CN117027673B - 一种方便移动的河道灌注桩桩基施工装置及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种方便移动的河道灌注桩桩基施工装置及其施工方法，其中施工装置包括：钢护筒、钢管桩、承重钢梁、移动支撑组件、钻机支撑架、钻孔机和钻杆；钢护筒安装在河道灌注桩的位置；钢管桩设置为两排结构，两排钢管桩分别设置在钢护筒的两侧，且两排钢管桩的上方均安装有承重钢梁；移动支撑组件设置在承重钢梁的上方，钻机支撑架安装在移动支撑组件的上方，钻孔机安装在钻机支撑架上，钻孔机的钻杆与钢护筒的位置相匹配。在钢护筒两侧设置钢管桩和承重钢梁，以轨道的形式设置在钢护筒的两侧，同时钻孔机通过移动支撑组件安装在承重钢梁上，既满足了钻孔机施工的稳定性，也方便了钻孔机的移动，保证了钻孔机施工的连续性。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种方便移动的河道灌注桩桩基施工装置及其施工方法。
背景技术
随着近年来，我国对基础设施建设的不断重视和加强，跨河桥梁工程的数量迅速增加，在河道水环境施工灌注桩时，传统施工方式为搭设水上作业平台，水上作业平台均以钢管桩为基础，在钢管桩上面架设型钢梁、贝雷片骨架等形成支撑骨架体系，最上面铺设钢板。但是，传统的施工平台施工过程中费时间，且钻机的移动也不方便，工作效率低，且经济性差，在工期紧张时极易造成工期滞后。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明设计了一种方便移动的河道灌注桩桩基施工装置，包括：钢护筒、钢管桩、承重钢梁、移动支撑组件、钻机支撑架、钻孔机和钻杆；钢护筒的数量与河道灌注桩的数量相匹配，且钢护筒安装在河道灌注桩的位置；钢管桩设置为两排结构，两排钢管桩分别设置在钢护筒的两侧，且两排钢管桩的上方均安装有承重钢梁；移动支撑组件设置在承重钢梁的上方，钻机支撑架安装在移动支撑组件的上方，钻孔机安装在钻机支撑架上，钻孔机的钻杆与钢护筒的位置相匹配。
优选的，移动支撑组件包括：移动钢管、U型卡扣和辅助方钢；其中，移动钢管的数量为两个，两个移动钢管分别安装在钻机支撑架前后两端的下方，辅助方钢的数量为多个，多个辅助方钢均匀的设置在两个移动钢管之间；移动钢管通过U型卡扣安装在承重钢梁上。
优选的，钻孔机还包括：控制操作室、桩架、滑轮组件和钢丝绳；控制操作室和桩架均设置在钻机支撑架上，且钻杆设置在桩架上；滑轮组件设置在桩架的顶部；钢丝绳环形的封闭结构，钢丝绳的一端缠绕在移动钢管上，钢丝绳的另一端绕过滑轮组件，并与控制操作室内的卷扬机相连接。
优选的，钢丝绳的数量为两组，两组钢丝绳的一端分别缠绕在移动钢管的两端，两组钢丝绳的另一端均绕过滑轮组件与控制操作室内的卷扬机相连接；钢丝绳在移动钢管上缠绕的圈数不少于3圈。
优选的，钻机支撑架包括：钢骨架平台和半圆形凹槽；移动钢管采用圆管，半圆形凹槽的内径与移动钢管的外径相匹配；半圆形凹槽的数量为两组，两组半圆形凹槽分别设置在钢骨架平台前后两端的下方，且半圆形凹槽与移动钢管相连接。
优选的，移动钢管上设置有固定孔，U型卡扣包括U型杆、垫块和紧固螺栓；垫块设置在承重钢梁的下方，U型杆穿过移动钢管上的固定孔和垫块，并与紧固螺栓固定连接。
优选的，钢管桩上设置有U型槽，承重钢梁采用工字钢梁，且承重钢梁固定设置在U型槽内。
