一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置的制作方法

本发明属于咬合桩技术领域，具体涉及一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置。

背景技术：

咬合桩作为一种支护围挡结构，在地铁车站等深基坑围护施工中有着广泛的应用。咬合桩设计分为a、b桩两种型式，其中a桩钢筋笼设置为圆笼，常见的直径有1200mm和1000mm；b桩有两种形式，一种为素桩，一种为钢筋笼混凝土桩，后一种桩钢筋笼设置为扁笼，本发明主要在于解决后一种b桩钢筋笼吊放问题；

咬合桩的施工顺序为：采用套管护壁成孔，先间隔施工b桩，在b桩混凝土初凝前，用液压套管钻机切割b桩部分桩体施工b桩之间的a桩，最终形成a桩与b桩的咬合结构。在b桩施工过程中，由于b桩钢筋笼为方形，自平衡性差尤其在下方过程中。

但是，在现有技术中，容易出现钢筋笼中心与桩中心偏离、钢筋笼偏向桩一侧等问题。钢筋笼偏向桩一侧在砼浇筑时容易造成砼无法完全包裹钢筋笼，保护层厚度不足，另一方面，人工纠偏时，浪费劳动力，增加劳动强度。

为此，我们提出一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置来解决现有技术中存在的问题，使其有利于保证钢筋混凝土结构的保护层厚度，另一方面，相对于人工纠偏，可以节约劳动力，减少劳动强度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置，使其有利于保证钢筋混凝土结构的保护层厚度，另一方面，相对于人工纠偏，可以节约劳动力，减少劳动强度，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置，包括杆体和滑动装置，所述杆体为圆柱杆，且所述杆体的截面上沿轴向开设有三组滑动槽，所述杆体的两端分别设有防滑层，所述杆体中部设有固定套接有挡块，所述滑动装置由轴向滑动轴承组和径向旋转轴承组成，所述轴向滑动轴承组包括环形连接轴和辅助轴承，所述辅助轴承设置有三组，且所述辅助轴承均匀的分布在环形连接轴的截面上，所述径向旋转轴承的截面上沿周向开设有闭合凹槽，且所述径向旋转轴承的中部设置有滑动钢球体，所述径向旋转轴承的内壁上开设有三组凹槽，且所述径向旋转轴承与轴向滑动轴承组通过径向固定螺栓固定连接。

优选的，所述防滑层为橡胶防滑层，且所述防滑层宽度为10mm。

优选的，所述挡块为塑弹性材料制成；

优选的，所述径向固定螺栓的个数为三组，且三组所述径向固定螺栓等距离设置。

优选的，所述辅助轴承的一侧五分之二卡在杆体的滑动槽内部，且所述辅助轴承的另一侧五分之二卡在径向旋转轴承开设的凹槽内部。

优选的，所述滑动装置设置有两组，所述滑动装置包括一个轴向滑动轴承组和一个径向旋转轴承。

优选的，所述滑动槽的内部宽度与凹槽的内部宽度一致，所述辅助轴承的宽度小于滑动槽的内部宽度1-1.5cm，且所述辅助轴承的宽度也小于凹槽的内部宽度1-1.5cm。

优选的，所述辅助轴承的个数设有三组，且三组所述辅助轴承之间的夹角均为六十度。

优选的，三组所述径向固定螺栓之间的夹角均为六十度。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明具有结构简单、操作方便、实用性强等优点，一方面可以解决咬合桩钢筋笼扁笼下放过程中的偏斜问题，能够有效地保障扁笼的中心与桩孔的中心保持高度一致，从而有利于保证钢筋混凝土结构的保护层厚度；另一方面，相对于人工纠偏，应用本发明可以节约劳动力，减少劳动强度。

