专利名称：钢格构柱对接安装装置及施工方法
技术领域：
本发明涉及一种钢格构柱定位安装装置及施工方法。
背景技术：
随着建筑科学技术的不断开发应用，为满足加快施工进度、降低工程成本的目的， 逆作法施工得到越来越多的应用，在地下建筑结构采用逆作法的施工中，地下主体结构与基坑围护体系进行结合。在结构中柱板体系未形成之前，需采用钢格构柱作为竖向支撑，同时钢格构柱又可作为基坑围护体系中内支撑的竖向支撑来使用，因此，对钢格构柱的垂直度、水平位置、转角及标高控制精度要求很高。钢格构柱作为结构柱的一部分时要预埋在桩基础中，钢格构柱作为基坑围护体系中内支撑的竖向支撑时也要预埋在临时基础桩中。钢格构柱均位于地面以下一定深度，通常的做法是将钢格构柱直接加长，使其长于设计长度， 利用多余的部分进行钢格构柱的垂直度、水平位置、转角及标高控制，混凝土浇筑完成之后将多余的部分切除。此种做法会造成材料浪费，且不利于钢格构柱定位施工质量控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢格构柱对接安装装置及施工方法，解决将钢格构柱直接加长造成材料浪费且不利于钢格构柱定位施工质量控制的问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种钢格构柱对接安装装置，包括由由四根角钢肢件和间隔围合焊接在四根角钢肢件四周的缀板组成的钢格构柱，所述钢格构柱的上端与活接头连接，活接头的上端与定位器连接；
所述钢格构柱左右两侧最上层的缀板上焊接两个限位牛腿，每个限位牛腿上开有穿孔，穿孔的下面焊接一个螺母；
所述活接头由四根型钢柱件和间隔焊接在四根型钢柱件四周的围合钢件连接为刚性主体，刚性主体的左右侧面为对称结构，左右两侧的围合钢件上均焊接有一排箍筋环，所述刚性主体前后两侧最上层的围合钢件上焊接两个上位牛腿，左右两侧最下层的围合钢件上焊接两个下位牛腿，刚性主体的下端部内侧四面焊接有用于伸入钢格构柱上端部内侧的导向定位板，所述活接头的顶部开有吊装孔，活接头与钢格构柱通过对接螺杆连接，对接螺杆的下端与限位牛腿的螺母连接，对接螺杆的上端穿过下位牛腿上的通孔与延长杆的下端连接，所述延长杆的上部交错设置两排扳手孔，所述延长杆穿过所述箍筋环与定位器连接；
所述定位器由垫板、调整架支座和调整架组成，所述垫板为带中孔的现浇钢筋混凝土板；所述调整架支座为带四个支腿的口字形中空框架，所述调整架支座的两个相对的侧面左右两边各焊接一个支座牛腿，调整架支座两个相对的侧面左右两边各焊接一块下连接钢板，所述调整架支座的每个侧面均焊接限位钢板，限位钢板的下半部分焊接在调整架支座外侧，上半部分伸出调整架支座上表面；所述调整架置于调整架支座上，为钢板焊接的的口字形中空框架，并与调整架支座同尺寸制作，所述调整架每侧面均连有两根水平的水平调节螺杆，水平调节螺杆的内端顶在活接头的侧面，水平调节螺杆的外端有弯曲的手柄，所述调整架的侧面焊接有与支座牛腿上下对应的调整架牛腿，调整架牛腿与支座牛腿之间放置千斤顶，所述调整架的侧面焊接有与下连接钢板上下对应的上连接钢板，上连接钢板与下连接钢板由螺栓连接，所述调整架支座和调整架内部均填充混凝土，所述调整架的上表面与活接头的上位牛腿之间垫有钢梁。所述下位牛腿、上位牛腿和限位牛腿均由两块直角三角形钢侧板和一块方形钢底板焊接而成，所述通孔开在下位牛腿的方形钢底板中部。所述对接螺杆的中部有环形挡肩，所述环形挡肩的直径稍大于延长杆的直径，对接螺杆的上端与延长杆的下端套接。所述活接头的围合钢件是钢板或型钢。所述活接头的底面平整，钢格构柱的顶面平整无毛刺。所述活接头的长度与钢格构柱柱顶标高与地面标高的差值相适应。所述调整架支座的四个支腿的材料是角钢、方钢或槽钢。