基于统一设计思想，本发明提供了一种方便移动的河道灌注桩桩基施工装置的施工方法，包括以下步骤：步骤、根据图纸确定好河道灌注桩的位置，并在确定好的河道灌注桩的位置施工安装钢护筒；步骤、在钢护筒两侧各施工安装一排钢管桩，并在每一排钢管桩上安装承重钢梁；步骤、将移动支撑组件安装在承重钢梁上，将钻机支撑架安装在移动支撑组件上，并将钻孔机安装在钻机支撑架上；步骤、通过移动支撑组件调节钻孔机的位置，将钻孔机的钻杆调至与第一个钢护筒的位置相对应，进行钻孔施工，待第一个河道灌注桩施工完成，通过移动支撑组件将钻孔机移动到下一根河道灌注桩的位置进行施工；步骤、重复步骤，直至完成所有河道灌注桩施工。
优选的，步骤中将移动支撑组件安装在承重钢梁上，将钻机支撑架安装在移动支撑组件上，包括以下步骤：将两个移动钢管设置在承重钢梁上，再将钻机支撑架设置在移动钢管上，其中，钻机支撑架前后两端下方的半圆形凹槽分别与两个移动钢管卡接；将多个辅助方钢均匀的安装在两个移动钢管之间，并将辅助方钢与钻机支撑架相连接；通过U型卡扣将移动钢管固定在承重钢梁上。
优选的，步骤中通过移动支撑组件调节钻孔机的位置包括以下步骤：将钻孔机的钻杆及钻杆端部的钻头拆除，将U型卡扣拆除；启动控制操作室内的卷扬机，通过钢丝绳控制移动钢管转动，进而调节钻孔机的位置；将钻孔机调节至合适的位置之后，将钻孔机的钻杆及钻杆端部的钻头安装，通过U型卡扣将移动钢管固定在承重钢梁上。
与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明通过在钢护筒两侧设置钢管桩和承重钢梁，以轨道的形式设置在钢护筒的两侧，同时钻孔机通过移动支撑组件安装在承重钢梁上，既满足了钻孔机施工的稳定性，也方便了钻孔机的移动，保证了钻孔机施工的连续性，进而保证了施工的效率。
2、本发明钻机支撑架底部设置了与移动钢管相匹配的结构，在移动钻孔机时能够保证钻孔机一直处于一个平稳的状态，降低了意外事故的发生。
3、本发明钢丝绳的设置，方便控制移动钢管的转动，进而方便调节钻孔机的移动，加快了河道中灌注桩桩基施工的进度。
附图说明
图1为本发明施工装置的结构示意图。
图2为本发明钢管桩的结构示意图。
图3为本发明承重钢梁的结构示意图。
图4为本发明移动钢管的结构示意图。
图5为本发明U型卡扣的结构示意图。
图6为本发明钻机支撑架和钻孔机的结构示意图。
图7为本发明图7中A处的放大图。
图8为本发明钢丝绳的结构示意图。
图9为本发明移动结构的简化结构示意图。
图10为本发明钻杆的结构示意图。
附图标记：
1-钢护筒，2-钢管桩，21-U型槽，3-承重钢梁，4-移动钢管，41-固定孔，5-U型卡扣，51-U型杆，52-垫块，53-紧固螺栓，6-辅助方钢，7-钻机支撑架，71-钢骨架平台，72-半圆形凹槽，8-钻孔机，81-控制操作室，82-桩架，83-滑轮组件，84-钢丝绳，9-钻杆。
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。
实施例1
