适用于超长灌注桩的超长钢筋笼及其制作方法与流程

1.本发明涉及压灌桩混凝土施工技术领域，具体涉及一种适用于超长灌注桩的超长钢筋笼及其制作方法。

背景技术：

2.黄河滩区控导工程中多采用透水桩坝结构，其能很好的控导黄河流势，便于防汛抢险，钢筋混凝土桩广泛应用于现代路桥的地基建设等方面。长螺旋钻机钻孔压灌桩是一种新型桩基础施工技术，其施工顺序为先钻孔，然后在钻机提升的过程中浇筑混凝土，其次在充满混凝土的钻孔中插入钢筋笼和位于钢筋笼内的钢筋笼导入杆，最后拔出钢筋笼导入杆。
3.发明人知晓的中国专利文献cn107816170a中公开了一种大直径超长钢筋笼及其施工方法，该钢筋笼包括若干节钢筋笼单元，每一节钢筋笼单元均包括若干个间隔且平行布置的加劲筋，若干加劲筋的周向上等间距布置有若干根主筋，主筋与加劲筋焊接在一起，每根主筋的两端均为螺杆，相邻两节钢筋笼单元之间通过主筋以及与主筋螺纹连接的套筒连接成一个整体，且相邻两节钢筋笼单元连接处的周向上还设置有箍筋。大直径超长钢筋笼的施工方法，包括以下技术要点：每根主筋的两端用套丝机做成螺杆，在钢筋加工台上进行整个钢筋笼的制作安装，主筋之间用套筒连接。钢筋笼制作好后卸除钢筋笼单元之间的套筒，并进行钢筋笼的吊装；上下节钢筋笼单元在孔口处接长，在上下主筋均固定的情况下施拧套筒，当达到设计的终拧标准后停止；主筋连接完成后进行检测管、压浆管等的连接，其操作同主筋连接；然后进行钢筋笼吊装下沉。
4.但本技术发明人在实现本技术实施例中技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：其制作过程较为复杂，成本高，且质量检测及技术间歇时间较长，其整体上的支撑强度及结构形状不能满足黄河滩区复杂地质条件下的施工工艺和施工效率要求。
5.公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

6.鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种适用于超长灌注桩的超长钢筋笼及其制作方法，通过将笼体主筋焊接于环形内筋外周侧，将盘绕筋焊接固定于笼体主筋外侧，将笼体底端收拢成锥形，便于在钢筋笼中穿入钢筋笼导入杆后兜底，从而可方便地将钢筋笼和钢筋笼导入杆插入灌注有混凝土的桩孔内。
7.根据本公开的一个方面，提供一种适用于超长灌注桩的超长钢筋笼，包括相衔接的锥形笼体段、筒形笼体段；所述锥形笼体段包括若干不等径的环形内筋、轴向连接于该各环形内筋外周上的若干主筋，且各主筋一端汇聚形成所述锥形笼体段的锥顶；所述筒形笼体段包括若干等径的环形内筋、轴向连接于该各环形筋外周上的若干主筋；在锥形笼体段、筒形笼体段外周设有连续的盘绕筋。
8.在本公开的一些实施例中，所述筒形笼体段包括固定对接的上部笼体段、中部笼体段。
9.根据本公开的另一个方面，提供一种适用于超长灌注桩的超长钢筋笼的制作方法，包括以下步骤：（1）制作环形内筋：取钢筋型材送入箍筋制作装置中，将其弯曲加工成一系列设计直径的环形内筋；（2）制作笼体：将若干等径的环形内筋等距排列固定，在其外周上沿轴向焊接固定若干主筋以形成筒形笼体段；将若干不等径环形内筋按大小顺序等距排列固定，在其外周上沿轴向焊接固定若干主筋以形成锥形笼体段；并连接固定所述筒形笼体段和锥形笼体段；（3）绕制盘绕筋:利用绕筋机在所述锥形笼体段、筒形笼体段外周连续绕制并焊接固定盘绕筋。
10.在本公开的一些实施例中，所述箍筋制作装置包括：转动机构、与所述转动机构配合安装的箍筋模具和设于所述箍筋模具外侧的挡销/轴；所述箍筋模具包括承托盘和呈同心圆环状布设于承托盘上的若干立筋；所述转动机构驱动所述箍筋模具转动并在所述挡销/轴限位配合下使送入的钢筋型材弯曲成环状。
11.在本公开的一些实施例中，还包括设置于所述箍筋模具上方对应位置处的切割机构，用以箍筋成型后截断多余的钢筋型材。
12.在本公开的一些实施例中，所述承托盘由环状筋及辐条筋对应固定连接组成。
13.在本公开的一些实施例中，所述挡销/轴外套装有对应的辊筒，用以与送入的钢筋型材形成滚动接触。
