一种三联体竖向构件施工装置、组合体和施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种三联体竖向构件施工装置、组合体和施工方法，装置包括定位架和成“品”字形或倒“品”字形设置在所述定位架上的三个搅拌头，所述的搅拌头能够在水平横向上膨胀收缩，其中两个第一搅拌头并排安装，并能在水平纵向移动定位，剩下的一个第二搅拌头在高度上与两个第一搅拌头错开布置，通过搅拌头在水平纵向移动至外侧和水平横向上的膨胀，三个搅拌头的投影面之和能够覆盖竖向构件的横截面。本发明节约成本，降低造价，具有挡土、止水作用。
【专利说明】一种三联体竖向构件施工装置、组合体和施工方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于土木建筑工程领域，涉及一种竖向构件施工装置和施工方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]目前竖向构件在地下工程中主要用于深基坑支护和工程粧中，在深基坑支护中常用的方法有:钻孔灌注粧、PCMW工法，以及拉森钢板粧、SMW工法、HSW工法，前面二种方法均需要现场搅拌，或者现场灌注混凝土，由于现场作业量大，造成人力材料消耗量大，质量难以控制，后面三种方法均用型钢作支护，型钢可以重复使用，较为经济，但因他们的刚度比较小，抵抗外力的能力比较差，所以他们只能用在比较浅的基坑中。对于较深、较重要的基坑，目前多采用地下连续墙，但是，地下连续墙的造价比较贵，施工时又容易引起地面附加沉降，全部要采用现场作业。因此，现有的深基坑支护结构都存在着这样或者那样的问题。在工程粧中，常用的方法有:钻孔灌注粧、管粧，方粧等，钻孔灌注粧现场作业量大，管粧和方粧直径较小，导致需要一个非常大的承台，造成不经济。
[0005]
【发明内容】
[0006]技术问题:本发明提供一种可节约成本，降低造价，具有挡土、止水作用的三联体竖向构件施工装置，同时提供一种三联体竖向构件施工组合体，一种三联体竖向构件施工方法，以及预制装配地下连续墙施工方法。当本发明用于深基坑支护时，可以作为深基坑支护的挡土及止水结构、地下室外墙结构、以及抗拔粧结构，本发明还可以用于工程粧，做到一柱一粧。
[0007]技术方案:本发明的一种三联体竖向构件施工装置，包括定位架和成“品”字形或倒“品”字形设置在所述定位架上的三个搅拌头，所述的搅拌头能够在水平横向上膨胀收缩，其中两个第一搅拌头并排安装，并能在水平纵向移动定位，剩下的一个第二搅拌头在高度上与两个第一搅拌头错开布置，通过搅拌头在水平纵向移动至外侧和水平横向上的膨胀，三个搅拌头的投影面之和能够覆盖竖向构件的横截面。
[0008]进一步的，本发明施工装置中，所述搅拌头包括支架、设置在所述支架上的动力装置、撑开装置、设置在所述撑开装置外侧的支重轮、由所述动力装置驱动的链条，所述链条外侧设置有搅拌齿头，内侧通过支重轮与撑开装置连接安装，所述撑开装置能在水平横向伸展和收缩并带动链条的形变。
[0009]进一步的，本发明施工装置中，所述撑开装置为四连杆机构，能在液压装置驱动下分别作水平伸展-竖向收缩和水平收缩-竖向伸展，从而实现搅拌头的水平向伸展收缩。
[0010]进一步的，本发明施工装置中，所述三个搅拌头分别通过托架安装在定位架上，其中并排设置且能在水平纵向移动定位的两个搅拌头所连接的托架上，均设置有水平导轨、水平驱动装置和锁定装置，这两个搅拌头安装在水平导轨上，能在水平驱动装置驱动下移动，并由锁定装置锁紧定位。
[0011]本发明的三联体竖向构件施工组合体，包括竖向构件和上述的竖向构件施工装置，二者安装组合为一体，所述搅拌头能在竖向构件内侧和断面下方之间膨胀收缩和移动。
[0012]本发明的三联体竖向构件施工方法，包括以下步骤:
1)将上述的竖向构件施工装置调整至收拢状态，放入竖向构件空腔中，待搅拌头顶端低于竖向构件下沿后，通过钢丝绳和定位架上的锁紧装置将施工装置与竖向构件锁紧，定位卡死，结合成施工组合体；
2)将所述竖向构件施工组合体吊放至施工工位，将三个搅拌头水平横向膨胀到位，将并排设置的两个第一搅拌头水平向外移动至竖向构件管壁下侧，使三个搅拌头的投影面之和覆盖竖向构件的横截面后，定位锁紧；
3)通过注水管向搅拌头处供水，启动三个搅拌头，进行沉粧工作，构件下方的搅拌土体与水混合搅拌成为泥浆或泥糊，一节构件完成沉粧后进行临时固定，吊装拼接后续的竖向构件并继续沉粧，直至达到设计要求；
