(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111794210 A(43)申请公布日 2020.10.20
(21)申请号 202010690750.1(22)申请日 2020.07.17
(71)申请人 钱昌杰
地址 610401 四川省成都市金堂县学府大
道278号成都文理学院建筑学院(72)发明人 钱昌杰 (51)Int.Cl.
E02D 5/30(2006.01)E02D 13/04(2006.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图6页
(54)发明名称
一种预制混凝土管桩施工工艺(57)摘要
本发明涉及一种预制混凝土管桩施工工艺，具体涉及到一种预制混凝土管桩施工装置，包括行走推车、抱夹定位机构、缓冲承托架和抱夹导正机构，所述行走推车包括可行走的车板，所述车板上设有用于管桩避位的马蹄缺口，所述车板上设有两个所述抱夹定位机构，两个所述抱夹定位机构镜像对称设置在所述马蹄缺口的两侧，所述缓冲承托架固定安装在所述车板上；本发明提供的施工工艺涉及的装置可在管桩施工过程中针对两个管桩进行辅助对接操作，能够提供快速定位对接，操作十分方便，并且能够在施工过程中起到一定的防护作用，增强了施工的安全性。CN 111794210 ACN 111794210 A
权 利 要 求 书
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1.一种预制混凝土管桩施工工艺，其特征在于：其施工工艺具体包括以下步骤：S1、深埋管桩：将用于作为地基使用的混凝土管桩下段部分竖直打进深埋至地下，并保证该管桩与水平面处于垂直状态；
S2、管桩吊运：通过吊机将用于和步骤S1深埋进地下的管桩对接的混凝土管桩进行吊运；
S3、管桩对接：通过一种预制混凝土管桩施工装置将吊运的管桩一端与深埋的管桩上端头进行辅助对接；
S4、端头焊接：在完成步骤S3管桩对接后，将两个管桩的接头处进行焊接固定；
采用上述步骤S1-S4的预制混凝土管桩施工工艺在对预制混凝土管桩进行施工的过程中还具体涉及到上述的一种预制混凝土管桩施工装置，包括行走推车(1)、抱夹定位机构(2)、缓冲承托架(3)和抱夹导正机构(4)，所述行走推车(1)包括可行走的车板(11)，所述车板(11)上设有用于管桩避位的马蹄缺口(111)，所述车板(11)上设有两个所述抱夹定位机构(2)，两个所述抱夹定位机构(2)镜像对称设置在所述马蹄缺口(111)的两侧，所述缓冲承托架(3)固定安装在所述车板(11)上；其中：
所述抱夹定位机构(2)包括立板(21)、电动推杆(22)、行程板(23)和定位基准辊(24)，所述立板(21)固定安装在所述车板(11)的上端面上，所述电动推杆(22)固定安装在所述立板(21)的外侧壁上，所述行程板(23)位于所述立板(21)的内侧壁一侧，所述行程板(23)固定安装在所述电动推杆(22)的输出端，所述行程板(23)的背端设有两个与所述立板(21)水平滑动设置的支撑导杆(46)(231)，位于所述行程板(23)前端面上竖直转动设置有两个所述定位基准辊(24)；
两个所述抱夹定位机构(2)上端均对应设置有所述抱夹导正机构(4)，两个所述抱夹导正机构(4)关于两个所述抱夹定位机构(2)的镜像对称面镜像对称设置，所述抱夹导正机构(4)包括同步板(41)、坐板组件(42)、安装架(43)、驱动电机(44)、双向丝杠(45)、导杆(46)、辊架(47)和导正辊(48)，所述同步板(41)固定连接在所述行程板(23)的顶端，所述同步板(41)位于所述缓冲承托架(3)的上方位置，所述坐板组件(42)位于所述同步板(41)的外侧壁一侧，所述坐板组件(42)竖直滑动设置在所述同步板(41)上，所述坐板组件(42)的底端与所述缓冲承托架(3)的顶端接触，所述安装架(43)位于所述同步板(41)内侧壁一侧，所述驱动电机(44)固定安装在所述安装架(43)的侧壁上，所述双向丝杠(45)水平转动安装在所述安装架(43)上，所述双向丝杠(45)与所述驱动电机(44)的输出轴固定连接，所述安装架(43)上水平固定连接有两个所述导杆(46)，所述双向丝杠(45)上螺纹旋向相反设置的两个螺纹段上均对应螺纹连接有所述辊架(47)，两个所述辊架(47)均与两个所述导杆(46)滑动连接，两个所述辊架(47)上均竖直转动安装有所述导正辊(48)，两个所述导正辊(48)的中心轴与位于下方的所述抱夹定位机构(2)中的两个所述定位基准辊(24)的中心轴位于同一竖直面上，且两个所述导正辊(48)的间距等分竖直面与位于下方的所述抱夹定位机构(2)中两个所述定位基准辊(24)的间距等分竖直面重合；
