CN115305906B - 一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置及施工方法，包括水平支撑平台机构、多层操作平台机构、箍筋旋转绕设机构、钢筋笼吊放机构和箍筋焊接机构，水平支撑平台机构包括平台本体、伸缩支腿和移动驱动组件，平台本体上开有桩基通孔，多层操作平台机构包括立柱、多层横梁和和多层操作平台，箍筋旋转绕设机构包括旋转电机、旋转承重轴和多层旋转圆盘，多层旋转圆盘套设于旋转承重轴上，钢筋笼吊放机构为吊放卷扬机，箍筋焊接机构箍筋旋转支架和焊接组件，箍筋旋转支架上绕设箍筋，焊接组件安设于底层操作平台上，本发明实现制作、焊接、吊装、安全一体化，避免二次转运造成钢筋变形和污染，节约人工和场地，操作方便，减少安全隐患。

Description

一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置及施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工的技术领域，尤其涉及一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置及施工方法。

背景技术

在现代的建筑工程中，由于桩基础具有稳定性好、承载力高、沉降量小而均匀、良好的抗震性能、沉降稳定快等优点，因此在各类建筑工程中得到广泛应用，尤其在高层建筑和市政桥梁中，桩基础应用广泛。其中混凝土的抗压强度高但抗拉强度低，钢筋笼主要弥补这一缺点，所以钢筋笼制作质量是桩基施工非常重要的环节，钢筋笼数量很多，堆放和转运时很容易造成变形和污染；钢筋笼一般九米一节分段制作，特别在吊运时费时费力，连接接头也很容易错位无法对接；在市区由于交通管制，很多时候都是夜晚吊装，钢筋的连接和焊接质量得不到，还存在较大安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置及施工方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置，其特征在于，包括水平支撑平台机构、多层操作平台机构、箍筋旋转绕设机构、钢筋笼吊放机构和箍筋焊接机构，所述水平支撑平台机构包括平台本体、伸缩支腿和移动驱动组件，所述平台本体上开有桩基通孔，所述伸缩支腿安设于平台本体的两侧底部，所述移动驱动组件安设于平台本体的底面；所述多层操作平台机构包括立柱、多层横梁和和多层操作平台，所述多层横梁沿所述立柱上下间隔设置，所述多层操作平台与对应的所述横梁固连，操作平台上设有操作通孔和安全护栏；所述箍筋旋转绕设机构包括旋转电机、旋转承重轴和多层旋转圆盘，所述旋转电机安设于顶层横梁端部，所述旋转承重轴与旋转电机联接，所述多层旋转圆盘套设于旋转承重轴上，嵌入对应的所述操作通孔内；所述钢筋笼吊放机构为吊放卷扬机，所述吊放卷扬机安设于顶层旋转圆盘底面上；所述箍筋焊接机构箍筋旋转支架和焊接组件，所述箍筋旋转支架通过旋转主轴安设于平台本体上，其上绕设箍筋，所述焊接组件安设于底层操作平台上。

按上述方案，所述旋转圆盘上沿周向均匀间隔设有多个钢筋定位孔。

按上述方案，所述焊接组件包括焊接机、负极模板、正极模板和负极推进器，所述焊接机安设于所述底层操作平台上，所述正极模板和负极模板分别与电焊机的正负极相连，正极模板为钢制圆柱筒体，安设于底层所述旋转圆盘上，负极模板为半圆弧形钢板，与所述负极推进器的推杆连接，负极推进器安设于所述立柱上。

