本發(fā)明涉及地下工程建設(shè)施工領(lǐng)域，具體涉及一種蓋挖逆作法鋼管柱定位裝置及制作方法。

背景技術(shù)：

蓋挖逆作法是由地面向下開(kāi)挖至一定深度后，將頂部封閉，其余的下部工程在封閉的頂板下進(jìn)行施工，即自上而下逐層開(kāi)挖并建造主體結(jié)構(gòu)直至底板。通常是先在地表面向下做基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和中間樁柱，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用地下連續(xù)墻或帷幕樁，中間支撐多利用主體結(jié)構(gòu)本身的中間立柱以降低工程造價(jià)。隨后即可開(kāi)挖表層土體至主體結(jié)構(gòu)頂板地面標(biāo)高，利用未開(kāi)挖的土體作為土模澆筑頂板。頂板可以作為一道強(qiáng)有力的橫撐，以防止圍護(hù)結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形，待回填土后將道路復(fù)原，恢復(fù)交通。

隨著城市和城市軌道交通的飛速發(fā)展，越來(lái)越多的地鐵車站修建于交通繁忙、建筑物密集、地下管線縱橫交錯(cuò)的城市繁華地區(qū)和交通繁忙地段。由于蓋挖逆作法對(duì)地面交通干擾少、有利于環(huán)境保護(hù)，已成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外在交通繁忙的市中心區(qū)修建地鐵車站采取的一種有效方法。

蓋挖逆作法施工中，主要用鋼管樁來(lái)承受施工階段和使用階段豎向荷載，對(duì)鋼管柱的精度以及垂直度控制都提出了相當(dāng)高的要求，鋼管柱施工定位也成為蓋挖逆作法工程施工中的重難點(diǎn)之一?，F(xiàn)有技術(shù)中鋼管柱定位施工多采用HPE工法以及鋼套管護(hù)壁定位法。

HPE工法超過(guò)一定深度后定位精度無(wú)法保證，且造價(jià)高，樁基混凝土初凝后無(wú)法插入定位，工程事故風(fēng)險(xiǎn)高。

鋼套管護(hù)壁定位法是在鋼套管的保護(hù)下，人工入孔清除孔內(nèi)護(hù)壁泥漿后，在抗拔樁混凝土上安裝錐形定位器，再將鋼管柱吊放至孔內(nèi)，通過(guò)錐形定位器的自動(dòng)導(dǎo)向功能，精確完成鋼管柱的下部定位。但在安裝錐形定位器前需要經(jīng)過(guò)以下工序：埋設(shè)鋼套管(防止抽泥漿后坍孔)、抽排泥漿、人工入孔破樁頭以及人工入孔安裝錐形定位器。該工法施工時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)工期影響較大；同時(shí)，當(dāng)鋼套管很長(zhǎng)時(shí)，在施工完成后拔出鋼套管的難度大，導(dǎo)致鋼套管重復(fù)利用率低，從而使施工成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于：針對(duì)在蓋挖逆作法鋼管柱定位施工中，采用鋼套管護(hù)壁定位法存在工序多導(dǎo)致施工周期長(zhǎng)，鋼套管拔出難度大導(dǎo)致施工成本高的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種蓋挖逆作法鋼管柱定位裝置及制作方法，通過(guò)在鋼管柱上安裝該定位裝置后，無(wú)需使用鋼套管護(hù)壁、無(wú)需在安裝定位器前進(jìn)行抽排泥漿、無(wú)需人工進(jìn)行地下深孔破除樁頭，有效解決了傳統(tǒng)鋼管柱定位法工序多、成本高的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種蓋挖逆作法鋼管柱定位裝置，包括傳動(dòng)裝置、制動(dòng)裝置和支撐裝置；所述支撐裝置包括支撐板和軸承，所述軸承外圈與支撐板板面固定相連；所述傳動(dòng)裝置包括與鋼管柱固定相連的螺紋套，所述螺紋套內(nèi)配設(shè)有螺桿，所述螺桿一端沿鋼管柱徑向延伸至鋼管柱內(nèi)，另一端與軸承內(nèi)圈固定相連。

