CN205188949U - 一种灌注桩钢筋笼施工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灌注桩钢筋笼施工装置，其特征在于：所述施工装置包括两个竖向主杆、两个柔性钢索、一个对拉圆环；两个竖向主杆对称穿过对拉圆环的构造圆孔，两个竖向主杆通过下部的端部套筒与钢筋笼上端的连接主筋螺纹连接，通过竖向主杆上端螺纹链接区的上定位螺帽、下定位螺帽与对拉圆环连接；本实用新型可以通过调整竖向主杆的上定位螺帽和下定位螺帽的位置、柔性钢索的长度，对钢筋笼的安放位置进行先后多次调整，保证其空间位置的精确；且可以实现竖向主杆、柔性钢索、对拉圆环的全部回收，杜绝了该环节的材料浪费、减少了开挖工作中的潜在不利因素。

Description

一种灌注桩钢筋笼施工装置

技术领域：

本实用新型涉及土木工程技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种灌注桩钢筋笼施工装置。

背景技术：

由于上部结构传来的荷载逐渐复杂且越来越大，通常采用钢筋混凝土灌注桩对软土地基进行加固。在钢筋混凝土灌注桩施工的过程中，钢筋笼的定位安放是至关重要的一个施工环节，其安放的准确性直接关系到整个桩的施工质量。

实际工程中，有些钢筋混凝土桩的钢筋笼并非全长设置，甚至钢筋笼长度仅设计为桩孔长度的三分之一至二分之一，此时钢筋笼设置在桩孔的靠上部位，施工过程中需要通过吊筋把钢筋笼吊放固定在桩孔内而后灌注混凝土。对于全长配置钢筋笼的混凝土桩，国家规范规定其钢筋笼安放时其竖向主筋必须距离桩孔底面一定距离，以保证底部桩端的混凝土质量，此时施工时仍需要对钢筋笼进行吊放安装。总之，无论是全长配筋还是非全长配筋，施工过程中都需要对钢筋笼进行准确的定位安放工作。传统的做法是采用吊筋，根据钢筋笼的设计空间位置和上端拟固定的位置计算出吊筋的长度；而后将其一端焊接在钢筋笼上，另一端设置挂钩，挂在拟固定位置上。

但是，传统做法中存在以下不足之处：(1)由于上端固定位置不同、钢筋笼安放的空间标高不同，导致各个混凝土桩的吊筋长度不尽相同，需要在精确设计的基础上对每根桩的吊筋逐一加工、明火焊接，安放在桩孔中时必须事前逐一检查，加大了施工现场加工的难度，导致钢筋笼的制作也很难批量进行；(2)吊筋的长度已经由下部焊接点和上部挂钩事先确定，安装现场若出现固定位置标高改变、水平距离改变等问题，原则上必需吊出钢筋笼对其吊筋进行重新加工；(3)由于下端与钢筋笼焊接在一起，混凝土桩施工完毕后吊筋无法收回，造成钢筋材料浪费的同时也给后继的基坑开挖工作带来不利。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种钢筋笼安装精确、且整体装置可回收重复利用的灌注桩钢筋笼施工装置。

为实现以上目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种灌注桩钢筋笼施工装置，在钢筋笼上设有连接主筋，其特征在于：所述施工装置包括两个竖向主杆、两个柔性钢索、一个对拉圆环；

在竖向主杆上端设有螺纹连接区，上定位螺帽、下定位螺帽安装于螺纹连接区，上定位螺帽、下定位螺帽与螺纹连接区螺纹连接，并可在其上旋转；在竖向主杆下端设有端部套筒；

柔性钢索包括下端挂钩、上端挂钩、可调绳索、传力锁环、自锁夹；其中：上端挂钩、传力锁环通过绳索固定连接，下端挂钩通过可调绳索套接于传力锁环上，在可调绳索上安装有自锁夹；

在对拉圆环上对称设有若干排构造圆孔，构造圆孔分别与竖向主杆、柔性钢索的下端挂钩相配合；构造圆孔的直径小于上定位螺帽、下定位螺帽的直径，大于竖向主杆的直径。

优选的设置如下：

所述竖向主杆的端部套筒内部设有螺纹，该螺纹与钢筋笼上端连接主筋的端部螺纹相匹配。

所述端部套筒的内部螺纹长度为10cm。

所述的柔性钢索：其下端挂钩与对拉圆环相匹配用于连接对拉圆环；上端挂钩与场地固定点相匹配用于固定整个施工装置，可调绳索通过传力锁环传递拉力，自锁夹用于控制柔性钢索的长度。

