一种基坑支护中格构柱施工装置及施工方法与流程

1.本发明涉及格构柱技术领域，尤其是涉及一种基坑支护中格构柱施工装置及施工方法。


背景技术：

2.在建设工程基坑支护施工中，经常因为地理位置的因素限制不能使用桩锚结构，而采用格构桩加上内支撑的支护结构形式，在内支撑结构体系中常因为内支撑梁的跨度过大，而需要竖向支撑来作为过渡，此时就需要通过格构柱和钢筋笼来进行基坑的支护工作。
3.现有技术中在将格构柱安装进钢筋笼内部时，为便于格构柱的下放工作大多需要在格构柱底部侧壁上焊接导向件，在格构柱的下放过程中通过导向件对格构柱进行导向，使得格构柱不易由于晃动而抵在钢筋笼的内侧壁上导致难以下放，当格构柱安装进钢筋笼内部后，导向件与格构柱一起存在与钢筋笼底部，难以将导向件从钢筋笼底部拉出进行回收，造成了资源浪费。


技术实现要素：

4.本技术提供一种基坑支护中格构柱施工装置，具有能够在格构柱安装进钢筋笼内部后能够将安装在格构柱上的导向件将从钢筋笼底部拉出，便于实现对导向件的回收再利用。
5.本技术提供的一种基坑支护中格构柱施工装置，采用如下的技术方案：一种基坑支护中格构柱施工装置，包括格构柱本体；所述格构柱本体靠近底面的外侧壁上套设有导向架；所述导向架内部设有一对第一空腔；一对所述第一空腔靠近格构柱本体的内侧壁上设有第一通孔，第一空腔内部滑动连接有滑块；所述滑块靠近格构柱本体的侧壁上固接有固定块；所述固定块与第一通孔内侧壁滑动配合；所述格构柱本体外侧壁上对应第一通孔的位置处设有与固定块配合的固定孔；所述第一空腔远离固定块的侧壁上设有第二通孔；所述滑块靠近第二通孔的侧壁通过第一弹簧与第一空腔内侧壁连接；所述滑块靠近第二通孔的侧壁上固接有穿过第二通孔伸至导向架外部的拉杆；所述第一空腔顶部设有第一滑槽；所述第一滑槽内设置有可对固定块固定的卡块组件；所述格构柱本体靠近顶面的外侧壁上设有可拉动导向架上滑的提拉机构；所述导向架外侧壁上固接有一组弹性杆；一组所述弹性杆远离导向架的端部设有导轮件。
6.通过采用上述技术方案，在将格构柱本体下放至钢筋笼中时，将推拉机构和导向架依次安装在格构柱本体的对应位置，初始状态下卡块组件未对滑块固定，推动拉杆使得拉杆挤压滑块沿着第一空腔内侧壁滑动，使得固定块嵌入格构柱本体侧壁上的固定孔中，通过卡块组件对滑块固定，从而实现导向架在格构柱本体外部的固定；接着通过吊机将格构柱本体吊起对准钢筋笼的中心位置，逐步将格构柱本体下放至钢筋笼中，在格构柱本体逐步下移的过程中，弹性杆端部设置的导轮件与钢筋笼侧壁接触，对格构柱本体的下移工作进行导向，降低格构柱本体发生倾斜抵住钢筋笼内部的可能性，待格构柱本体下放置钢
筋笼内后，通过提拉机构使得卡块组件对滑块失去固定效果，在第一弹簧的弹力作用下，固定块从固定孔中滑出，使得导向架与格构柱本体之间能够进行相对运动，便于将导向架从钢筋笼中拉出。
7.优选的，所述滑块顶部设有插槽；所述第一滑槽顶端内侧壁上设有阶梯孔；所述卡块组件包括滑板；所述滑板滑动连接在第一滑槽内部，滑板底面固接有与插槽配合的插块，滑板顶部固接有穿过阶梯孔伸出导向架顶部的直杆；所述直杆顶部固接有吊环；所述吊环外侧壁上固接有绳索；所述绳索远离吊环的端部与提拉机构连接；所述滑板底部通过第二弹簧与第一滑槽底端内侧壁连接。
