CN111535242A - 钢管桩桩帽水上吊底装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管桩桩帽水上吊底装置包括：平衡架，其包括四个平衡梁、四个卡柱、加强底盘、多个吊筋；吊底机构，其包括四个吊底件，一个吊底件对应一个卡柱，所述吊底件包括固定柱、环挡件、滑套、一对支撑块、一对磁力吸盘；定位框，其环绕所述钢管桩设置且不接触所述钢管桩，所述定位框设有四个定位孔。本发明还公开了一种钢管桩桩帽水上吊底装置的施工方法。本发明的平横架与吊底机构可在陆地上预先组装成整体，施工速度快，工作效率高，提升桩帽的质量，延长使用寿命。

Description

钢管桩桩帽水上吊底装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及水上码头桩帽实施领域，具体是一种钢管桩桩帽水上吊底装置及其施工方法。

背景技术

水上施工时，很多码头采用高桩梁板形式，前桩台桩多采用钢管桩，钢管桩的桩帽采用现浇钢筋混凝土，其作用是为了是桩头免遭破坏且对钢管桩本身的垂直度进行调节，使其能够更好地固定于持力层。现有技术中通常采用兜襻吊底工艺、悬吊底模工艺、钢抱箍吊底工艺。然而，兜襻吊底工艺在浇筑混凝土时，兜襻弯折处容易变形，造成桩帽倾斜，且兜襻难以完全去除，影响桩帽质量；悬吊底模工艺使桩帽钢筋在架梁处必须断开，影响强度；钢抱箍吊底工艺会破坏钢管桩表面防腐防裂层，导致及防腐防裂效果变差，造成钢管桩的锈蚀。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种钢管桩桩帽水上吊底装置及其施工方法，本发明的平横架与吊底机构可在陆地上预先组装成整体，施工速度快，工作效率高，提升桩帽的质量，延长使用寿命。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种钢管桩桩帽水上吊底装置，包括：

平衡架，其包括四个平衡梁、四个卡柱、加强底盘、多个吊筋，四个平衡梁为一体成型的十字形结构且水平设置，一个卡柱竖直向下设置在一个平衡梁上，所述卡柱的周向开设一对容纳槽，一对容纳槽关于所述卡柱的轴线对称设置且槽口相背，一对容纳槽内分别设置一对弹锁，所述弹锁包括一端设置在容纳槽内并沿容纳槽轴向设置的弹簧、与弹簧的另一端固接的直角梯形弹块，所述加强底盘水平固设在四个平衡梁的十字交叉的正下方，多个吊筋的一端焊接于一点并位于四个平衡梁的十字交叉的正上方、另一端分别焊接在四个平衡梁上或所述加强底盘上；

吊底机构，其包括四个吊底件，一个吊底件对应一个卡柱，所述吊底件包括固定柱、环挡件、滑套、一对支撑块、一对磁力吸盘，所述固定柱竖直设置，其包括位于上方的中空的立方柱和位于下方的实心圆柱，所述立方柱上开设同轴设置的一对通孔，所述通孔靠近所述立方柱的顶端设置，所述圆柱的外壁设有螺纹，所述立方柱的水平截面的对角线长度小于所述圆柱的直径，所述环挡件位于在所述立方柱的下端，所述环挡件由围绕所述立方柱间隔水平设置多个铁片构成，所述滑套滑动套设在所述立方柱上并位于所述环挡板的上方，一对支撑块关于所述滑套对称设置，一对磁力吸盘分别设置在一对支撑块上并沿竖直方向伸出于所述滑套，其中，所述环挡板与所述立方柱的顶端的距离小于所述滑套的高度的两倍，所述立方柱的高度小于所述卡柱的高度，且所述立方柱的顶端与所述卡柱的顶端之间的距离小于所述滑套的高度；

定位框，其环绕所述钢管桩设置且不接触所述钢管桩，所述定位框设有四个定位孔；

其中，所述平衡架的四个卡柱分别***所述吊底机构的四个吊底件的立方柱内，所述直角梯形弹块水平伸入所述通孔，四个吊底件的圆柱***四个定位孔后通过螺母固设，所述定位框上方由下至上依次铺设木方、木板、多层板，所述多层板的上表面与所述环挡板的下表面接触。