所述对拉圆环的内环直径大于混凝土浇筑导管的直径。

对拉圆环上的构造圆孔对称设置有4排共12个。

构造圆孔的孔心与对拉圆环中心之间的平面距离，等于钢筋笼的连接主筋形心与钢筋笼形心之间的平面距离。

两根竖向主杆对称穿过对拉圆环的构造圆孔，两根竖向主杆通过下部的端部套筒与钢筋笼上端的连接主筋螺纹连接，通过竖向主杆上端螺纹链接区的上定位螺帽、下定位螺帽与对拉圆环连接；连接时上定位螺帽、下定位螺帽分别位于对拉圆环的上侧和下侧。

本实用新型的工作原理如下：

第一步，根据工程设计，确定地面标高、钢筋笼的顶端标高、左侧场地固定端标高、右侧场地固定端标高、左侧场地固定端水平距离、右侧场地固定端水平距离，分别设计对拉圆环标高、柔性钢索的总长度、可调绳索的长度；

第二步，制作钢筋笼，并通过工程吊装机械将其吊放在桩孔内，控制其两个连接主筋的顶部标高高于施工地面0.3m左右；

第三步，将两个竖向主杆通过其下端的端部套筒分别与钢筋笼的两个连接主筋螺纹连接；

第四步，将对拉圆环安装在竖向主杆的上端，上定位螺帽位于对拉圆环的上侧、下定位螺帽位于对拉圆环的下侧，同时将其固定；

第五步，安装柔性钢索，两个下端挂钩分别与对拉圆环的圆孔对称相连，通过可调绳索调整柔性钢索的总长度使其满足第一步中的计算要求，并用传力锁环和自锁夹固定；将两个上端挂钩分别与设计的场地左侧固定端、场地右侧固定端连接；

第六步，将安装了吊筋装置的钢筋笼初步放入已经施工完毕的桩孔内；

第七步，通过调节柔性钢索的长度、上定位螺帽和下定位螺帽的位置，将钢筋笼精确调整至设计标高；

第八步，下放混凝土浇筑用的导管，导管从对拉圆环的内环空间穿过，浇筑灌注桩的混凝土，浇筑完毕后拆除导管；

第九步，放松柔性钢索使竖向主杆、对拉圆环均处于不受拉力的状态；

第十步，分别反向旋转两个竖向主杆的顶端，带动各自端部的端部套筒反转，使竖向主杆与钢筋笼脱离，回收竖向主杆、柔性钢索、对拉圆环。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)使钢筋笼可以在工厂单独批量生产；避免了吊筋的现场明火焊接；

(2)可以通过调整竖向主杆的螺纹连接区、柔性钢索，对钢筋笼的安放位置进行先后多次调整，能够适应现场固定位置改变等情况，保证其空间位置的精确；

(3)实现了吊筋装置的全部回收，杜绝了该环节的钢筋材料浪费、减少了后继开挖工作中的潜在不利因素。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。

附图说明：

图1是本实用新型实施例竖向主杆的结构示意图；

图2是本实用新型实施例对拉圆环的结构示意图；

图3是本实用新型实施例柔性钢索的结构示意图；

图4是本实用新型实施例浇筑混凝土时的结构示意图。

图中标号：1-竖向主杆，11-螺纹链接区，12-上定位螺帽，13-下定位螺帽，14-端部套筒；2-柔性钢索，21-下端挂钩，22-上端挂钩，23-可调绳索，24-传力锁环，25-自锁夹；3-对拉圆环，31-构造圆孔；4-钢筋笼；41-连接主筋；5-导管；H1-地面标高；H2-钢筋笼顶部设计标高；H3-对拉圆环标高；H4-左侧场地固定端标高；H5-右侧场地固定端标高；X1-左侧场地固定端水平距离；X2-右侧场地固定端水平距离。

具体实施方式：

实施例1：

如图1，图2，图3，图4所示，本实施例的一种灌注桩钢筋笼施工装置，包括：两个竖向主杆1、两个柔性钢索2、一个对拉圆环3。

在钢筋笼4的上端设有两个连接主筋41，两个连接主筋41对称布置，保证钢筋笼4垂直安装。

在竖向主杆1上端设有螺纹连接区11，上定位螺帽12、下定位螺帽13安装于螺纹连接区11，上定位螺帽12、下定位螺帽13与螺纹连接区11的螺纹连接，并可在其上旋转。在竖向主杆1下端设有端部套筒14，端部套筒14的内部设有螺纹，端部套筒14内的螺纹与钢筋笼4上连接主筋41的端部螺纹相匹配。本实施例中，端部套筒14的内部螺纹长度10cm。

柔性钢索2包括下端挂钩21、上端挂钩22、可调绳索23、传力锁环24、自锁夹25；其中：下端挂钩21与对拉圆环3相匹配用于连接对拉圆环3；上端挂钩22与桩机附近的场地固定点相匹配用于固定整个施工装置，下端挂钩21、上端挂钩22之间通过传力锁环24连接，本实施例中，上端挂钩22、传力锁环24通过绳索固定连接；下端挂钩21通过可调绳索23套接于传力锁环24上，在可调绳索23上安装有自锁夹25，这样，可调绳索23通过传力锁环24传递拉力、通过自锁夹25控制设定的长度。

