CN205134323U - 一种逆作法钢立柱定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及逆作法施工设备领域，特别是一种逆作法钢立柱定位装置，其包括：操作平台；以及定位机构，定位机构固定地安装在操作平台下方，作平台立固定连接，用于定位钢立柱；定位机构包括：钢护筒，钢护筒安装于泥浆护壁灌注桩的孔顶；槽钢，槽钢数量等于或大于两组，钢立柱的顶部设置有一组在水平方向和竖直方向限位钢立柱的第一组槽钢，该组槽钢下方的钢立柱上一处设置有一组在水平方向限位该处钢立柱的第二组槽钢，两组槽钢组合限位钢立柱的垂直度，所有槽钢均固定在钢护筒内壁，本实用新型的发明目的在于提供一种适应性更强、成本更低、精度更高、降低后续施工难度的逆作法钢立柱定位装置。

Description

一种逆作法钢立柱定位装置

技术领域

本实用新型涉及逆作法施工设备领域，特别是一种逆作法钢立柱定位装置。

背景技术

随着超高层建筑的发展，逆作法因其保护环境、节约社会资源、提高地下工程的安全性、节约工程造价、缩短建设周期等诸多优点，被逐渐推广应用。而超高层建筑下层常常使用型钢混凝土柱结构，逆作法施工时，型钢需使用倒插入桩或柱内。此外，基坑支护若使用内支撑形式时，所采用的立柱钢管柱也需采用倒插入底部混凝土结构。为了保证施工质量，需采用措施控制钢立柱的位置及垂直度。

目前对于一柱一桩施工的钢立柱定位，若将施工面下挖至钢立柱底下进行施工，则在混凝土面上设置定位设备进行定位固定，如CN201210409025.8。而对于逆作法施工，主要通过两种方法实现：一种在钢立柱吊装前，于孔内桩顶处，通过与桩钢筋连接随桩浇筑固定，或人工引孔进孔底后置等方式安装导向装置，钢立柱从孔口下吊过程中，即可通过导向装置引导就位，以螺栓及千斤顶等设备进行调整定位，如CN201120091949、CN201220543064等；另一种方式则在孔口假设高大支架，在钢立柱下放到位后，将柱顶固定于支架，并进行调整定位，如CN02136613.6、CN200720072547.8等，但在实际施工中，现有技术存在以下缺点：

1、若采用基坑下挖后施工，则钢立柱必须分段制作吊装，对逆作法已失去其优势。而对于基坑支护立柱桩的钢立柱，在下挖至基坑底再施工已失去其作为支撑的意义。

2、采用上述第一种调整方法调整时，若采用导向装置与桩基钢筋焊接下吊，将需为每根钢立柱制作一个导向装置，施工后无法重复使用，大大提高了钢立柱的施工造价；若采用人工引孔后人工安装导向装置，除造价上升外，人工下孔作业具有一定危险性。

3、采用上述第二种调整方法调整时，遇到的问题是孔口上部钢架平台过高。一方面影响混凝土的浇筑，料斗无法假设，罐车难以靠近，增加施工难度；另一方面，孔口上方架设高大钢架，对地面条件依赖性大，钢架与地面连接必须牢固才能保证钢立柱调整的位置与垂直度，造成其精确度相对较差。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的发明目的在于提供一种适应性更强、成本更低、精度更高、降低后续施工难度的逆作法钢立柱定位装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种逆作法钢立柱定位装置，其包括：。

操作平台；

定位机构，所述定位机构固定地安装在操作平台下方，并与操作平台固定连接，用于定位所述钢立柱；

定位机构包括：

钢护筒，所述钢护筒安装于泥浆护壁灌注桩的孔顶；

槽钢，所述槽钢数量等于或大于两组，所述钢立柱的顶部设置有一组在水平方向和竖直方向限位钢立柱的第一组槽钢，该组槽钢下方的钢立柱上一处设置有一组在水平方向限位该处钢立柱的第二组槽钢，所述第一组槽钢与第二组槽钢固定限位钢立柱的垂直度，所有槽钢均固定在所述钢护筒内壁。