优选的是，每个平衡梁均为其中一个侧面水平设置的三棱柱结构。

优选的是，每个铁片均为长方形结构，其长边与所述立方柱的外壁焊接，宽边为5-10mm。

优选的是，所述定位框包括竖直同轴套设的内筒和外筒、以及连接内筒和外筒的钢筋网，所述内筒的上边缘和下边缘均朝向其轴线水平翻折，所述外筒的上边缘和下边缘均远离其轴线水平翻折，所述钢筋网上开设所述定位孔，所述内筒的内侧和所述外筒的外侧均环设木块，且木块水平厚度均大于所述内筒和所述外筒的翻折宽度。

优选的是，所述立方柱与所述圆柱的长度比为1:3。

本发明还提供一种钢管桩桩帽水上吊底装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、将滑套由上至下套设在立方柱上并与环挡件接触，将平衡架的四个卡柱分别***吊底机构的四个吊底件的立方柱内，通过设置在卡柱上的一对弹锁的直角梯形弹块水平伸入通孔，使卡柱与立方柱连接，完成吊底机构与平衡架的组装；

步骤二、将定位框设置在钢管桩外周，起吊装置通过吊筋将步骤一组装好的吊底机构与平衡架移动，使四个吊底件的圆柱分别***定位框的四个定位孔内，并通过螺母从圆柱的下端固定，完成吊底机构、平衡架、定位框的组装，形成支撑***；

步骤三、在支撑***的定位框上方由下至上依次铺设木方、木板、多层板，并调整螺母在圆柱上的位置使多层板的上表面与环挡件的下表面接触，形成桩帽吊底模板；

步骤四、将四个吊底件的滑套与所在的立方柱分离，控制滑套向上滑动，当滑套上滑使设置在卡柱上的一对弹锁的直角梯形弹块从通孔缩回，滑套继续上滑至一对磁力吸盘吸附在四个平衡梁的下表面；

步骤五、在桩帽吊底模板上进行钢筋混凝土浇筑，完成水上桩帽吊底。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明的平衡架与吊底机构可在陆地上预先组装成整体，再将整体吊装至钢管桩，施工速度快，工作效率高。本发明的平衡架为十字结构，四个平衡梁的端部下方设置卡柱，平衡架的正下方设置了加强底盘、正上方设置吊筋，形成了立体的骨架，后续保留至桩帽体内，与浇筑的混凝土形成一体，增强了桩帽的抗应变能力，提升桩帽的质量，延长使用寿命。本发明通过滑套以及磁力吸盘的设置，可快速解除吊底件与平衡架的连接，同时拆除固定柱，便于重复利用，加快施工进度。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一个技术方案的整体结构示意图；

图2为本发明的其中一个技术方案的所述平衡架结构示意图；

图3为本发明的其中一个技术方案的所述吊底机构的部分结构示意图；

图4为本发明的其中一个技术方案的所述卡柱的结构示意图；

图5为本发明的其中一个技术方案的所述定位框的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“轴向”、“径向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-5所示，本发明提供了一种钢管桩10桩帽水上吊底装置，包括：

平衡架，其包括四个平衡梁11、四个卡柱12、加强底盘13、多个吊筋14，四个平衡梁11为一体成型的十字形结构且水平设置，一个卡柱12竖直向下设置在一个平衡梁11上，所述卡柱12的周向开设一对容纳槽15，一对容纳槽15关于所述卡柱12的轴线对称设置且槽口相背，一对容纳槽15内分别设置一对弹锁，所述弹锁包括一端设置在容纳槽15内并沿容纳槽15轴向设置的弹簧16、与弹簧16的另一端固接的直角梯形弹块17，所述加强底盘13水平固设在四个平衡梁11的十字交叉的正下方，多个吊筋14的一端焊接于一点并位于四个平衡梁11的十字交叉的正上方、另一端分别焊接在四个平衡梁11上或所述加强底盘13上；

