超大直径立式桩基钢筋笼制作装置及其施工方法与流程

本发明涉及桩基钢筋笼制作，尤其是涉及一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置及其施工方法。

背景技术：

1、在桥涵或者高层建筑施工时，根据要求需要进行打桩，方法是用利用机器冲孔或水磨钻孔，当孔深达到设计要求时，然后向桩孔下放钢筋笼，再插入导管进行混凝土浇注。随着桥涵和高层建筑大型化的发展，其桩径也越来越大，目前常见的大型桩基钢筋笼直径约3m，采用卧式钢筋笼自动成型机器人进行加工，加工完成后通过桁车吊离设备进行堆存，再通过平板车运输至现场进行接长、下放，最后完成混凝土浇筑。其工序相对较多，存在一定的功效浪费问题，此外对于直径超过3m的桩基钢筋笼，受限于设备性能，其基本只能依靠人工通过卧式长线匹配法进行制作，耗时、耗用人力较多。

2、中国专利文献cn 114406550 a记载了一种建筑工程桩基钢筋笼焊接设备，但是无法完成立式自动绕筋的问题，中国专利文献cn 113275720 a记载了一种公路工程滚焊机制作钢筋笼工法，存在需要将钢筋笼进行卧式焊接，然后待制作完成后进行变位吊装至垂直位置并落至桩基孔内的问题，使用效率低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置及其施工方法，解决了超大直径桩基钢筋笼无法机械化制作，制作完成无需变位吊装、工序简单、施工效率较低的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置，包括调位支撑板，调位支撑板上部固设有安装立架，安装立架上滑设有环形绕筋机，安装立架的顶部设有起升机构，起升机构通过钢丝绳和工装架连接，多个单孔锚具可拆卸的分布在工装架的上部，安装立架底部两侧分别设置有定位小车和储料架，定位小车上设置有顶升油缸，储料架上设置有螺旋筋，多个主筋穿设在单孔锚具内，顶升油缸用于调整定位小车的高度从而配合工装架完成主筋的固定，螺旋筋通过环形绕筋机绕设在主筋的外侧形成钢筋笼。

3、优选的方案中，储料架包括底板，底板上部边缘处均匀支撑有多个撑杆，撑杆通过环形板连接，底板的中部设有第二电机，第二电机固设有同步盘，同步盘上沿周向穿设有多个挡杆，螺旋筋套设在挡杆的外侧。

4、优选的方案中，位于最上侧的同步盘上设有第一电机，第一电机的顶部通过支撑架连接有悬挑板，悬挑板上设有伸缩杆，伸缩杆的端部设有转盘，支撑架和转盘上均设有第二导线筒，第二导线筒用于对螺旋筋进行导向。

5、优选的方案中，第二导线筒通过环套和支撑架连接，环套套设在支撑架上，第二导线筒滑设在环套外侧。

6、优选的方案中，第二导线筒转设在连接杆上，连接杆底部通过第二导线筒和环套连接，转盘上固设有固定杆，固定杆穿设在环套内。

7、优选的方案中，环套外侧设有滑槽，环套内侧设有第四通孔，固定杆位于第四通孔内，第二导线筒一侧通过直伸柱连接有圆板，圆板滑设在滑槽内，连接杆上部设有竖板，竖板上贯穿第五通孔，直伸柱位于第五通孔内。

8、优选的方案中，环形板下部设有台阶，悬挑板靠近底板一侧设有第一凹槽，第一凹槽和环形板外侧插接，悬挑板上部设有多个第二螺纹孔，第二螺纹孔通过螺钉和支撑架连接，第一凹槽的上侧还连接有卡块，卡块中部设有第二凹槽，第二凹槽内设有弧形接触面，第二凹槽的上部贯穿有第二通孔，卡块通过螺钉和悬挑板连接，弧形接触面卡接在环形板内侧。

9、优选的方案中，悬挑板上可拆卸的设有电磁板，电磁板中间设有避让槽，避让槽内均布有多个滚珠，转盘的底部设有第三电机，第三电机和滚珠滑动连接。

10、优选的方案中，环形绕筋机包括固定环板，固定环板外侧设有多个安装台，安装台上设有第一通孔和第一螺纹孔，调位支撑板穿设在第一通孔和第一螺纹孔内，固定环板内部设有齿环和t型滑座，锁止块和t型滑座滑动连接，锁止块外侧设有导向座，导向座上设有第三通孔；