使用本申请的结构，有以下优点：

1.具有广泛的应用性，适用于逆作法一柱一桩水下灌注工程桩的钢立柱定位，也适用于基坑支护立柱桩等各类一柱一桩灌注桩的钢立柱定位，适应性更强。

2.可同时调整钢立柱的位置与垂直度，精确度高。

3.同时固定了水平方向和竖直方向，在控制柱位及垂直度的同时，有效防止了混凝土灌柱过程中钢立柱上浮。

4.充分利用了泥浆护壁灌注桩的孔顶钢护筒，减小了材料的耗费，成本更低。

5.结构相对简单，取材、制作均可在施工现场完成，造价便宜，并可反复使用，节约环保。

6.无需人员下孔底，直接于孔口定位，安全性高，并解决了背景技术中所述的第3个问题（整个定位装置设置在地下），降低了后续施工难度。

作为本实用新型的优选方案，所述第一组槽钢包括：

对撑槽钢，用于在水平方向限位钢立柱；

横撑槽钢，所述横撑槽钢固定连接在钢立柱顶部，用于防止混凝土灌柱过程中钢立柱上浮。

作为本实用新型的优选方案，所述对撑槽钢数量等于或大于两组，分别在水平方向沿至少两个相互垂直的方向两两对称布置，均为一端固定在所述钢护筒上，另一端固定在所述钢立柱的外壁。

作为本实用新型的优选方案，所述第二组槽钢为若干定位槽钢，设置高度低于所述第一组槽钢，定位槽钢两端均固定在钢护筒内壁，定位槽钢中部固定连接钢立柱的外壁，钢立柱上和定位槽钢的连接点数量等于或大于三个，呈环形阵列布置或矩形阵列布置。

作为本实用新型的优选方案，所述操作平台包括：

钢板，所述钢板铺设于泥浆护壁灌注桩的孔顶周围；

若干方管，若干方管之间通过焊接连接形成一个钢结构件，并且该钢结构件四周的方管焊接于所述钢板上，中部留出供钢立柱穿过的通道，所述定位机构和所述钢结构件通过一连接装置固定连接。

作为本实用新型的优选方案，所述连接装置为连接槽钢，所述连接槽钢数量等于两根，两根连接槽钢槽口相向地竖向放置，一端固定在所述钢立柱侧面，另一端固定在所述钢结构件上。

本实用新型的有益效果是：

适应性更强、成本更低、精度更高、降低后续施工难度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的操作平台结构示意图；

图3是本实用新型的定位机构结构示意图。

图中标记：操作平台1，定位机构2；立柱方管1-1，横梁方管1-2，上部方管1-3，内部方管1-4；钢护筒2-1，钢立柱2-2，连接槽钢2-3，横撑槽钢2-4，对撑槽钢2-5，定位槽钢2-6。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型的发明内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例1

如图1，所述钢立柱2-2定位系统包括操作平台1与定位机构2两大部分，操作平台1的立柱方管1-1(方管)与放置于孔边铺设的30mm厚钢板焊接固定，定位机构2的钢护筒2-1为泥浆护壁灌注桩的钢护筒2-1，高于地面30cm，内部泥浆高于地表水位1~2m，钢护筒2-1顶距泥浆面1.5~2m。如未说明，本实用新型所有焊接均为单面角焊。作为优选，钢管立柱外径600~850mm，桩径1m~2.4m，钢护筒2-1直径1.2m~2.8m。

如图2，所述操作平台1包括由方管焊接而成的钢结构件，钢结构件焊接在铺设于泥浆护壁灌注桩的孔顶周围的钢板上，钢结构件包括立柱方管1-1、横梁方管1-2、上部方管1-3、内部方管1-4。其中立柱方管1-1、横梁方管1-2及上部方管1-3横截面200mm×200mm，壁厚优选为9mm；内部方管1-4横截面150mm×150mm，壁厚优选为6mm。

