一种灌注桩钢筋笼施工装置及施工方法

摘要

本发明公开了一种灌注桩钢筋笼施工装置及施工方法，其中，灌注桩钢筋笼施工装置包括护筒，沿所述的护筒的内周壁间隔设置有多组可横向转动的弧形合页，每组所述的弧形合页的固定页与所述的护筒的内周壁贴合，每组所述的弧形合页的活动页装设有一组可上下移动的定位机构，所述的定位机构用于连接钢筋笼。本发明施工装置结构简单，制作成本低，易于施工操作，该装置可重复使用，应用于不同场地、不同位置、不同设计标高的钢筋笼的施工；本发明施工方法操作简便，施工效率高。通过采用本发明，可有效解决钢筋笼保护层厚度不均匀、浇筑混凝土过程中钢筋笼上浮等问题，大幅提高成桩质量，满足不同场地、不同位置、不同设计标高的钢筋笼的施工需要。

权利要求

1.一种灌注桩钢筋笼施工装置，其特征在于，包括护筒，沿所述的护筒的内周壁间隔设置有多组弧形合页，每组所述的弧形合页的固定页与所述的护筒的内周壁贴合，每组所述的弧形合页的活动页装设有一组定位机构，所述的定位机构用于连接钢筋笼；每组所述的定位机构包括钢棒和开缝钢管，所述的钢棒竖直插设于所述的开缝钢管，所述的钢棒可上下移动，所述的钢棒的表面设置有刻度线，所述的钢棒上固定有卡扣，所述的卡扣的开口朝向所述的钢棒的径向外侧，所述的卡扣的开口的高度大于钢筋笼的单根箍筋的高度，所述的钢棒上螺纹连接有螺母，所述的螺母位于所述的卡扣的上侧，所述的螺母的外径大于所述的开缝钢管的内径，所述的开缝钢管竖直固定于对应的一组弧形合页的活动页，沿所述的开缝钢管的轴向设置有缺口，所述的缺口朝向所述的护筒的轴向内侧，所述的缺口的宽度大于所述的卡扣的宽度；每组所述的弧形合页包括上下间隔设置的多副弧形合页，每副所述的弧形合页的活动页固定有一根所述的开缝钢管，固定在每组所述的弧形合页上的多根开缝钢管内同时竖直插设有一根所述的钢棒；每副所述的弧形合页包括两片铰接的弧形钢片，两片所述的弧形钢片的弧度与所述的护筒的内周壁的弧度一致，其中一片所述的弧形钢片作为固定页固定于所述的护筒的内周壁，另一片所述的弧形钢片作为活动页与一根所述的开缝钢管固定，所述的活动页可横向转动。

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，每副所述的弧形合页为90度弧形合页，其两片所述的弧形钢片的最大展开角度为90度。

3.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，沿所述的护筒的内周壁间隔设置有三组弧形合页。

4.利用权利要求1‑3中任一项所述的施工装置实施的灌注桩钢筋笼施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定桩位后，推动多根钢棒，使多组弧形合页闭合，从而多组定位机构紧靠护筒的内周壁，给旋挖机的钻头留出开挖空间，再将灌注桩钢筋笼施工装置吊装放置在桩位所在地面，使护筒的中心线与桩位中心重合，然后对护筒施压，将灌注桩钢筋笼施工装置压入土体，之后旋挖机的钻头自护筒内侧的土体开始钻孔开挖；

(2)开挖完成后，将多根钢棒推至多组弧形合页完全打开，调整多根钢棒，使多根钢棒的卡扣位于同一水平面并分别搁置在护筒内最上部的开缝钢管的顶端，为钢筋笼保护层预留空间，然后下放钢筋笼；

(3)当下放钢筋笼至其顶部箍筋到达多个卡扣的位置时，分别转动多根钢棒，使多个卡扣分别卡住顶部箍筋，通过多个卡扣使多根钢棒与钢筋笼连接，然后继续下放钢筋笼，多根钢棒随钢筋笼向下移动，同时多个卡扣分别沿多个缺口向下移动；

(4)通过多根钢棒表面的刻度线确定钢筋笼是否下放到设计标高，当钢筋笼下放至设计标高时，将每根钢棒上的螺母旋转至与对应的护筒内最上部的开缝钢管相抵，通过多个螺母锁定钢筋笼的位置；

