一种用于深空槽段中钢筋笼的吊装装置的制作方法

本实用新型涉及混凝土灌装技术领域，尤其涉及一种用于深空槽段中钢筋笼的吊装装置。

背景技术：

随着深基坑规模的不断扩大，地下连续墙和灌注桩得到大量应用。地下连续墙和灌注桩的钢筋笼吊装一直以来都是施工过程中的高风险工序。特别是地下连续墙的钢筋笼，因其单幅体积大、重、吊装流程复杂等特点，吊装前需编制专门的吊装方案，吊装方案需要经过专家论证。近年来，在地下连续墙、灌注桩施工过程中，受施工场地、地层性质、地下水赋存特征、施工工艺及施工流程影响，施工中经常出现深(5m及以上)空桩孔或槽段，该段在后续施工中并不安放钢筋笼，也不灌注混凝土。但由于其现实存在，一般用吊筋将钢筋笼吊放到设计标高。在吊装钢筋笼时，为了保证吊装的安全性以及安装标高，一般选用韧性较好、有足够抗拉强度的热轧圆钢作为吊筋，传统做法是将吊筋与钢筋笼的锚固钢筋固定焊接，与钢筋笼一起吊装。但在深(5m及以上)空槽(桩孔)段中吊装钢筋笼时，在起吊过程中，较长的吊筋(一般吊筋长度等于或大于空槽(桩孔)段深度)会人为增加钢筋笼的整体长度，加大起吊难度，且起吊时，吊筋的摆动及自身挠度会对吊筋与锚固钢筋的连接焊点造成破坏，增加安全风险。除破坏上所述焊点外，吊筋越长，起吊时吊筋自身弯曲越剧烈，在钢筋笼安装时，弯曲的吊筋会导致钢筋笼安装高度和钢筋保护层控制出现偏差。水下混凝土灌注高度的控制一直以来都是业界的难题。当前，行业出现了一些控制手段或者混凝土面的探测手段，其控制效果受探测深度、地层岩性、泥浆比重等因素影响，差别很大，而且这些控制措施多需要由专业人员通过专业设备来实施，且实施耗时长、效率低。当前，吊筋的使用多为一次性，地下连续墙、灌注桩施工后，在基坑土方开挖过程中，吊筋多被开挖机械破坏，难以重复利用。

技术实现要素：

为解决现有技术的缺点和不足，特提供一种用于深空槽段中钢筋笼的吊装装置，该装置集钢筋笼吊装、水下混凝土灌注高度控制为一体，并且可以重复利用。

为实现本实用新型目的而提供的一种用于深空槽段中钢筋笼的吊装装置，包括有固定焊接于墙顶标高以上25cm处锚固钢筋上的钢套管，所述钢套管的下端同轴设置有限位环，所述钢套管与限位环内活动插装有吊杆，所述吊杆分为上段吊杆与下段吊杆，所述上段吊杆与下段吊杆用连接套筒可拆卸连接，所述上段吊杆与吊环固定焊接，下段吊杆连接有控制球头，所述限位环的厚度与钢套管厚度一致，所述限位环的内径比控制球头上部柱体部分直径大1cm且内径大于或等于钢套管内径，钢套管内径大于连接套筒外径，所述吊杆上沿其轴向每隔2～3米，设置有尼龙扎带，使吊杆锚固钢筋所在纵向主筋单圈绑扎牢固。

作为上述方案的进一步改进，所述限位环由无缝钢管加工而成。

作为上述方案的进一步改进，所述钢套管长度为锚固钢筋直径10倍，厚度大于锚固钢筋直径的1/5，且不小于3mm，其内径大于连接套筒，由无缝钢管制成。

作为上述方案的进一步改进，所述连接套筒为成品钢筋套筒，并且吊杆与连接套筒的连接处设置有弧面过渡段。

作为上述方案的进一步改进，所述控制球头中包含发声装置、超声发射器、超声接收器及控制电路及控制芯片，超声发射器与超声接收器组合探测混凝土液面高度，通过发声器产生的警示音判断，混凝土液面是否达到设计高度，控制电路为发声装置、超声发射器、超声接收器以及控制芯片供电，控制芯片用以处理超声反馈信息和指导控制电路的通断。

本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型集钢筋笼吊装、水下混凝土灌注高度控制为一体，并且可以重复利用；本实用新型普遍适用于当前工程建设中出现的地下连续墙及灌注桩钢筋笼吊装，对于钢筋笼的规格和形态无特殊要求；本实用新型使混凝土灌注高度控制更加简单，使用无特殊条件要求，使用门槛低；本实用新型降低了钢筋笼的吊装风险，对于施工安全控制极为有利；本实用新型中，除部分一次性耗材外，主要构件均可回收重复利用，综合成本低。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为现有技术的吊装装置示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的吊环与吊杆等的示意图；

图4为本实用新型的控制球头的示意图。

具体实施方式

如图1-图4所示，本实用新型提供的一种用于深空槽段中钢筋笼的吊装装置，具体按照以下步骤完成：

(1)钢筋笼10制作完成后，将钢套管1固定焊接于墙顶标高(桩顶标高)以上25cm处锚固钢筋上，锚固钢筋应根据吊装方案或遵循对称性原则选择，焊接质量需满足相关规范要求，且双面满焊，焊接质量需经技术人员和监理工程师检查合格方可投入使用；