本实施例所述柔性钢索的总长度，是指其工作长度，由下端挂钩的工作长度、可调绳索的工作长度、对拉圆环与上端挂钩的工作长度累加计算所得。

所述下端挂钩的工作长度，是指工作时其挂钩顶端内侧距离与其连接的可调绳索端部的长度。优选的，固定为10cm。

所述可调绳索的工作长度，是指工作时该绳索与下端挂钩连接的端点，距离该绳索与对拉圆环连接处的长度。该长度可通过自锁夹控制确定。

所述对拉圆环与上端挂钩的工作长度，是指工作时上端挂钩的顶部内侧距离对拉圆环与柔性绳索连接点的总长度。优选的，该长度为20cm。

对拉圆环3的内环直径大于混凝土浇筑时导管5的直径，导管5能在其内环空间顺利穿过，在对拉圆环3上对称设有4排共12个构造圆孔31，构造圆孔31可供竖向主杆1穿过，也可供柔性钢索2的下端挂钩21相连。另一方面，上述构造圆孔31还可以作为工程机械起吊时的挂钩连接孔。

构造圆孔31的孔心与对拉圆环3中心之间的平面距离，等于连接主筋41的形心与钢筋笼4形心之间的平面距离。

构造圆孔31的直径小于上定位螺帽12、下定位螺帽13的直径，略大于竖向主杆的直径，使竖向主杆1能够螺纹连接在对拉圆环上3。

竖向主杆1通过下部的端部套筒14与钢筋笼4相连接；竖向主杆1对称穿过对拉圆环3的构造圆孔31，通过上端螺纹链接区11的上定位螺帽12、下定位螺帽13与对拉圆环3连接；连接时两个定位螺帽12、13分别位于对拉圆环的上侧和下侧。

本实施例的工作原理如下：

第一步，根据工程设计，确定地面标高H1、钢筋笼4的顶端标高H2、左侧场地固定端标高H4、右侧场地固定端标高H5、左侧场地固定端水平距离X1、右侧场地固定端水平距离X2，分别设计对拉圆环3的标高H3、柔性钢索2的总长度、可调绳索23的长度。

以本实施例为例：某钢筋混凝土灌注桩，仅在上部设置一半桩长的钢筋笼，其它的工程设计参数如下：地面标高H1为±0.00m、钢筋笼4的顶端标高H2为-2.50m、对拉圆环3标高H3为-0.2m、左侧场地固定端标高H4为+0.20m、右侧场地固定端标高H5为+0.60m、左侧场地固定端水平距离X1为0.3m、右侧场地固定端水平距离X2为0.6m；连接主筋41的直径为18mm。根据以下公式计算可得：左侧柔性钢索2的总长度S1为0.5m，右侧柔性钢索2的总长度S2为1.0m。

$S1=\sqrt{{\left(X1\right)}^2+{(H3-H4)}^2}=\sqrt{{0.3}^2+{(-0.2-0.2)}^2}=0.5m$

$S2=\sqrt{{\left(X2\right)}^2+{(H3-H5)}^2}=\sqrt{{0.6}^2+{(-0.2-0.6)}^2}=1.0m$

此时，优选左右两侧下端挂钩的工作长度均为10cm、对拉圆环与上端挂钩的工作长度均为20cm，则可计算左侧可调绳索的长度为0.2m，右侧可调绳索的长度为0.7m。

第二步，制作钢筋笼4，并通过工程吊装机械将其吊放在桩孔内，控制其两个连接主筋41的顶部标高高于施工地面0.30m左右。

第三步，将两个竖向主杆1通过其下端的端部套筒14分别与钢筋笼4的两个连接主筋41螺纹连接。

第四步，将对拉圆环3安装在竖向主杆1的上端，上定位螺帽12位于对拉圆环3的上侧、下定位螺帽13位于对拉圆环3的下侧。

第五步，安装柔性钢索2，两个下端挂钩21分别与对拉圆环3的圆孔31对称相连，通过可调绳索23调整柔性钢索2的总长度使其满足第一步中的计算要求，并用传力锁环24和自锁夹25固定；将两个上端挂钩22分别与设计的左侧场地固定端、场地右侧固定端连接。

