[發明專利]一種基于逆作法的一柱一樁鋼柱定位調垂系統及施工方法

有效

• 申請號: 201811532386.5
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109610531B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 石軍;韓陽;黃海輝;鄭勇;祁祖偉
• 申請（專利權）人: 中建三局第一建設工程有限責任公司
• 主分類號: E02D35/00
• 分類號: E02D35/00;E02D29/055
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 蘇敏

1.一種基于逆作法的一柱一樁鋼柱定位調垂系統，其特征在于，包括支撐裝置、定位導向裝置及調垂裝置，所述支撐裝置包括支撐井架，支撐井架固定于硬化地面上，鋼柱與樁孔位于支撐井架的中心且兩者同心布置；所述定位導向裝置由若干沿鋼柱周向間隔布置的定位導向組構成；所述調垂裝置包括高壓供氣設備、總進氣管、控制器、壓力表和高壓膠筒，所述壓供氣設備通過總進氣管與多個分氣管連通，分氣管的入口設壓力表，壓力表與控制器相連；分氣管的出口與高壓膠筒連通，高壓膠筒設于鋼柱外壁與樁孔之間，每個高壓膠筒的下方均連接一個平衡塊；多個高壓膠筒沿鋼柱的外壁周向均勻間隔分布；每個定位導向組由上定位導向結構和下定位導向結構構成，所述上定位導向結構傾斜布置，其下端為固定端，與支撐井架固連，上定位導向結構的上端為工作端，與鋼柱的外壁貼緊；所述下定位導向結構的下端與支撐井架固連，下定位導向結構的前端為工作端，與鋼柱的外壁接觸；所述調垂裝置還包括調垂托板、固定托板及測斜結構，所述調垂托板和固定托板沿鋼柱的外壁均勻間隔布置，調垂托板和固定托板的板面方向均垂直于支撐井架的上表面，兩者均與支撐井架線接觸；所述測斜結構貼于鋼柱的外壁。

2.如權利要求1所述的基于逆作法的一柱一樁鋼柱定位調垂系統，其特征在于，所述上定位導向結構包括導向輪A、螺桿A和鋼管A，所述導向輪A設于螺桿A的前端，導向輪A的輪軸通過連接件與螺桿A的一端固連，螺桿A上固接調節螺母A，螺桿A的另一端與鋼管A螺紋連接，鋼管A的下端通過后托板和托板支撐與支撐井架焊接固定。

3.如權利要求2所述的基于逆作法的一柱一樁鋼柱定位調垂系統，其特征在于，所述下定位導向結構包括導向輪B、螺桿B、內套管、鋼管B和固定螺栓，所述導向輪B設于螺桿B的前端，導向輪B的輪軸通過連接件與螺桿B的一端固連，螺桿B上固接調節螺母B，螺桿B的另一端與鋼管B螺紋連接，鋼管B的后端套設內套管，內套管伸出鋼管B，焊接固定于后托板上，后托板通過托板支撐與支撐井架連接固定。

4.如權利要求3所述的基于逆作法的一柱一樁鋼柱定位調垂系統，其特征在于，所述鋼管B外設抱箍，固定螺母固定于鋼管B內，固定螺栓穿過抱箍和鋼管B，與固定螺母配合，抱箍及固定螺栓與支撐井架固定連接。

5.如權利要求2所述的基于逆作法的一柱一樁鋼柱定位調垂系統，其特征在于，所述后托板的外側面設有千斤頂，千斤頂的驅動端推動后托板。

6.一種基于逆作法的一柱一樁鋼柱定位調垂施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、提供如權利要求5所述的基于逆作法的一柱一樁鋼柱定位調垂系統的各組件；

步驟二、將后托板及托板支撐焊接在支撐井架的四角處，并將內套管焊接固定于后托板上，安裝定位導向裝置；

步驟三、吊裝鋼柱，利用定位導向裝置對鋼柱進行預定位，粗調鋼柱的垂直度；

步驟四、安裝調垂裝置；

步驟五、利用調垂裝置對鋼柱進行二次定位，細調鋼柱的垂直度；

步驟六、待鋼柱的垂直度滿足設計要求后澆筑混凝土，待樁孔內的混凝土澆筑至鋼柱的下端，將高壓膠筒泄壓并提出樁孔。

7.如權利要求6所述的基于逆作法的一柱一樁鋼柱定位調垂施工方法，其特征在于，在步驟三中，鋼柱的吊裝及粗調垂直度的方法為：吊裝鋼柱，鋼柱下端依次穿過上定位導向結構和下定位導向結構；下放鋼柱過程中導向輪沿鋼柱外表面轉動；鋼柱下落至設計標高后，調垂托板與支撐井架線接觸，且與鋼柱中心在同一直線上，鋼柱在自重作用下沿調垂托板與支撐井架的線接觸點轉動，鋼柱處于垂直狀態；若此時鋼柱平面定位有偏差，利用千斤頂推動后托板，調節鋼柱的定位。

8.如權利要求6所述的基于逆作法的一柱一樁鋼柱定位調垂施工方法，其特征在于，細調鋼柱的垂直度的方法為：通過控制器分別調整各高壓膠筒內的氣壓大小，高壓膠筒發生變形，擠壓鋼柱發生平面位移，同時測斜結構檢測鋼柱的垂直度，當測斜結構反饋的數據驗證滿足鋼柱垂直度要求時，固定鋼柱與支撐井架間的固定托板。