吊底机构，其包括四个吊底件，一个吊底件对应一个卡柱12，所述吊底件包括固定柱、环挡件22、滑套23、一对支撑块24、一对磁力吸盘25，所述固定柱竖直设置，其包括位于上方的中空的立方柱211和位于下方的实心圆柱212，所述立方柱211上开设同轴设置的一对通孔200，所述通孔200靠近所述立方柱211的顶端设置，所述圆柱212的外壁设有螺纹，所述立方柱211的水平截面的对角线长度小于所述圆柱212的直径，所述环挡件22位于在所述立方柱211的下端，所述环挡件22由围绕所述立方柱211间隔水平设置多个铁片构成，所述滑套23滑动套设在所述立方柱211上并位于所述环挡板的上方，一对支撑块24关于所述滑套23对称设置，一对磁力吸盘25分别设置在一对支撑块24上并沿竖直方向伸出于所述滑套23，其中，所述环挡板与所述立方柱211的顶端的距离小于所述滑套23的高度的两倍，所述立方柱211的高度小于所述卡柱12的高度，且所述立方柱211的顶端与所述卡柱12的顶端之间的距离小于所述滑套23的高度；

定位框3，其环绕所述钢管桩10设置且不接触所述钢管桩10，所述定位框3设有四个定位孔34；

其中，所述平衡架的四个卡柱12分别***所述吊底机构的四个吊底件的立方柱211内，所述直角梯形弹块17水平伸入所述通孔200，四个吊底件的圆柱212***四个定位孔34后通过螺母7固设，所述定位框3上方由下至上依次铺设木方4、木板5、多层板6，所述多层板6的上表面与所述环挡板的下表面接触。

本发明在施工时，先将滑套23套设在立方柱211上，再将平衡架的四个卡柱12分别对应***四个吊底件的立方柱211内，通过弹锁的直角梯形弹块17在弹簧16的弹力的推动下伸出通孔200，直角梯形弹块17的斜面向下倾斜且伸出于通孔200的部分始终不会超出斜面，实现卡柱12与立方柱211的连接，完成吊底机构与平衡架的组装；将定位框3设置在钢管桩10外周，起吊装置通过吊筋14将步骤一组装好的吊底机构与平衡架移动，使四个吊底件的圆柱212分别***定位框3的四个定位孔34内，并通过螺母7从圆柱212的下端固定，完成吊底机构、平衡架、定位框3的组装，形成支撑***；在支撑***的定位框3上方由下至上依次铺设木方4、木板5、多层板6，并调整螺母7在圆柱212上的位置使多层板6的上表面与环挡件22的下表面接触，形成桩帽吊底模板；将四个吊底件的滑套23与所在的立方柱211分离，控制滑套23向上滑动，当滑套23上滑使设置在在卡柱12上的一对弹锁的直角梯形弹块17从通孔200缩回，滑套23继续上滑至一对磁力吸盘25吸附在四个平衡梁11的下表面，此时，滑套23与立方柱211没有连接关系，但是滑套23仍然覆盖立方柱211的上端部分以及通孔200，当此后在桩帽吊底模板上进行钢筋混凝土浇筑以完成水上桩帽吊底时，滑套23可保护浇筑的钢筋混凝土不会从通孔200塞入立方柱211内，利于立方柱211的重复利用。拆除桩帽吊底模板时，通过拧下圆柱212的螺母7，用力旋出固定柱，同时环挡件22的铁片在旋出的外力作用下朝向弯折，便于固定柱从下方抽出。

本发明的平横架与吊底机构可在陆地上预先组装成整体，再将整体吊装至钢管桩10，施工速度快，工作效率高。本发明用于吊底的固定柱可快速拆除，便于重复利用。本发明的平衡架为十字结构且设置了加强底盘13和吊筋14，后续均保留至桩帽体内，与浇筑的混凝土形成一体，改善桩帽与钢管桩10间受力，增强了桩帽的抗应变能力，提升桩帽的质量，延长使用寿命。本发明通过滑套23以及磁力吸盘25的设置，可快速解除吊底件与平衡架的连接，加快施工进度。