所述导正辊(48)的直径与所述定位基准辊(24)的直径相等。2.根据权利要求1所述的一种预制混凝土管桩施工工艺，其特征在于：所述缓冲承托架(3)包括四个竖直固定安装在所述车板(11)上的导柱(31)、承托板(32)和四个压簧(33)，四个所述导柱(31)呈矩形分布，所述承托板(32)的底端设有四个一一对应滑动设置在四个所
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述导柱(31)上的导套(321)，四个所述压簧(33)一一对应套设在四个所述导柱(31)上，且所述压簧(33)的两端固定连接在所述车板(11)上端面和所述导套(321)底端之间，所述承托板(32)上设有与所述马蹄缺口(111)竖直相对的矩形缺口(322)。
3.根据权利要求2所述的一种预制混凝土管桩施工工艺，其特征在于：所述坐板组件(42)包括L板(421)和两个固定安装在所述L板(421)顶端的销轴(422)，所述L板(421)与所述承托板(32)接触，所述同步板(41)的外侧壁上设有两个与两个所述销轴(422)对应滑动配合的销轴套(411)，所述安装架(43)的背端设有穿过所述同步板(41)并与所述L板(421)顶端固定连接的连接块(431)。
4.根据权利要求1所述的一种预制混凝土管桩施工工艺，其特征在于：所述行走推车(1)还包括设置在所述车板(11)上的手推把手(12)，所述车板(11)的底端均匀分布有四个车轮(112)。
5.根据权利要求1所述的一种预制混凝土管桩施工工艺，其特征在于：所述导正辊(48)的辊面做粗糙处理。
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一种预制混凝土管桩施工工艺
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技术领域
[0001]本发明涉及管桩施工技术领域，具体提出了一种预制混凝土管桩施工工艺。背景技术
[0002]预制混凝土管桩指的是预应力混凝土管桩，管桩按混凝土强度等级或有效预压应力分为预应力混凝土管桩和预应力高强混凝土管桩预，管桩按照加工工艺又可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混凝土预制构件，主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成；端头板一般为法兰盘结构，用于两个管桩之间进行对接固定。[0003]在进行预制混凝土管桩施工的过程中，一般采用将一节管桩通过打桩机打进深埋至地下，使得该节管桩作为地基插入地下，然后再将新的一节管桩与深埋至地面的管桩进行对接，并在两节管桩端口位置进行焊接固定；在施工过程中进行管桩对接时，通过吊机吊运管桩与地面上的管桩进行对接，为了便于端头板法兰的对准接连，并使得两个对接的管桩的中心轴重合，常常需要人工辅助完成对接，在人工辅助进行对接的过程中存在以下几点问题：
[0004]1)每次进行对接时，需要人为观察并扶住管桩进行导正对接，十分麻烦；[0005]2)人工进行辅助对接时，工人处于空中吊运作业环境下，缺少相应的防护，存在一定的施工安全风险。
[0006]基于上述问题，本发明提供了一种预制混凝土管桩施工工艺，具体涉及到一种预制混凝土管桩施工装置。
发明内容
[0007]为了解决上述问题，本发明提供了一种预制混凝土管桩施工工艺，用于解决上述背景技术中提到的问题。
