准直桩双护筒定位结构、双护筒装置及准直桩的制作方法

本申请涉及建筑基础准直桩施工技术领域，尤其是涉及一种准直桩双护筒定位结构、双护筒装置及准直桩。

背景技术：

准直桩用于对设备或建筑物进行精准定位，在一些工程中，为了满足对设备或建筑物的精准定位，需要在整个建筑园区或装置建筑物内设置准直桩。

目前，准直桩一般采用双护筒的结构，准直桩的内外护筒（内护筒和外护筒）之间的同轴度大小对准直桩的受力和稳定性会产生较大影响。而现有技术中，在预制内外护筒的阶段，内护筒套设在外护筒内后，在内外护筒之间焊接支撑环即可，通过支撑环调整内外护筒之间的同轴度以后直接焊接固定，使得护筒在预制阶段内外护筒之间的同轴度便得不到保证；在吊装过程中，有的护筒较长，会达到40余米，在吊装内护筒和外护筒的过程中，内护筒和外护筒的相对位置会因为吊装过程中重力的作用发生变化，仅仅通过支撑环无法控制其它位置的同轴度，不能保证内外护筒之间的同轴度以及内护筒和外护筒的垂直度，从而影响整个准直桩在桩孔内的垂直度，使准直桩受力不均匀，稳定性较差。

针对上述中的相关技术，发明人认为现有的准直桩及其双护筒的同轴度和垂直度较差，受力不均匀且稳定性较差，不能满足设计和实际的需要。

技术实现要素：

为了改善准直桩及其双护筒的同轴度和垂直度较差、受力不均匀且稳定性较差的问题，本申请提供一种准直桩双护筒定位结构、双护筒装置及准直桩。

本申请提供一种准直桩双护筒定位结构，采用如下的技术方案：

一种准直桩双护筒定位结构，用于设置于准直桩设有的内护筒和外护筒之间，包括若干层沿所述外护筒的轴向间隔均布的定位组件，每层定位组件包括若干个垂直插接在所述外护筒的筒壁上设有的通孔内的定位杆和与所述定位杆连接且用于调节所述定位杆插入所述通孔内的深度的调节件，若干个所述定位杆沿所述外护筒的周向间隔均布，所述定位杆的一端与所述内护筒的外壁顶接，所述定位杆的另一端伸出所述外护筒的外壁。

通过采用上述技术方案，若干层沿外护筒的轴向间隔均布的定位组件对内护筒和外护筒进行径向的定位，每层定位组件中设置若干个沿外护筒径向的定位杆，定位杆插接在外护筒的通孔内，定位杆的端部顶接内护筒的外壁，通过调节件调整定位杆伸出外护筒的长度，并锁定定位杆的位置，进而调整内护筒在径向上相对于外护筒的位置，多个定位杆协同配合，保证内护筒和外护筒的同轴度和垂直度，使得在护筒的预制阶段，内外护筒的同轴度能够得到很好的调整；在护筒的吊装过程中，由于定位杆对内护筒的顶接力始终存在，并且定位杆沿护筒的轴向间隔均布，保证定位杆对内护筒的顶接力，使内护筒和外护筒在其径向上相对固定，保证内护筒和外护筒的同轴度和垂直度不发生改变。

优选的，每层所述定位组件中所述定位杆的数量为3-6根。

通过采用上述技术方案，定位杆之间协同调整，能够提高调整和定位的精度，并且定位杆能够对内护筒提供足够的顶接力，保证内护筒和外护筒的相对位置不发生改变，保证内护筒,与外护筒之间的同轴度。

