一种螺旋桩安装用定位工装的制作方法

1.本实用新型涉及螺旋桩安装辅助设备技术领域，具体涉及一种螺旋桩安装用定位工装。


背景技术：

2.螺旋钢桩作为一种桩基础逐步应用在光伏、房屋结构、隧道支撑等领域。螺旋钢桩施工首先将液压钻机与螺旋桩连接，然后施工机械带动液压钻机将螺旋桩钻入土中，钻桩过程中螺旋桩桩头旋转入土。但螺旋桩采用液压钻机施工过程中只有竖直方向约束力，水平方向约束力较小，使螺旋桩体、螺旋叶片入土过程中抖动严重，无法精确安装至预定位置，导致螺旋桩的安装精度较差，从而导致螺旋钢桩的安装施工效率以及质量受到一定程度的影响。


技术实现要素：

3.本实用新型意在提供一种螺旋桩安装用定位工装，以提高螺旋桩的安装精准度。
4.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种螺旋桩安装用定位工装，包括定位外筒，定位外筒上端的内部设有内筒支撑板，内筒支撑板上还设有内筒底板，内筒底板上设有定位内筒，定位内筒外壁的上端设有定位器安装板；定位外筒上端设有扭矩工装，扭矩工装包括扭力底板、动力圆筒和扭力支腿，扭力支腿的上端设有卡槽，动力圆筒的下端与卡槽连接，且动力圆筒的上端与扭力底板的下端连接；扭力支腿的下端还设有通槽，通槽两侧还设有固定孔，定位外筒上还设有与固定孔对应的第二固定孔，通槽卡接在定位外筒壁上且通过螺栓将扭力支腿和定位外筒连接；扭力底板上设有钻套法兰，钻套法兰上竖向设有工装钻套。
5.本方案的原理及优点是：实际应用时，将液压钻机与工装钻套连接，利用液压钻机将定位外筒旋转安装进螺旋桩预钻孔位置，并将定位外筒调平，然后将定位内筒放置到内筒支撑板上，对定位内筒进行调平后，最后再正常安装螺旋桩，通过利用定位内外筒先钻到预设位置，然后再利用定位内筒来精准定位，最后再将螺旋桩钻入地下，从而提高螺旋桩安装的精准度。相比于现有技术，本方案的优点在于能够避免直接将螺旋桩打入地下而出现安装位置不准确的情况，利用定位外筒和定位内筒的配合，给螺旋桩固定一个较小的安装区域，并且全程对螺旋桩的桩体进行固定、限位，防止其出现抖动、倾斜等情况，进而保障了安装精度符合预设要求。
6.优选的，作为一种改进，钻套法兰上还设有多个用来固定工装钻套的工装钻套筋板。
7.有益效果：通过此种设置，能够利用工装钻套筋板将工装钻套固定得更牢固，从而便于液压钻机与工装钻套连接后开展打桩工作。
8.优选的，作为一种改进，工装钻套筋板的数量为3个，且工装钻套筋板均匀分布设置在工装钻套的外圆周上。
9.有益效果：通过此种设置，能够利用三角形稳定性最强的原理，利用3个工装钻套筋板来固定工装钻套，有效提高了固定效果，从而最大程度上保障工装钻套的稳定性。
10.优选的，作为一种改进，扭力底板和钻套法兰上均设有互相对应的通孔，且通孔内设有用来连接扭力底板和钻套法兰的螺栓。
11.有益效果：通过此种设置，能够利用螺栓来连接扭力底板和钻套法兰，从而提高两者间连接关系的稳定性，保障后续螺旋桩定位操作的正常开展，不仅有效提高了施工效率，同时也保证了螺旋桩定位的准确性。
12.优选的，作为一种改进，扭力支腿上还设有内筒定位板，所述内筒定位板包括固定连接的横板和竖板，且竖板与定位内筒的外壁抵接。
13.有益效果：通过此种设置，在放置内筒时能够利用内筒定位板对内筒放置的角度和倾斜度进行定位，从而使内筒对于螺旋桩的定位结果更准确，实现螺旋桩的高精度安装。
14.优选的，作为一种改进，内筒定位板上方设有定位铰链，所述定位铰链的两端设有连接孔；所述横板上设有第二连接孔，且内筒定位板和定位铰链通过螺栓穿过连接孔和第二连接孔连接在一起。
15.有益效果：通过此种设置，在定位铰链上设置连接孔，从而实现定位铰链与内筒定位板的固定连接，从而便于通过定位铰链来对螺旋桩的桩体进行稳固限位，避免其在安装过程中发生晃动，从而影响安装精度。