由于該定位裝置的螺紋套與鋼管柱固定相連，在人工進(jìn)入鋼管柱內(nèi)旋轉(zhuǎn)螺桿時(shí)，螺桿移動(dòng)帶動(dòng)支撐板向外擴(kuò)張后撐在抗拔樁孔壁上提供水平反力，使鋼管柱的中心位置發(fā)生移動(dòng)，從而調(diào)整鋼管柱垂直度，使用該裝置后，無(wú)需使用鋼套管護(hù)壁、無(wú)需在安裝定位器前抽排泥漿、無(wú)需進(jìn)行地下深孔破除樁頭，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中的鋼套管護(hù)壁定位法所存在的工序多、成本高的問(wèn)題，該定位裝置操作簡(jiǎn)單、安全性高，有效縮短了鋼管柱施工工期，大大降低了工程成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述定位裝置在使用時(shí)，四個(gè)為一組，沿圓周方向均布于鋼管柱的下部。通過(guò)采用四個(gè)定位裝置沿圓周方向均布于鋼管柱的下部，這樣可以在十字方向上快速調(diào)節(jié)鋼管柱的中心位置，從而提升鋼管柱的垂直度。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述支撐板為與抗拔樁孔壁相適應(yīng)的弧形板。采用這樣的設(shè)計(jì)，可以使支撐板與抗拔樁孔壁更好地接觸，支撐板受力更均勻，減小支撐板受力后的形變。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述定位裝置還設(shè)有用于防止支撐板旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)裝置，其包括至少一根制動(dòng)桿和至少一塊制動(dòng)板，所述制動(dòng)板套設(shè)于螺紋套外并與螺紋套固定相連，所述制動(dòng)桿穿過(guò)制動(dòng)板后與支撐板固定相連。采用這樣的設(shè)計(jì)可以防止在吊放鋼管柱的時(shí)候，避免支撐板出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，從而使支撐板的圓弧面始終與抗拔樁孔壁的弧面相對(duì)應(yīng)，確保在使用時(shí)二者更好的接觸，使支撐板受力更均勻，減小支撐板受力后的變形。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述支撐板上設(shè)有多個(gè)肋板，所有肋板沿支撐板的弧長(zhǎng)方向分布。采用這樣的設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步減小支撐板在受力后的形變。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述螺桿伸入鋼管柱內(nèi)的端部設(shè)有用于擰緊工具夾持的夾持平面。通過(guò)在螺桿端部設(shè)置夾持平面，便于人工進(jìn)入鋼管柱內(nèi)使用工具旋轉(zhuǎn)螺桿，從而調(diào)整鋼管柱的中心位置。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述螺紋套分為兩段，呈同軸間隔分布并通過(guò)配設(shè)于螺紋套外的套管相連。采用這樣的設(shè)計(jì)，可以不用加工一根很長(zhǎng)的螺紋套，從而降低螺紋套加工工藝難度，即降低制造成本。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述螺紋套內(nèi)填充有潤(rùn)滑脂。通過(guò)在螺紋套內(nèi)填充潤(rùn)滑脂，可以降低螺紋副的摩擦使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)更加輕松，同時(shí)也可以對(duì)螺紋起到密封作用，防止異物進(jìn)入鋼管柱內(nèi)。

一種蓋挖逆作法鋼管柱定位裝置的制作方法，包括以下幾個(gè)步驟：

a、組裝傳動(dòng)裝置：將螺桿擰入螺紋套內(nèi)；

b、組裝支撐裝置：將軸承外圈與支撐板焊接，軸承內(nèi)圈與螺桿焊接；

c、組裝制動(dòng)裝置：將制動(dòng)板套在螺紋套外并焊接，將制動(dòng)桿穿過(guò)制動(dòng)板后與支撐板焊接；

d、確認(rèn)安裝位置：經(jīng)過(guò)鋼管柱抗浮計(jì)算，確定鋼管柱定位裝置安裝位置，并在鋼管柱外壁上標(biāo)記出定位裝置安裝位置的中心點(diǎn)；

e、開(kāi)孔：根據(jù)標(biāo)記的中心點(diǎn)畫(huà)出與螺紋套外徑相適配的圓，沿畫(huà)線開(kāi)孔；

f、安裝定位裝置：將定位裝置插入開(kāi)孔內(nèi)，并將螺紋套與鋼管柱進(jìn)行焊接。

該定位裝置的各部件制造和組裝工藝均較為簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，在鋼管柱上安裝該定位裝置后，采用人工進(jìn)入鋼管柱內(nèi)旋轉(zhuǎn)螺桿，調(diào)整鋼管柱的中心位置，可以使鋼管柱具有較好的垂直度。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