如图1-图10所示，本发明提供了一种方便移动的河道灌注桩桩基施工装置，包括：钢护筒1、钢管桩2、承重钢梁3、移动支撑组件、钻机支撑架7、钻孔机8和钻杆9；钢护筒1的数量与河道灌注桩的数量相匹配，且钢护筒1安装在河道灌注桩的位置；钢管桩2设置为两排结构，两排钢管桩2分别设置在钢护筒1的两侧，且两排钢管桩2的上方均安装有承重钢梁3；移动支撑组件设置在承重钢梁3的上方，钻机支撑架7安装在移动支撑组件的上方，钻孔机8安装在钻机支撑架7上，钻孔机8的钻杆9与钢护筒1的位置相匹配。优选的，钢护筒1采用圆护筒结构，壁厚20mm，钢护筒1的直径大于灌注桩桩径1m，钢护筒1插入河底不透水层1.5m，保证不涌水、渗水。在钢护筒两侧设置钢管桩和承重钢梁，以轨道的形式设置在钢护筒的两侧，同时钻孔机通过移动支撑组件安装在承重钢梁上，既满足了钻孔机施工的稳定性，也方便了钻孔机的移动，保证了钻孔机施工的连续性，进而保证了施工的质量。
在一优选实施方式中，移动支撑组件包括：移动钢管4、U型卡扣5和辅助方钢6；其中，移动钢管4的数量为两个，两个移动钢管4分别安装在钻机支撑架7前后两端的下方，辅助方钢6的数量为多个，多个辅助方钢6均匀的设置在两个移动钢管4之间；移动钢管4通过U型卡扣5安装在承重钢梁3上。在一优选实施方式中，钻孔机8还包括：控制操作室81、桩架82、滑轮组件83和钢丝绳84；控制操作室81和桩架82均设置在钻机支撑架7上，且钻杆9设置在桩架82上；滑轮组件83设置在桩架82的顶部；钢丝绳84环形的封闭结构，钢丝绳84的一端缠绕在移动钢管4上，钢丝绳84的另一端绕过滑轮组件83，并与控制操作室81内的卷扬机相连接。钢丝绳的设置，方便控制移动钢管的转动，进而方便调节钻孔机的移动，加快了河道中灌注桩桩基施工的进度。
在一优选实施方式中，钢丝绳84的数量为两组，两组钢丝绳84的一端分别缠绕在移动钢管4的两端，两组钢丝绳84的另一端均绕过滑轮组件83与控制操作室81内的卷扬机相连接；钢丝绳84在移动钢管4上缠绕的圈数不少于3圈。钢丝绳84对称设置，能够保证钻孔机8在移动过程中的平稳，且钢丝绳84在移动钢管4上缠绕的圈数不少于3圈能够保证移动钢管4的转动效率。
在一优选实施方式中，钻机支撑架7包括：钢骨架平台71和半圆形凹槽72；移动钢管4采用圆管，半圆形凹槽72的内径与移动钢管4的外径相匹配；半圆形凹槽72的数量为两组，两组半圆形凹槽72分别设置在钢骨架平台71前后两端的下方，且半圆形凹槽72与移动钢管4相连接。优选的，移动钢管4采用φ300mm，壁厚10mm的圆管。钻机支撑架底部设置了与移动钢管相匹配的结构，在移动钻孔机时能够保证钻孔机一直处于一个平稳的状态，降低了意外事故的发生。
在一优选实施方式中，移动钢管4上设置有固定孔41，U型卡扣5包括U型杆51、垫块52和紧固螺栓53；垫块52设置在承重钢梁3的下方，U型杆51穿过移动钢管4上的固定孔41和垫块52，并与紧固螺栓53固定连接。
在一优选实施方式中，钢管桩2上设置有U型槽21，承重钢梁3采用工字钢梁，且承重钢梁3固定设置在U型槽21内。优选的，钢管桩2尺寸为φ426mm、壁厚10mm，钢管桩2的上部设置的U型槽21，每排钢管桩的U型槽21位置须在同一直线上，U型槽21高程一致，用以安装承重钢梁3；钢管桩2的U型槽21高度为承重钢梁3高度的2/3，取240mm，宽度略大于承重钢梁3的宽度，取180mm；钢管桩2和承重钢梁3的连接采用焊接，U型槽21与承重钢梁3之间的空隙采用钢板焊接连接。承重钢梁3采用36A型工字钢。
实施例2
本发明提供了还一种方便移动的河道灌注桩桩基施工装置的施工方法，包括以下步骤：