14.在本公开的一些实施例中，所述绕筋机安装于运行在对应轨道的轨道车上，所述绕筋机包括：调直机构，包括安装于所述轨道车上的支架、安装于其上的调直器；限位机构，安装于所述支架上的限位撑杆、设于所述限位撑杆一端的辊轮；滚笼机构，包括动力源、随动于所述动力源的至少两个用于滚动钢筋笼且与所述轨道平行设置的辊组。
15.在本公开的一些实施例中，所述支架包括设有槽孔的多个立柱、安装于所述立柱之间对应槽孔内的横杆、安装于其上用于安装所述调直器的l型梁。
16.在本公开的一些实施例中，所述限位撑杆包括外螺纹杆和与其对应的内螺纹杆。
17.在本公开的一些实施例中，所述辊组包括至少两个转动辊轴，所述转动辊轴连接处设有支撑件。
18.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下任一技术效果或优点：1.采用一系列不等径及等径的环形内筋实现笼体整体轮廓的限位、定型，在其外周侧焊接固定笼体主筋，再将盘绕筋盘绕固定于笼体主筋外侧，易于制作，其整体上支撑强度高（内外双层环状筋夹持轴向主筋）、不易变形，从而有利于起吊、桩孔插入等施工环节的顺利实施。
19.2. 制作工艺流程简单，有效解决了现有技术中钢筋笼制作过程较为复杂，成本
高，且质量检测及技术间歇时间较长，不能满足复杂地质下施工工艺和工期要求的技术问题。
20.3. 下部锥形部段的设计，便于后续起吊及插桩过程中穿设的导入杆兜底着力和顺畅插入灌入桩孔的混凝土中。
21.4. 进一步地，采用集钢筋弯曲、模具矫形和钢筋切割等功能为一体的箍筋制作装置制作环形内筋，进而实现减少环形加强箍筋制作过程中作业工序、降低多个施工平台间的转换频率，达到提升工作效率、提高加工质量的效果。
22.5. 进一步地，采用绕筋机在主筋外侧绕制盘绕筋，解决了盘绕筋绑扎施工慢、间距不均、与主筋结合不紧密等情况，大大提高了超长钢筋笼制作的效率和质量。
附图说明
23.图1为本技术一实施例中超长钢筋笼的结构示意图。
24.图2为本技术另一实施例中环形内筋制作设备的结构示意图。
25.图3为本技术另一实施例中超长绕筋机的滚笼机构示意图。
26.图4为本技术另一实施例中超长绕筋机的绕筋机构示意图。
27.图5为本技术另一实施例中穿杆槽纵剖示意图。
28.图6为本技术另一实施例中穿杆槽横剖示意图。
29.以上各图中，1、锥形底端；101、底端钢筋；2、筒形笼体；21、笼体主筋；22、环形内筋；23、盘绕筋；3、环形内筋制作模具；31、外部圆环筋；32、内部圆环筋；33、立筋；34、水平钢筋；4、钢筋弯曲机； 5、钢筋切割机；6、支承销轴；7、绕筋机；71、滚笼电机； 8、轨道车；9、支架；91、立柱；92、横杆；10、调直器；11、限位撑杆；111、辊轮；12、辊组；121、转动辊轴；122、支撑件；13、钢筋笼；14、导入杆；15、转轴；16、钢筋笼穿杆槽；17、轴架；18、混凝土地面。
具体实施方式
30.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。本技术所涉及“第一”、“第二”等是用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所涉及“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
31.以下实施例中所涉及的零部件、结构、机构等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。
32.本技术实施例通过提供一种适用于超长灌注桩的超长钢筋笼及其制作方法，解决了现有技术中钢筋笼制作过程较为复杂，成本高，且质量检测及技术间歇时间较长，不能满足复杂地质下施工工艺和工期要求的技术问题，总体思路如下：通过一系列非等径及等径的环形内筋限定笼体整体轮廓构型后，沿轴向在其外圆周侧焊接固定笼体主筋，再将盘绕筋焊接固定于笼体主筋外侧，实现笼体整体结构的稳定和刚度的提升，并且在制作过程中采用多功能箍筋制作装置制作环形内筋、采用绕筋机绕制盘绕筋，进一步提高了超长钢筋笼的质量及生产效率。