由于該定位裝置的螺紋套與鋼管柱固定相連，在人工進(jìn)入鋼管柱內(nèi)旋轉(zhuǎn)螺桿時(shí)，螺桿移動(dòng)帶動(dòng)支撐板向外擴(kuò)張后撐在抗拔樁孔壁上提供水平反力，使鋼管柱的中心位置發(fā)生移動(dòng)，從而調(diào)整鋼管柱垂直度，使用該裝置后，無(wú)需使用鋼套管護(hù)壁、無(wú)需在安裝定位器前抽排泥漿、無(wú)需進(jìn)行地下深孔破除樁頭，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中的鋼套管護(hù)壁定位法所存在的工序多、成本高的問(wèn)題，該定位裝置操作簡(jiǎn)單、安全性高，有效縮短了鋼管柱施工工期，大大降低了工程成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的蓋挖逆作法鋼管柱定位裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中傳動(dòng)裝置示意圖。

圖3為圖1中制動(dòng)裝置示意圖。

圖4為圖3中制動(dòng)板示意圖。

圖5為圖1中支撐裝置示意圖。

圖中標(biāo)記：1-傳動(dòng)裝置，11-螺紋套，12-套管，13-螺桿，2-制動(dòng)裝置，21-制動(dòng)桿，22-制動(dòng)板，3-支撐裝置，31-支撐板，32-軸承，33-肋板，4-鋼管柱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

本發(fā)明提供一種蓋挖逆作法鋼管柱定位裝置；

如圖1-圖5所示，本實(shí)施例中的蓋挖逆作法鋼管柱定位裝置，包括傳動(dòng)裝置1、制動(dòng)裝置2和支撐裝置3；所述支撐裝置3包括支撐板31和軸承32，所述軸承32外圈與支撐板31板面焊接；所述傳動(dòng)裝置1包括兩個(gè)螺紋套11，呈同軸間隔布置并通過(guò)配設(shè)于螺紋套11外的套管12相連，所述螺紋套11內(nèi)配設(shè)有螺桿13，所述螺桿13一端沿鋼管柱4徑向延伸至鋼管柱4內(nèi)，另一端與軸承32內(nèi)圈焊接；所述制動(dòng)裝置2包括兩根制動(dòng)桿21和三塊制動(dòng)板22，所述制動(dòng)板22套設(shè)于套管12外并與套管12焊接，所述制動(dòng)桿21穿過(guò)制動(dòng)板22后與支撐板31焊接。

由于該定位裝置的螺紋套與鋼管柱固定相連，在人工進(jìn)入鋼管柱內(nèi)旋轉(zhuǎn)螺桿時(shí)，螺桿移動(dòng)帶動(dòng)支撐板向外擴(kuò)張后撐在抗拔樁孔壁上提供水平反力，使鋼管柱的中心位置發(fā)生移動(dòng)，從而調(diào)整鋼管柱垂直度，使用該裝置后，無(wú)需使用鋼套管護(hù)壁、無(wú)需在安裝定位器前抽排泥漿、無(wú)需進(jìn)行地下深孔破除樁頭，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中的鋼套管護(hù)壁定位法所存在的工序多、成本高的問(wèn)題，該定位裝置操作簡(jiǎn)單、安全性高，有效縮短了鋼管柱施工工期，大大降低了工程成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。

本實(shí)施例中，所述定位裝置在使用時(shí)，四個(gè)為一組，沿圓周方向均布于鋼管柱4的下部。通過(guò)采用四個(gè)定位裝置沿圓周方向均布于鋼管柱的下部，這樣可以在十字方向上快速調(diào)節(jié)鋼管柱的中心位置，從而提升鋼管柱的垂直度。