优选的，所述调节件为固定于所述通孔内的螺母，所述定位杆的杆体上设有外螺纹，所述定位杆与所述调节件通过螺纹连接。

通过采用上述技术方案，在制作外护筒时，在外护筒的筒壁上设定的位置钻制通孔，并将螺母焊接在通孔内，将定位杆拧接穿过螺母，使定位杆的端部顶接在内护筒的外壁上，通过调整定位杆相对于螺母的位置，调整内护筒和外护筒的相对位置，调整便捷，调整好内护筒与外护筒的同轴度以后，定位杆被锁定在螺母内，定位杆的端部始终顶接在内护筒上，静置和吊装的过程中均能够保证内护筒与外护筒在径向上不发生相对移动。

优选的，所述定位杆的伸出所述外护筒的杆体端部设有手柄。

通过采用上述技术方案，设置手柄主要为了方便拧接定位杆的时操作人员方便握持，拧接更加方便、省力和快捷。

优选的，所述手柄包括若干个沿所述定位杆的周向间隔均布的柱体，所述柱体与所述定位杆的周向垂直且沿所述定位杆的径向。

通过采用上述技术方案，手柄采用与定位杆的轴向垂直固定的柱体，拧接定位杆时，只需要握持柱体沿定位杆的周向用力即可，操作省时省力，柱体的数量优选设置2-6个，设置多个握持的柱体，使用更加方便。

优选的，相邻所述定位组件之间的间距为1000mm-2000mm。

通过采用上述技术方案，在组装内护筒和外护筒时，沿外护筒的轴向每隔1500mm安装一组定位组件，使得在内护筒与外护筒组装的过程在，不断地对内外护筒之间的同轴度进行调整，多组定位组件对内护筒进行顶接施力，保证了同轴度和内护筒和外护筒在桩孔内的垂直度。

第二方面，本申请提供一种准直桩双护筒装置，采用如下的技术方案：

准直桩双护筒装置，包括外护筒、设置于所述外护筒内部的内护筒和位于所述外护筒和所述内护筒之间的如上述任一项所述的准直桩双护筒定位结构以及分别固定连接所述外护筒和所述内护筒的固定件。

通过采用上述技术方案，设置准直桩双护筒定位结构，使外护筒和内护筒保持一定的同轴度，并通过固定件将内护筒和外护筒进一步固定在一起，保证了吊装过程中内护筒和外护筒的相对位置不变，本准直桩双护筒装置改善了准直桩的内护筒和外护筒同轴度和垂直度低、导致准直桩倾斜、定位不准确，结构不稳定的问题，能够达到提高内护筒和外护筒同轴度和垂直度，保证准直桩的垂直度，使准直桩更加稳定的技术效果。

优选的，所述外护筒和所述内护筒的顶端固定设有吊装支架；所述外护筒的上部外壁表面设置有吊耳。

通过采用上述技术方案，吊装支架能够方便对双护筒装置进行整体吊装，在吊装的入桩孔的过程中，吊点的位置下移至吊耳的位置，使吊装过程双护筒的受力更加均匀，方便吊装作业。

第三方面，本申请提供一种准直桩，采用如下的技术方案：

准直桩，采用上述任一项所述的准直桩双护筒装置制备，包括位于桩孔内的外护筒和同轴设置于所述外护筒内的内护筒以及设置于所述内护筒中部的钢筋笼，所述桩孔包括位于上部的第一桩孔和位于所述第一桩孔下部的且与所述第一桩孔同心设置的第二桩孔，所述第一桩孔的直径大于第二桩孔的直径；所述外护筒和所述内护筒位于所述第一桩孔，所述钢筋笼贯穿于所述第一桩孔和所述第二桩孔内，所述内护筒与所述钢筋笼通过混凝土连接。

通过采用上述技术方案，设置了两个同心的桩孔，分别为第一桩孔和第二桩孔，预制好的外护筒和内护筒的底部抵接在第一桩孔和第二桩孔连接部位的台肩上，使得外护筒和内护筒的底部受力均匀，且更容易保证外护筒和内护筒的垂直度和同轴度，并且在安装内护筒和外护筒的过程中，内护筒和外护筒不易发生变形；钢筋笼同心设置在内护筒的内部，通过向内护筒内部浇筑混凝土，使钢筋笼与内护筒形成一体结构，结构更加稳定可靠。