(5)向钢筋笼内浇筑混凝土，浇筑过程中，通过观察多根钢棒及多个螺母，确定钢筋笼是否发生上浮，若钢筋笼发生上浮，则压下多根钢棒，直至混凝土浇筑完成；

(6)混凝土浇筑完成后，分别转动多根钢棒，使多个卡扣分别脱离顶部箍筋，再推动多根钢棒，使多组弧形合页闭合后，拔出护筒，使灌注桩钢筋笼施工装置与土体脱离。

说明书

一种灌注桩钢筋笼施工装置及施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及灌注桩施工技术领域，具体是一种灌注桩钢筋笼施工装置及施工方法。

背景技术

[0002] 灌注桩桩基施工过程中，需要控制钢筋笼保护层的厚度并防止钢筋笼上浮。为了控制钢筋笼的保护层厚度，通常采用在钢筋笼上捆绑垫块或在护筒内侧架设限位装置等方
法，操作繁琐，每打一根桩需要绑扎一次垫块或者架设一次限位装置。捆绑垫块常常无法绑
扎到位，其效果难以保证，而且在浇筑混凝土过程中，垫块可能会被挤压入钢筋笼，从而无
法保证钢筋笼保护层的厚度。限位装置安装在护筒内侧，用于控制钢筋笼位置。但该装置需
在成孔完成后安装在护筒上，每成孔一次需要安装一次，比较繁琐，同时该装置无法防止钢
筋笼上浮的发生。在浇筑混凝土时，钢筋笼可能会发生上浮，影响成桩质量。为了防止钢筋
笼上浮，可以采用控制混凝土坍落度、增加吊筋直径与数量等方法，但是这些方法工序繁
杂，而且效果无法完全保证。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种灌注桩钢筋笼施工装置及施工方法，可有效解决钢筋笼保护层厚度不均匀、浇筑混凝土过程中钢筋笼上浮
等问题，大幅提高成桩质量，满足不同场地、不同位置、不同设计标高的钢筋笼的施工需要。

[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种灌注桩钢筋笼施工装置，包括护筒，沿所述的护筒的内周壁间隔设置有多组可横向转动的弧形合页，每组所述的弧形
合页的固定页与所述的护筒的内周壁贴合，每组所述的弧形合页的活动页装设有一组可上
下移动的定位机构，所述的定位机构用于连接钢筋笼。

[0005] 作为优选，每组所述的定位机构包括钢棒和开缝钢管，所述的钢棒竖直插设于所述的开缝钢管，所述的钢棒的表面设置有刻度线，所述的钢棒上固定有卡扣，所述的卡扣的
开口朝向所述的钢棒的径向外侧，所述的卡扣的开口的高度大于钢筋笼的单根箍筋的高
度，所述的钢棒上螺纹连接有螺母，所述的螺母位于所述的卡扣的上侧，所述的螺母的外径
大于所述的开缝钢管的内径，所述的开缝钢管竖直固定于对应的一组弧形合页的活动页，
沿所述的开缝钢管的轴向设置有缺口，所述的缺口朝向所述的护筒的轴向内侧，所述的缺
口的宽度大于所述的卡扣的宽度。

[0006] 进一步地，每组所述的弧形合页包括上下间隔设置的多副弧形合页，每副所述的弧形合页的活动页固定有一根所述的开缝钢管，固定在每组所述的弧形合页上的多根开缝
钢管内同时竖直插设有一根所述的钢棒。

[0007] 作为优选，每副所述的弧形合页包括两片铰接的弧形钢片，两片所述的弧形钢片的弧度与所述的护筒的内周壁的弧度一致，其中一片所述的弧形钢片作为固定页固定于所
述的护筒的内周壁，另一片所述的弧形钢片作为活动页与一根所述的开缝钢管固定。

[0008] 进一步地，每副所述的弧形合页为90度弧形合页，其两片所述的弧形钢片的最大展开角度为90度。

[0009] 具体地，沿所述的护筒的内周壁间隔设置有三组可横向转动的弧形合页，每组所述的弧形合页包括上下间隔设置的两副弧形合页。

[0010] 利用上述施工装置实施的灌注桩钢筋笼施工方法，包括以下步骤：

[0011] (1)确定桩位后，推动多根钢棒，使多组弧形合页闭合，从而多组定位机构紧靠护筒的内周壁，给旋挖机的钻头留出开挖空间，再将灌注桩钢筋笼施工装置吊装放置在桩位
所在地面，使护筒的中心线与桩位中心重合，然后对护筒施压，将灌注桩钢筋笼施工装置压
入土体，之后旋挖机的钻头自护筒内侧的土体开始钻孔开挖；