16.优选的，作为一种改进，定位外筒的底端为锯齿状端面。
17.有益效果：通过此种设置，能够使定位外筒更容易钻入地面，从而减小施工难度，提高效率，另一方面，也能够有效提高安装定位外筒钻入地面的稳定性。
18.优选的，作为一种改进，工装钻套的中部位置横向设有插销孔。
19.有益效果：通过此种设置，不仅能够利用插销来固定液压钻机和工装钻套，同时还能够防止液压钻机太过深入工装钻套，导致钻套法兰损坏。
20.优选的，作为一种改进，定位铰链的中部位置还设有安装孔，且安装孔的孔径大于螺旋桩钢管段的直径。
21.有益效果：通过此种设置，能够使定位铰链更好地固定螺旋桩桩体，更重要的是在螺旋桩的螺旋片完全钻入地面后，能够利用定位铰链将螺旋桩的刚管端抱住，有效减少螺旋桩在安装过程中的晃动，从而提高安装精度。
22.优选的，作为一种改进，第二固定孔共有4个，且分别设置在定位外筒的前后左右四侧。
23.有益效果：通过此种设置，能够利用设置的4个第二固定孔将扭力支腿与定位外筒的前后左右四个侧面对称连接，从而提高两者连接关系的稳定性，进而保证液压钻机能够顺利、快速地将定位外筒钻入地面，提高施工效率。
附图说明
24.图1为本实用新型一种螺旋桩安装用定位工装实施例一的整体结构示意图。
25.图2为本实用新型一种螺旋桩安装用定位工装实施例一的定位内筒组成示意图。
26.图3为本实用新型一种螺旋桩安装用定位工装实施例一的工装钻套组成示意图。
27.图4为本实用新型一种螺旋桩安装用定位工装实施例一定位铰链的示意图。
具体实施方式
28.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
29.说明书附图中的标记包括：定位外筒1、内筒支撑板2、内筒底板3、定位内筒4、定位器安装板5、扭力底板6、动力圆筒7、扭力支腿8、卡槽9、通槽10、固定孔11、螺栓12、钻套法兰13、工装钻套14、工装钻套筋板15、内筒定位板16、定位铰链17。
30.实施例一：
31.本实施例基本如附图1和附图2所示：一种螺旋桩安装用定位工装，包括定位外筒1，定位外筒1上端的内部横向焊接有内筒支撑板2，内筒支撑板2上端面左右两侧均焊接有内筒底板3，内筒底板3上放置有定位内筒4，且定位内筒4的顶端固定安装有定位器安装板5；定位外筒1上端还安装有扭矩工装，该扭矩工装包括扭力底板6、动力圆筒7和扭力支腿8，扭力支腿8的上端开有卡槽9，动力圆筒7的下端与卡槽9卡接，且动力圆筒7的上端与扭力底板6的下端面固定连接在一起；扭力支腿8的下端还开有通槽10，通槽10的左右两侧还横向开有固定孔11，定位外筒1的筒壁上还开有与固定孔11对应的第二固定孔，第二固定孔共有4个，且分别均匀分布在定位外筒1筒壁的前后左右四侧，扭力支腿8总共设置有4个，利用通槽10卡接在定位外筒1壁上且通过螺栓12将扭力支腿8和定位外筒1固定连接在一起，扭力支腿8上还横向安装有内筒定位板16，包括固定连接的横板和竖板，且竖板与定位内筒4的外壁抵接，用以对定位内筒进行定位；扭力底板6上安装有钻套法兰13，并且扭力底板6和钻套法兰13上均开有互相对应的通孔，再利用螺栓12穿过该通孔将扭力底板6和钻套法兰13固定；
32.钻套法兰13上还竖向安装有工装钻套14，具体的，如附图3所示，钻套法兰13上安装有3个用来固定工装钻套14的工装钻套筋板15，且工装钻套筋板15均匀分布竖向安装在工装钻套14的外圆周上。
33.具体的，如附图4所示，内筒定位板16上方还安装有定位铰链17，且定位铰链17的两端开有连接孔，定位铰链17的中部位置还开有安装孔，且安装孔的孔径大于螺旋桩钢管段的直径；内筒定位板16的横板上开有第二连接孔，且内筒定位板16和定位铰链17通过螺栓12穿过连接孔和第二连接孔固定连接。