优选的，所述钢筋笼包括外部呈螺旋状的螺旋箍和若干呈水平圆环状的加劲箍，加劲箍沿所述螺旋箍的轴向间隔设置，加劲箍环绕固定在螺旋箍的外部。

通过采用上述技术方案，使钢筋笼与混凝土连接的更加牢固可靠。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

本申请改善了准直桩及其双护筒的同轴度和垂直度较差、受力不均匀且稳定性较差的问题，能够达到提高内护筒和外护筒同轴度和垂直度，保证准直桩的垂直度，使准直桩更加稳定的技术效果。

附图说明

图1是本申请实施例提供的准直桩双护筒定位结构和双护筒装置的结构示意图；

图2是图1中a-a视图；

图3是图1中的手柄的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的准直桩的结构示意图。

图中：1、外护筒；2、内护筒；3、定位组件；31、定位杆；32、调节件；33、手柄；4、钢筋笼；41、螺旋箍；42、加劲箍；5、第二桩孔；6、第一桩孔；7、浇筑盖体；8、密封盖；9、固定件；10、吊装支架；11、吊耳；12、护壁筒。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例首先公开了一种准直桩双护筒定位结构，请参照图1和图2所示，一种准直桩双护筒定位结构用于设置于准直桩设有的内护筒2和外护筒1之间，包括若干层沿所述外护筒1的轴向间隔均布的定位组件3，每层定位组件3包括若干个垂直插接在所述外护筒1的筒壁上设有的通孔内的定位杆31和与所述定位杆31连接且用于调节所述定位杆31插入所述通孔内的深度的调节件32，定位杆31为圆柱形的杆体，外护筒1的筒壁上开设有若干通孔，若干通孔沿外护筒1的周向排布，通孔的轴线沿外护筒1的径向，若干个所述定位杆31沿所述外护筒1的周向间隔均布，所述定位杆31的一端与所述内护筒2的外壁顶接，所述定位杆31的另一端伸出所述外护筒1的外壁。

准直桩施工中，对内护筒2与外护筒1的同轴度和垂直度要求较高，本实施例中采用若干层沿外护筒1的轴向间隔均布的定位组件3对内护筒2和外护筒1进行径向的定位，每层定位组件3中设置若干个沿外护筒1径向的定位杆31，定位杆31插接在外护筒1的通孔内，定位杆31的端部顶接内护筒2的外壁，通过调节件32调整定位杆31伸出外护筒1的长度，进而调整内护筒2在径向上相对于外护筒1的位置，多个定位杆31协同配合，保证内护筒2和外护筒1的同轴度和垂直度，使得在护筒的预制阶段，内外护筒的同轴度能够得到很好的调整；在护筒的吊装过程中，由于定位杆31对内护筒2的顶接力始终存在，并且定位杆31沿内护筒2的轴向间隔均布，保证定位杆31对内护筒2的顶接力，使内护筒2和外护筒1在其径向上相对固定，保证内护筒2和外护筒1的同轴度和垂直度不发生改变。

本实施例改善了准直桩的内护筒2和外护筒1同轴度和垂直度低、导致准直桩倾斜、定位不准确，结构不稳定的问题，能够达到提高内护筒2和外护筒1同轴度和垂直度，保证准直桩的垂直度，使准直桩更加稳定的技术效果。

请参照图2所示，作为本申请提供的准直桩双护筒定位结构的一种具体实施方式，每层定位组件3中定位杆31的数量为3-6根，优选采用4根或6根。

本实施例中每组定位组件3中采用了六根定位杆31，六根定位杆31协同调整，能够提高调整和定位的精度，并且定位杆31能够对内护筒2提供足够的顶接力，保证内护筒2和外护筒1的相对位置不发生改变，保证内护筒2,与外护筒1之间的同轴度。