33.为了更好的理解本技术技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
34.实施例一本例公开一种适用于超长灌注桩的超长钢筋笼，参见图1，包括多根底端钢筋101相焊接的锥形笼体1和焊接于其的筒形笼体2，筒形笼体2包括多根相对应的焊接于底端钢筋101的笼体主筋21、焊接于笼体主筋21内侧的若干环形内筋22和焊接于笼体主筋21外侧的盘绕筋23。
35.实施例二本例公开一种适用于超长灌注桩的超长钢筋笼的制作方法，参见图2至图4，包括以下步骤：（1）制作环形内筋22：环形内筋制作设备能一体实现下料、弯曲钢筋、模具校正的功能，其包括钢筋弯曲机4、设于其中心的钢筋切割机5、设于钢筋切割机5与钢筋弯曲机4间的环形内筋制作模具3和设于其旁的支承销轴6，首先将钢筋插入环形内筋制作模具3的立筋33间，并与支承销轴6相抵，随后启动钢筋弯曲机4，随钢筋弯曲机4转动钢筋折弯成型，进而启动钢筋切割机5切断钢筋，完成环形内筋22的制作。
36.（2）制作笼体2：将若干环形内筋22等距排列固定；在其外周上沿轴向焊接固定若干主筋21以形成筒形笼体2；将多个笼体主筋21焊接于环形内筋22外侧；将若干不等径环形内筋按大小顺序等距排列固定，在其外周上沿轴向焊接固定若干主筋21以形成锥形笼体1；并连接固定所述筒形笼体2和锥形笼体1。
37.（3）绕制盘绕筋23：利用绕筋机7在锥形笼体1、筒形笼体2外周连续绕制并焊接固定盘绕筋23，绕筋机7安装于运行在对应轨道的轨道车8上，绕筋机7包括：安装于轨道车8上的支架9、安装于支架9上的调直器10、安装于支架9上的限位撑杆11、设于限位撑杆11一端的辊轮111、滚笼电机71、随动于滚笼电机71的两个用于滚动钢筋笼且与轨道平行设置的辊组12。支架9包括设有槽孔的多个立柱91、安装于所述立柱91之间对应槽孔内的横杆92、安装于横杆92上用于安装调直器10的l型梁93、防线圆盘94。限位撑杆11包括外螺纹杆和与其对应的内螺纹杆；辊组12包括两个转动辊轴121，所述转动辊轴121连接处设有支撑件122。环形内筋22与笼体主筋21焊接成型后将其置于辊组12上；配合点焊盘绕筋23与笼体主筋21，通过滚笼电机71驱动调直器10，实现钢筋的调直和持续送出；通过调节横杆92在立柱91的槽孔内的位置，然后调节l型梁93的高度和角度，实现对调直器10高度和角度的调节；轨道车11带动绕筋机7沿轨道行走，实现盘绕筋23等间距环绕在笼体主筋21外围；轨道车11上设有限位撑杆11，防止钢筋笼13从辊组12上倾覆。
38.上述步骤（1）中环形内筋制作模具3的制作包括以下步骤：将两个直径不等的外部圆环筋31和内部圆环筋32呈同心圆式放置；外部圆环筋31直径大于内部圆环筋32直径10cm；通过若干钢筋33焊接内部圆环筋32外侧和外部圆环筋31内侧；所述内部圆环筋32上方竖直焊接若干立筋33，围成柱形；内部圆环筋32上方立筋高度为5cm；内部圆环筋32与外部圆环筋31使用水平钢筋34连接固定为一体。内部圆环筋32以内范围安装切割机，内部圆环筋32以外范围承托环形内筋22。
39.上述适用于超长灌注桩的超长钢筋笼13的安装施工方法，参见图5和图6，包括以下步骤：
（1）将钢筋笼13穿入导入杆14：钢筋笼13的吊运采用一台95吨履带吊完成，为保证钢筋笼13吊起、运输及插入，吊运前需要在钢筋笼13中穿入导入杆14，钢筋笼13长度超过35m，而导入杆14长度达到37m，且为保证导入杆14刚度，导入杆14采用直径33cm，壁厚20mm的无缝锰钢钢管焊接构成，振动装置加导入杆14重量超过3t，将导入杆14穿入钢筋笼13内直接影响到工程施工速度，为保证穿导入杆14顺利，利用设有转轴15的钢筋笼穿杆槽16，在长度40m的场地上布置10个轴架17，分两排（5组）相对固定混凝土地面18上；钢筋笼13置于轴架17间，从钢筋笼13中间穿过转轴15分别置于轴架17上，履带吊将导入杆14吊放于转轴15上，然后用装载机推动导入杆14利用转轴15转动将导入杆14穿入钢筋笼13。