[0008]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种预制混凝土管桩施工工艺，其施工工艺具体包括以下步骤：[0009]S1、深埋管桩：将用于作为地基使用的混凝土管桩下段部分竖直打进深埋至地下，并保证该管桩与水平面处于垂直状态；[0010]S2、管桩吊运：通过吊机将用于和步骤S1深埋进地下的管桩对接的混凝土管桩进行吊运；[0011]S3、管桩对接：通过一种预制混凝土管桩施工装置将吊运的管桩一端与深埋的管桩上端头进行辅助对接；[0012]S4、端头焊接：在完成步骤S3管桩对接后，将两个管桩的接头处进行焊接固定；[0013]采用上述步骤S1-S4的预制混凝土管桩施工工艺在对预制混凝土管桩进行施工的过程中还具体涉及到上述的一种预制混凝土管桩施工装置，包括行走推车、抱夹定位机构、缓冲承托架和抱夹导正机构，所述行走推车包括可行走的车板，所述车板上设有用于管桩
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避位的马蹄缺口，所述车板上设有两个所述抱夹定位机构，两个所述抱夹定位机构镜像对称设置在所述马蹄缺口的两侧，所述缓冲承托架固定安装在所述车板上；其中：[0014]所述抱夹定位机构包括立板、电动推杆、行程板和定位基准辊，所述立板固定安装在所述车板的上端面上，所述电动推杆固定安装在所述立板的外侧壁上，所述行程板位于所述立板的内侧壁一侧，所述行程板固定安装在所述电动推杆的输出端，所述行程板的背端设有两个与所述立板水平滑动设置的支撑导杆，位于所述行程板前端面上竖直转动设置有两个所述定位基准辊；
[0015]两个所述抱夹定位机构上端均对应设置有所述抱夹导正机构，两个所述抱夹导正机构关于两个所述抱夹定位机构的镜像对称面镜像对称设置，所述抱夹导正机构包括同步板、坐板组件、安装架、驱动电机、双向丝杠、导杆、辊架和导正辊，所述同步板固定连接在所述行程板的顶端，所述同步板位于所述缓冲承托架的上方位置，所述坐板组件位于所述同步板的外侧壁一侧，所述坐板组件竖直滑动设置在所述同步板上，所述坐板组件的底端与所述缓冲承托架的顶端接触，所述安装架位于所述同步板内侧壁一侧，所述驱动电机固定安装在所述安装架的侧壁上，所述双向丝杠水平转动安装在所述安装架上，所述双向丝杠与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述安装架上水平固定连接有两个所述导杆，所述双向丝杠上螺纹旋向相反设置的两个螺纹段上均对应螺纹连接有所述辊架，两个所述辊架均与两个所述导杆滑动连接，两个所述辊架上均竖直转动安装有所述导正辊，两个所述导正辊的中心轴与位于下方的所述抱夹定位机构中的两个所述定位基准辊的中心轴位于同一竖直面上，且两个所述导正辊的间距等分竖直面与位于下方的所述抱夹定位机构中两个所述定位基准辊的间距等分竖直面重合；
[0016]所述导正辊的直径与所述定位基准辊的直径相等。[0017]优选的，所述缓冲承托架包括四个竖直固定安装在所述车板上的导柱、承托板和四个压簧，四个所述导柱呈矩形分布，所述承托板的底端设有四个一一对应滑动设置在四个所述导柱上的导套，四个所述压簧一一对应套设在四个所述导柱上，且所述压簧的两端固定连接在所述车板上端面和所述导套底端之间，所述承托板上设有与所述马蹄缺口竖直相对的矩形缺口。[0018]优选的，所述坐板组件包括L板和两个固定安装在所述L板顶端的销轴，所述L板与所述承托板接触，所述同步板的外侧壁上设有两个与两个所述销轴对应滑动配合的销轴套，所述安装架的背端设有穿过所述同步板并与所述L板顶端固定连接的连接块。[0019]优选的，所述行走推车还包括设置在所述车板上的手推把手，所述车板的底端均匀分布有四个车轮。[0020]优选的，所述导正辊的辊面做粗糙处理。[0021]上述技术方案具有如下优点或者有益效果：[0022]本发明提供了一种预制混凝土管桩施工工艺，具体涉及到一种预制混凝土管桩施工装置，通过两个镜像设置的抱夹定位机构相互配合可完成对深埋管桩的抱夹，从而在完成抱夹后可为两个抱夹导正机构提供对接定位基准，通过两个一一对应设置在两个抱夹定位机构上端的抱夹导正机构可以抱夹定位机构为定位基准对待对接的管桩进行抱夹，从而能够使得待对接的管桩能够快速被动地与深埋管桩之间形成定位导正，通过设置的缓冲承托架可在两个管桩对接接触的过程中提供缓冲支撑，便于两个管桩端头平稳对接，综上所