[0012] (2)开挖完成后，将多根钢棒推至多组弧形合页完全打开，调整多根钢棒，使多根钢棒的卡扣位于同一水平面并分别搁置在护筒内最上部的开缝钢管的顶端，为钢筋笼保护
层预留空间，然后下放钢筋笼；

[0013] (3)当下放钢筋笼至其顶部箍筋到达多个卡扣的位置时，分别转动多根钢棒，使多个卡扣分别卡住顶部箍筋，通过多个卡扣使多根钢棒与钢筋笼连接，然后继续下放钢筋笼，
多根钢棒随钢筋笼向下移动，同时多个卡扣分别沿多个缺口向下移动；

[0014] (4)通过多根钢棒表面的刻度线确定钢筋笼是否下放到设计标高，当钢筋笼下放至设计标高时，将每根钢棒上的螺母旋转至与对应的护筒内最上部的开缝钢管相抵，通过
多个螺母锁定钢筋笼的位置；

[0015] (5)向钢筋笼内浇筑混凝土，浇筑过程中，通过观察多根钢棒及多个螺母，确定钢筋笼是否发生上浮，若钢筋笼发生上浮，则压下多根钢棒，直至混凝土浇筑完成；

[0016] (6)混凝土浇筑完成后，分别转动多根钢棒，使多个卡扣分别脱离顶部箍筋，再推动多根钢棒，使多组弧形合页闭合后，拔出护筒，使灌注桩钢筋笼施工装置与土体脱离。

[0017] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明灌注桩钢筋笼施工装置及施工方法

[0018] 一、本发明灌注桩钢筋笼施工装置结构简单，制作成本低，易于施工操作，该装置可重复使用，应用于不同场地、不同位置、不同设计标高的钢筋笼的施工；

[0019] 二、本发明灌注桩钢筋笼施工方法，操作简便，施工效率高；成孔时，通过推动多根钢棒，使多组弧形合页闭合，将多组定位机构紧靠护筒的内周壁，给旋挖机的钻头留出开挖
空间，防止打桩过程中定位机构触碰旋挖机的钻头；下放钢筋笼前，只需通过推动钢棒，就
能将钢筋笼保护层的厚度留出；通过多个卡扣卡住顶部箍筋，即将多根钢棒与钢筋笼连接；
浇筑混凝土过程中，可以直观的观测钢筋笼的上浮情况，通过控制多根钢棒即可调节钢筋
笼的位置，防止钢筋笼上浮；浇筑完成后，只需转动多根钢棒，使多个卡扣分别脱离顶部箍
筋，即可将护筒拔出，使灌注桩钢筋笼施工装置与土体脱离；

[0020] 三、通过采用本发明，可有效解决钢筋笼保护层厚度不均匀、浇筑混凝土过程中钢筋笼上浮等问题，大幅提高成桩质量，满足不同场地、不同位置、不同设计标高的钢筋笼的
施工需要。