所述钢梁的材料是工字钢、槽钢或方钢。钢格构柱对接安装装置的施工方法，施工步骤如下 步骤一、在平整好的基础桩孔位上埋设护筒并安装垫板； 步骤二、钻机就位，在垫板的中孔内向下挖孔；
步骤三、基础桩成孔；
步骤四、在垫板上同心放置调整架支座，将调整架放置在调整架支座上，由限位钢板水平限位，将螺栓穿过连接螺栓孔把上连接钢板和下连接钢板连接好，通过千斤顶调整调整架顶面至水平，并达到设计标高要求；
步骤五、在垫板的中孔内下放灌注桩钢筋笼；
步骤六、在钢筋笼内安装钢格构柱，钢格构柱放置到中孔口部后临时固定； 步骤七、起吊相应长度的活接头与钢格构柱进行安装，将对接螺杆穿过活接头的箍筋环并旋入钢格构柱顶部的螺母内并上紧，保证活接头与钢格构柱紧密连接，轴线一致； 步骤七、下放活接头和钢格构柱，活接头顶部至接近调整架顶面附近位置； 步骤八、用水平调节螺杆调整活接头的转角及坐标；
步骤九、符合设计要求后，在调整架的上表面与活接头的上位牛腿之间安装钢梁，下放活接头固定；
步骤十、安装完毕后采用线垂复核活接头的垂直度，间接检测钢格构柱垂直度； 步骤十一、在孔内安装混凝土浇筑导管，进行二次清孔，然后进行浇筑混凝土至设计标
尚；
步骤十二、水下混凝土养护72小时后，千斤顶卸压，将对接螺杆通过延长杆拧开，拆除活接头及定位器，进行下一循环施工。与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果
一、可精确进行钢格构柱垂直度、水平位置、转角及标高的调整定位，垂直度可达到 1/500，水平位置误差控制在士50mm，转角误差控制在< 1°，标高误差控制在士50mm，满足设计要求。二、构造简单，可以循环利用，节约了钢材，降低了造价。
三、施工操作简便，保证了工期及施工质量。
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。图1是本发明装置活接头的结构示意图。图2是本发明装置活接头与钢格构柱装配示意图。图3是本发明装置的安装定位侧视示意图。图4是图3的A向俯视示意图。附图标记1 一活接头、1. 1 一型钢柱件、1. 2 一围合钢件、2 —垫板、3 —调整架支座、4 一调整架、5 —螺杆、6 —环形挡肩、7 —延长杆、8 —箍筋环、9 一扳手孔、10 —上位牛腿、11 一螺母、12—限位牛腿、13 —导向定位板、14 一下位牛腿、15 —通孔、16 —钢梁、17 — 限位钢板、18 —支座牛腿、19 一千斤顶、20 —连接螺栓孔、21 —水平调节螺杆、22 —水平调节螺杆螺栓、23 —钢格构柱、23. 1 一角钢肢件、23. 2 一缀板、24 —吊装孔、25 —中孔、26 — 上连接钢板、27 —下连接钢板、28 —支腿。
具体实施例方式实施例参见图1-4所示，
一种钢格构柱对接安装装置，包括由由四根角钢肢件23. 1和间隔围合焊接在四根角钢肢件四周的缀板23. 2组成的钢格构柱23，所述钢格构柱23的上端与活接头1连接，活接头1的上端与定位器连接；