34.具体的，定位外筒1的底端为锯齿状端面，能够帮助定位外筒1更好地钻入地面，从而实现辅助螺旋桩高精度安装。
35.本实施例的具体实施过程如下：
36.将液压钻机与工装钻套14连接，然后将扭矩工装的4个扭力支腿8上的通槽10插入定位外筒1上方的筒体，并将通槽10的固定孔11与定位外筒1上的第二固定孔对准，插入螺栓12将扭力支腿8和定位外筒1固定连接。
37.将定位外筒1放置在螺旋桩的预设安装位置是地面，并使定位外筒1的中轴线与预设安装位置对齐，再启动液压钻机，定位外筒1在液压钻机的带动下高速旋转并钻入地面，待定位外筒1完全进入地面后停止液压钻机，并对定位外筒1进行调平，然后取下工装钻套14，将定位内筒4放置在内筒支撑板2上，并将激光定位器安装在定位器安装板5上，通过螺杆将定位内筒4调整至预设位置，使激光定位器与定位点误差保持在
±
1mm～
±
5mm内。通过控制误差在此范围内，能够极大程度限制初始定位的准确性，进而使螺旋桩的安装位置更精准，实现螺旋桩的高精度安装。
38.插入螺旋桩，螺旋桩的螺旋片与定位内筒4的内壁接触，并利用液压钻机带动螺旋桩旋转，桶盖定位内筒4的内壁约束螺旋片在入土过程中不发生窜动，当螺旋片完全打入土内时闭合定位铰链17，并使定位铰链17将螺旋桩的刚管段抱住，减少螺旋桩钢管段安装时的晃动，从而提高螺旋桩安装精准度。
39.随着螺旋桩的大面积推广应用，目前非常多的建筑工序中都会用到螺旋桩，一般常规的施工方法均是利用液压钻机直接与螺旋桩连接，带动螺旋桩旋转，将螺旋桩钻入土中。虽然这样能够快速完成螺旋桩的安装，但是由于其在安装过程中仅受到竖直方向的约束力，导致螺旋桩在入土过程中抖动严重，从而导致无法精准安装到预设位置，整体的安装精度较差。
40.而本方案中，则是充分考虑到了这一问题，为避免直接安装螺旋桩导致螺旋桩在旋转到地下的过程中发生位移偏差，从而导致安装精度不符合要求，因此本方案通过先在螺旋桩的预设安装位置钻入定位外筒1，此时允许定位外筒1与水平面出现15度以内的偏差，后续通过调整定位内筒4进行修正即可；然后在定位外筒1内安装上定位内筒4，并且利用激光定位器来调整定位内筒的竖直角度，使其保持竖直状态，通过定位内筒4对螺旋桩的螺旋片进行限位，防止螺旋片在入土时发生窜动，从而初步对螺旋桩的安装精度起到保障作用，当螺旋片完全入土后，再通过定位铰链17对螺旋桩的钢管段进行固定，减少螺旋桩的晃动，防止螺旋桩在安装的过程中由于晃动导致安装位置出现偏差，从而极大程度地提高了螺旋桩安装的精准度。
41.相比于传统将螺旋桩直接旋转钻入地面的施工方式，本方案能够将螺旋桩的安装精度提高60％以上，同时保证了螺旋桩在安装完毕后桩体为竖直状态，避免螺旋桩虽然安装到预设位置，但是整体发生倾斜而导致安装失败，需要重复施工，浪费人力物力，通过本方案，利用定位筒以及定位铰链的辅助固定作用，则完全避免了这个问题，使螺旋桩的正确安装率提高到了95％以上，相比于之前的方式提高了70％。虽然传统的施工中，为了保证施工效率，并不会想到要采用其他设备来辅助安装，而是直接将螺旋桩打入地下，表面上看似施工效率很高，但是实际上位置安装不精准，桩体倾斜等情况严重，而后需要进行二次加工，整体算下来施工效率并没有显著提升，而通过本方案，则是能够极大程度保证安装精度和螺旋桩桩体的竖直安装，虽然会利用定位内外筒等辅助工具，看起来增加了施工流程，施工效率低，但是整体的安装精度和安装成品率非常高，避免了二次加工，整体算下来实际的施工效率比传统的方式还略有提升，因此本方案具有突出的实际效果，也具有十分明显的非显而易见性。
42.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。