外伸出设置，所述吊耳与主筋焊接成整体；

弧形钢板，设置在所述加劲箍的底面上，所述弧形钢板的两端与主筋焊接连接。

8.根据权利要求1所述的变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，其特征在于，相邻的两个钢筋笼单元的主筋通过直螺纹套筒连接；

所述变截面钢筋笼上存在一个截面变化接头处，该截面变化接头处以上为双层钢筋笼单元，所述截面变化接头处以下为单层钢筋笼单元；所述单层钢筋笼单元的主筋与所述双层钢筋笼单元的内层主筋连接。

9.根据权利要求8所述的变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，其特征在于，所述双层钢筋笼单元的吊筋为四组两根并列的钢筋；

所述单层钢筋笼单元的吊筋为两组两根并列的钢筋。

10.根据权利要求1所述的变截面大直径超长钢筋笼的安装装置，其特征在于，顶节的钢筋笼单元的主筋上还设有海绵管，所述海绵管设置在桩顶高度以上的所述主筋上，与所述主筋绑扎牢固。

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