步骤一、根据图纸确定好河道灌注桩的位置，并在确定好的河道灌注桩的位置施工安装钢护筒1。
步骤二、在钢护筒1两侧各施工安装一排钢管桩2，并在每一排钢管桩2上安装承重钢梁3。
步骤三、将两个移动钢管4设置在承重钢梁3上，再将钻机支撑架7设置在移动钢管4上，其中，钻机支撑架7前后两端下方的半圆形凹槽72分别与两个移动钢管4卡接；将多个辅助方钢6均匀的安装在两个移动钢管4之间，并将辅助方钢6与钻机支撑架7相连接；通过U型卡扣5将移动钢管4固定在承重钢梁3上，并将钻孔机8安装在钻机支撑架7上。
步骤四、将钻孔机8的钻杆9及钻杆端部的钻头拆除，将U型卡扣5拆除；启动控制操作室81内的卷扬机，通过钢丝绳84控制移动钢管4转动，进而调节钻孔机8的位置；将钻孔机8调节至合适的位置之后，将钻孔机8的钻杆9及钻杆端部的钻头安装，通过U型卡扣5将移动钢管4固定在承重钢梁3上，将钻孔机8的钻杆9调至与第一个钢护筒1的位置相对应，进行钻孔施工，待第一个河道灌注桩施工完成，通过移动支撑组件将钻孔机8移动到下一根河道灌注桩的位置进行施工。
步骤五、重复步骤四，直至完成所有河道灌注桩施工。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种方便移动的河道灌注桩桩基施工装置，其特征在于，包括：钢护筒（1）、钢管桩（2）、承重钢梁（3）、移动支撑组件、钻机支撑架（7）、钻孔机（8）和钻杆（9）；
所述钢护筒（1）的数量与河道灌注桩的数量相匹配，且所述钢护筒（1）安装在河道灌注桩的位置；
所述钢管桩（2）设置为两排结构，两排所述钢管桩（2）分别设置在所述钢护筒（1）的两侧，且两排所述钢管桩（2）的上方均安装有承重钢梁（3）；
所述移动支撑组件设置在所述承重钢梁（3）的上方，所述钻机支撑架（7）安装在所述移动支撑组件的上方，所述钻孔机（8）安装在所述钻机支撑架（7）上，所述钻孔机（8）的钻杆（9）与所述钢护筒（1）的位置相匹配；
所述移动支撑组件包括：移动钢管（4）、U型卡扣（5）和辅助方钢（6）；
其中，所述移动钢管（4）的数量为两个，两个所述移动钢管（4）分别安装在所述钻机支撑架（7）前后两端的下方，所述辅助方钢（6）的数量为多个，多个所述辅助方钢（6）均匀的设置在两个所述移动钢管（4）之间；
所述移动钢管（4）通过所述U型卡扣（5）安装在所述承重钢梁（3）上；
所述钻孔机（8）还包括：控制操作室（81）、桩架（82）、滑轮组件（83）和钢丝绳（84）；
所述控制操作室（81）和所述桩架（82）均设置在所述钻机支撑架（7）上，且所述钻杆（9）设置在所述桩架（82）上；
所述滑轮组件（83）设置在所述桩架（82）的顶部；
所述钢丝绳（84）环形的封闭结构，所述钢丝绳（84）的一端缠绕在所述移动钢管（4）上，所述钢丝绳（84）的另一端绕过所述滑轮组件（83），并与所述控制操作室（81）内的卷扬机相连接。
2.如权利要求1所述的方便移动的河道灌注桩桩基施工装置，其特征在于，所述钢丝绳（84）的数量为两组，两组所述钢丝绳（84）的一端分别缠绕在所述移动钢管（4）的两端，两组所述钢丝绳（84）的另一端均绕过所述滑轮组件（83）与所述控制操作室（81）内的卷扬机相连接；
所述钢丝绳（84）在所述移动钢管（4）上缠绕的圈数不少于3圈。