第六步，将安装了吊筋装置的钢筋笼4初步放入已经施工完毕的桩孔内。

第七步，通过调整柔性钢索2的长度，以及调整对拉圆环3与上定位螺帽12和下定位螺帽13的位置，将钢筋笼4精确调整至设计标高。

根据第一步的计算结果，钢筋笼4安放时，通过柔性钢索2调整钢筋笼4的空间标高，通过对拉圆环3与上定位螺帽12、下定位螺帽13调整钢筋笼4的垂直度；调整完毕后，对拉圆盘3与上定位螺帽12紧密受压接触，与下定位螺帽13保持一定的间隙空间。该间隙可供竖向主杆1在构造圆孔内31自由旋转，便于拆除。

第八步，下放混凝土浇筑用的导管5，导管5从对拉圆环3的内环空间穿过，浇筑灌注桩的混凝土，浇筑完毕后拆除导管5。

第九步，混凝土浇筑完毕后，放松柔性钢索2使竖向主杆1、对拉圆环3均处于不受拉力的状态。

第十步，分别反向旋转两个竖向主杆1的顶端，带动各自端部的端部套筒14反转，使竖向主杆1与钢筋笼4脱离，回收竖向主杆1、柔性钢索2、对拉圆环3，已备下次使用。

本实用新型在不影响导管安装、不影响混凝土浇筑的情况下，可以顺利完成钢筋笼的吊放工作并且实现施工装置的整体回收，与现有技术相比，具有以下显著优点：

表1、本实用新型与现有技术的效果对照

实施例2：

基本结构和施工工艺同实施例1，区别在于：

若钢筋笼制作完毕放入桩孔后，右侧场地固定端受到破坏，其标高H5由原设计的+0.60m调整为+0.80m、其水平距离X2由原设计的0.60m调整为0.50m，则此时本实用新型只需将右侧柔性钢索2的总长度调整为1.12m即可继续施工；但传统方法原则上必须将钢筋笼吊出，重新对其吊筋进行加长才能继续施工。

$S2=\sqrt{{\left(X2\right)}^2+{(H3-H5)}^2}=\sqrt{{0.5}^2+{(-0.2-0.8)}^2}=1.12m.$

此时，同样优选左右两侧下端挂钩的工作长度均为10cm、对拉圆环与上端挂钩的工作长度均为20cm，则可计算右侧可调绳索的长度为0.82m。

Claims (8)

1.一种灌注桩钢筋笼施工装置，在钢筋笼上设有连接主筋，其特征在于：所述施工装置包括两个竖向主杆、两个柔性钢索、一个对拉圆环；

在竖向主杆上端设有螺纹连接区，上定位螺帽、下定位螺帽安装于螺纹连接区，上定位螺帽、下定位螺帽与螺纹连接区螺纹连接，并可在其上旋转；在竖向主杆下端设有端部套筒；

柔性钢索包括下端挂钩、上端挂钩、可调绳索、传力锁环、自锁夹；其中：上端挂钩、传力锁环通过绳索固定连接，下端挂钩通过可调绳索套接于传力锁环上，在可调绳索上安装有自锁夹；

在对拉圆环上对称设有若干排构造圆孔，构造圆孔分别与竖向主杆、柔性钢索的下端挂钩相配合；构造圆孔的直径小于上定位螺帽、下定位螺帽的直径，大于竖向主杆的直径。

2.根据权利要求1所述的一种灌注桩钢筋笼施工装置，其特征在于：所述竖向主杆的端部套筒内部设有螺纹，该螺纹与钢筋笼上端连接主筋的端部螺纹相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种灌注桩钢筋笼施工装置，其特征在于：所述端部套筒的内部螺纹长度为10cm。

4.根据权利要求1所述的一种灌注桩钢筋笼施工装置，其特征在于：所述的柔性钢索：其下端挂钩与对拉圆环相匹配用于连接对拉圆环；上端挂钩与场地固定点相匹配用于固定整个施工装置，可调绳索通过传力锁环传递拉力，自锁夹用于控制柔性钢索的长度。

5.根据权利要求1所述的一种灌注桩钢筋笼施工装置，其特征在于：所述对拉圆环的内环直径大于混凝土浇筑导管的直径。

6.根据权利要求1所述的一种灌注桩钢筋笼施工装置，其特征在于：对拉圆环上的构造圆孔对称设置有4排共12个。

7.根据权利要求1所述的一种灌注桩钢筋笼施工装置，其特征在于：构造圆孔的孔心与对拉圆环中心之间的平面距离，等于钢筋笼的连接主筋形心与钢筋笼形心之间的平面距离。

8.根据权利要求1所述的一种灌注桩钢筋笼施工装置，其特征在于：两根竖向主杆对称穿过对拉圆环的构造圆孔，两根竖向主杆通过下部的端部套筒与钢筋笼上端的连接主筋螺纹连接，通过竖向主杆上端螺纹链接区的上定位螺帽、下定位螺帽与对拉圆环连接；连接时上定位螺帽、下定位螺帽分别位于对拉圆环的上侧和下侧。