8.通过采用上述技术方案，初始状态下插块未对滑块进行固定，当将导向架安装在格构柱本体上进行固定时，拉动直杆带动滑板和插块上移，使得插块滑入第一滑槽内部，接着通过拉杆推动滑块滑动，使得固定块嵌入固定孔中，松开直杆，在第二弹簧的弹力作用下插块嵌入插槽中对滑块进行固定，实现导向架在格构柱本体上的固定。
9.优选的，所述提拉机构包括矩形架；所述矩形架安装在靠近格构柱本体顶部的外侧壁上；所述矩形架上对应滑板所在位置的底面上设有开口；一对所述开口内侧壁上转动连接有第一转轴；所述第一转轴外侧壁上固接有收卷辊；所述绳索远离吊环的端部固接在收卷辊外侧壁上；所述矩形架外侧壁上设置有驱动一对所述第一转轴转动的驱动组件。
10.通过采用上述技术方案，当格构柱本体下放至钢筋笼内部后对导向架进行回收，通过驱动机构带动第一转轴转动，第一转轴转动过程中带动收卷辊进行转动，收卷辊转动过程中使得绳索逐渐缠绕在收卷辊外部，从而使得绳索与吊环连接的端部拉动直杆上移，直杆上移过程中带动滑板与插块上移，当插块从插槽中滑出时，在第一弹簧的弹力作用下滑块带动固定块从固定孔滑出，使得导向架与格构柱本体间能够产生相对运动；当滑板上移至与第一滑槽顶端内侧壁接触时，绳索继续进行收卷，从而使得绳索拉动导向架沿着格构柱本体的外侧壁进行上滑，进而便于将导向架从孔底取出进行回收再利用。
11.优选的，一对所述第一转轴同侧的端部伸至矩形架外部，第一转轴伸至矩形架外的端部固接有第一带轮；所述驱动组件包括电机和皮带；所述电机安装在矩形架外侧壁上，电机与第一转轴伸出矩形架外的端部位于同侧，电机输出端固接有第二转轴；所述第二转轴外侧壁上固接有第二带轮；所述皮带套设在第二带轮和一对第一带轮外部，皮带使第二带轮和一对第一带轮联动。
12.通过采用上述技术方案，启动电机带动第二转轴和第二带轮进行转动，在皮带的带动下，第二带轮带动一对第一带轮进行转动，进而使得第一带轮带动第一转轴和收卷辊进行转动，收卷辊转动过程中使得绳索逐渐缠绕在收卷辊外部。
13.优选的，所述矩形架外侧壁上设有一对第三通孔；所述格构柱本体外侧壁上对应第三通孔的位置处设有螺纹孔；所述螺纹孔内螺纹连接有穿过第三通孔的螺纹杆。
14.通过采用上述技术方案，将螺纹杆穿过第三通孔旋入螺纹孔中，实现矩形架在格构柱本体上的安装，通过螺纹杆与螺纹孔的配合工作便于实现矩形架与格构柱本体间的安装与拆卸。
15.优选的，所述导轮件包括凹形架；所述凹形架内侧壁上转动连接有第三转轴；所述第三转轴外侧壁上固接有圆球。
16.通过采用上述技术方案，当将格构柱本体插入钢筋笼中时，在弹性杆的弹力作用
下圆球与钢筋笼内壁接触，在格构柱本体逐步下移过程中，圆球沿着钢筋笼进行滚动，实现对格构柱本体的导向工作，使得格构柱本体在下移过程中不易发生倾斜而抵在钢筋笼内侧壁上。
17.优选的，一对所述开口内侧壁上固接有清洁刷；所述绳索穿过清洁刷的刷毛。