3.如权利要求1所述的方便移动的河道灌注桩桩基施工装置，其特征在于，所述钻机支撑架（7）包括：钢骨架平台（71）和半圆形凹槽（72）；
所述移动钢管（4）采用圆管，所述半圆形凹槽（72）的内径与所述移动钢管（4）的外径相匹配；
所述半圆形凹槽（72）的数量为两组，两组所述半圆形凹槽（72）分别设置在所述钢骨架平台（71）前后两端的下方，且所述半圆形凹槽（72）与所述移动钢管（4）相连接。
4.如权利要求1所述的方便移动的河道灌注桩桩基施工装置，其特征在于，所述移动钢管（4）上设置有固定孔（41），所述U型卡扣（5）包括U型杆（51）、垫块（52）和紧固螺栓（53）；
所述垫块（52）设置在所述承重钢梁（3）的下方，U型杆（51）穿过所述移动钢管（4）上的固定孔（41）和所述垫块（52），并与所述紧固螺栓（53）固定连接。
5.如权利要求1所述的方便移动的河道灌注桩桩基施工装置，其特征在于，所述钢管桩（2）上设置有U型槽（21），所述承重钢梁（3）采用工字钢梁，且所述承重钢梁（3）固定设置在所述U型槽（21）内。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述方便移动的河道灌注桩桩基施工装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、根据图纸确定好河道灌注桩的位置，并在确定好的河道灌注桩的位置施工安装钢护筒（1）；
步骤2、在钢护筒（1）两侧各施工安装一排钢管桩（2），并在每一排钢管桩（2）上安装承重钢梁（3）；
步骤3、将移动支撑组件安装在承重钢梁（3）上，将钻机支撑架（7）安装在移动支撑组件上，并将钻孔机（8）安装在所述钻机支撑架（7）上；
步骤4、通过移动支撑组件调节钻孔机（8）的位置，将钻孔机（8）的钻杆（9）调至与第一个钢护筒（1）的位置相对应，进行钻孔施工，待第一个河道灌注桩施工完成，通过移动支撑组件将钻孔机（8）移动到下一根河道灌注桩的位置进行施工；
步骤5、重复步骤4，直至完成所有河道灌注桩施工。
7.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于，步骤3中将移动支撑组件安装在承重钢梁（3）上，将钻机支撑架（7）安装在移动支撑组件上，包括以下步骤：
将两个移动钢管（4）设置在承重钢梁（3）上，再将钻机支撑架（7）设置在移动钢管（4）上，其中，钻机支撑架（7）前后两端下方的半圆形凹槽（72）分别与两个移动钢管（4）卡接；
将多个辅助方钢（6）均匀的安装在两个移动钢管（4）之间，并将辅助方钢（6）与钻机支撑架（7）相连接；
通过U型卡扣（5）将移动钢管（4）固定在承重钢梁（3）上。
8.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于，步骤4中通过移动支撑组件调节钻孔机（8）的位置包括以下步骤：
将钻孔机（8）的钻杆（9）及钻杆端部的钻头拆除，将U型卡扣（5）拆除；
启动控制操作室（81）内的卷扬机，通过钢丝绳（84）控制移动钢管（4）转动，进而调节钻孔机（8）的位置；
将钻孔机（8）调节至合适的位置之后，将钻孔机（8）的钻杆（9）及钻杆端部的钻头安装，通过U型卡扣（5）将移动钢管（4）固定在承重钢梁（3）上。
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