按上述方案，所述桩基通孔上覆盖钢托板，所述钢托板一侧与拖拉卷扬机相连，所述拖拉卷扬机安设于所述底层操作平台上。

按上述方案，所述底层操作平台上还设有支撑钢，所述支撑钢一侧与拖拉卷扬机相连。

按上述方案，所述平台本体上还设有PLC控制器，分别与所述伸缩支腿、移动驱动组件、旋转电机、吊放卷扬机、焊接机、负极推进器和拖拉卷扬机电连接。

按上述方案，所述伸缩支腿为液压支腿，所述移动驱动组件为履带行走机构。

按上述方案，所述平台本体上设有爬梯，所述爬梯与所述多层横梁连接。

按上述方案，所述多层操作平台为三层。

一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置的施工方法，其特征在于，包括如下内容：

S1)PLC控制器启动履带行走机构，将一体化装置驶入施工区域，保证多层旋转圆盘、桩基通孔和桩基洞口中心对正，打开液压支腿进行抬升定位；

S2)钢筋制作前保证钢托板覆盖桩基通孔，工人通过爬梯爬上底层操作平台，配合吊机把单根钢筋依次穿过多层旋转圆盘的钢筋定位孔，底端通过钢托板支撑定位，主筋插入完成后形成钢筋笼，工人在中层操作平台上进行加劲箍筋的焊接，并将上下两根钢筋通过钢筋接头连接；

S3)主筋固定完成后，将吊放卷扬机的钢丝绳固定在焊接好的加劲箍筋上，启动拖拉卷扬机拉出钢托板，然后将成捆的箍筋套在旋转支架上，并将箍筋的一端与主筋焊接好连接点，启动旋转电机和吊放卷扬机，带动多层旋转圆盘开始旋转，从而带动钢筋笼旋转，并通过吊放卷扬机使钢筋笼向下匀速运动，该过程使箍筋自动缠绕到主筋上；

S4)待钢筋笼上缠绕的螺旋箍筋满足焊接长度后，关闭旋转电机和吊放卷扬机，为保证吊运安全在原钢托板处插入两根支撑钢；启动负极推进器，使负极模板向正极模板移动，正极、负极模板对钢筋笼和螺旋箍筋加压固定，同时启动焊接机进行焊接，焊接完成后启动负极推进器，使其退回初始位置，再启动旋转电机，使钢筋笼未焊接的侧面转动至与负极模板相对的位置，重复上述焊接步骤，使焊接区域内钢筋笼的侧面全部焊接完成；

S5)重复步骤2-4，完成钢筋笼制作、吊装的一体化施工，最后控制一体化装置向下一处桩基洞口处移动。

本发明的有益效果是：提供一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置及施工方法，在桩孔上方采用竖向立体三级操作平台完成钢筋固定与制作、自动焊接和吊装工作，避免二次转运，节约人工和场地，操作方便，减少安全隐患；采用主轴提供旋转动力原理，保证箍筋自动、有序缠绕至主筋上；用正负内外模板加压固定，使箍筋通过电阻焊接法焊接至主筋上，提高了焊接效率和质量；采用标准直径圆孔转盘保证主筋的固定和上下接头标准连接。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明一个实施例的施工示意图。

图2为本发明一个实施例的顶层操作平台的俯视图。

图3为本发明一个实施例的底层操作平台的俯视图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1-图3所示，一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置，包括水平支撑平台机构、多层操作平台机构、箍筋旋转绕设机构、钢筋笼吊放机构和箍筋焊接机构，水平支撑平台机构包括平台本体1、伸缩支腿2和移动驱动组件3，平台本体上开有桩基通孔，伸缩支腿安设于平台本体的两侧底部，移动驱动组件安设于平台本体的底面；多层操作平台机构包括立柱4、多层横梁5和和多层操作平台6，多层横梁沿所述立柱上下间隔设置，多层操作平台与对应的横梁固连，操作平台上设有操作通孔和安全护栏7；箍筋旋转绕设机构包括旋转电机8、旋转承重轴9和多层旋转圆盘10，旋转电机安设于顶层横梁端部，旋转承重轴与旋转电机联接，多层旋转圆盘套设于旋转承重轴上，嵌入对应的操作通孔内；钢筋笼吊放机构为吊放卷扬机11，吊放卷扬机安设于顶层旋转圆盘底面上；箍筋焊接机构箍筋旋转支架12和焊接组件，箍筋旋转支架通过旋转主轴安设于平台本体上，其上绕设箍筋13，焊接组件安设于底层操作平台上。