40.（2）安装超长钢筋笼13：混凝土灌注完成后，桩机移动离开孔位，进行插入钢筋笼13施工；钢筋笼13的插入直接关系到桩体的质量，将验收合格的钢筋笼13穿入导入杆14后，钢筋笼13上端采用钢丝绳与振动装置固定；履带吊车吊起穿入钢筋笼13的振动装置，行走至桩位侧，将钢筋笼13的锥形笼体1对准桩位、使用两台90
°
安放的经纬仪校正钢筋笼13双向垂直度后，履带吊车缓慢落钩，先利用导入杆14及钢筋笼13自重插入混凝土内，当插入速度变缓时，启动振动装置边振动边下插钢筋笼13。钢筋笼13下插到设计标高后，断开振动装置与钢筋笼13的连接，缓慢连续振动并拔出导入杆14。导入杆14拔出过程中，全程开启振动装置实施振捣，以保证混凝土密实。
41.尽管已描述了本发明的一些优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
42.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种超长钢筋笼，其特征在于，包括相衔接的锥形笼体段、筒形笼体段；所述锥形笼体段包括若干不等径的环形内筋、轴向连接于该各环形内筋外周上的若干主筋，且各主筋一端汇聚形成所述锥形笼体段的锥顶；所述筒形笼体段包括若干等径的环形内筋、轴向连接于该各环形筋外周上的若干主筋；在锥形笼体段、筒形笼体段外周设有连续的盘绕筋。2.根据权利要求1所述的超长钢筋笼，其特征在于，所述筒形笼体段包括固定对接的上部笼体段、中部笼体段。3.一种超长钢筋笼的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）制作环形内筋：取钢筋型材送入箍筋制作装置中，将其弯曲加工成一系列设计直径的环形内筋；（2）制作笼体：将若干等径的环形内筋等距排列固定，在其外周上沿轴向焊接固定若干主筋以形成筒形笼体段；将若干不等径环形内筋按大小顺序等距排列固定，在其外周上沿轴向焊接固定若干主筋以形成锥形笼体段；并连接固定所述筒形笼体段和锥形笼体段；（3）绕制盘绕筋:利用绕筋机在所述锥形笼体段、筒形笼体段外周连续绕制并焊接固定盘绕筋。4.根据权利要求3所述的超长钢筋笼的制作方法，其特征在于，所述箍筋制作装置包括：转动机构、与所述转动机构配合安装的箍筋模具和设于所述箍筋模具外侧的挡销/轴；所述箍筋模具包括承托盘和呈同心圆环状布设于承托盘上的若干立筋；所述转动机构驱动所述箍筋模具转动并在所述挡销/轴限位配合下使送入的钢筋型材弯曲成环状。5.根据权利要求4所述的超长钢筋笼的制作方法，其特征在于，还包括设置于所述箍筋模具上方对应位置处的切割机构，用以箍筋成型后截断多余的钢筋型材。6.根据权利要求4所述的超长钢筋笼的制作方法，其特征在于，所述承托盘由环状筋及辐条筋对应固定连接组成。7.根据权利要求4所述的超长钢筋笼的制作方法，其特征在于，所述挡销/轴外套装有对应的辊筒，用以与送入的钢筋型材形成滚动接触。8.根据权利要求3所述的超长钢筋笼的制作方法，其特征在于，所述绕筋机安装于运行在对应轨道的轨道车上，所述绕筋机包括：调直机构，包括安装于所述轨道车上的支架、安装于其上的调直器；限位机构，安装于所述支架上的限位撑杆、设于所述限位撑杆一端的辊轮；滚笼机构，包括动力源、随动于所述动力源的至少两个用于滚动钢筋笼且与所述轨道平行设置的辊组。9.根据权利要求8所述的超长钢筋笼的制作方法，其特征在于，所述支架包括设有槽孔的多个立柱、安装于所述立柱之间对应槽孔内的横杆、安装于其上用于安装所述调直器的l型梁。10.根据权利要求8所述的超长钢筋笼的制作方法，其特征在于，所述限位撑杆包括外螺纹杆和与其对应的内螺纹杆；所述辊组包括至少两个转动辊轴，所述转动辊轴连接处设有支撑件。

技术总结

本发明公开了一种适用于超长灌注桩的超长钢筋笼及其制作方法，旨在解决现有技术中施工过程较为复杂，且质量检测及技术间歇时间较长，不能满足复杂地质下施工工艺和工期要求的技术问题。本发明通过将笼体主筋焊接于环形内筋外周侧，将盘绕筋焊接固定于笼体主筋外侧，将笼体底端收拢成锥形，便于在钢筋笼中穿入钢筋笼导入杆后兜底，从而可方便地将钢筋笼和钢筋笼导入杆插入灌注有混凝土的桩孔内。筋笼导入杆插入灌注有混凝土的桩孔内。筋笼导入杆插入灌注有混凝土的桩孔内。