所述钢格构柱23左右两侧最上层的缀板上焊接两个限位牛腿12，每个限位牛腿上开有穿孔，穿孔的下面焊接一个螺母11。所述活接头1由四根型钢柱件1. 1和间隔焊接在四根型钢柱件四周的围合钢件 1. 2连接为刚性主体，刚性主体的左右侧面为对称结构，左右两侧的围合钢件上均焊接有一排箍筋环8，所述刚性主体前后两侧最上层的围合钢件上焊接两个上位牛腿10，左右两侧最下层的围合钢件上焊接两个下位牛腿14，刚性主体的下端部内侧四面焊接有用于伸入钢格构柱23上端部内侧的导向定位板13，所述活接头1的顶部开有吊装孔M，活接头1与钢格构柱23通过对接螺杆5连接，对接螺杆5的下端与限位牛腿的螺母11连接，对接螺杆5 的上端穿过下位牛腿14上的通孔15与延长杆7的下端连接，所述延长杆7的上部交错设置两排扳手孔9，所述延长杆7穿过所述箍筋环8与定位器连接。所述定位器由垫板2、调整架支座3和调整架4组成，所述垫板2为带中孔25的现浇钢筋混凝土板；所述调整架支座3为带四个支腿观的口字形中空框架，所述调整架支座3的两个相对的侧面左右两边各焊接一个支座牛腿18，调整架支座3两个相对的侧面左右两边各焊接一块下连接钢板27，所述调整架支座3的每个侧面均焊接限位钢板17，限位钢板17的下半部分焊接在调整架支座3外侧，上半部分伸出调整架支座3上表面；所述调整架4置于调整架支座3上，为钢板焊接的的口字形中空框架，并与调整架支座3同尺寸制作，所述调整架4每侧面均连有两根水平的水平调节螺杆21，水平调节螺杆21的内端顶在活接头的侧面，水平调节螺杆21的外端有弯曲的手柄，所述调整架的侧面焊接有与支座牛腿18上下对应的调整架牛腿四，调整架牛腿四与支座牛腿18之间放置千斤顶19，所述调整架的侧面焊接有与下连接钢板27上下对应的上连接钢板沈，上连接钢板沈与下连接钢板27由螺栓连接，所述调整架支座3和调整架4内部均填充混凝土，所述调整架4的上表面与活接头1的上位牛腿10之间垫有钢梁16。所述下位牛腿14、上位牛腿10和限位牛腿12均由两块直角三角形钢侧板和一块方形钢底板焊接而成，所述通孔15开在下位牛腿14的方形钢底板中部。所述对接螺杆5的中部有环形挡肩6，所述环形挡肩6的直径稍大于延长杆7的直径，对接螺杆5的上端与延长杆7的下端套接。本实施例活接头1的围合钢件1. 2是钢板。所述活接头1的底面平整，钢格构柱23的顶面平整无毛刺。所述活接头1的长度与钢格构柱柱顶标高与地面标高的差值相适应。本实施例调整架支座3的四个支腿洲的材料是角钢。
本实施例钢梁16的材料是工字钢。这种钢格构柱对接安装装置的施工方法，施工步骤如下 步骤一、在平整好的基础桩孔位上埋设护筒并安装垫板2。步骤二、钻机就位，在垫板2的中孔内向下挖孔。步骤三、基础桩成孔。步骤四、在垫板2上同心放置调整架支座3，将调整架4放置在调整架支座3上，由限位钢板17水平限位，将螺栓穿过连接螺栓孔20把上连接钢板沈和下连接钢板27连接好，通过千斤顶19调整调整架4顶面至水平，并达到设计标高要求。步骤五、在垫板的中孔内下放灌注桩钢筋笼。步骤六、在钢筋笼内安装钢格构柱23，钢格构柱23放置到中孔口部后临时固定。步骤七、起吊相应长度的活接头1与钢格构柱23进行安装，将对接螺杆5穿过活接头的箍筋环并旋入钢格构柱23顶部的螺母11内并上紧，保证活接头1与钢格构柱23紧密连接，轴线一致。步骤七、下放活接头1和钢格构柱23，活接头顶部至接近调整架4顶面附近位置。步骤八、用水平调节螺杆21调整活接头1的转角及坐标。步骤九、符合设计要求后，在调整架4的上表面与活接头1的上位牛腿10之间安装钢梁10，下放活接头1固定。步骤十、安装完毕后采用线垂复核活接头1的垂直度，间接检测钢格构柱23垂直度。步骤十一、在孔内安装混凝土浇筑导管，进行二次清孔，然后进行浇筑混凝土至设计标高。步骤十二、水下混凝土养护72小时后，千斤顶19卸压，将对接螺杆5通过延长杆 7拧开，拆除活接头1及定位器，进行下一循环施工。