所述立柱方管1-1共四根，分别置于操作平台1四角，每根长400mm，起支撑作用，与地面铺设的所述钢板焊接固定；

所述横梁方管1-2共四根，每根长3350mm，为操作平台1内部主梁；分别与立柱方管1-1焊接，构成操作平台1主框架，所述横梁方管1-2上部与立柱方管1-1顶部平齐，水平方向中轴线与立柱方管1-1中轴线重合。

所述内部方管1-4包含两个内框，较大框架边角沿竖直方向切45°角，与横梁方管1-2紧贴焊接，含四根方管，每根长2121mm，与横梁方管1-2成45°焊接于构架内四角；较小框架构成内部方形，含四根方管，每根长1900mm，沿竖直方向切45°焊接于较大框架上，每根方管均平行于对应方向的横梁方管1-2。

所述上部方管1-3长3m，含两根方管，平行于所述较大框架的任意对立边，间距与连接槽钢2-3的外边间距相同。在完成定位后，焊接于内部方管1-4上，与下部定位机构2通过连接槽钢2-3焊接，将所述操作平台1与定位机构2连成系统。

如图3，所述定位机构2由槽钢、钢护筒2-1及千斤顶组成。钢护筒2-1为泥浆护壁灌注桩孔口一般钢护筒2-1，埋深根据实际地质确定，优选为6m。槽钢由下至上分别为定位槽钢2-6、对撑槽钢2-5、横撑槽钢2-4与连接槽钢2-3，所述槽钢均为14号。

所述定位槽钢2-6槽口向下，与钢立柱2-2相切，数量三根，其中两根成90°（若钢立柱2-2为工字型钢、十字型钢等，则定位槽钢2-6与型钢四边相紧贴，互成90°），具体长度需根据钢立柱2-2的形状、尺寸与钢护筒2-1的内径决定。布置于液面上方5~10cm处，所有槽钢两端均焊接于钢护筒2-1上。

所述对撑槽钢2-5槽口水平，分别沿两垂直的方向两两对称布置。

对于钢管立柱、十字型等双轴对称结构，四根槽钢长度相同，而工字型钢等单轴对称结构则只是对称的两边长度相等。对撑槽钢2-5上部与钢立柱2-2顶部平齐，并一端焊接于钢护筒2-1上，另一端焊接于钢立柱2-2上。

所述两根横撑槽钢2-4槽口水平，平行且紧贴焊紧于钢立柱2-2顶，两端紧撑于钢护筒2-1壁上，并焊接牢固，横撑间距根据钢立柱2-2横截面形状及尺寸确定，保证紧压钢立柱2-2顶沿竖向不移即可。

所述两根连接槽钢2-3槽口相向，竖向放置，一端与下部钢立柱2-2两边对称焊接20cm，一端与所述上部方管1-3焊接20cm。

具体的实施过程：

本实施例以直径650mm钢管立柱为例，阐述其实施方式，其钢护筒2-1直径2200mm，桩径2000mm。在钢筋笼吊装到位后，开始所述系统定位布置。将所述操作平台1（除上部方管1-3外）的立柱方管1-1焊接于孔口四周铺设的钢板上，若存在其中一立柱不平，则用垫块焊接于立柱下方。

测量放样，沿相互垂直的两个方向放样操作平台1上的四个点，四点连线中心即为柱中心。根据四点可确定两垂直边，均向任意一边偏移325mm，并用线锤投放入孔，可确定相互垂直的两定位槽钢2-6位置（槽钢与柱中心距离325mm，与钢管柱相切），将两定位槽钢2-6焊接至钢护筒2-1。此外将标高引至操作平台1之上，可直接测量柱顶标高。