请参照图1和图2所示，作为本申请提供的一种准直桩双护筒定位结构的一种具体实施方式，调节件32为固定于通孔内的螺母，定位杆31的杆体上设有外螺纹，定位杆31与调节件32通过螺纹连接。

本实施例中，在制作外护筒1时，在外护筒1的筒壁上设定的位置钻制通孔，并将螺母焊接在通孔内，将定位杆31拧接穿过螺母，使定位杆31的端部顶接在内护筒2的外壁上，通过调整定位杆31相对于螺母的位置，调整内护筒2和外护筒1的相对位置，调整便捷，调整好内护筒2与外护筒1的同轴度以后，定位杆31被锁定在螺母内，定位杆31的端部始终顶接在内护筒2上，静置和吊装的过程中均能够保证内护筒2与外护筒1在径向上不发生相对移动。

请参照图3所示，作为本申请提供的一种准直桩双护筒定位结构的一种具体实施方式，定位杆31的伸出外护筒1的杆体端部设有手柄33。

本实施例中，设置手柄33主要为了方便拧接定位杆31的时操作人员方便握持，拧接更加方便、省力和快捷。

请参照图3所示，作为本申请提供的一种准直桩双护筒定位结构的一种具体实施方式，手柄33包括若干个沿定位杆31的周向间隔均布的柱体，柱体与定位杆31的周向垂直且沿定位杆31的径向。

本实施例中手柄33采用与定位杆31的轴向垂直固定的柱体，拧接定位杆31时，只需要握持柱体沿定位杆31的周向用力即可，操作省时省力，柱体的数量优选设置2-6个，设置多个握持的柱体，使用更加方便。

作为本申请提供的一种准直桩双护筒定位结构的一种具体实施方式，相邻定位组件3之间的间距为1000mm-2000mm，优选1500mm。

本实施例中在组装内护筒2和外护筒1时，沿外护筒1的轴向每隔1500mm安装一组定位组件3，使得在内护筒2与外护筒1组装的过程在，不断地对内外护筒1之间的同轴度进行调整，多组定位组件3对内护筒2进行顶接施力，保证了同轴度和内护筒2和外护筒1在桩孔内的垂直度。

本申请还公开了一种准直桩双护筒装置，包括外护筒1、设置于外护筒1内部的内护筒2、位于外护筒1和内护筒2之间的如上述任一项所述的准直桩双护筒定位结构以及分别固定连接外护筒1和内护筒2的固定件9，固定件9为圆环形的板件，设有两个，分别焊接在外护筒1和内护筒2的顶部，用于将外护筒1和内护筒2固定在一起。

本申请的准直桩双护筒装置，通过设置准直桩双护筒定位结构，使外护筒1和内护筒2保持一定的同轴度，并通过固定件9将内护筒和外护筒进一步固定在一起，保证了吊装过程中内护筒2和外护筒1的相对位置不变，本准直桩双护筒装置改善了准直桩的内护筒2和外护筒1同轴度和垂直度低、导致准直桩倾斜、定位不准确，结构不稳定的问题，能够达到提高内护筒2和外护筒1同轴度和垂直度，保证准直桩的垂直度，使准直桩更加稳定的技术效果。

请参照图1所示，作为本申请提供的一种准直桩双护筒定位结构的一种具体实施方式，所述外护筒1和所述内护筒2的顶端固定设有吊装支架10；所述外护筒1的上部外壁表面设置有吊耳11。