在另一技术方案中，每个平衡梁11均为其中一个侧面水平设置的三棱柱结构，利于平衡架处于水平。

在另一技术方案中，每个铁片均为长方形结构，其长边与所述立方柱211的外壁焊接，宽边为5-10mm，便于实现变形以利于拆除固定柱。

在另一技术方案中，所述定位框3包括竖直同轴套设的内筒31和外筒32、以及连接内筒31和外筒32的钢筋网33，所述内筒31的上边缘和下边缘均朝向其轴线水平翻折，所述外筒32的上边缘和下边缘均远离其轴线水平翻折，所述钢筋网33上开设所述定位孔34，所述内筒31的内侧和所述外筒32的外侧均环设木块35，且木块35水平厚度均大于所述内筒31和所述外筒32的翻折宽度，确保定位框3在施工时不会刮伤钢管桩10外壁的防腐涂层，同时为浇筑桩帽的吊底模板提供稳定的支撑。

在另一技术方案中，所述立方柱211与所述圆柱212的长度比为1:3，固定柱整体结实稳定的优选设置。

本发明还提供一种钢管桩10桩帽水上吊底装置的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、将滑套23由上至下套设在立方柱211上并与环挡件22接触，将平衡架的四个卡柱12分别***吊底机构的四个吊底件的立方柱211内，通过设置在卡柱12上的一对弹锁的直角梯形弹块17水平伸入通孔200，使卡柱12与立方柱211连接，完成吊底机构与平衡架的组装；

步骤二、将定位框3设置在钢管桩10外周，起吊装置通过吊筋14将步骤一组装好的吊底机构与平衡架移动，使四个吊底件的圆柱212分别***定位框3的四个定位孔34内，并通过螺母7从圆柱212的下端固定，完成吊底机构、平衡架、定位框3的组装，形成支撑***；

步骤三、在支撑***的定位框3上方由下至上依次铺设木方4、木板5、多层板6，并调整螺母7在圆柱212上的位置使多层板6的上表面与环挡件22的下表面接触，形成桩帽吊底模板；

步骤四、将四个吊底件的滑套23与所在的立方柱211分离，控制滑套23向上滑动，当滑套23上滑使设置在在卡柱12上的一对弹锁的直角梯形弹块17从通孔200缩回，滑套23继续上滑至一对磁力吸盘25吸附在四个平衡梁11的下表面；

步骤五、在桩帽吊底模板上进行钢筋混凝土浇筑，完成水上桩帽吊底。

本发明的平横架与吊底机构可在陆地上预先组装成整体，再将整体吊装至钢管桩10，施工速度快，工作效率高。。本发明的平衡架为十字结构且设置了加强底盘13和吊筋14，后续均保留至桩帽体内，与浇筑的混凝土形成一体，改善桩帽与钢管桩10间受力，增强了桩帽的抗应变能力，提升桩帽的质量，延长使用寿命。本发明通过滑套23以及磁力吸盘25的设置，可快速解除吊底件与平衡架的连接，加快施工进度，用于吊底的固定柱可快速拆除，便于重复利用。实际施工时，可利用现有的双拼槽钢设置在定位框3的下方，以增强定位框3的稳定性。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.钢管桩桩帽水上吊底装置，其特征在于，包括：

平衡架，其包括四个平衡梁、四个卡柱、加强底盘、多个吊筋，四个平衡梁为一体成型的十字形结构且水平设置，一个卡柱竖直向下设置在一个平衡梁上，所述卡柱的周向开设一对容纳槽，一对容纳槽关于所述卡柱的轴线对称设置且槽口相背，一对容纳槽内分别设置一对弹锁，所述弹锁包括一端设置在容纳槽内并沿容纳槽轴向设置的弹簧、与弹簧的另一端固接的直角梯形弹块，所述加强底盘水平固设在四个平衡梁的十字交叉的正下方，多个吊筋的一端焊接于一点并位于四个平衡梁的十字交叉的正上方、另一端分别焊接在四个平衡梁上或所述加强底盘上；

