本发明专利技术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。本发明专利技术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。简便了施工操作。简便了施工操作。
【技术实现步骤摘要】
桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置及其施工方法
[0001]本专利技术涉及桥梁工程
，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。
技术介绍
[0002]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。
技术实现思路
[0003]本专利技术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。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0005]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。
[0006]在本专利技术的一个实施方式中，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。
[0007]在本专利技术的一个实施方式中，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。
[0008]在本专利技术的一个实施方式中，所述应变计设置在定位桁架的上弦杆与下弦杆上。
[0009]在本专利技术的一个实施方式中，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。
[0010]在本专利技术的一个实施方式中，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。
[0011]在本专利技术的一个实施方式中，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。
[0012]在本专利技术的一个实施方式中，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。
[0013]在本专利技术的一个实施方式中，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。
[0014]在本专利技术的一个实施方式中，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。
[0015]本专利技术还提供所述的桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置的施工方法，按以下步骤进行管桩定位及沉桩施工：
[0016]S1、根据设计管桩位置完成首根管桩定位及沉桩，然后将定位桁架组装成整体并吊起，通过将抱箍套管套在首根管桩上并部分施拧高强螺栓完成智能纠偏施工装置粗定位，盖上所有管桩的定位钢板；
[0017]S2、通过第二根管桩定位钢板上设置的定位棱镜，采用全站仪放样使定位棱镜位置与第二根管桩设计位置重合，然后将首根管桩抱箍套管的高强螺栓施拧至规定预紧力，使其与首根管桩的连接紧固，然后吊机松钩，完成智能纠偏施工装置精确定位与固定；
[0018]S3、将应变计读数清零，掀起第二根管桩定位钢板，通过第二根管桩抱箍套管的限位作用，完成第二根管桩的定位和沉桩，在管桩的沉桩过程中实时监测定位桁架上设置的应变计读数变化，若发生超过允许偏差的偏位，则定位桁架的上弦杆、下弦杆会受到相应方向的轴力或弯矩，从而使不同侧的应变计读数出现差异，根据受力方向及大小，判断管桩偏位方向并反馈纠偏调整的方向及量值，相应内力计算公式为
[0019][0020][0021]式中，N为桁架截面轴力，M为桁架截面弯矩，A为桁架杆件截面积，I为桁架截面抗弯惯矩，y为截面形心轴至边缘杆件的距离，σ1、σ2分别为根据不同侧应变计读数等效得到的轴向应力，以受拉为正、受压为负；
[0022]S4、重复步骤S3，直至完成剩余管桩的沉桩施工。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0024](1)针对桩板式路基预制管桩施工定位不精确、偏位限制困难的问题，提出了一种管桩智能定位纠偏施工装置及其相应施工方法，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；
[0025](2)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。
附图说明
[0026]图1：实施例1中管桩智能定位纠偏施工装置俯视结构示意图(未示出定位钢板及
定位棱镜)；
[0027]图2：实施例1中管桩智能定位纠偏施工装置主视结构示意图(未示出抱箍套管)；
[0028]图3：实施例1中管桩智能定位纠偏施工装置的抱箍套管的俯视结构示意图；
[0029]图4：实施例1中管桩智能定位纠偏施工装置的抱箍套管的主视结构示意图；
[0030]图5：实施例1中管桩智能定位纠偏施工装置的抱箍套管的侧视结构示意图；
[0031]图6：实施例1中管桩智能定位纠偏施工装置的定位桁架的俯视结构示意图；
[0032]图7：实施例1中管桩智能定位纠偏施工装置的定位桁架的主视结构示意图；
[0033]图8：实施例1中管桩智能定位纠偏施工装置的定位桁架的侧视结构示意图。
[0034]图中标号所示：
[0035]1、管桩，2、定位桁架，201、上弦杆，202、下弦杆，203、腹杆，204、平联，205、横联，3、抱箍套管，301、钢抱箍，302、端板，303、端板加劲肋，304、高强螺栓，4、套管连接杆，5、定位钢板，6、应变计，7、定位棱镜。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0037]实施例
[0038]参考图1至图8，本实施例提供一种桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置，其特征在于，包括管桩1、定位桁架2、抱箍套本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置，其特征在于，包括管桩(1)、定位桁架(2)、抱箍套管(3)、套管连接杆(4)、定位钢板(5)、应变计(6)及定位棱镜(7)，所述定位桁架(2)通过所述抱箍套管(3)固定在所述管桩(1)上，实现对管桩(1)沉桩时的限位，所述定位桁架(2)与所述抱箍套管(3)通过所述套管连接杆(4)相连；所述定位钢板(5)设置在所述管桩(1)顶部，并与所述定位桁架(2)连接，所述定位钢板(5)中心设置有定位棱镜(7)，用于管桩定位；所述定位桁架(2)上设置有应变计(6)，用于监测沉桩过程，反馈管桩偏位造成的桁架内力变化。2.根据权利要求1所述的桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置，其特征在于，所述定位桁架(2)由上弦杆(201)、下弦杆(202)、腹杆(203)、平联(204)和横联(205)组成，所述上弦杆(201)设有两个，平行设置，两个上弦杆(201)之间通过平联(204)相连，所述下弦杆(202)设有两个，平行设置，两个下弦杆(202)之间通过平联(204)相连，所述上弦杆(201)与下弦杆(202)之间通过腹杆(203)相连，连接两个上弦杆(201)的平联(204)与连接两个下弦杆(202)的平联(204)之间通过横联(205)相连。3.根据权利要求2所述的桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置，其特征在于，上弦杆(201)、下弦杆(202)、腹杆(203)、平联(204)和横联(205)之间通过螺栓连接形成整体。4.根据权利要求2所述的桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置，其特征在于，所述应变计(6)设置在定位桁架(2)的上弦杆(201)与下弦杆(202)上。5.根据权利要求1所述的桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置，其特征在于，所述抱箍套管(3)由两片半圆形钢抱箍(301)、四片端板(302)、端板加劲肋(303)以及高强螺栓(304)组成；所述端板(302)连接在钢抱箍(301)的两端，所述端板加劲肋(303)设置在端板(302)与钢抱箍(301)之间，两片半圆形钢抱箍(301)同一端的两片端板(302)之间通过高强螺栓(304)连接；两片钢抱箍(301)围合形成用于固定在所述管桩(1)上的圆环。6.根据权利要求5所述的桩板式路基的管桩智能定位纠偏施工装置，其特征在于，所述端板(302)与所述钢抱箍...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡可，郑建中，刘志权，朱玉，邵虎，方圆，席进，石雪飞，李景丰，武东超，宋军，邱旭光，曹皓，韩磊，黄圣恩，王艳利，张孝虹，张帆，
申请(专利权)人：安徽省交通控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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