下吊钢立柱2-2至目标位置附近，根据操作平台1的标高先确定钢立柱2-2的竖向位置，再根据定位槽钢2-6的位置确定钢立柱2-2的水平位置，保证钢立柱2-2与槽钢内边相切（工字型、十字型等则与槽钢的一边紧贴），将钢立柱2-2与定位槽钢2-6焊接定位。

将所述两根相互垂直的对撑槽钢2-5一端焊接至钢护筒2-1，另一端距离钢立柱2-2表面20~30cm以架设千斤顶。使用千斤顶调整钢立柱2-2垂直度，并使用吊锤与电子倾角传感器测量平面上相互垂直的两个方向的垂直度，保证误差小于1/1000。完成垂直度调整后，可进行后续固定工序。

将定位槽钢2-6第三根与钢立柱2-2相切焊接，两端焊接于钢护筒2-1上，优选地与两根定位槽钢2-6均成45°。（工字型钢、十字型钢则将剩余两根定位槽钢2-6与钢立柱2-2剩余的2个面紧贴焊接，并焊接于钢护筒2-1上）

沿剩余的两个无千斤顶的方向支设对撑槽钢2-5，均分别与钢护筒2-1、钢立柱2-2焊紧，待冷却后，拆除千斤顶，延长焊接对撑槽钢2-5。

焊接所述横撑槽钢2-4、连接槽钢2-3，最后焊接上部方管1-3，将操作平台1与定位机构2连城整体。

待焊接均冷却后，吊车卸载，开始混凝土浇筑施工工序。

待混凝土达到计划强度后，可自上而下拆除定位系统，并用于下一根钢立柱2-2定位施工。

Claims (6)

1.一种逆作法钢立柱定位装置，其特征在于，包括：

操作平台；

定位机构：所述定位机构固定地安装在操作平台下方，并与操作平台固定连接，用于定位钢立柱；

定位机构，包括：

钢护筒，所述钢护筒安装于泥浆护壁灌注桩的孔顶；

槽钢，所述槽钢数量等于或大于两组，所述钢立柱的顶部设置有一组在水平方向和竖直方向限位钢立柱的第一组槽钢，该组槽钢下方的钢立柱上一处设置有一组在水平方向限位该处钢立柱的第二组槽钢，所述第一组槽钢与第二组槽钢固定限位钢立柱的垂直度，所有槽钢均固定在所述钢护筒内壁。

2.根据权利要求1所述的一种逆作法钢立柱定位装置，其特征在于，所述第一组槽钢包括：

对撑槽钢，用于在水平方向限位钢立柱；

横撑槽钢，所述横撑槽钢固定连接在钢立柱顶部，用于防止混凝土灌柱过程中钢立柱上浮。

3.根据权利要求2所述的一种逆作法钢立柱定位装置，其特征在于，所述对撑槽钢数量等于或大于两组，分别在水平方向沿至少两个相互垂直的方向两两对称布置，均为一端固定在所述钢护筒上，另一端固定在所述钢立柱的外壁。

4.根据权利要求1所述的一种逆作法钢立柱定位装置，其特征在于，所述第二组槽钢为若干定位槽钢，设置高度低于所述第一组槽钢，定位槽钢两端均固定在钢护筒内壁，定位槽钢中部固定连接钢立柱的外壁，钢立柱上和定位槽钢的连接点数量等于或大于三个，呈环形阵列布置或矩形阵列布置。

5.根据权利要求1所述的一种逆作法钢立柱定位装置，其特征在于，所述操作平台包括：

钢板，所述钢板铺设于泥浆护壁灌注桩的孔顶周围；

若干方管，若干方管之间通过焊接连接形成一个钢结构件，并且该钢结构件四周的方管焊接于所述钢板上，中部留出供钢立柱穿过的通道，所述定位机构和所述钢结构件通过一连接装置固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种逆作法钢立柱定位装置，其特征在于，所述连接装置为连接槽钢，所述连接槽钢数量等于两根，两根连接槽钢槽口相向地竖向放置，一端固定在所述钢立柱侧面，另一端固定在所述钢结构件上。