[發(fā)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

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• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110016910A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38;E02D13/04
• 代理公司: 成都明濤智創(chuàng)專利代理有限公司 51289
• 代理人: 王巍敏

本發(fā)明公開了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，涉及土木工程基坑工程領(lǐng)域，包括地表鋼架定位系統(tǒng)、地下氣囊定位系統(tǒng)和垂直度監(jiān)測系統(tǒng)，所述地表鋼架定位系統(tǒng)包括地表臨時固定鋼架、扁擔(dān)梁、千斤頂、帶卡尺定位螺桿，通過地表鋼架定位系統(tǒng)對鋼管立柱的樁端定位，所述地下氣囊定位系統(tǒng)包括定位氣囊、氣泵、氣管管線、氣閥、氣壓表，具有快速充放氣和易回收利用等特點，提高鋼管立柱樁垂直定位的施工效率、縮短了施工工期、降低了工程成本，通過改變氣囊的大小和位置適用多種不同直徑、長度的鋼管立柱樁施工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼管立柱樁可回收氣囊式高精度定位裝置，主要涉及土木工程基坑工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

逆作法鋼管立柱樁是樁基工程中應(yīng)用最為廣泛的樁基結(jié)構(gòu)型式之一，主要是通過機械或人工在地基中施做樁孔后，再吊裝鋼管立柱樁至樁孔中設(shè)計位置和標(biāo)高，隨后澆筑混凝土形成鋼管立柱樁樁基部分。逆作法鋼管立柱樁具有承載力高、工藝簡單、施工速度快、工程成本低等優(yōu)點，尤其適用于對承載能力要求高、工期要求緊的城市軌道交通工程和樁基工程中，但逆作法鋼管立柱樁的施工中存在鋼管立柱樁準(zhǔn)確定位的關(guān)鍵技術(shù)問題，定位裝置的選擇十分關(guān)鍵。傳統(tǒng)的鋼管立柱樁定位裝置主要分為地表定位裝置和地下定位裝置兩大類。地表定位裝置大多包括樁托(支)架和定位系統(tǒng)兩部分，具有操作簡單和施工速度快的優(yōu)點，但是其定位精度受樁長影響，當(dāng)樁長太大時定位精度較低，不能滿足工程要求。地下定位裝置主要通過在地下安裝千斤頂實現(xiàn)樁定位，當(dāng)樁較長或樁與樁孔壁距離較近時，千斤頂既不好安裝，又不好拆除，也不好控制，其施工效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種鋼管立柱樁可回收氣囊式高精度定位裝置，通過地表鋼架定位系統(tǒng)對鋼管立柱的樁端定位，通過地下氣囊定位系統(tǒng)對鋼管立柱的地下段進行定位，能夠更加方便精確的調(diào)整鋼管立柱的定位，顯著提高其定位精度。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：包括地表鋼架定位系統(tǒng)、地下氣囊定位系統(tǒng)和垂直度監(jiān)測系統(tǒng)。

通過地表鋼架定位系統(tǒng)對鋼管立柱的樁端定位，通過地下氣囊定位系統(tǒng)對鋼管立柱的地下段進行定位，能夠更加方便精確的調(diào)整鋼管立柱的定位，顯著提高其定位精度。

進一步，所述地表鋼架定位系統(tǒng)包括地表臨時固定鋼架、扁擔(dān)梁、千斤頂和定位螺桿，所述地表臨時固定鋼架位于樁孔上方的地面，所述樁孔端樁兩側(cè)設(shè)有吊裝孔，所述扁擔(dān)梁穿過所述吊裝孔，所述扁擔(dān)梁的兩端通過千斤頂搭設(shè)于所述地表臨時固定鋼架，通過所述千斤頂?shù)纳炜s完成鋼管立柱的樁端垂向定位，所述定位螺桿分布于吊裝孔端樁外圍，該定位螺桿與所述地表臨時固定鋼架螺紋配合，所述定位螺桿的內(nèi)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水平向定位和固定，扁擔(dān)梁掛設(shè)鋼管立柱的上端，將扁擔(dān)梁的兩端通過千斤頂調(diào)整其上下高度，進而間接的調(diào)整鋼管立柱的高度，調(diào)整過程更加平穩(wěn)，精度更高。拆卸的時候縮短千斤頂，由于千斤頂?shù)拇嬖冢s短千斤頂即可卸掉扁擔(dān)梁兩段的支撐，使得各部件拆卸變得更加容易。

進一步，所述定位螺桿分上下兩層，每層所述定位螺桿數(shù)量為6-10根，定位螺桿上設(shè)有刻度，所述定位螺桿的外端設(shè)有手搖桿，所述定位螺桿上設(shè)有定位螺母，該定位螺母抵靠至所述地表臨時固定鋼架的外壁。第一層定位螺桿起樁端水平向精準(zhǔn)定位和固定作用，第二層定位螺桿起鋼管立柱樁定位后的再加固作用。

進一步，所述吊裝孔由一對螺紋鋼筋彎制成圓形后與鋼管立柱樁端焊接而成，制作難度更低，更節(jié)省材料和重量。

進一步，所述地下氣囊定位系統(tǒng)包括定位氣囊、氣泵、氣管管線、氣閥和氣壓表，所述定位氣囊分布于鋼管立柱的外圍，所述定位氣囊掛設(shè)于所述鋼管立柱外側(cè)壁的掛鉤，所述定位氣囊通過所述氣管管線連通至所述氣泵，所述氣閥和所述氣壓表設(shè)置于所述氣管管線，所述定位氣囊通過充放氣的體積脹縮調(diào)整鋼管立柱的樁身相對定位，通過控制定位氣囊的膨脹度，進而控制鋼管立柱與樁孔側(cè)壁的間距，最終實現(xiàn)對鋼管立柱的樁身的定位。所述氣閥為三通球氣閥，可控制氣囊充和放氣。