低净空柔性钢筋笼现场施工设备及方法与流程

本发明涉及地下桩基钢筋笼，尤其涉及一种低净空柔性钢筋笼现场施工设备及方法。

背景技术：

1、近些年来，城市更新理念不断深入推广，城市发展也逐渐从大拆大建转向有机更新。目前，对现有的老旧建筑、历史建筑进行修复、改造与再开发已成为城市更新的主要方向。既有建筑的改造往往会涉及到高度和空间受限的室内环境中，进行桩基施工，按照传统的钢筋笼制作方法只能采取分节绑扎、分节吊装、逐节焊接的方式，这种施工方式存在明显的问题，即效率低，耗时久，人工材料费用高。

技术实现思路

1、针对低净空环境下钢筋笼分段吊装施工中存在的问题，本发明提供了一种低净空柔性钢筋笼现场施工设备及方法，能够在低净空的施工环境中快速完成柔性钢筋笼的制作，柔性钢筋笼无需分段施工，可有效解决以上问题。

2、为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

3、一种低净空柔性钢筋笼现场施工设备，用于将卷筒式的柔性钢筋笼网片调曲、拼接后形成柔性钢筋笼，所述柔性钢筋笼网片包括若干纵筋和若干箍筋，纵筋采用钢绞线，纵筋的数量和间距与柔性钢筋笼的设计值相匹配；箍筋平行间隔设置且与纵筋垂直，箍筋和钢绞线的交叉位置处固定连接；

4、所述施工设备包括支撑架体、箍筋调曲装置和箍筋端部拼接装置；

5、支撑架体包括第一平台、第二平台、第三平台和若干支撑柱，所述第一平台、第二平台、第三平台水平设置且上下依次间隔固定在支撑柱上；第一平台、第二平台、第三平台上均设置有竖向通道；

6、箍筋调曲装置包括第一调曲机构、第二调曲机构和第三调曲机构，第一调曲机构、第二调曲机构和第三调曲机构分别设置于第一平台、第二平台、第三平台上；第一调曲机构用以将箍筋调整为圆弧段，圆弧形的半径为r1，柔性钢筋笼的圆形箍筋的设计半径为r，r1≥2r；第二调曲机构用以将半径为r1的圆弧形箍筋的中间段调整为半径为r的圆弧段；第三调曲机构用以将箍筋的两端调整为半径为r的圆弧段且使箍筋两端搭接；

7、箍筋端部拼接装置包括机械臂和拼接机构；机械臂的一端与支撑架体固定连接，另一端设置有拼接机构；所述拼接机构为电焊枪或自动绑扎机，用以将箍筋两端搭接部位固定。

8、进一步，第一调曲机构包括第一反力靠背、第一顶推油缸、第一弧形面板和第一弧形背板；第一顶推油缸的一端与第一反力靠背固定连接，另一端与第一弧形面板固定连接；第一弧形面板与第一弧形背板相对设置，第一弧形面板为圆弧形凸块，第一弧形背板为与圆弧形凸块相匹配的圆弧形凹槽；第一弧形面板的圆弧形的半径为r1，柔性钢筋笼的设计半径为r，r1≥2r。

9、进一步，箍筋经第一弧形面板调整后的圆弧的弦长为l1，满足l1=2r1sin(0.5α)，α圆弧的圆心角；

10、第一弧形背板两端的第一平台上分别设置有压力传感器，压力传感器之间的间距为l2，l1＜l2＜l，其中，l为柔性钢筋网片的箍筋的长度；当柔性钢筋笼网片下展开并下降至箍筋至第一平台高度时，箍筋两端搭在第一平台上的压力传感器；

11、压力传感器通过采集压力数值，用以判定箍筋是否下降至与第一调曲机构相匹配的高度，还用以控制第一顶推油缸伸缸操作。

12、进一步，第二调曲机构包括第二反力靠背、第二顶推油缸、第二弧形面板和第二弧形背板；第二顶推油缸的一端与第二反力靠背固定连接，另一端与第二弧形面板固定连接；第二弧形面板与第二弧形背板相对设置，第二弧形面板为圆弧形凸块，第二弧形背板为与圆弧形凸块相匹配的圆弧形凹槽；第二弧形背板的圆心角为β，120°≤β≤180°；

13、当柔性钢筋笼网片的箍筋经第一调曲机构调整后并下放至第二弧形面板和第二弧形背板之间时，控制第二顶推油缸伸缸操作，使第二弧形面板顶推箍筋抵紧在第二弧形背板上，第二弧形背板范围内的箍筋形成半径为r的圆弧形。

14、进一步，第二弧形背板两端的第二平台上分别设置有压力传感器，箍筋经第一调曲机构调整后并下降至第二平台时，箍筋的端部搭在压力传感器上；第二平台上的压力传感器通过采集压力数值，用以判定箍筋是否下降至与第二调曲机构相匹配的高度，还用以控制第二顶推油缸伸缸操作。