(2)将限位环2焊接于钢套管1下部，中心与钢套管1对齐，需保证吊杆100在限位环2以及钢套管1内自由上下滑动；

(3)将上段吊杆3与吊环11可靠焊接，然后上段吊杆3完全穿过钢套管1与限位环2，插入钢筋笼10内部；

(4)将下段吊杆4下端与控制球头5通过丝扣可靠连接，然后下段吊杆4的上端与已经插入钢筋笼10的上段吊杆3通过连接套筒7可拆卸连接；

(5)将组装完成的吊装系统完全插入钢筋笼10，待吊环11与钢套管1接触时候，停止插入，用尼龙扎带6将吊环11与锚固钢筋可靠绑扎，然后沿吊杆100插入方向，每隔2到3米，用尼龙扎带6将吊杆100与锚固钢筋所在纵向主筋8单圈绑扎牢固，以防在钢筋笼10起吊和运输过程中吊杆100在钢筋笼10内部摆动；

(6)整套吊装装置安装完成，经技术人员和现场监理验收合格后方可起吊钢筋笼10、运输钢筋笼10，并按照设计要求，将钢筋笼10下放入槽(孔)，待钢筋笼10下放至锚固钢筋顶距槽(孔)口1m时，停止下放，利用槽钢制作的铁扁担将钢筋笼10搁置在槽(孔)口；

(7)将吊机卸扣与吊环11连接，然后向上起吊，固定吊环11和吊杆100的尼龙扎带6在起吊时的拉力作用下自动断裂，吊装装置整体从钢筋笼10中抽出，直至控制球头5上部柱体部分完全进入限位环2，柱体上拨片被限位环2挤压回缩，此时吊装装置整体受力，随后将带动钢筋笼10整体上升，待钢筋笼10复吊起50cm后，停止起吊，将铁扁担从钢筋笼10中抽出；

(8)继续下放钢筋笼10，直至钢筋笼10安放到设计标高为止，当控制球头5上部柱体拨片被限位环2挤压回缩稳定超过15分钟后，控制球头5内部超声装置开始工作；

(9)按照相关规定和要求灌注混凝土；

(10)当混凝土液面越过墙(桩)顶标高后，为保证混凝土灌注质量，按照规范要求，混凝土面需继续上升，当液面上升到距离控制球头5下部10cm时，超声接收装置就能接收到通过混凝土内粗骨料反射的独特超声波信号，同时开始监测反射源即粗骨料距离控制球头5的距离d，当该距离d小于5cm时，控制芯片激发发声装置发出报警声，施工人员随即停止灌注，灌注导管内的残余混凝土会使混凝土液面继续小幅上升，部分或全面包裹控制球头5，当探测到的距离d在10min内变化小于1cm时，报警声自动终止；

(11)混凝土浇筑完成48小时后，可反向旋转上段吊杆3，由于控制了混凝土浇筑高度，且吊杆100连接处(连接套筒7位置)远高于混凝土面，所以未被混凝土或沉渣固结体包裹，可以拆卸下来；

(12)待支护结构养护完成，土方开挖后期，会露出下段吊杆4，按照规定，墙(桩)顶超灌混凝土必须人工凿除，而人工凿除又可以最大限度保护下段吊杆4和控制球头5的完整性，实现对下段吊杆4和控制球头5的二次回收利用；

(13)由于控制球头5由精钢做外壳，且超声装置经过防水处理，外层也设有保护层，回收后只需简单清理，根据使用频率及时更换电池即可。

本实用新型实际使用效果分析如下：某已建项目，基坑东西向长200m，南北向宽60m,为提高土地使用效率，加大对地下空间的开发力度，设计单位选用地下连续墙作为基坑围护结构(基坑开挖深度19m)。但由于基坑南北两侧均临近现有市政道路，基坑的土方外运只能通过东西两端完成。考虑到土方外运时的放坡需要，设计单位将东、西两端的地下连续墙墙顶标高降到-11.5m(地面标高-0.5m),即施工时空槽段深度11m。

按照原有的吊筋9使用方式，单幅钢筋笼10需设置4根通常11.3m的吊筋9，根据钢筋笼10重量计算，吊筋9直径选用直径32的热轧圆钢，共计54幅钢筋笼10，则共需要4*11.3*54*6.31＝15401kg直径32的热轧圆钢。且钢筋笼10在起吊时，吊筋9使钢筋笼10长度增加11m,经实际测量，吊筋9末端下弯量超过1m，焊接部位焊缝已有开裂迹象出现，这对钢筋笼10的起吊造成极大风险。

采用本发明后，经实践，由于上段吊杆3钢筋(约10m)可重复利用，最终仅使用直径32的热轧圆钢3.5吨(含吊环11)，且3.5吨均可回收重复利用。使用连接套筒7(标准外径50mm)432个,钢套管1壁厚5mm,外径57mm,单根长度28cm，限位环2壁厚5mm,外径57mm,在该项目中由于吊杆100钢筋直径较大，所以将钢套管1与限位环2合二为一，取总长28cm。

起吊时由于吊装装置固定于钢筋笼10内侧，吊装装置无任何摆动。安装钢筋笼10时，吊装装置顺利抽出，不仅安装速度快，而且安装精度优于传统吊装方式。

除钢套管1与尼龙扎带6，本发明其余构件均实现了回收，其中上段吊杆3、吊环11在本项目就实现了重复使用，其余下段吊杆4、连接套筒7、控制球头5在凿除墙顶混凝土过程中也都实现了回收，经检测均可在其他项目中继续使用。

以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

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