吊底机构，其包括四个吊底件，一个吊底件对应一个卡柱，所述吊底件包括固定柱、环挡件、滑套、一对支撑块、一对磁力吸盘，所述固定柱竖直设置，其包括位于上方的中空的立方柱和位于下方的实心圆柱，所述立方柱上开设同轴设置的一对通孔，所述通孔靠近所述立方柱的顶端设置，所述圆柱的外壁设有螺纹，所述立方柱的水平截面的对角线长度小于所述圆柱的直径，所述环挡件位于在所述立方柱的下端，所述环挡件由围绕所述立方柱间隔水平设置多个铁片构成，所述滑套滑动套设在所述立方柱上并位于所述环挡板的上方，一对支撑块关于所述滑套对称设置，一对磁力吸盘分别设置在一对支撑块上并沿竖直方向伸出于所述滑套，其中，所述环挡板与所述立方柱的顶端的距离小于所述滑套的高度的两倍，所述立方柱的高度小于所述卡柱的高度，且所述立方柱的顶端与所述卡柱的顶端之间的距离小于所述滑套的高度；

定位框，其环绕所述钢管桩设置且不接触所述钢管桩，所述定位框设有四个定位孔；

其中，所述平衡架的四个卡柱分别***所述吊底机构的四个吊底件的立方柱内，所述直角梯形弹块水平伸入所述通孔，四个吊底件的圆柱***四个定位孔后通过螺母固设，所述定位框上方由下至上依次铺设木方、木板、多层板，所述多层板的上表面与所述环挡板的下表面接触。

2.如权利要求1所述的钢管桩桩帽水上吊底装置，其特征在于，每个平衡梁均为其中一个侧面水平设置的三棱柱结构。

3.如权利要求1所述的钢管桩桩帽水上吊底装置，其特征在于，每个铁片均为长方形结构，其长边与所述立方柱的外壁焊接，宽边为5-10mm。

4.如权利要求1所述的钢管桩桩帽水上吊底装置，其特征在于，所述定位框包括竖直同轴套设的内筒和外筒、以及连接内筒和外筒的钢筋网，所述内筒的上边缘和下边缘均朝向其轴线水平翻折，所述外筒的上边缘和下边缘均远离其轴线水平翻折，所述钢筋网上开设所述定位孔，所述内筒的内侧和所述外筒的外侧均环设木块，且木块水平厚度均大于所述内筒和所述外筒的翻折宽度。

5.如权利要求1所述的钢管桩桩帽水上吊底装置，其特征在于，所述立方柱与所述圆柱的长度比为1:3。

6.如权利要求1所述的钢管桩桩帽水上吊底装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将滑套由上至下套设在立方柱上并与环挡件接触，将平衡架的四个卡柱分别***吊底机构的四个吊底件的立方柱内，通过设置在卡柱上的一对弹锁的直角梯形弹块水平伸入通孔，使卡柱与立方柱连接，完成吊底机构与平衡架的组装；

步骤二、将定位框设置在钢管桩外周，起吊装置通过吊筋将步骤一组装好的吊底机构与平衡架移动，使四个吊底件的圆柱分别***定位框的四个定位孔内，并通过螺母从圆柱的下端固定，完成吊底机构、平衡架、定位框的组装，形成支撑***；

步骤三、在支撑***的定位框上方由下至上依次铺设木方、木板、多层板，并调整螺母在圆柱上的位置使多层板的上表面与环挡件的下表面接触，形成桩帽吊底模板；

步骤四、将四个吊底件的滑套与所在的立方柱分离，控制滑套向上滑动，当滑套上滑使设置在卡柱上的一对弹锁的直角梯形弹块从通孔缩回，滑套继续上滑至一对磁力吸盘吸附在四个平衡梁的下表面；

步骤五、在桩帽吊底模板上进行钢筋混凝土浇筑，完成水上桩帽吊底。

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