11、锁止块中部设有第三凹槽，第三凹槽和t型滑座滑动连接，锁止块上部设有转接板，转接板上固设有第四电机，锁止块靠近固定环板一侧穿设有轴杆，轴杆的两侧分别设有第二齿轮和第三齿轮，第二齿轮和第一齿轮啮合，第一齿轮固设在第四电机底部，第三齿轮和齿环啮合。

12、一种钢筋笼制作装置的施工方法，包括以下步骤：

13、s1、将本装置在桩基孔处就位，定位小车移动至桩基孔的正上方，并将顶升油缸顶升；

14、s2、将位于调位支撑板上的第二限位滑块在设计位置对钢筋笼的高度进行定位；

15、s3、将主筋穿设在在工装架上，并用单孔锚具从工装架的上部对主筋进行固定锁止，待穿设完成后进行声测管的绑扎形成基体；

16、s4、将调位支撑板上的起升机构底部通过吊具将s3中的基体吊装至调位支撑板内的第二限位滑块的位置处，第二限位滑块对主筋进行定位锁止；

17、s5、利用环形绕筋机将螺旋筋对主筋的外侧进行绕设焊接，直至完成钢筋笼整体的制作；

18、s6、待s5完成后，将顶升油缸缩回，然后将定位小车移出桩基孔直至安装立架外；

19、s7、通过钢丝绳将钢筋笼与吊具连接，起升机构点动上升进行受力转换，然后解除单孔锚具，再通过起升机构进行钢筋笼的下放；

20、s8、根据设置长度设置第一限位滑块，第一限位滑块对钢筋笼进行限位；

21、s9、待钢筋笼落入桩基孔内后，解除钢筋笼和起升机构的连接，起升机构恢复初始位置；

22、s10、重复s1~s9直至完成钢筋笼的接长下放工作。

23、本发明的有益效果为：通过在安装立架上设置环形绕筋机，底部设置定位小车配合支撑，直接对钢筋笼主筋进行插准固定后，直接绕筋焊接，然后吊装至桩基孔内，整体操作便捷高效，避免了变位转换的不便，整体施工工序更简便高效。

24、1、将卧式桩基钢筋笼制作方法优化为立式桩基钢筋笼制作方法，其通过绕筋机构旋转代替主筋旋转进行绕筋，从而减轻设备旋转主轴压力，实现超大直径钢筋笼自动化绕筋；

25、2、钢筋笼底口、顶口定位工装为可拆卸、移动式设计，便于制作不同直径、不同长度的钢筋笼；

26、3、钢筋笼接长、下放与制作进行功能化集成，减少对辅助起重设备的依赖。

技术特征：

1.一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置，其特征是：包括调位支撑板（29），调位支撑板（29）上部固设有安装立架（28），安装立架（28）上滑设有环形绕筋机（4），安装立架（28）的顶部设有起升机构（8），起升机构（8）通过钢丝绳（13）和工装架（6）连接，多个单孔锚具（11）可拆卸的分布在工装架（6）的上部，安装立架（28）底部两侧分别设置有定位小车（1）和储料架（9），定位小车（1）上设置有顶升油缸（2），储料架（9）上设置有螺旋筋（30），多个主筋（10）穿设在单孔锚具（11）内，顶升油缸（2）用于调整定位小车（1）的高度从而配合工装架（6）完成主筋（10）的固定，螺旋筋（30）通过环形绕筋机（4）绕设在主筋（10）的外侧形成钢筋笼（12）。

2.根据权利要求1所述一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置，其特征是：储料架（9）包括底板（901），底板（901）上部边缘处均匀支撑有多个撑杆（904），撑杆（904）通过环形板（905）连接，底板（901）的中部设有第二电机（22），第二电机（22）固设有同步盘（903），同步盘（903）上沿周向穿设有多个挡杆（902），螺旋筋（30）套设在挡杆（902）的外侧。