本实施例中吊装支架10能够方便对双护筒装置进行整体吊装，在吊装的入桩孔的过程中，吊点的位置下移至吊耳11的位置，使吊装过程双护筒的受力更加均匀，方便吊装作业。

本申请还公开了一种准直桩，采用上述任一项所述的准直桩双护筒装置制备，包括位于桩孔内的外护筒1和同轴设置于所述外护筒1内的内护筒2以及设置于内护筒2中部的钢筋笼4，钢筋笼4顶部设置浇筑盖体7，外护筒1上端口设有密封盖8，桩孔包括位于上部的第一桩孔6和位于第一桩孔6下部的且与第一桩孔6同心设置的第二桩孔5，第一桩孔6的直径大于第二桩孔5的直径；外护筒1和内护筒2位于第一桩孔6，钢筋笼4贯穿于第一桩孔6和第二桩孔5内，内护筒2与钢筋笼4通过混凝土连接，钢筋笼4包括外部呈螺旋状的螺旋箍41和若干呈水平圆环状的加劲箍42，加劲箍42沿螺旋箍的轴向间隔设置，加劲箍42环绕固定在螺旋箍的外部；浇筑盖体7包括浇筑顶板、设置于浇筑顶板上部的浇筑顶板保护盖以及若干垂直固定于浇筑顶板下部的锚筋；浇筑顶板保护盖与浇筑顶板之间通过螺栓固定连接；锚筋的上部外表面设有外螺纹，锚筋与浇筑顶板通过螺母固定。

本实施例设置了两个同心的桩孔，分别为第一桩孔6和第二桩孔5，预制好的外护筒1和内护筒2的底部抵接在第一桩孔6和第二桩孔5连接部位的台肩上，使得外护筒1和内护筒2的底部受力均匀，且更容易保证外护筒1和内护筒2的垂直度和同轴度，并且在安装内护筒2和外护筒1的过程中，内护筒2和外护筒1不易发生变形；钢筋笼4同心设置在内护筒2的内部，通过向内护筒2内部浇筑混凝土，使钢筋笼4与内护筒2形成一体结构，结构更加稳定可靠。

本实施例改善了准直桩受力不均匀且易发生变形的问题，能够达到提高准直桩的牢固度和稳定性的技术效果。

本申请的准直桩的施工方法为，准直桩的施工方法，采用如上述的准直桩，包括以下步骤：

步骤1，钻制第一桩孔6：通过钻机钻制第一桩孔6；

步骤2，预制护筒：内护筒2和外护筒1分段运输至现场，在现场进行内护筒2和外护筒1的拼装及组装，在外护筒1组对拼装的过程中，在外护筒1的筒壁设定位置钻制通孔，然后焊接调节件32；在拼装过程中保证内护筒2和外护筒1的拼装精度不大于1/400；外护筒1加工时在上部焊接吊耳11；将内护筒2组装到外护筒1内部，安装定位杆31和调节件32，调整定位杆31伸入外护筒1内部的长度，进而调整外护筒1和内护筒2的同轴度，最后安装固定件9和吊装支架10；

步骤3，护筒安装：用吊车连接固定件9和吊装支架10将内护筒2和外护筒1下放至第一桩孔6；内护筒2和外护筒1垂直固定后，桩底先行灌注1.0米c15素混凝土封底，封底混凝土终凝后进行外护筒1外侧与岩土体接触部位注浆，固定内护筒2和外护筒1的位置；

步骤4，钻制第二桩孔5：通过钻机钻制第二桩孔5；

步骤5，吊入钢筋笼4：将第二桩孔5内的泥浆抽出，通过吊车将钢筋笼4掉入桩孔内，使钢筋笼4上端的高度与内护筒2上端的高度一致；

步骤6，浇筑混凝土：向内护筒2内部浇筑混凝土，使钢筋笼4与内护筒2成一体结构。

具体的，在进行步骤1之前，需要先进行起吊准备，首先，按业主要求开工日期组织施工机械和人员进场；做好临水、临电的接驳工作；进行场地平整，按照设计文件提供的标高进行场平，为后续施工做好准备；设置双护筒加工场设置；然后，进行测量放线和准直桩的施工阶段，在场地三通一平的基础上，依据建筑物测量控制网的资料和准直桩平面布置图，测定桩位轴线方格控制网和高程基准点，确定好桩位中心，以中点为圆点，以桩身半径加护壁厚度为半径划出上部（即第一节）的圆周，撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线，并沿桩中心位置向桩孔外引出四个桩中轴线控制点，本申请实施例采用了四根双护筒（内护筒2和外护筒1），用牢固木桩标定，经有关部门复查，办好预验手续后开挖。