附图说明

图1为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置整体结构示意图；

图2为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置图1中b-b剖面图；

图3为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置滑动装置整体结构示意图；

图4为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置轴向滑动轴承组整体结构示意图；

图5为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置径向旋转轴承整体结构示意图；

图6为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置杆体截面示意图；

图7为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置图4中c-c剖面图；

图8为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置图2中a-a剖面图；

图9为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置顺时针偏转吊放钢筋示意图；

图10为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置逆时针偏转吊放钢筋示意图；

图11为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置吊放钢筋力学模型结构简图；

图12为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置吊放钢筋整体受力分析图；

图13为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置图10中0点受力分析图；

图14为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置图10中0a点受力分析图；

图15为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置图10中0b点受力分析图；

图16为本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置钢筋笼偏斜示意图。

图中：1防滑层、2杆体、3滑动装置、4挡块、5钢筋笼、6钢丝绳、7桩孔轮廓线、21滑动槽、31闭合凹槽、32滑动钢球体、33凹槽、34辅助轴承、35环形连接轴、36径向固定螺栓、37轴向滑动轴承组、38径向旋转轴承。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请结合图1-8对本发明作进一步论述：一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置，包括杆体2和滑动装置3，所述杆体2为圆柱杆，且所述杆体2的截面上沿轴向开设有三组滑动槽21，所述杆体2的两端分别设有防滑层1，所述杆体2中部设有固定套接有挡块4，所述滑动装置3由轴向滑动轴承组37和径向旋转轴承38组成，所述轴向滑动轴承组37包括环形连接轴35和辅助轴承34，所述辅助轴承34设置有三组，且所述辅助轴承34均匀的分布在环形连接轴35的截面上，所述径向旋转轴承38的截面上沿周向开设有闭合凹槽31，且所述径向旋转轴承38的中部设置有滑动钢球体32，所述径向旋转轴承38的内壁上开设有三组凹槽33，且所述径向旋转轴承38与轴向滑动轴承组37通过径向固定螺栓36固定连接。

进一步的，所述防滑层1为橡胶防滑层，且所述防滑层1宽度为10mm。

进一步的，所述挡块4为塑弹性材料制成；

进一步的，所述径向固定螺栓36的个数为三组，且三组所述径向固定螺栓36等距离设置。

进一步的，所述辅助轴承34的一侧五分之二卡在杆体2的滑动槽21内部，且所述辅助轴承34的另一侧五分之二卡在径向旋转轴承38开设的凹槽33内部。

进一步的，所述滑动装置3设置有两组，所述滑动装置3包括一个轴向滑动轴承组37和一个径向旋转轴承38。

进一步的，所述滑动槽21的内部宽度与凹槽33的内部宽度一致，所述辅助轴承34的宽度小于滑动槽21的内部宽度1-1.5cm，且所述辅助轴承34的宽度也小于凹槽33的内部宽度1-1.5cm。

进一步的，所述辅助轴承34的个数设有三组，且三组所述辅助轴承34之间的夹角均为六十度。

进一步的，三组所述径向固定螺栓36之间的夹角均为六十度。

实施例2

请结合图9-16对本发明作进一步论述，首先，作如下基本假设：

钢筋笼5吊放过程中匀速下降即g=f；

钢筋笼5总重量为g，其余质量可忽略不计；

吊放钢筋笼5外力合力为f；

方向向上为正，下为负；向左为正，右为负；

钢筋笼5总重量g均分在钢丝绳6的两边，即f1y=f2y=g/2；

钢丝绳连接点标记为o、钢丝绳与左侧滑动装置交点标记为0a、钢丝绳与右侧滑动装置交点标记为0b；

钢筋笼5吊放示意图如图9、10所示；力学模型图如图11所示；整体受力分析如图12所示；对0点、0a点、0b点受力分析分别如图13、14、15所示；基于现场实际钢筋笼5下放经验可知，钢筋笼5下放偏斜存在两种主要形式，一种是钢筋笼5顺时针偏斜；另一种是钢筋笼5逆时针偏斜，如图16所示。