3.根据权利要求2所述一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置，其特征是：位于最上侧的同步盘（903）上设有第一电机（14），第一电机（14）的顶部通过支撑架（15）连接有悬挑板（18），悬挑板（18）上设有伸缩杆（19），伸缩杆（19）的端部设有转盘（23），支撑架（15）和转盘（23）上均设有第二导线筒（17），第二导线筒（17）用于对螺旋筋（30）进行导向。

4.根据权利要求3所述一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置，其特征是：第二导线筒（17）通过环套（16）和支撑架（15）连接，环套（16）套设在支撑架（15）上，第二导线筒（17）滑设在环套（16）外侧。

5.根据权利要求3所述一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置，其特征是：第二导线筒（17）转设在连接杆（24）上，连接杆（24）底部通过第二导线筒（17）和环套（16）连接，转盘（23）上固设有固定杆（25），固定杆（25）穿设在环套（16）内。

6.根据权利要求5所述一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置，其特征是：环套（16）外侧设有滑槽（1601），环套（16）内侧设有第四通孔（1602），固定杆（25）位于第四通孔（1602）内，第二导线筒（17）一侧通过直伸柱（1701）连接有圆板（1702），圆板（1702）滑设在滑槽（1601）内，连接杆（24）上部设有竖板（2401），竖板（2401）上贯穿第五通孔（2402），直伸柱（1701）位于第五通孔（2402）内。

7.根据权利要求3所述一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置，其特征是：环形板（905）下部设有台阶（906），悬挑板（18）靠近底板（901）一侧设有第一凹槽（1802），第一凹槽（1802）和环形板（905）外侧插接，悬挑板（18）上部设有多个第二螺纹孔（1801），第二螺纹孔（1801）通过螺钉（20）和支撑架（15）连接，第一凹槽（1802）的上侧还连接有卡块（21），卡块（21）中部设有第二凹槽（2101），第二凹槽（2101）内设有弧形接触面（2102），第二凹槽（2101）的上部贯穿有第二通孔（2103），卡块（21）通过螺钉（20）和悬挑板（18）连接，弧形接触面（2102）卡接在环形板（905）内侧。

8.根据权利要求7所述一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置，其特征是：悬挑板（18）上可拆卸的设有电磁板（27），电磁板（27）中间设有避让槽（2701），避让槽（2701）内均布有多个滚珠（2702），转盘（23）的底部设有第三电机（26），第三电机（26）和滚珠（2702）滑动连接。

9.根据权利要求1所述一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置，其特征是：环形绕筋机（4）包括固定环板（401），固定环板（401）外侧设有多个安装台（402），安装台（402）上设有第一通孔（403）和第一螺纹孔（404），调位支撑板（29）穿设在第一通孔（403）和第一螺纹孔（404）内，固定环板（401）内部设有齿环（405）和t型滑座（406），锁止块（407）和t型滑座（406）滑动连接，锁止块（407）外侧设有导向座（408），导向座（408）上设有第三通孔（416）；

10.根据权利要求1~9所述一种钢筋笼制作装置的施工方法，其特征是：包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种超大直径立式桩基钢筋笼制作装置及其施工方法，包括调位支撑板，调位支撑板上部固设有安装立架，安装立架上滑设有环形绕筋机，安装立架的顶部设有起升机构，起升机构通过钢丝绳和工装架连接，多个单孔锚具可拆卸的分布在工装架的上部，安装立架底部两侧分别设置有定位小车和储料架，定位小车上设置有顶升油缸，储料架上设置有螺旋筋，多个主筋穿设在单孔锚具内，顶升油缸用于调整定位小车的高度从而配合工装架完成主筋的固定，螺旋筋通过环形绕筋机绕设在主筋的外侧形成钢筋笼。本发明设计巧妙，将钢筋笼的焊接转换为立式焊接，大幅度提高了施工效率，减少了对设备的占用，人员利用率更高，具有良好的经济效益。

技术研发人员：余昌文,吴中正,严双桥,程茂林,刘航,陈斌,李冬冬,董奇峰,肖浩,夏昊,刘修成,朱明清
受保护的技术使用者：中交第二航务工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23