步骤3中，护筒安装采用整体吊装、一次入孔的方法；本工程准直桩（基岩桩）位于储存环隧道内，预留施工场地35×25米，可满足吊装场地要求，且双护筒吊装过程中吊车回转半径内无障碍物，吊车可安全起吊。本工程准直桩施工场地未进行开挖，为原状土，土质为砂卵石层。根据地勘报告本层土承载力为350kpa。经计算场地能满足旋挖钻机、350t汽车吊等大型设备行走及施工安全。吊车可直接支设于孔口14米范围内，双护筒竖直后可直接下放至桩孔。吊车进场施工前应根据吊装平面布置图中吊车站位与桩孔位置及双护筒位置进行预演练。如不满足吊装要求，应进行场地平整，双护筒移位。确保双护筒及桩位位于吊车的起重半径内，保证双护筒的顺利吊放。

具体的，本申请中准直桩采用40米的双护筒设计，本申请采用一台350吨汽车吊吊装双护筒；双护筒长度40m，采用2点吊装；第一阶段：吊点设置在顶部往下11米位置，把双护筒起吊和前28米往桩孔中送吊装过程中使用；第二阶段：进行换吊点处理，把吊点提到现有组拼过程中预留牛腿位置（顶部往下350mm处），直至把双护筒放到预定位置。

需要注意的是双护筒起吊入孔时必须缓慢放下，切忌急速抛放，以防双护筒变形或造成桩孔坍塌；350吨汽车吊在吊运双护筒入孔过程中必须使双护筒呈竖直状态。

双护筒（内护筒2和外护筒1）吊装施工步骤具体为：

（1）起吊前应提前做好各项准备工作，指挥吊机转移到起吊位置；

（2）检查吊机钢丝绳的安装情况及受力重心后，开始起吊，检查钢丝绳的松紧情况和吊耳焊接情况；

（3）350吨汽车吊起吊过程中吊点位置在双护筒顶部往下11米处，选用50.5米主臂，回转半径为22米，最大起重量为39.2吨；考虑到起吊转臂过程中，双套筒底部是在不离开地面，慢慢起钩转臂，所以实际起重量只需要考虑构件重量的一半，即24.59吨，再考虑10%的安全系数，起重量按照24.59吨×1.1=27.05吨考虑，满足起吊过程中的吊装要求；

（4）双护筒竖直后，在护筒上拉牵引绳控制，使双护筒从起吊位置旋转至桩孔位置；

（5）指挥吊机吊筒入孔、定位，吊机旋转应平稳，在护筒上拉牵引绳控制；下放时若遇到护筒卡孔的情况，要吊出检查孔位情况后再吊放，不得强行入孔；双护筒下放到泥浆的过程中受到浮力的作用，根据下放深度不同浮力越来越大（0至34.1吨），所以下放过程中汽车吊的起重量是越来越小的，满足吊装要求；

（6）安装双护筒时运用经纬仪等仪器实时监测垂直度；双护筒安装完成后，重新复测双护筒垂直度，使用调垂仪进行精确微调保证垂直度；

（7）步骤3中，将内护筒2和外护筒1吊入桩孔下放的过程中，在每层定位结构接近桩孔的上方时，暂停下放，拆除该层的定位结构，即拆除定位杆31和第二螺母32，焊接堵孔后进行防腐处理；

（8）双护筒下到孔口位置时，用工字钢将外护筒1支撑在孔口，用水准仪测此时外护筒1顶标高，及时调整外护筒1标高，确保外护筒1位置、高度准确。

上述准直桩的施工方法能够保证内护筒2和外护筒1下放过程中的同轴度和垂直度，受力平稳，能够避免内护筒2和外护筒1发生形变，连接牢固可靠，定位准确。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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