同步同心水泥土复合斜撑桩的斜撑安装设备及安装方法与流程

本发明涉及建筑物基坑施工，具体是涉及同步同心水泥土复合斜撑桩的斜撑安装设备。本发明还涉及同步同心水泥土复合斜撑桩的斜撑安装设备的安装方法。

背景技术：

1、随着国家经济建设的发展，地下空间的建设也越来越频繁，而作为支挡、加固和保护地下空间的基坑支护体系的施工技术也获得了长足的进步。近年来，为避免超过建筑项目红线，相关政策禁止了软土深基坑采用土锚杆支护；而采用围护桩加水平向内支撑的支护形式造价又比较高；所以，围护桩、压顶梁结合基坑内斜撑桩的组合支护形式获得日益广泛的应用。斜撑桩由伸入基坑底板下方的组合式斜桩和位于基坑底板上方的钢管斜撑构成；钢管斜撑的上端抵靠住压顶梁，钢管斜撑下端支承在组合式斜桩上端；组合式斜桩由中心的预制砼方桩和外部包裹的水泥土桩构成。

2、目前，带斜撑桩的基坑支护形式的大致施工过程为，先施工围护桩和压顶梁；然后施工出倾斜的水泥土桩，如水泥土搅拌桩或高压旋喷桩；再向倾斜的水泥土桩中心插入预制砼方桩和钢管斜撑。本技术为表述方便，将下段为预制砼方桩、上段为钢管斜撑的结构称为预制芯桩。上述施工方式存在两大缺陷，一是上述施工过程需要分两次施工，即先施工水泥土桩再插接预制芯桩，步骤多，施工效率低，需要花费更多的机械台班费和人工费；二是无法保证先施工的水泥土桩和后插接的预制芯桩同心，使后插接的预制芯桩偏离水泥土桩中心轴线，造成保护层厚度不均匀，甚至预制芯桩直接插入土体，无法达到设计要求的斜撑桩承载力。

3、中国专利cn216809887u公开一种同步施工倾斜同心的水泥土桩和预制芯桩的桩机，它包括底盘、动力头和钻杆，动力头输出轴与钻杆连接；底盘铰接有导向架，底盘设有用于调节导向架倾角的主千斤顶；动力头下部连接有安装架，安装架下部设有液压夹具；安装架与导向架滑动配合；安装架设有左右两个轮架，每个轮架铰接一个压桩滑轮，底盘设有左右对称的两个卷扬机、两个绳环和两个换向滑轮组，换向滑轮组位于导向架与底盘的铰接处，每个卷扬机的牵引绳依次绕过同侧换向滑轮组的一个滑轮、同侧压桩滑轮和同侧换向滑轮组的另一个滑轮后固定在同侧的绳环上。

4、在安装斜撑时，需要预先在地面上开设斜向的点式深槽，在开设完成后，向点式深槽中注入水泥土，再将斜撑桩插入到点式深槽中，然而该桩机无法确保斜撑与点式深槽同轴，进而会导致点式深槽中凝固的水泥土各处的厚度不均匀，进而使得斜撑无法对冠梁形成有效的支撑，进而容易引发建筑事故。

技术实现思路

1、针对上述问题，提供同步同心水泥土复合斜撑桩的斜撑安装设备，通过将定位外筒同轴插入到点式深槽的上段中，然后将同心架体放入到定位外筒中，再将与辅助内筒对接的斜撑插入到灌注有水泥土的点式深槽中，使得辅助外筒的底端能够抵接在触发组件上，使得定位组件的第一定位部和第二定位部能够将辅助内筒同轴定位在定位外筒中，进而将斜撑同轴保持在点式深槽中，以此解决了现有的斜撑桩无法同轴保持在点式深槽中的问题。

2、为解决现有技术问题，本发明提供同步同心水泥土复合斜撑桩的斜撑安装设备，包括定位外筒、辅助内筒和同心机构，所述定位外筒插接在点式深槽的上段，所述定位外筒内壁的下段设置有向下收拢的锥面，斜撑的顶端可拆卸地插接在辅助内筒中，所述同心机构包括同心架体、触发组件和定位组件，所述同心架体插接在定位外筒，所述同心架体中具有可供辅助内筒插入的定位槽，所述触发组件设置在所述定位槽的底端，所述定位组件沿圆周分布在同心架体中，所述定位组件具有可沿径向抵接在定位外筒内壁的第一定位部，以及可沿径向抵接在辅助内筒外壁的第二定位部，所述定位组件与所述触发组件传动连接，当斜撑穿过所述定位槽后且辅助内筒的底端抵接在触发组件上时，所述第一定位部和第二定位部同步沿同心架体的径向移动。

3、优选地，所述定位组件包括固定筒、第一抵接板、第二抵接板、第一平行杆组和第二平行杆组，所述固定筒圆周分布在所述同心架体中，所述第一抵接板和第二抵接板沿所述定位槽的径向对称地设置在所述固定筒的两侧，所述第一平行杆组转动地设置在所述第一抵接板和固定筒之间，所述第二平行转动地设置在所述第二抵接板和固定筒之间，所述触发组件与所述第一平行杆组和第二平行杆组传动连接，当所述触发组件被辅助内筒抵接着向下滑动时，所述第一抵接板和第二抵接板沿所述定位槽的径向同步背向移动。

