[发明专利]桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置及其施工方法

说明书

本发明涉及一种桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置及其施工方法，该装置包括管桩、定位桁架、抱箍套管、套管连接杆、定位钢板、应变计及定位棱镜，定位桁架通过抱箍套管固定在管桩上，定位桁架与抱箍套管通过套管连接杆相连；定位钢板设置在管桩顶部，并与定位桁架连接，定位钢板中心设置有定位棱镜，用于管桩定位；定位桁架上设置有应变计。本发明采用便于安拆的桁架、抱箍结构实现管桩的快速定位，提高施工效率，降低定位难度；通过抱箍套筒实现沉桩过程的限位，并通过实时应变监测判断管桩偏位方向，反馈纠偏调整方向及量值，提高了管桩沉桩精度，保证了管桩垂直度，降低了施工难度，简便了施工操作。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置及其施工方法。

背景技术

桩板式路基是一种由工厂预制的板梁和管桩组成的装配式结构，由于具有施工速度快、占用土地少等优势，近年来在高速公路建设中得到了越来越广泛的应用。对于桩板式路基的施工而言，其下部结构预制管桩的沉桩施工是重要环节，管桩定位的偏差以及在沉桩过程中的偏位都是影响施工质量的关键因素。目前管桩施工常用的锤击法，锤击过程桩身震动较大，在没有合理的限位和纠偏措施的情况下，极易与设计轴线产生偏离。

发明内容

本发明的目的就是对上述现有技术方法存在的缺陷进行补充优化，提供一种桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置及其施工方法，通过桁架结构及抱箍套管实现精确定位，通过实时应变监测反馈偏位信息，智能化纠偏。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置，包括管桩、定位桁架、抱箍套管、套管连接杆、定位钢板、应变计及定位棱镜，所述定位桁架通过所述抱箍套管固定在所述管桩上，实现对管桩沉桩时的限位，所述定位桁架与所述抱箍套管通过所述套管连接杆相连；所述定位钢板设置在所述管桩顶部，并与所述定位桁架连接，所述定位钢板中心设置有定位棱镜，用于管桩定位；所述定位桁架上设置有应变计，用于监测沉桩过程，反馈管桩偏位造成的桁架内力变化。

在本发明的一个实施方式中，所述定位桁架由上弦杆、下弦杆、腹杆、平联和横联组成，所述上弦杆设有两个，平行设置，两个上弦杆之间通过平联相连，所述下弦杆设有两个，平行设置，两个下弦杆之间通过平联相连，所述上弦杆与下弦杆之间通过腹杆相连，连接两个上弦杆的平联与连接两个下弦杆的平联之间通过横联相连。

在本发明的一个实施方式中，上弦杆、下弦杆、腹杆、平联和横联之间通过螺栓连接形成整体。

在本发明的一个实施方式中，所述应变计设置在定位桁架的上弦杆与下弦杆上。

在本发明的一个实施方式中，所述抱箍套管由两片半圆形钢抱箍、四片端板、端板加劲肋以及高强螺栓组成；所述端板连接在钢抱箍的两端，所述端板加劲肋设置在端板与钢抱箍之间，两片半圆形钢抱箍同一端的两片端板之间通过高强螺栓连接；两片钢抱箍围合形成用于固定在所述管桩上的圆环。

在本发明的一个实施方式中，所述端板与所述钢抱箍通过焊接连接或整体轧制成型，所述端板上沿竖向开设有螺栓孔，并通过所述端板加劲肋提高面外刚度，两片相对的所述端板之间留有一定缝隙，供高强螺栓预紧及钢抱箍之间的半径调节。

在本发明的一个实施方式中，所述套管连接杆的一端与钢抱箍连接，另一端与定位桁架连接。

在本发明的一个实施方式中，每个所述抱箍套管外连接有八根所述套管连接杆，所述套管连接杆平面上呈X形对角布置，立面上呈K形布置。

在本发明的一个实施方式中，所述定位钢板与所述定位桁架通过销轴连接，可根据需要掀起或盖上。

在本发明的一个实施方式中，初始状态下，所述抱箍套管内径略大于所述管桩外径，其差值ΔR等于管桩定位允许偏差。