15、进一步，第三调曲机构包括两个伸缩组件和一个第三弧形背板；两个伸缩组件均包括第三反力靠背、第三顶推油缸和第三弧形面板，第三顶推油缸的一端与第三反力靠背固定连接，另一端与第三弧形面板固定连接；

16、第三弧形背板位于第二弧形背板的正下方的第三平台上，第三弧形背板和第三弧形面板均包括一个曲率相同的圆弧面；两个第三弧形面板设位于第三弧形背板的两端处，第三弧形面板的圆弧面朝向第三弧形背板的圆弧面的圆心；

17、当柔性钢筋笼网片的箍筋经第二调曲机构调整后并下放至第三弧形面板和第三弧形背板内时，控制第三顶推油缸伸缸操作，使第三弧形面板顶推箍筋，能够使箍筋中间段抵在第三背板上，使箍筋端部形成半径为r的圆弧形，且使箍筋两端搭接。

18、进一步，第三调曲机构还包括多伸缩端头调曲装置，多伸缩端头调曲装置包括环形板和多个第四顶推油缸，第四顶推油缸沿环形板圆周布设，环形板通过连接杆与操作平台上方的支撑柱或第二平台连接；两个第三弧形面板和一个第三弧形背板环绕多伸缩端头调曲装置设置，同步控制第四顶推油缸伸缸操作，能够使第四顶推油缸的端部位于同一个圆周上，圆的半径为r。

19、进一步，低净空柔性钢筋笼现场施工设备还包括皮带传送机构，所述皮带传送机构包括支架、滚轴和传送带；

20、从卷筒上展开后的柔性钢筋笼网片铺设在传送带上，传送带的底端位于第一平台的竖向通道的正上方，所述皮带传送机构能够使钢筋笼网片能够垂直进入第一平台的竖向通道中。

21、相应地，本发明还提供了一种低净空柔性钢筋笼现场施工方法，包括如下步骤：

22、步骤一、在桩孔上方设置所述的低净空柔性钢筋笼现场施工设备，设置卷筒式柔性钢筋笼组件，卷筒式柔性钢筋笼组件包括卷筒和盘绕在卷筒上的柔性钢筋笼网片；

23、步骤二、使盘绕在卷筒上的柔性钢筋笼网片沿纵筋展开，柔性钢筋笼网片的箍筋经第一调曲机构调整为半径为r1的圆弧形；

24、步骤三、经第一调曲机构调整后的箍筋下放至第二调曲机构的位置处，第二调曲机构将半径为r1的圆弧形箍筋的中间段调整为半径为r的圆弧段；

25、步骤四、经第二调曲机构调整后的箍筋下放至第三调曲机构的位置处，第三调曲机构将箍筋的两端调整为半径为r的圆弧段且箍筋两端搭接；

26、步骤五、调节箍筋端部拼接装置的机械臂，通过拼接机构使箍筋两端搭接部位固定连接，形成柔性钢筋笼。

27、进一步，低净空柔性钢筋笼现场施工设备还包括皮带传送机构，所述皮带传送机构包括支架、滚轴和传送带；从卷筒上展开后的柔性钢筋笼网片铺设在传送带上，传送带的底端位于第一平台的竖向通道的正上方，所述皮带传送机构能够使钢筋笼网片能够垂直进入第一平台的竖向通道中；

28、传送带上间隔设置有挂钩，当柔性钢筋笼依靠自重能够使柔性钢筋笼网片沿卷筒展开时，箍筋挂在挂钩上，柔性钢筋笼的下放速速与传送带的速度保持一致；当柔性钢筋笼依靠自重不能使柔性钢筋笼网片沿卷筒展开时，通过挂钩拉动箍筋，使柔性钢筋笼网片展开，柔性钢筋笼网片展开速度与传送带的转速一致。

29、本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明提供的低净空柔性钢筋笼现场施工设备，能够将柔性钢筋笼网片调曲、拼接后形成柔性钢筋笼，无需对纵筋进行分节分次吊装、焊接，避免了低净空下的常规施工中纵筋分段焊接存在众多焊接点的问题，整体结构的纵筋能够保证桩体的整体质量，具有施工效率高、耗材少、成本低的优点；通过第一调曲机构、第二调曲机构和第三调曲机构对柔性钢筋笼网片的箍筋进行三级调曲，能够减少箍筋调曲时对纵筋的拉伸程度。本发明提供的低净空柔性钢筋笼现场施工方法，能够在低净空环境内将盘绕在卷筒上的柔性钢筋笼网片进行展开、调曲、拼接后形成柔性钢筋孔，并且柔性钢筋笼网片下放时，柔性钢筋笼同步下放至桩孔中，使整个施工过程占用较小的施工高度，能够适应低净空的施工环境；而且，通过设置皮带传送机构，使箍筋与挂钩连接，能够精准控制柔性钢筋笼网片的下放速度，提高施工的效率和安全性。