一种格构柱的垂直度控制装置及垂直度控制方法与流程

1.本申请涉及土木工程地下空间施工领域，尤其涉及一种格构柱的垂直度控制装置及垂直度控制方法。


背景技术：

2.地坪施工时的立柱桩一般采用钢筋笼加上顶部钢格构柱构成组合式立柱。这种组合式立柱桩广泛应用于格构式塔吊的桩基施工，或者作为地下室竖向临时承载的有效方法。在格构式塔吊施工时，如果桩基中格构柱垂直度不能精确的保证，会造成从格构柱上接长塔节时的累计误差越来越大，造成塔吊歪斜。而在逆作法地下室施工时，作为逆作板主要承重构件，主梁从格构柱穿过，钢筋需要从格构柱空隙穿越达到设计构造承载要求，如果垂直度不能很精确的保证，格构柱偏移过大，截面偏移至逆作板主梁两侧，钢筋将无法正常穿越格构柱，给施工带来不便。而现有技术所采用的方法大都是对垂直度的控制精度不高，不能实现精确定位，且不能对钢格构柱的插入标高进行控制。
3.申请内容
4.本申请提供一种格构柱垂直度控制装置及垂直度控制方法，能够提升格构柱的垂直度的控制精度。
5.第一方面，本申请的实施例提供了一种格构柱的垂直度控制装置，包括导向架和第一位置调节件。导向架具有轴线呈竖直延伸的容置口。第一位置调节件的数量为至少四个，各第一位置调节件环绕容置口的轴线，各第一位置调节件可沿容置口的径向运动地安装于导向架，各第一位置调节件的靠近的容置口的一端均具有滚珠，滚珠可随相抵触的格构柱向下运动而旋转地安装于第一位置调节件。
6.在其中一些实施例中，第一位置调节件的数量为八个，每两个第一位置调节件与格构柱的同一侧相抵触。
7.在其中一些实施例中，垂直度控制装置包括第二位置调节件，第二位置调节件的数量为至少四个，各第二位置调节件环绕容置口的轴线，各第二位置调节件可沿容置口的径向运动地安装于导向架。
8.在其中一些实施例中，各第二位置调节件与各第一位置调节件位于同一水平面。
9.在其中一些实施例中，各第二位置调节件的调节精度大于各第一位置调节件的调节精度。
10.在其中一些实施例中，第二位置调节件的数量为四个，各位置调节件分别与位于格构柱的同一侧的两个第一位置调节件的中间位置对应设置。
11.在其中一些实施例中，垂直度控制装置包括垂直度调节件，垂直度调节件的数量为至少四个，各垂直度调节件环绕容置口的轴线，各垂直度调节件可伸缩，各垂直度调节件的伸缩方向与竖直方向共面且成角度，各垂直度调节件在伸缩方向上的上端与格构柱可绕平行于滚珠的旋转轴线的转动轴线转动地连接，下端与导向架可绕平行于滚珠的旋转轴线的转动轴线转动地连接。
12.在其中一些实施例中，垂直度调节件的数量为四个，各垂直度调节件分别与位于格构柱的同一侧的两个第一位置调节件的中间位置对应设置。
13.第二方面，本申请的实施例提供了一种格构柱的垂直度控制方法，包括如下步骤：提供格构柱，与垂直度测量仪连接的测斜管。将测斜管连接于格构柱。提供上述任一实施例中的垂直度控制装置。将垂直度控制装置的导向架置于孔口砼自然地坪且调平。将具有测斜管的格构柱吊放于已调平的导向架的容置口中。使位于容置口中的格构柱垂直。采用垂直度控制装置的第一位置调节件对垂直的格构柱进行定位。继续吊放已定位的格构柱且实时监控垂直度测量仪。判断继续吊放的格构柱的垂直度是否满足要求，若否，则停止吊放格构柱且采用第一位置调节件对格构柱进行调整，直至格构柱的垂直度满足要求；若是，则继续吊放格构柱，直至格构柱吊放到位。
14.在其中一些实施例中，使位于容置口中的格构柱垂直包括：采用垂直度控制装置的第二位置调节件和垂直度调节件对位于容置口中的格构柱进行调整，使格构柱垂直，然后将第二位置调节件和垂直度调节件与格构柱分离。
15.根据本申请的实施例提供的一种格构柱的垂直度控制装置，垂直度控制装置包括导向架和第一位置调节件。导向架具有轴线呈竖直延伸的容置口。第一位置调节件的数量为至少四个，各第一位置调节件环绕容置口的轴线，各第一位置调节件可沿容置口的径向运动地安装于导向架，各第一位置调节件的靠近的容置口的一端均具有滚珠，滚珠可随相抵触的格构柱向下运动而旋转地安装于第一位置调节件。本申请的格构柱的垂直度控制装置提升了格构柱的垂直度的控制精度。此外，本申请的垂直度控制装置构造简单，节约材料，成本低廉，能适应多种规格尺寸的格构柱的垂直度调整控制，精度高，兼容性强，易于安装及拆除，可以多次周转使用。
附图说明
16.为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本申请实施例中垂直度控制装置在第一角度的结构示意图；
18.图2为本申请实施例中垂直度控制装置在第二角度的结构示意图。
具体实施方式
19.为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