本實(shí)施例中，所述支撐板31為與抗拔樁孔壁相適應(yīng)的弧形板。采用這樣的設(shè)計(jì)，可以使支撐板與抗拔樁孔壁更好地接觸，支撐板受力更均勻，減小支撐板受力后的形變。

本實(shí)施例中，所述支撐板31上設(shè)有兩塊肋板33，所述肋板33沿支撐板31的弧長(zhǎng)方向分布于軸承32兩側(cè)。采用這樣的設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步減小支撐板在受力后的形變。

本實(shí)施例中，所述螺桿13伸入鋼管柱4內(nèi)的端部設(shè)有用于擰緊工具夾持的夾持平面，可以在螺桿端部外圓上加工出四個(gè)對(duì)稱的平面。通過(guò)在螺桿端部設(shè)置夾持平面，便于人工進(jìn)入鋼管柱內(nèi)旋轉(zhuǎn)螺桿，從而調(diào)整鋼管柱的中心位置。

本實(shí)施例中，所述螺紋套11內(nèi)填充有潤(rùn)滑脂。通過(guò)在螺紋套內(nèi)填充潤(rùn)滑脂，可以降低螺紋副的摩擦使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)更加輕松，同時(shí)也可以對(duì)螺紋起到密封作用，防止異物進(jìn)入鋼管柱內(nèi)。

實(shí)施例2

本發(fā)明提供一種蓋挖逆作法鋼管柱定位裝置的制作方法；包括以下幾個(gè)步驟：

a、組裝傳動(dòng)裝置：將兩段螺紋套11通過(guò)套管12焊接相連后，將螺桿13擰入螺紋套11內(nèi)；

b、組裝支撐裝置：將軸承32外圈焊接于支撐板31板面中心，軸承32內(nèi)圈與螺桿13焊接；

c、組裝制動(dòng)裝置：將三塊制動(dòng)板22間隔套在套管12外并焊接，將制動(dòng)桿21穿過(guò)制動(dòng)板22后與支撐板31焊接；

d、確認(rèn)安裝位置：經(jīng)過(guò)鋼管柱抗浮計(jì)算，確定鋼管柱定位裝置安裝位置，并在鋼管柱4外壁上標(biāo)記出定位裝置安裝位置的中心點(diǎn)；

e、開(kāi)孔：根據(jù)標(biāo)記的中心點(diǎn)畫(huà)出與螺紋套11外徑相適配的圓，沿畫(huà)線開(kāi)孔；

f、安裝定位裝置：將組裝好的定位裝置有螺桿一端插入開(kāi)孔內(nèi)，并將定位裝置與鋼管柱4焊接牢固。

該定位裝置的各部件制造和組裝工藝均較為簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，在鋼管柱上安裝該定位裝置后，采用人工進(jìn)入鋼管柱內(nèi)旋轉(zhuǎn)螺桿，調(diào)整鋼管柱的中心位置，可以使鋼管柱具有較好的垂直度。

具體地，將鋼管柱進(jìn)行鋼板封底，預(yù)澆一定方量的混凝土抗浮并提供定位人員的站立點(diǎn)，在柱內(nèi)混凝土頂面上方1.5m處鋼管柱外側(cè)安裝4個(gè)定位裝置，定位裝置螺桿伸入鋼管柱內(nèi)300mm。通過(guò)人工進(jìn)入鋼管柱內(nèi)旋轉(zhuǎn)螺桿，帶動(dòng)支撐板往抗拔樁孔壁方向移動(dòng)后撐在孔壁上提供水平反力，以達(dá)到調(diào)整鋼管柱下部定位的目的。鋼管柱初次定位在鋼筋籠下放后實(shí)施，定位完成后通過(guò)鋼管柱外側(cè)下放導(dǎo)管澆筑抗拔樁混凝土，并在靠近鋼管柱底部位置的抗拔樁混凝土初凝前人工進(jìn)入鋼管柱內(nèi)復(fù)核定位，等強(qiáng)后進(jìn)行鋼管柱內(nèi)剩余混凝土的澆筑，完成鋼管柱的施工。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。