旋转圆盘上沿周向均匀间隔设有多个钢筋定位孔14，钢筋穿过钢筋定位孔后定位。旋转圆盘可根据钢筋笼直径更换调整。

焊接组件包括焊接机15、负极模板16、正极模板17和负极推进器18，焊接机安设于底层操作平台上，正极模板和负极模板分别与电焊机的正负极相连，正极模板为钢制圆柱筒体，安设于底层旋转圆盘上，负极模板为半圆弧形钢板，与负极推进器的推杆连接，负极推进器安设于立柱上。正极模板位于钢筋笼内部，作为钢筋焊接的支撑内壁，负极模板位于钢筋笼外部，在负极推进器的作用下前后移动，对钢筋笼和箍筋加压固定，形成自动焊接系统。

桩基通孔上覆盖钢托板19，钢托板一侧与拖拉卷扬机20相连，拖拉卷扬机安设于底层操作平台上。底层操作平台上还设有支撑钢21，支撑钢一侧与拖拉卷扬机相连。拖拉卷扬机对钢托板和支撑钢进行拖至和拉离承重位置。

平台本体上还设有PLC控制器22，分别与伸缩支腿、移动驱动组件、旋转电机、吊放卷扬机、焊接机、负极推进器和拖拉卷扬机电连接。

伸缩支腿为液压支腿，对整个装置起支撑作用，防止装置沉陷和倾斜；移动驱动组件为履带行走机构，用于装置移动到指定位置。

平台本体上设有爬梯23，爬梯与多层横梁连接，方便工人上下多层操作平台。

多层操作平台为三层。

采用上述一体化装置进行钢筋笼制作和吊装的施工方法，包括如下内容：

S1)PLC控制器启动履带行走机构，将一体化装置驶入施工区域，保证多层旋转圆盘、桩基通孔和桩基洞口中心对正，打开液压支腿进行抬升定位；

S2)钢筋制作前保证钢托板覆盖桩基通孔，工人通过爬梯爬上底层操作平台，配合吊机把单根钢筋依次穿过多层旋转圆盘的钢筋定位孔，底端通过钢托板支撑定位，主筋插入完成后形成钢筋笼，工人在中层操作平台上进行加劲箍筋24的焊接，按照钢筋笼主筋内径尺寸制作成圆形，与主筋焊接在一起，两米一道，起到加强作用，然后将上下两根钢筋通过钢筋接头25连接；

S3)主筋固定完成后，将吊放卷扬机的钢丝绳固定在焊接好的加劲箍筋上，启动拖拉卷扬机拉出钢托板，然后将成捆的箍筋套在旋转支架上，并将箍筋的一端与主筋焊接好连接点，启动旋转电机和吊放卷扬机，带动多层旋转圆盘开始旋转，从而带动钢筋笼旋转，并通过吊放卷扬机使钢筋笼向下匀速运动，该过程使箍筋自动缠绕到主筋上；

S4)待钢筋笼上缠绕的螺旋箍筋满足焊接长度后，关闭旋转电机和吊放卷扬机，为保证吊运安全在原钢托板处插入两根支撑钢；启动负极推进器，使负极模板向正极模板移动，正极、负极模板对钢筋笼和螺旋箍筋加压固定，同时启动焊接机进行焊接，焊接完成后启动负极推进器，使其退回初始位置，再启动旋转电机，使钢筋笼未焊接的侧面转动至与负极模板相对的位置，重复上述焊接步骤，使焊接区域内钢筋笼的侧面全部焊接完成；