4)在水平横向收缩三个搅拌头，并向竖向构件内水平移动两个第一搅拌头，使施工装置完全处于竖向构件的空腔内；
5)通过钢丝绳将施工装置从竖向构件的空腔中吊出，然后对竖向构件的下端孔洞进行注浆加固。
[00?3 ]本发明的预制装配地下连续墙施工方法，该方法按照上述的三联体竖向构件施工方法连续施工构筑依次连接设置的竖向构件，直至形成满足设计要求的预制装配地下连续
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[0014]本发明装置与竖向构件连在一起形成施工组合体，当用来做深基坑支护时，可施工出预制装配整体地下连续墙，这种连续墙不仅具有挡土、止水作用，而且可节约成本，降低造价。当用来做工程粧时，可施工出截面较大的工程粧，从而可以减少粧的数量，减少承台的尺寸，降低工程造价。
[0015]有益效果:与现有技术相比，本发明具有以下优点:
1、本发明首次将竖向构件与施工机械合二为一，即竖向构件兼做了施工机械中的钻杆作用，承担着安装在下部的搅拌头与地面之间的连接作用，不仅省去了钢制钻杆，而且省去了一般的钻孔后竖向构件的安装过程。
[0016]2、本发明的竖向构件施工装置在工作时处在地下，施工噪音小，施工效率高，竖向构件在工厂生产，生产效率高，质量可靠；
3、搅拌头与竖向方形预制构件连为一体，预制构件随着搅拌头的搅拌下沉而下沉，施工过程中不会引起塌孔和缩径，不会引起施工过程的地面沉陷。
[0017]4、本发明用作深基坑支护时，可以形成预制装配格栅式地下连续墙，其不仅具有挡土、止水作用，而且还可以兼做地下室外墙和抗拔粧，一个结构四种用途，节约成本，降低造价。
[0018]5、本发明用作工程粧时，单粧断面大，可以减少粧的数量，减少承台尺寸。
[0019]
【附图说明】
[0020]图1为本发明的施工装置在竖向构件空腔下部调整至收拢状态时的立面示意图。
[0021]图2为本发明的施工装置的上部二个搅拌头沿水平向外移后的立面示意图。
[0022]图3为本发明的施工装置的三个搅拌头扣合为一体后的立面示意图。
[0023]图4为本发明的施工装置在竖向构件空腔下部调整至收拢状态时侧面立面示意图。
[0024]图5为本发明施工装置的三个搅拌头沿水平横向调整至膨胀状态时的侧面立面示
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[0025]图中有:定位架1、第一搅拌头2、第二搅拌头3、托架4、水平导轨41、支架5、竖向构件6、撑开装置7、连杆四机构71、液压装置72、链条8、支重轮9、搅拌齿头10、动力装置11、钢丝绳12。
[0026]
【具体实施方式】
[0027]下面结合说明书附图和实施例对本发明的的技术方案做进一步详细说明。
[0028]本发明三联体竖向构件施工装置的实施例，包括定位架I和成“品”字形或倒“品”字形设置在所述定位架I上的三个搅拌头，所述的搅拌头能够在水平横向上膨胀收缩，其中两个第一搅拌头2并排安装，并能在水平纵向移动定位，剩下的一个第二搅拌头3在高度上与两个第一搅拌头2错开布置，通过搅拌头在水平纵向移动至外侧和水平横向上的膨胀，三个搅拌头的投影面之和能够覆盖竖向构件6的横截面。三个搅拌头分别通过托架4安装在定位架I上，其中并排设置且能在水平纵向移动定位的两个搅拌头所连接的托架4上，均设置有水平导轨41、水平驱动装置和锁定装置，这两个搅拌头安装在水平导轨41上，能在水平驱动装置驱动下移动，并由锁定装置锁紧定位。其中搅拌头包括支架5、设置在所述支架5上的动力装置U、撑开装置7、设置在所述撑开装置7外侧的支重轮9、由所述动力装置11驱动的链条8，所述链条8外侧设置有搅拌齿头10，内侧通过支重轮9与撑开装置7连接安装，所述撑开装置7能在水平横向伸展和收缩并带动链条8的形变。撑开装置7为四连杆机构71，能在液压装置72驱动下分别作水平伸展-竖向收缩和水平收缩-竖向伸展，从而实现搅拌头的水平向伸展收缩。
[0029]
本发明三联体竖向构件施工方法的一种实施例，采用三个搅拌头倒“品”字形设置的施工装置，包括以下步骤:
1)将上述的竖向构件施工装置调整至收拢状态，放入竖向构件6空腔中，待搅拌头顶端低于竖向构件下沿后，通过钢丝绳将施工装置固定在竖向构件的上端，然后将施工装置定位卡死，结合成施工组合体；
2)将所述施工组合体吊放至施工工位，将两个第一搅拌头2水平向外移动，分别移至竖向构件管壁下侧，两个第一搅拌头2间距大于第二搅拌头3宽度后，定位锁死;上移第二搅拌头3，与第一搅拌头2下端重合后，将其与第一搅拌头2锁紧;分别启动第二搅拌头3和第一搅拌头2的撑开装置12，使搅拌头在竖向收缩的同时水平展开；
