[发明专利]一种基于逆作法的一柱一桩钢柱定位调垂系统及施工方法

权利要求书

1.一种基于逆作法的一柱一桩钢柱定位调垂系统，其特征在于，包括支撑装置、定位导向装置及调垂装置，所述支撑装置包括支撑井架，支撑井架固定于硬化地面上，钢柱与桩孔位于支撑井架的中心且两者同心布置；所述定位导向装置由若干沿钢柱周向间隔布置的定位导向组构成；所述调垂装置包括高压供气设备、总进气管、控制器、压力表和高压胶筒，所述压供气设备通过总进气管与多个分气管连通，分气管的入口设压力表，压力表与控制器相连；分气管的出口与高压胶筒连通，高压胶筒设于钢柱外壁与桩孔之间，每个高压胶筒的下方均连接一个平衡块；多个高压胶筒沿钢柱的外壁周向均匀间隔分布；每个定位导向组由上定位导向结构和下定位导向结构构成，所述上定位导向结构倾斜布置，其下端为固定端，与支撑井架固连，上定位导向结构的上端为工作端，与钢柱的外壁贴紧；所述下定位导向结构的下端与支撑井架固连，下定位导向结构的前端为工作端，与钢柱的外壁接触；所述调垂装置还包括调垂托板、固定托板及测斜结构，所述调垂托板和固定托板沿钢柱的外壁均匀间隔布置，调垂托板和固定托板的板面方向均垂直于支撑井架的上表面，两者均与支撑井架线接触；所述测斜结构贴于钢柱的外壁。

2.如权利要求1所述的基于逆作法的一柱一桩钢柱定位调垂系统，其特征在于，所述上定位导向结构包括导向轮A、螺杆A和钢管A，所述导向轮A设于螺杆A的前端，导向轮A的轮轴通过连接件与螺杆A的一端固连，螺杆A上固接调节螺母A，螺杆A的另一端与钢管A螺纹连接，钢管A的下端通过后托板和托板支撑与支撑井架焊接固定。

3.如权利要求2所述的基于逆作法的一柱一桩钢柱定位调垂系统，其特征在于，所述下定位导向结构包括导向轮B、螺杆B、内套管、钢管B和固定螺栓，所述导向轮B设于螺杆B的前端，导向轮B的轮轴通过连接件与螺杆B的一端固连，螺杆B上固接调节螺母B，螺杆B的另一端与钢管B螺纹连接，钢管B的后端套设内套管，内套管伸出钢管B，焊接固定于后托板上，后托板通过托板支撑与支撑井架连接固定。

4.如权利要求3所述的基于逆作法的一柱一桩钢柱定位调垂系统，其特征在于，所述钢管B外设抱箍，固定螺母固定于钢管B内，固定螺栓穿过抱箍和钢管B，与固定螺母配合，抱箍及固定螺栓与支撑井架固定连接。

5.如权利要求2所述的基于逆作法的一柱一桩钢柱定位调垂系统，其特征在于，所述后托板的外侧面设有千斤顶，千斤顶的驱动端推动后托板。

6.一种基于逆作法的一柱一桩钢柱定位调垂施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、提供如权利要求5所述的基于逆作法的一柱一桩钢柱定位调垂系统的各组件；

步骤二、将后托板及托板支撑焊接在支撑井架的四角处，并将内套管焊接固定于后托板上，安装定位导向装置；

步骤三、吊装钢柱，利用定位导向装置对钢柱进行预定位，粗调钢柱的垂直度；

步骤四、安装调垂装置；

步骤五、利用调垂装置对钢柱进行二次定位，细调钢柱的垂直度；

步骤六、待钢柱的垂直度满足设计要求后浇筑混凝土，待桩孔内的混凝土浇筑至钢柱的下端，将高压胶筒泄压并提出桩孔。

7.如权利要求6所述的基于逆作法的一柱一桩钢柱定位调垂施工方法，其特征在于，在步骤三中，钢柱的吊装及粗调垂直度的方法为：吊装钢柱，钢柱下端依次穿过上定位导向结构和下定位导向结构；下放钢柱过程中导向轮沿钢柱外表面转动；钢柱下落至设计标高后，调垂托板与支撑井架线接触，且与钢柱中心在同一直线上，钢柱在自重作用下沿调垂托板与支撑井架的线接触点转动，钢柱处于垂直状态；若此时钢柱平面定位有偏差，利用千斤顶推动后托板，调节钢柱的定位。

8.如权利要求6所述的基于逆作法的一柱一桩钢柱定位调垂施工方法，其特征在于，细调钢柱的垂直度的方法为：通过控制器分别调整各高压胶筒内的气压大小，高压胶筒发生变形，挤压钢柱发生平面位移，同时测斜结构检测钢柱的垂直度，当测斜结构反馈的数据验证满足钢柱垂直度要求时，固定钢柱与支撑井架间的固定托板。