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述，本发明提供的施工工艺涉及的装置可在管桩施工过程中针对两个管桩进行辅助对接操作，能够提供快速定位对接，操作十分方便，并且能够在施工过程中起到一定的防护作用，增强了施工的安全性。
附图说明
[0023]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
[0024]图1是本发明提供的一种预制混凝土管桩施工工艺的工艺流程图；
[0025]图2是本发明提供的一种预制混凝土管桩施工装置在一个视角下的立体结构示意图；
[0026]图3是本发明提供的一种预制混凝土管桩施工装置在另一个视角下的立体结构示意图；
[0027]图4是本发明提供的一种预制混凝土管桩施工装置的正视图；[0028]图5是本发明提供的一种预制混凝土管桩施工装置的后视图；[0029]图6是本发明提供的一种预制混凝土管桩施工装置的俯视图。[0030]图中：1、行走推车；11、车板；111、马蹄缺口；112、车轮；12、手推把手；2、抱夹定位机构；21、立板；22、电动推杆；23、行程板；231、支撑导杆；24、定位基准辊；3、缓冲承托架；31、导柱；32、承托板；321、导套；322、矩形缺口；33、压簧；4、抱夹导正机构；41、同步板；411、销轴套；42、坐板组件；421、L板；422、销轴；43、安装架；431、连接块；44、驱动电机；45、双向丝杠；46、导杆；47、辊架；48、导正辊。具体实施方式
[0031]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。[0032]参阅附图1-6所示，一种预制混凝土管桩施工工艺，其施工工艺具体包括以下步骤：
[0033]S1、深埋管桩：将用于作为地基使用的混凝土管桩下段部分竖直打进深埋至地下，并保证该管桩与水平面处于垂直状态；[0034]S2、管桩吊运：通过吊机将用于和步骤S1深埋进地下的管桩对接的混凝土管桩进行吊运；[0035]S3、管桩对接：通过一种预制混凝土管桩施工装置将吊运的管桩一端与深埋的管桩上端头进行辅助对接；[0036]S4、端头焊接：在完成步骤S3管桩对接后，将两个管桩的接头处进行焊接固定；[0037]采用上述步骤S1-S4的预制混凝土管桩施工工艺在对预制混凝土管桩进行施工的过程中还具体涉及到上述的一种预制混凝土管桩施工装置，包括行走推车1、抱夹定位机构2、缓冲承托架3和抱夹导正机构4，行走推车1包括可行走的车板11，车板11上设有用于管桩避位的马蹄缺口111，车板11上设有两个抱夹定位机构2，两个抱夹定位机构2镜像对称设置
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在马蹄缺口111的两侧，缓冲承托架3固定安装在车板11上；其中：[0038]行走推车1还包括设置在车板11上的手推把手12，车板11的底端均匀分布有四个车轮112。通过手握手推把手12可以推动装置行走。[0039]抱夹定位机构2包括立板21、电动推杆22、行程板23和定位基准辊24，立板21焊接固定安装在车板11的上端面上，电动推杆22通过螺栓固定安装在立板21的外侧壁上，行程板23位于立板21的内侧壁一侧，行程板23通过螺栓固定安装在电动推杆22的输出端，行程板23的背端设有两个与立板21水平滑动设置的支撑导杆231(支撑导杆231一方面用于提供导向，另一方面用于提高行程板23的支撑强度)，位于行程板23前端面上竖直转动设置有两个定位基准辊24；
[0040]当完成步骤S1深埋管桩和步骤S2管桩吊运操作后，便可在执行步骤S3管桩对接操作时通过本发明提供的预制混凝土管桩施工装置辅助进行施工安装，两个镜像设置的抱夹定位机构2相互配合用于对深埋的管桩露出地面的部分进行抱夹，具体的，推动施工装置行走至深埋的管桩位置，使得管桩位于马蹄缺口111内，随后启动两侧的电动推杆22各自推动行程板23，使得两个行程板23均向着管桩靠近，继而管桩将被抱夹在四个定位基准辊24之间，在实际施工过程中，对接的两个管桩的中心轴需要重合，而通过两个抱夹定位机构2对深埋管桩进行抱夹后，由于两个抱夹导正机构4一一对应设置在两个抱夹定位机构2的上端，因此则为两个抱夹导正机构4提供了定位基准，便于两个抱夹导正机构4对对接管桩进行准确对接。