3)通过注水管向搅拌头9处供水，启动三个搅拌头，进行沉粧工作，构件下方的搅拌土体与水混合搅拌成为泥浆或泥糊，一个构件完成沉粧后，松开固定施工装置的钢丝绳，吊装拼接第二节竖向构件后，再一次固定吊装施工装置的钢丝绳，然后继续下沉工作，如此循环直至达到设计要求。
[0030]4)停止两个第一搅拌头2的钻进，向下移动第二搅拌头3，使第二搅拌头3和第一搅拌头2分离后，再将二个第一搅拌头2向内平移收拢，然后分别启动第二搅拌头3和第一搅拌头2的撑开装置12，做水平收缩-竖向伸展动作，使搅拌头在竖向展开的同时水平收缩，使得施工装置完全处于竖向构件的空腔内；
5)用吊机吊住钢丝绳，将施工装置从竖向构件的空腔中吊出，对构件的下端孔洞进行注浆加固。
[0031]重复上述施工步骤，直至完成全部竖向构件的施工作业。
[0032]
上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种三联体竖向构件施工装置，其特征在于，该装置包括定位架(I)和成“品”字形或倒“品”字形设置在所述定位架(I)上的三个搅拌头，所述的搅拌头能够在水平横向上膨胀收缩，其中两个第一搅拌头(2)并排安装，并能在水平纵向移动定位，剩下的一个第二搅拌头(3)在高度上与两个第一搅拌头(2)错开布置，通过搅拌头在水平纵向移动至外侧和水平横向上的膨胀，三个搅拌头的投影面之和能够覆盖竖向构件(6)的横截面。2.根据权利要求1所述的三联体竖向构件施工装置，其特征在于，所述搅拌头包括支架(5)、设置在所述支架(5)上的动力装置(11)、撑开装置(7)、设置在所述撑开装置(7)外侧的支重轮(9)、由所述动力装置(11)驱动的链条(8)，所述链条(8)外侧设置有搅拌齿头(10)，内侧通过支重轮(9)与撑开装置(7)连接安装，所述撑开装置(7)能在水平横向伸展和收缩并带动链条(8)的形变。3.根据权利要求2所述的三联体竖向构件施工装置，其特征在于，所述撑开装置(7)为四连杆机构(71)，能在液压装置(72)驱动下分别作水平伸展-竖向收缩和水平收缩-竖向伸展，从而实现搅拌头的水平向伸展收缩。4.根据权利要求1、2或3所述的三联体竖向构件施工装置，其特征在于，所述三个搅拌头分别通过托架(4)安装在定位架(I)上，其中并排设置且能在水平纵向移动定位的两个搅拌头所连接的托架(4)上，均设置有水平导轨(41)、水平驱动装置和锁定装置，这两个搅拌头安装在水平导轨(41)上，能在水平驱动装置驱动下移动，并由锁定装置锁紧定位。5.一种三联体竖向构件施工组合体，其特征在于，该组合体包括竖向构件(6)和如权利要求1、2、3或4所述的三联体竖向构件施工装置，二者安装组合为一体，所述搅拌头能在竖向构件(6)内侧和断面下方之间膨胀收缩和移动。6.一种三联体竖向构件施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 1)将权利要求1至5任一所述的竖向构件施工装置调整至收拢状态，放入竖向构件(6)空腔中，待搅拌头顶端低于竖向构件(6)下沿后，通过钢丝绳(12)和定位架(I)上的锁紧装置将施工装置与竖向构件(6)锁紧，定位卡死，结合成竖向构件施工组合体； 2)将所述竖向构件施工组合体吊放至施工工位，将三个搅拌头水平横向膨胀到位，将并排设置的两个第一搅拌头(2)水平向外移动至竖向构件管壁下侧，使三个搅拌头的投影面之和覆盖竖向构件(6 )的横截面后，定位锁紧； 3)通过注水管向搅拌头(9)处供水，启动三个搅拌头，进行沉粧工作，构件下方的搅拌土体与水混合搅拌成为泥浆或泥糊，一节竖向构件(6)完成沉粧后进行临时固定，吊装拼接后续的竖向构件(6)并继续沉粧，直至达到设计要求； 4)在水平横向收缩三个搅拌头，并向竖向构件(6)内水平移动两个第一搅拌头(2)，使施工装置完全处于竖向构件(6)的空腔内； 5)通过钢丝绳(12)将施工装置从竖向构件(6)的空腔中吊出，然后对竖向构件(6)的下端孔洞进行注浆加固。7.一种预制装配地下连续墙施工方法，其特征在于，该方法按照权利要求6所述方法连续施工构筑依次连接设置的竖向构件，直至形成满足设计要求的预制装配地下连续墙。
【文档编号】E02D5/46GK105951751SQ201610301497
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】卫海, 卫龙武, 徐维平
【申请人】江苏鸿基节能新技术股份有限公司