4、优选地，所述触发组件包括触发环、弹性连接件、第一传动杆和第二传动杆，所述触发环滑动地设置在所述同心架体中，所述触发环的内径大于斜撑的直径且小于辅助内筒的直径，所述弹性连接件设在所述触发环上，所述第一传动杆的两端分别与所述第一平行杆组和弹性连接件转动连接，所述第二传动杆的两端分别与第二平行杆组和弹性连接件转动连接，初始状态下，所述第一抵接板和第二抵接板靠近所述固定筒。

5、优选地，所述同心架体包括上环体、下环体和连接杆，所述上环体和下环体同轴设置，所述上环体和下环体的内径大于辅助内筒的直径，所述连接杆的两端分别与上环体和下环体连接，所述固定筒同轴固定地设置在所述连接杆上，所述连接杆滑动贯穿所述触发环，所述触发环与所述上环体同轴。

6、优选地，所述弹性连接件包括连接环、连接筒和第一弹簧，所述连接杆滑动贯穿所述连接环，所述连接环位于所述触发环的顶部，所述连接筒同轴滑动地设置在连接杆上，所述连接筒的顶端与所述连接环固定连接，所述连接筒的底端滑动贯穿所述触发环，所述连接筒外圆周面的底端设置有限位环，所述第一传动杆的两端分别与所述连接环和第一平行杆组转动连接，所述第二传动杆的两端分别与所述连接环和第二平行杆组转动连接，所述第一弹簧套在所述连接筒上，所述第一弹簧位于所述限位环和触发环之间。

7、优选地，所述弹性连接件还包括第二弹簧，所述第二弹簧套设在所述连接杆上，所述第二弹簧位于所述下环体和限位环之间。

8、优选地，所述弹性连接件还包括定位螺母，所述定位螺母同轴拧接在所述连接筒上，所述连接环在第一弹簧的作用下弹性抵接在定位螺母的底端。

9、优选地，所述上环体和下环体的外圆周面上设置有沿其圆周分布的槽口，所述槽口的两侧设置有转动座，所述槽口中设置有滚轮，所述滚轮的两端与所述转动座转动连接。

10、优选地，斜撑安装设备还包括振动机构，所述振动机构包括长封板、第一夹板、第二夹板、拉簧、固定板、振动棒、连接座和第三弹簧，所述长封板可滑动地设置在上环体和下环体之间，所述长封板外侧的设置有平行的第一限位条和第二限位条，所述长封板的两端设置有固定页，所述第一夹板和第二夹板对称地设置在长封板的外侧，所述第一夹板和第二夹板的一端相抵接并转动地设置在两个固定页之间，第一夹板和第二夹板的另一端分别抵接在第一限位条和第二限位条上，所述第一夹板和第二夹板的夹口朝向所述斜撑桩，所述拉簧的两端分别连接第一夹板和第二夹板，所述固定板设置在所述长封板的外侧，所述振动棒抵接在第一夹板和第二夹板的内侧，所述连接座等间距地设置在所述振动棒上，所述连接座的内侧设置有滑动贯穿固定板的固定销，所述第三弹簧套设在所述固定销上，所述第三弹簧位于所述固定板和连接座之间。

11、本发明还涉及同步同心水泥土复合斜撑桩的斜撑安装设备的安装方法，应用于同步同心水泥土复合斜撑桩的斜撑安装设备，包括以下步骤：

12、步骤一：将定位外筒同轴插入到点式深槽的上段并与其过盈配合，将同心架体插入到定位外筒中；

13、步骤二：将斜撑的顶端与辅助内筒同轴连接，再将斜撑插接穿过定位槽并插入到灌注有水泥土的点式深槽中，辅助内筒的底端抵接在定位槽底端的触发组件上，定位组件的第一定位部沿径向抵接在定位外筒的内壁，定位组件的第二定位部沿径向抵接在辅助外筒的外壁，以此确保辅助内筒和斜撑与点式深槽同轴；

14、步骤三：待水泥土凝固后依次拆除辅助内筒、同心架体和定位外筒。

15、本发明相比较于现有技术的有益效果是：

16、1.本发明通过将定位外筒插接在点式深槽的上段，然后再将对接有辅助内筒的斜撑插接在同心架体中，使得斜撑插入到灌注有水泥土的点式深槽中，直到辅助内筒的底端抵接在触发组件上，定位组件的第一定位部和第二定位部能够带动同心架体和辅助内筒与定位外筒和点式深槽同轴，进而使得斜撑同轴保持在灌注有水泥土的点式深槽中，水泥土凝固后在围护桩的顶端施工冠梁，再将冠梁与斜撑连接，可对冠梁形成有效支撑，因斜撑与点式深槽同轴，使凝固的水泥土的厚度均匀，避免因水泥土厚度不一而发生的断裂事故，安全性更高。

17、2.本发明通过振动机构能够分裂点式深槽中凝固的水泥土，以便于将斜撑桩从水泥土中抽出，进而便于回收斜撑桩，节约建设成本。