[發明專利]一種鋼管立柱樁可回收氣囊式高精度定位裝置及施工方法

在審

• 申請號: 201910345666.3
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110016910A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 涂義亮;羅林;王博;吳文龍;張亞博;常錫科;胡珂萌
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38;E02D13/04
• 代理公司: 成都明濤智創專利代理有限公司 51289
• 代理人: 王巍敏

1.一種鋼管立柱樁的可回收氣囊(15)式高精度定位裝置，其特征在于，包括地表鋼架定位系統、地下氣囊(15)定位系統和垂直度監測系統。

2.根據權利要求1所述的逆作法鋼管立柱樁的可回收氣囊(15)式高精度定位裝置，其特征在于，所述地表鋼架定位系統包括地表臨時固定鋼架(1)、扁擔梁(8)、千斤頂(30)和定位螺桿，所述地表臨時固定鋼架(1)位于樁孔(14)上方的地面，所述鋼管立柱樁(12)端樁(24)兩側設有吊裝孔(9)，所述扁擔梁(8)穿過所述吊裝孔(9)，所述扁擔梁(8)的兩端通過千斤頂(30)搭設于所述地表臨時固定鋼架(1)，通過所述千斤頂(30)的伸縮完成鋼管立柱的樁端(24)垂向定位，所述定位螺桿分布于吊裝孔端樁(24)外圍，該定位螺桿與所述地表臨時固定鋼架(1)螺紋配合，所述定位螺桿的內端抵靠至所述鋼管立柱的樁壁，通過螺桿的伸縮完成鋼管立柱的樁端(24)水平向定位和固定。

3.根據權利要求1所述的逆作法鋼管立柱樁的可回收氣囊(15)式高精度定位裝置，其特征在于，所述吊裝孔(9)由一對螺紋鋼筋彎制成圓形后與鋼管立柱樁端(24)焊接而成。

4.根據權利要求1所述的逆作法鋼管立柱樁的可回收氣囊(15)式高精度定位裝置，其特征在于，所述地下氣囊(15)定位系統包括定位氣囊(15)、氣泵(16)、氣管(17)管線、氣閥(18)和氣壓表(19)，所述定位氣囊(15)分布于鋼管立柱的外圍，所述定位氣囊(15)掛設于所述鋼管立柱外側壁的掛鉤(25)，所述定位氣囊(15)通過所述氣管(17)管線連通至所述氣泵(16)，所述氣閥(18)和所述氣壓表(19)設置于所述氣管(17)管線，所述定位氣囊通過充放氣的體積脹縮調整鋼管立柱的樁身(12)相對定位。

5.根據權利要求4所述的一種鋼管立柱樁的可回收氣囊(15)式高精度定位裝置，其特征在于：所述定位氣囊(15)上設有掛耳(26)，所述掛耳(26)掛于鋼管樁(12)側壁上的掛鉤(25)上。

6.根據權利要求4所述的逆作法鋼管立柱樁的可回收氣囊(15)式高精度定位裝置，其特征在于，所述定位氣囊(15)包括內膽、纏絲、中膽和表層，內膽為黑色橡膠，纏絲尼龍絲材質，中膽為橡膠材質，表層為超細強力纖維或PU或PVC材質，定位氣囊(15)外形呈膠囊形，定位氣囊(15)上有一根氣密性氣管(17)。

7.根據權利要求1-6任一項所述的一種鋼管立柱樁的可回收氣囊(15)式高精度定位裝置，其特征在于：所述垂直度監測系統包括垂直度傳感器(21)、傳感線路(23)和電腦設備，所述垂直度傳感器(21)分布于鋼管立柱的外壁，該垂直度傳感器(21)通過所述傳感線路(23)連接至所述電腦設備(22)。

8.根據權利要求7所述的逆作法鋼管立柱樁的可回收氣囊(15)式高精度定位裝置，其特征在于，所述垂直度傳感器(21)用L型鐵支架和強力磁鐵固定在鋼管立柱樁壁上，垂直度監測精度為0.001°。

9.根據權利要求1所述的一種鋼管立柱樁的可回收氣囊(15)式高精度定位施工方法，其特征在于：施工步驟如下：

1)根據設計圖紙預制鋼管立柱樁和鋼筋籠(13)，并焊接好掛鉤，樁位測量放線，十字控制線及標高引測，在放樣點施做樁孔(14)，清孔后將地表臨時固定鋼架(1)擺放至樁孔(14)正上方；

2)利用吊機沉放預制好的鋼管立柱樁和鋼筋籠(13)，當掛鉤距離地面以上0.5m時，將氣囊(15)掛鉤(25)掛于掛鉤上，然后緩慢沉放鋼管立柱樁和鋼筋籠(13)至樁頂距離地面2.5m時，安裝垂直度傳感器(21)在距離樁頂2m的樁壁上，并依次連接好垂直定位傳感線路(23)和電腦設備(22)，調試成功后將傳感器置零，再緩慢沉放鋼管立柱樁和鋼筋籠(13)，然后利用兩根扁擔梁(8)穿過吊裝孔(9)后置于千斤頂(30)上，利用千斤頂(30)調節鋼管立柱樁鋼筋籠(13)至設計標高；

3)依次連接好氣泵(16)、氣管(17)管線、氣閥(18)、氣壓表(19)，準備進入工作狀態；

4)聯通氣泵(16)電源，依次打開4個三通球閥使氣囊(15)充氣至0.5MPa，并維持氣壓數值穩定，使樁身(12)達到完全對中狀態；

5)根據垂直傳感器監測的數據，分別手搖第一排的4個帶卡尺定位螺桿和伸縮4個千斤頂(30)，使樁端(24)移到完全鉛錘方向，再緊定位螺母(28)進行固定，即完成樁端(24)精準定位；

6)分別手搖第二排的4個帶卡尺定位螺桿至剛好與樁鋼管立柱樁壁接觸，再緊定位螺母(28)進行固定，使鋼管立柱樁的定位更加穩固；

7)利用泵送混凝土機灌注混凝土至鉆孔設計標高，達到初凝強度即可完全放掉氣囊(15)中的氣體，并回收氣囊(15)以備下次使用。