附图说明

[0021] 图1为实施例中单根钢棒的正视图；

[0022] 图2为实施例中每副弧形合页闭合时的俯视图；

[0023] 图3为实施例中每副弧形合页完全打开时的俯视图；

[0024] 图4为实施例中施工装置压入土体后的状态示意图，图4中多组弧形合页完全打开；

[0025] 图5为钻孔开挖前，多组弧形合页闭合时的施工装置的俯视放大图(此时多组弧形合页闭合)；

[0026] 图6为钢筋笼下放至多个卡扣的位置前，施工装置的状态示意图(此时多组弧形合页完全打开)；

[0027] 图7为图6所示状态下，施工装置的俯视放大图；

[0028] 图8为多个卡扣分别卡住顶部箍筋时，施工装置的状态示意图；

[0029] 图9为图8所示状态下，施工装置的俯视放大图；

[0030] 图10为钢筋笼下放至设计标高并被多个螺母锁定位置时，施工装置的状态示意。

具体实施方式

[0031] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

[0032] 实施例1：一种灌注桩钢筋笼施工装置，如图所示，包括护筒1，沿护筒1的内周壁间隔设置有三组可横向转动的弧形合页，每组弧形合页的固定页21与护筒1的内周壁贴合，每
组弧形合页的活动页22装设有一组可上下移动的定位机构，定位机构用于连接钢筋笼4；每
组定位机构包括钢棒31和开缝钢管32，钢棒31竖直插设于开缝钢管32，如图1所示，钢棒31
的表面设置有刻度线30，钢棒31上固定有卡扣33，卡扣33的开口34朝向钢棒31的径向外侧，
卡扣33的开口34的高度大于钢筋笼4的单根箍筋的高度，钢棒31上螺纹连接有螺母35，螺母
35位于卡扣33的上侧，螺母35的外径大于开缝钢管32的内径，开缝钢管32竖直固定于对应
的一组弧形合页的活动页，沿开缝钢管32的轴向设置有缺口36，缺口36朝向护筒1的轴向内
侧，缺口36的宽度大于卡扣33的宽度。

[0033] 实施例1中，每组弧形合页包括上下间隔设置的两副弧形合页20，如图2和图3所示，每副弧形合页20包括两片铰接的弧形钢片，两片弧形钢片的弧度与护筒1的内周壁的弧
度一致，其中一片弧形钢片作为固定页21固定于护筒1的内周壁，另一片弧形钢片作为活动
页22与一根开缝钢管32固定。本实施例中，每副弧形合页20为90度弧形合页，其两片弧形钢
片的最大展开角度为90度。

[0034] 实施例1中，每副弧形合页20的活动页22固定有一根开缝钢管32，固定在每组弧形合页上的多根开缝钢管32内同时竖直插设有一根钢棒31。

[0035] 实施例2：利用实施例1的施工装置实施的灌注桩钢筋笼施工方法，包括以下步骤：

[0036] (1)确定桩位后，推动多根钢棒31，使多组弧形合页闭合，从而多组定位机构紧靠护筒1的内周壁，给旋挖机的钻头(图中未示出)留出开挖空间，再将灌注桩钢筋笼施工装置
吊装放置在桩位所在地面，使护筒1的中心线与桩位中心重合，然后对护筒1施压，将灌注桩
钢筋笼施工装置压入土体5，之后保持多组弧形合页闭合(如图5所示)，旋挖机的钻头自护
筒1内侧的土体开始钻孔开挖；

[0037] (2)开挖完成后，将多根钢棒31推至多组弧形合页完全打开，调整多根钢棒31，使多根钢棒31的卡扣33位于同一水平面并分别搁置在护筒1内最上部的开缝钢管32的顶端，
为钢筋笼保护层预留空间，然后下放钢筋笼4；

[0038] (3)钢筋笼4下放至多个卡扣33的位置前，施工装置的状态示意图如图6和图7所示；当下放钢筋笼4至其顶部箍筋41到达多个卡扣33的位置时，分别转动多根钢棒31，使多
个卡扣33分别卡住顶部箍筋41，通过多个卡扣33使多根钢棒31与钢筋笼4连接，此时施工装
置的状态示意图如图8和图9所示；然后继续下放钢筋笼4，多根钢棒31随钢筋笼4向下移动，
同时多个卡扣33分别沿多个缺口36向下移动；

[0039] (4)通过多根钢棒31表面的刻度线30确定钢筋笼4是否下放到设计标高，当钢筋笼4下放至设计标高时，将每根钢棒31上的螺母35旋转至与对应的护筒1内最上部的开缝钢管
32相抵，通过多个螺母35锁定钢筋笼4的位置，此时施工装置的状态示意图如图10所示；

[0040] (5)向钢筋笼4内浇筑混凝土，浇筑过程中，通过观察多根钢棒31及多个螺母35，确定钢筋笼4是否发生上浮，若钢筋笼4发生上浮，则压下多根钢棒31，直至混凝土浇筑完成；

[0041] (6)混凝土浇筑完成后，分别转动多根钢棒31，使多个卡扣33分别脱离顶部箍筋41，再推动多根钢棒31，使多组弧形合页闭合后，拔出护筒1，使灌注桩钢筋笼施工装置与土
体脱离。