20.参阅图1
‑
2，本申请的实施例提供了一种格构柱2的垂直度控制装置1，包括导向架10和第一位置调节件20。
21.导向架10具有轴线呈竖直延伸的容置口11。导向架10安装至孔口砼自然地坪4上时，容置口11与格构柱2的安装位置上下对应，使得格构柱2安装时经过容置口11，实现对格构柱2的初步限位。容置口11可以为方形。此时，容置口11的内周壁的截面形状与格构柱2的
外周壁的截面形状对应，便于控制格构柱2的垂直度。导向架10可以为十字形。此时，容置口11可以位于十字形的中间位置。导向架10可以由垂直的两个矩形框架构成。此时容置口11可以位于两个矩形框架的重叠处。两个矩形框架可以上下设置。
22.第一位置调节件20的数量为至少四个，各第一位置调节件20环绕容置口11的轴线，各第一位置调节件20可沿容置口11的径向运动地安装于导向架10上。通过调节第一位置调节件20，实现对格构柱2的进一步限位。
23.各第一位置调节件20的靠近的容置口11的一端均具有滚珠30，滚珠30可随相抵触的格构柱2向下运动而旋转地安装于第一位置调节件20上，以减小了第一位置调节件20与格构柱2之间的摩擦力，二者的相对位置更稳定。
24.第一位置调节件20的数量可以为八个，每两个第一位置调节件20可以与格构柱2的同一侧相抵触。可选地，方形容置口11的每个边沿处均分别具有两个第一位置调节件20。
25.各第一位置调节件20可以均包括位置调节螺栓21，位置调节螺栓21螺纹安装于导向架10上。此时，通过旋转位置调节螺栓21，使得位置调节螺栓21沿容置口11的径向运动，并靠近或远离位于容置口11中的导向架10。各位置调节螺栓21可以经两个第一螺母22锁紧固定在导向架10上。
26.垂直度控制装置1可以还包括第二位置调节件40，第二位置调节件40的数量为至少四个，各第二位置调节件40环绕容置口11的轴线，各第二位置调节件40可沿容置口11的径向运动地安装于导向架10上。各第二位置调节件40与各第一位置调节件20可以位于同一水平面，也可以位于不同水平面。第二位置调节件40的调节精度可以大于第一位置调节件20的调节精度，使得第二位置调节件40用于粗调，第一位置调节件20用于精调。
27.第二位置调节件40的数量可以为四个，各位置调节件分别与位于格构柱2的同一侧的两个第一位置调节件20的中间位置对应设置。可选地，方形容置口11的每个边沿处均分别具有一个第二位置调节件40，且第二位置调节件40位于两个第一位置调节件20的中间位置。
28.各第二位置调节件40可以均包括位置调节螺杆41，各位置调节螺杆41螺纹安装于导向架10上。为使得第二位置调节件40的调节精度大于第一位置调节件20的调节精度，位置调节螺杆41的螺纹规格大于位置调节螺栓21的螺纹规格。此时，通过旋转位置调节螺杆41，使得位置调节螺杆41沿容置口11的径向运动，并靠近或远离位于容置口11中的导向架10。各位置调节螺杆41可以经两个第二螺母42锁紧固定在导向架10上。
29.垂直度控制装置1可以还包括垂直度调节件50，垂直度调节件50的数量为至少四个，各垂直度调节件50环绕容置口11的轴线，各垂直度调节件50可伸缩，各垂直度调节件50的伸缩方向与竖直方向共面且成角度，各垂直度调节件50在伸缩方向上的上端与格构柱2可绕平行于滚珠30的旋转轴线的转动轴线转动地连接，下端与导向架10可绕平行于滚珠30的旋转轴线的转动轴线转动地连接。
30.各垂直度调节件50在伸缩方向上的上端可以经销钉与格构柱2连接，下端也可以经销钉与导向架10连接。此时，垂直度控制装置1还包括位于格构柱2和导向架10上的销钉耳60。
31.垂直度调节件50的数量可以为四个，各垂直度调节件50可以分别与位于格构柱2的同一侧的两个第一位置调节件20的中间位置对应设置。可选地，各垂直度调节件50与对
应的第二位置调节件40位于同一竖直面。
32.各垂直度调节件50可以均包括套筒和芯体，套筒的内周壁和芯体的外周壁均具有螺纹，套筒旋转安装至芯体的外部，使得通过令套筒或芯体相对旋转，使得垂直度调节件50伸缩。各垂直度调节件50中，套筒的数量可以两个，两个套筒分别旋转安装至芯体的两端。
33.垂直度控制装置1可以还包括连接件70和限位螺栓80，连接件70安装于格构柱2上，限位螺栓80的轴线呈竖直延伸，限位螺栓80螺纹安装于连接件70上。限位螺栓80的长度较长，通过连接件70和限位螺栓80对格构柱2设计顶标高进行定位。连接件70可以包括第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件分别位于限位螺栓8的两端处。连接件70和限位螺栓80可以为四组，各组分别位于格构柱2的四个面上。