权利要求
1.一种钢格构柱对接安装装置，包括由由四根角钢肢件(23. 1)和间隔围合焊接在四根角钢肢件四周的缀板(23. 2)组成的钢格构柱(23)，其特征在于，所述钢格构柱(23)的上端与活接头(1)连接，活接头(1)的上端与定位器连接；所述钢格构柱(23)左右两侧最上层的缀板上焊接两个限位牛腿(12)，每个限位牛腿上开有穿孔，穿孔的下面焊接一个螺母(11)；所述活接头(1)由四根型钢柱件(1. 1)和间隔焊接在四根型钢柱件四周的围合钢件 (1.2)连接为刚性主体，刚性主体的左右侧面为对称结构，左右两侧的围合钢件上均焊接有一排箍筋环(8)，所述刚性主体前后两侧最上层的围合钢件上焊接两个上位牛腿(10)，左右两侧最下层的围合钢件上焊接两个下位牛腿(14)，刚性主体的下端部内侧四面焊接有用于伸入钢格构柱(23)上端部内侧的导向定位板(13)，所述活接头(1)的顶部开有吊装孔 (对)，活接头(1)与钢格构柱(23)通过对接螺杆(5)连接，对接螺杆(5)的下端与限位牛腿的螺母(11)连接，对接螺杆(5)的上端穿过下位牛腿(14)上的通孔(15)与延长杆(7)的下端连接，所述延长杆(7)的上部交错设置两排扳手孔(9)，所述延长杆(7)穿过所述箍筋环(8)与定位器连接；所述定位器由垫板(2)、调整架支座(3)和调整架(4)组成，所述垫板(2)为带中孔(25) 的现浇钢筋混凝土板；所述调整架支座(3)为带四个支腿(28)的口字形中空框架，所述调整架支座(3)的两个相对的侧面左右两边各焊接一个支座牛腿(18)，调整架支座(3)两个相对的侧面左右两边各焊接一块下连接钢板(27)，所述调整架支座(3)的每个侧面均焊接限位钢板(17)，限位钢板(17)的下半部分焊接在调整架支座(3)外侧，上半部分伸出调整架支座(3)上表面；所述调整架(4)置于调整架支座(3)上，为钢板焊接的的口字形中空框架，并与调整架支座(3)同尺寸制作，所述调整架(4)每侧面均连有两根水平的水平调节螺杆(21 )，水平调节螺杆(21)的内端顶在活接头的侧面，水平调节螺杆(21)的外端有弯曲的手柄，所述调整架的侧面焊接有与支座牛腿(18)上下对应的调整架牛腿(29)，调整架牛腿 (29)与支座牛腿(18)之间放置千斤顶(19)，所述调整架的侧面焊接有与下连接钢板(27) 上下对应的上连接钢板(26)，上连接钢板(26)与下连接钢板(27)由螺栓连接，所述调整架支座(3)和调整架(4)内部均填充混凝土，所述调整架(4)的上表面与活接头(1)的上位牛腿(10)之间垫有钢梁(16)。
2.根据权利要求1所述的钢格构柱对接安装装置，其特征在于所述下位牛腿(14)、上位牛腿(10)和限位牛腿(12)均由两块直角三角形钢侧板和一块方形钢底板焊接而成，所述通孔(15)开在下位牛腿(14)的方形钢底板中部。
3.根据权利要求1所述的钢格构柱对接安装装置，其特征在于所述对接螺杆(5)的中部有环形挡肩(6)，所述环形挡肩(6)的直径稍大于延长杆(7)的直径，对接螺杆(5)的上端与延长杆(7)的下端套接。