[0041]两个抱夹定位机构2上端均对应设置有抱夹导正机构4，两个抱夹导正机构4关于两个抱夹定位机构2的镜像对称面镜像对称设置，抱夹导正机构4包括同步板41、坐板组件42、安装架43、驱动电机44、双向丝杠45、导杆46、辊架47和导正辊48，同步板41焊接固定连接在行程板23的顶端，同步板41位于缓冲承托架3的上方位置，坐板组件42位于同步板41的外侧壁一侧，坐板组件42竖直滑动设置在同步板41上，坐板组件42的底端与缓冲承托架3的顶端接触，安装架43位于同步板41内侧壁一侧，驱动电机44通过螺栓固定安装在安装架43的侧壁上，双向丝杠45水平转动安装在安装架43上，双向丝杠45与驱动电机44的输出轴固定连接，安装架43上水平固定焊接有两个导杆46，双向丝杠45上螺纹旋向相反设置的两个螺纹段上均对应螺纹连接有辊架47，两个辊架47均与两个导杆46滑动连接，两个辊架47上均竖直转动安装有导正辊48，两个导正辊48的中心轴与位于下方的抱夹定位机构2中的两个定位基准辊24的中心轴位于同一竖直面上，且两个导正辊48的间距等分竖直面与位于下方的抱夹定位机构2中两个定位基准辊24的间距等分竖直面重合(使得四个导正辊48的抱夹中心和四个定位基准辊24的抱夹中心重合)；导正辊48的直径与定位基准辊24的直径相等。
[0042]当两个抱夹定位机构2完成对深埋管桩的抱夹后，两个抱夹导正机构4将随着两个行程板23完成同步运动，两个抱夹导正机构4中相对的两个导正辊48的间距完成同步调节，两个抱夹导正机构4将以两个抱夹定位机构2为定位基准对待对接的管桩进行定位导正，具体的，通过吊机将管桩放入四个导正辊48的范围内，随后启动两个驱动电机44，驱动电机44将带动双向丝杠45转动，双向丝杠45将驱动两个辊架47相向运动，继而带动两个位于辊架47上的导正辊48随之相向运动，继而随之运动，待对接的管桩将被动地被抱夹在四个导正辊48之间，使得待对接的管桩保持竖直状态，而其中心轴则与深埋管桩的中心轴重合，由于
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导正辊48可以转动，因此可以旋转待对接的管桩使得其法兰孔能够与深埋管桩上端的法兰端的螺栓对准，从而通过两个抱夹导正机构4相互配合完成对管桩的定位导正，无需人工操作，管桩对接对准操作实现自动化对接，方便快速。
[0043]坐板组件42包括L板421和两个焊接固定安装在L板421顶端的销轴422，L板421与承托板32接触，同步板41的外侧壁上设有两个与两个销轴422对应滑动配合的销轴套411，安装架43的背端设有穿过同步板41并与L板421顶端固定连接的连接块431。[0044]缓冲承托架3包括四个竖直焊接固定安装在车板11上的导柱31、承托板32和四个压簧33，四个导柱31呈矩形分布，承托板32的底端设有四个一一对应滑动设置在四个导柱31上的导套321，四个压簧33一一对应套设在四个导柱31上，且压簧33的两端焊接在车板11上端面和导套321底端之间，承托板32上设有与马蹄缺口111竖直相对的矩形缺口322(马蹄缺口111用于避开深埋管桩，而矩形缺口322主要用于避开待对接的管桩)。[0045]导正辊48的辊面做粗糙处理。可以增加导正辊48与管桩之间的摩擦力。[0046]当完成对待对接的管桩相对深埋管桩的定位导正后，则可通过吊机推动对接管桩竖直向下运动，管桩向下运动的过程中，管桩将带动四个呈抱紧状态的导正辊48随之向下运动，继而安装架43随之向下运动，安装架43则带动坐板组件42向下滑动，继而L板421将下压承托板32，承托板32将压缩压簧33向下运动，通过缓冲承托架3可提供缓冲承托，便于两个管桩端头位置平顺对接，而不会发生碰撞，同时能够对施工安装过程提供一定的防护作用。
[0047]在执行步骤S4端头焊接的过程中，可以在通过本施工装置提供防护的状态下进行端头的固定连接，提高施工的安全性。[0048]本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。[0049]以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
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