34.垂直度控制装置1可以还包括调平螺栓90，调平螺栓90的数量为至少四个，各调平螺栓90环绕容置口11的轴线，各调平螺栓90的轴线呈竖直延伸，各调平螺栓90螺纹安装于导向架10上。通过调节前后左右八个调平螺栓90进行导架的调平与格构柱2标高的控制。各调平螺栓90可以经两个调平螺母锁紧固定在导向架10上。调平螺栓90可以与预制铁片6连接。调平螺栓90的数量可以为八个，各调平螺栓90螺纹安装于导向架10的八个角上。
35.格构柱2上具有吊环100。吊环100的数量可以为四个，可以分别位于格构柱2的顶部的四个角。
36.本申请的实施例还提供了一种格构柱2的垂直度控制方法，包括如下步骤：
37.步骤(1)提供格构柱2，与垂直度测量仪连接的测斜管3。
38.步骤(2)将测斜管3连接于格构柱2。
39.步骤(3)提供上述任一实施例中的垂直度控制装置1。
40.步骤(4)将垂直度控制装置1的导向架10置于孔口砼自然地坪4且调平。
41.步骤(5)将具有测斜管3的格构柱2吊放于已调平的导向架10的容置口11中。
42.步骤(6)使位于容置口11中的格构柱2垂直。
43.步骤(7)采用垂直度控制装置1的第一位置调节件20对垂直的格构柱2进行定位。
44.步骤(8)继续吊放已定位的格构柱2且实时监控垂直度测量仪。
45.步骤(9)判断继续吊放的格构柱2的垂直度是否满足要求，若否，则停止吊放格构柱2且采用第一位置调节件20对格构柱2进行调整，直至格构柱2的垂直度满足要求；若是，则继续吊放格构柱2，直至格构柱2吊放到位。
46.步骤(6)中，使位于容置口11中的格构柱2垂直可以包括：采用垂直度控制装置1的第二位置调节件40和垂直度调节件50对位于容置口11中的格构柱2进行调整，使格构柱2垂直，然后将第二位置调节件40和垂直度调节件50与格构柱2分离。在上述过程中，可以实时监控垂直度测量仪，保证格构柱2的垂直度的精度要求。
47.步骤(1)中，测斜管3的安装方式可以为：通过沿格构柱2一角安装平行于格构柱2的测斜管3。
48.格构柱2的施工方法可以包括如下步骤：
49.1、先进行灌注桩护筒5埋设，首次成孔后进行二次成孔并一次清孔；
50.2、吊放钢筋笼并进行超声测管安装。
51.3、格构柱2运至现场进行验收合格，在格构柱2上预留吊环，销钉耳60，连接件70。
52.4、垂直度控制装置1按图纸进行场外加工，采用两根槽钢对拼形成相互垂直的两
根矩形框架，并通过双面焊接牢固，得到导向架10，将导向架10放置在预埋铁片6上，并采用仪器调平搁置在孔口砼自然地坪4上。
53.5、将测斜管3置于格构柱2一角且平行于格构柱2后与格构柱2绑扎牢固，并与外部垂直度测量仪相连，以保证格构柱2的垂直度的精度要求。采用汽车吊或履带吊勾住格构柱2吊环将格构柱2和测斜管3整体放入导向架10中。
54.6、第二位置调节件40与格构柱2上预先加工的螺孔相连，通过水平调节确定对格构柱2进行初步定位。
55.7、通过第一位置调节件10进行格构柱2的微调标高定位和固定。
56.8、通过销钉将垂直度调节件50与导向架10相连，定位完成后，通过垂直度调节件50对格构柱2的垂直度进行调整。
57.9、调整垂直度达到设计要求后，拆除第二位置调节件40及垂直度调节件50，由于位于第一位置调节件10上的滚珠30与格构柱2表面的紧密接触，使格构柱2在第一位置调节件10的限位作用下下滑吊放至井内正确的位置，通过在格构柱2上的连接件70和限位螺栓80对格构柱2设计顶标高进行定位。
58.10、通过外部垂直度测量仪的全程监控，如果吊放过程中产生微量偏差，通过停止吊装，调节第一位置调节件10来进行误差消除，使得格构柱2在吊放过程中满足垂直度的要求。
59.11、灌注平台安装，下导管及二次清孔。
60.12、进行自密实混凝土灌注施工，在混凝土浇捣完成强度达到70％后将限位螺栓80拆除，井口设施拆除，导向架10、第二位置调节件40、垂直度控制件等移至下一个桩位周转使用。
61.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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申请和简化描述，而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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
62.以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。