4.根据权利要求1所述的钢格构柱对接安装装置，其特征在于所述活接头(1)的围合钢件(1.2)是钢板或型钢。
5.根据权利要求1所述的钢格构柱对接安装装置，其特征在于所述活接头(1)的底面平整，钢格构柱(23)的顶面平整无毛刺。
6.根据权利要求1所述的钢格构柱对接安装装置，其特征在于所述活接头(1)的长度与钢格构柱柱顶标高与地面标高的差值相适应。
7.根据权利要求1所述的钢格构柱对接安装装置，其特征在于所述调整架支座(3)的四个支腿(28)的材料是角钢、方钢或槽钢。
8.根据权利要求1和12所述的钢格构柱对接安装装置，其特征在于所述钢梁(16)的材料是工字钢、槽钢或方钢。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的钢格构柱对接安装装置的施工方法，其特征在于施工步骤如下步骤一、在平整好的基础桩孔位上埋设护筒并安装垫板(2)； 步骤二、钻机就位，在垫板(2)的中孔内向下挖孔， 步骤三、基础桩成孔；步骤四、在垫板(2)上同心放置调整架支座(3)，将调整架(4)放置在调整架支座(3) 上，由限位钢板(17)水平限位，将螺栓穿过连接螺栓孔(20)把上连接钢板(26)和下连接钢板(27)连接好，通过千斤顶(19)调整调整架(4)顶面至水平，并达到设计标高要求； 步骤五、在垫板的中孔内下放灌注桩钢筋笼；步骤六、在钢筋笼内安装钢格构柱(23)，钢格构柱(23)放置到中孔口部后临时固定； 步骤七、起吊相应长度的活接头(1)与钢格构柱(23)进行安装，将对接螺杆(5)穿过活接头的箍筋环并旋入钢格构柱(23)顶部的螺母(11)内并上紧，保证活接头(1)与钢格构柱 (23)紧密连接，轴线一致；步骤七、下放活接头(1)和钢格构柱(23)，活接头顶部至接近调整架(4)顶面附近位置；步骤八、用水平调节螺杆(21)调整活接头(1)的转角及坐标； 步骤九、符合设计要求后，在调整架(4)的上表面与活接头(1)的上位牛腿(10)之间安装钢梁(10)，下放活接头(1)固定；步骤十、安装完毕后采用线垂复核活接头(1)的垂直度，间接检测钢格构柱(23)垂直度，步骤十一、在孔内安装混凝土浇筑导管，进行二次清孔，然后进行浇筑混凝土至设计标尚；步骤十二、水下混凝土养护72小时后，千斤顶(19)卸压，将对接螺杆(5)通过延长杆 (7)拧开，拆除活接头(1)及定位器，进行下一循环施工。
全文摘要
一种钢格构柱对接安装装置，包括由由四根角钢肢件和间隔围合焊接在四根角钢肢件四周的缀板组成的钢格构柱，钢格构柱的上端与活接头连接，活接头的上端与定位器连接；活接头由四根型钢柱件和间隔焊接在四根型钢柱件四周的围合钢件连接为刚性主体，刚性主体的左右侧面为对称结构，活接头与钢格构柱通过对接螺杆连接，定位器由垫板、调整架支座和调整架组成，垫板为带中孔的现浇钢筋混凝土板；调整架支座为带四个支腿的口字形中空框架，中空框架内部填充混凝土，调整架置于调整架支座上，为钢板焊接的的口字形中空框架，并与调整架支座同尺寸制作。本发明解决将钢格构柱直接加长造成材料浪费且不利于钢格构柱定位施工质量控制的问题。
文档编号E04B1/58GK102493554SQ20111041307
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者于海亮, 娄志会, 李兴正, 李玲, 马金华, 高志刚, 黄锡阳 申请人:北京城建中南土木工程集团有限公司