S5)重复步骤2-4，完成钢筋笼制作、吊装的一体化施工，最后控制一体化装置向下一处桩基洞口处移动。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置，其特征在于，包括水平支撑平台机构、多层操作平台机构、箍筋旋转绕设机构、钢筋笼吊放机构和箍筋焊接机构，所述水平支撑平台机构包括平台本体、伸缩支腿和移动驱动组件，所述平台本体上开有桩基通孔，所述伸缩支腿安设于平台本体的两侧底部，所述移动驱动组件安设于平台本体的底面；所述多层操作平台机构包括立柱、多层横梁和多层操作平台，所述多层横梁沿所述立柱上下间隔设置，所述多层操作平台与对应的所述横梁固连，操作平台上设有操作通孔和安全护栏；所述箍筋旋转绕设机构包括旋转电机、旋转承重轴和多层旋转圆盘，所述旋转电机安设于顶层横梁端部，所述旋转承重轴与旋转电机联接，所述多层旋转圆盘套设于旋转承重轴上，嵌入对应的所述操作通孔内；所述钢筋笼吊放机构为吊放卷扬机，所述吊放卷扬机安设于顶层旋转圆盘底面上；所述箍筋焊接机构包括箍筋旋转支架和焊接组件，所述箍筋旋转支架通过旋转主轴安设于平台本体上，其上绕设箍筋，所述焊接组件安设于底层操作平台上；所述旋转圆盘上沿周向均匀间隔设有多个钢筋定位孔；所述多层操作平台为三层，所述平台本体上设有爬梯，所述爬梯与所述多层横梁连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置，其特征在于，所述焊接组件包括焊接机、负极模板、正极模板和负极推进器，所述焊接机安设于所述底层操作平台上，所述正极模板和负极模板分别与电焊机的正负极相连，正极模板为钢制圆柱筒体，安设于底层所述旋转圆盘上，负极模板为半圆弧形钢板，与所述负极推进器的推杆连接，负极推进器安设于所述立柱上。

3.根据权利要求2所述的一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置，其特征在于，所述桩基通孔上覆盖钢托板，所述钢托板一侧与拖拉卷扬机相连，所述拖拉卷扬机安设于所述底层操作平台上。

4.根据权利要求3所述的一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置，其特征在于，所述底层操作平台上还设有支撑钢，所述支撑钢一侧与拖拉卷扬机相连。

5.根据权利要求4所述的一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置，其特征在于，所述平台本体上还设有PLC控制器，分别与所述伸缩支腿、移动驱动组件、旋转电机、吊放卷扬机、焊接机、负极推进器和拖拉卷扬机电连接。

6.根据权利要求5所述的一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置，其特征在于，所述伸缩支腿为液压支腿，所述移动驱动组件为履带行走机构。

7.采用上述权利要求6所述的一种钢筋笼制作和吊装的一体化装置的施工方法，其特征在于，包括如下内容：

S1）PLC控制器启动履带行走机构，将一体化装置驶入施工区域，保证多层旋转圆盘、桩基通孔和桩基洞口中心对正，打开液压支腿进行抬升定位；

S2）钢筋笼制作前保证钢托板覆盖桩基通孔，工人通过爬梯爬上底层操作平台，配合吊机把单根钢筋依次穿过多层旋转圆盘的钢筋定位孔，底端通过钢托板支撑定位，主筋插入完成后形成钢筋笼，工人在中层操作平台上进行加劲箍筋的焊接，并将上下两根钢筋通过钢筋接头连接；

S3）主筋固定完成后，将吊放卷扬机的钢丝绳固定在焊接好的加劲箍筋上，启动拖拉卷扬机拉出钢托板，然后将成捆的箍筋套在旋转支架上，并将箍筋的一端与主筋焊接好连接点，启动旋转电机和吊放卷扬机，带动多层旋转圆盘开始旋转，从而带动钢筋笼旋转，并通过吊放卷扬机使钢筋笼向下匀速运动，使箍筋自动缠绕到主筋上；

S4）待钢筋笼上缠绕的螺旋箍筋满足焊接长度后，关闭旋转电机和吊放卷扬机，为保证吊运安全在原钢托板处插入两根支撑钢；启动负极推进器，使负极模板向正极模板移动，正极、负极模板对钢筋笼和螺旋箍筋加压固定，同时启动焊接机进行焊接，焊接完成后启动负极推进器，使其退回初始位置，再启动旋转电机，使钢筋笼未焊接的侧面转动至与负极模板相对的位置，重复上述焊接步骤，使焊接区域内钢筋笼的侧面全部焊接完成；

S5）重复步骤2-4，完成钢筋笼制作、吊装的一体化施工，最后控制一体化装置向下一处桩基洞口处移动。