1、钢筋笼5顺时针偏斜，本发明放置如图9所示，将本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置横放在钢丝绳6中间，此时右侧钢丝绳6位于右侧径向旋转轴承闭合凹槽31后面，左侧钢丝绳6位于左侧径向旋转轴承闭合凹槽31前面；此时操作工人握住防滑区1，对杆体2施加一对与钢筋笼5自旋转大小相等方向相反方向的扭转力f0，根据力的平衡理论可知，此时钢筋笼5将保持水平方向静止，竖直方向匀速下降，需要强调的是，由于人为施加荷载和钢筋笼5处于不停下降状态，工人很难掌握与之相等的扭转力f0，因此水平方向小幅度的波动是被工程所允许的；随着钢筋笼5的下方，中间挡块4两侧的钢丝绳6与两侧的滑动装置4接触点之间的距离不断的变小，此时滑动装置4将受到钢丝绳6力的作用，直到钢筋笼5下放到指定高程；具体受力分析见图12、13、14、15；

如图12、13所示：

f=g；

f=f1*cosa/2+f2*cosa/2；

f1=f2；

如图14所示：

∑fx=f1x；

∑fy=f1y-g/2=0；

由基本假设知，左侧的滑动装置水平方向受到f1水平分力f1x而向右沿着杆体2上的滑动槽1移动，竖直方向合力为零钢筋笼5保持匀速下降，滑动装置4绕杆体2匀速旋转；

如图15所示：

∑fx=f2x；

∑fy=f2y-g/2=0；

由基本假设知，右侧的滑动装置3水平方向受到f2水平分力f2x而向左沿着杆体2上的滑动槽1移动，竖直方向合力为零钢筋笼5保持匀速下降，右侧滑动装置3绕杆体2匀速旋转。

2、钢筋笼5逆时针偏斜，本发明放置如图10所示，将本发明一种咬合桩扁笼吊放纠偏装置横放在钢丝绳6中间，此时右侧钢丝绳6位于右侧径向旋转轴承闭合凹槽31前面，左侧钢丝绳6位于左侧径向旋转轴承闭合凹槽31后面；此时操作工人握住防滑区1，对杆体2施加一对与钢筋笼5自旋转大小相等方向相反方向的扭转力f0，根据力的平衡理论可知，此时钢筋笼5将保持水平方向静止，竖直方向匀速下降，需要强调的是，由于人为施加荷载和钢筋笼5处于不停下降状态，工人很难掌握与之相等的扭转力f0，因此水平方向小幅度的波动是被工程所允许的；随着钢筋笼5的下方，中间挡块4两侧的钢丝绳6与两侧的滑动装置4接触点之间的距离不断的变小，此时滑动装置4将受到钢丝绳6力的作用，直到钢筋笼5下放到指定高程；具体受力分析见图12、13、14、15；

如图12、13所示：

f=g；

f=f1*cosa/2+f2*cosa/2；

f1=f2；

如图14所示：

∑fx=f1x；

∑fy=f1y-g/2=0；

由基本假设知，左侧的滑动装置3水平方向受到f1水平分力f1x而向右沿着杆体2上的滑动槽1移动，竖直方向合力为零钢筋笼5保持匀速下降，左侧滑动装置3绕杆体2匀速旋转；

如图15所示：

∑fx=f2x；

∑fy=f2y-g/2=0；

由基本假设知，右侧的滑动装置3水平方向受到f2水平分力f2x而向左沿着杆体2上的滑动槽21移动，竖直方向合力为零钢筋笼5保持匀速下降，右侧滑动装置3绕杆体2匀速旋转；

综上所述，本咬合桩扁笼吊放纠偏装置，一方面可以解决咬合桩钢筋笼扁笼下放过程中的偏斜问题，能够有效地保障扁笼的中心与桩孔的中心保持高度一致，从而有利于保证钢筋混凝土结构的保护层厚度；另一方面，相对于人工纠偏，应用本发明可以节约劳动力，减少劳动强度。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。