18.通过采用上述技术方案，在收卷辊对绳索进行收卷时，绳索与清洁刷的刷毛接触，通过清洁刷对绳索上粘附的混凝土杂质进行清刷，使得收卷至收卷辊上的绳索表面不易粘附较多的混凝土杂质。
19.优选的，所述阶梯孔内侧壁上固接有套设在直杆外部的密封圈；所述直杆靠近滑板的外侧壁上固接有可对密封圈挤压的压环。
20.通过采用上述技术方案，当直杆在绳索带动下进行上移时，滑板顶部的压环滑入阶梯孔中对密封圈进行挤压，密封圈受压变形后紧贴直杆外侧壁，使得阶梯孔处具有良好的密封性，降低外部环境中的混凝土进入的可能性。
21.优选的，所述格构柱本体靠近顶面的侧壁上设有多个吊钩孔；多个所述吊钩孔内侧壁上固接有橡胶垫。
22.通过采用上述技术方案，格构柱本体外侧壁上设置的吊钩孔用于吊机的吊钩起吊格构柱本体，吊钩孔内设置的橡胶垫增大了吊钩与吊钩孔间的摩擦力，使得格构柱本体在起吊过程中不易产生大幅度晃动。
23.一种基坑支护中格构柱施工装置的施工方法，该方法适用于上述的基坑支护中格构柱施工装置，具体包括以下步骤：s1：机械钻孔：利用钻孔设备对待支护的基坑进行钻孔工作；s2：浇筑混凝土：向钻设的孔洞中注入混凝土；s3：插入钢筋笼：将钢筋笼的笼顶制作成喇叭口状，待浇筑完成后将钢筋笼先行振入孔底；s4：插入格构柱本体：将矩形架和导向架安装在格构柱本体外部，利用吊车起吊后直接插入孔底，让其通过自重缓慢插入钢筋笼内，当格构柱本体不能到位时，可在格构柱本体顶部施加压力使其到达；s5：导向架的回收：待格构柱本体安装完成后，通过提拉机构将导向架从孔底拉出进行回收。
24.综上所述，本技术具有以下有益效果：1.将矩形架和导向架固定安装在格构柱本体外部，待格构柱本体下放至钢筋笼底部时启动电机带动第二转轴和第二带轮转动，在皮带的带动下第一转轴和第一带轮转动，使得绳索逐渐缠绕在收卷辊上，在绳索逐渐收卷的过程中，绳索拉动直杆上移，使得滑板带动插块从插槽中滑出，当插块对滑块失去固定作用时，滑块在第一弹簧的弹力作用下带动固定块从固定孔中滑出，使得导向架与格构柱本体之间能够发生相对运动，当滑板上滑至与第一滑槽顶端内侧壁接触时，绳索继续进行收卷，从而使得滑板带动导向架沿着格构柱本体外侧壁上滑，使得导向架从钢筋笼中拉出，便于对导向架进行回收；2.在进行格构柱本体的安装中，在导向架进入钢筋笼内部时，弹性杆受压发生弯曲变形，使得导向架外侧壁上的圆球与钢筋笼的内侧壁接触，在格构柱本体逐步下放的过程中，圆球在与钢筋笼内侧壁接触时可沿着钢筋笼的内侧壁进行滚动，从而实现对格构柱
本体的导向工作，降低格构柱本体在下放过程中由于发生晃动而抵在钢筋笼内侧壁上的可能性，便于将格构柱本体安装进钢筋笼内部；3.在滑板上滑至与第一滑槽顶端内侧壁接触时，压环滑入阶梯孔中对密封圈进行挤压，密封圈受压变形紧贴直杆外侧壁，使得第一直杆与密封圈接触部位有良好的密封性，降低混凝土进入导向架内部的可能性，便于绳索将导向架从孔底拉出进行回收。
附图说明
25.图1是一种基坑支护中格构柱施工装置的结构示意图；图2是本技术中导向架的剖面结构示意图；图3是图2中a处的放大图；图4是本技术中矩形架的剖面示意图；图5是本技术中螺纹杆与螺纹孔的配合结构示意图；附图标记说明：1、格构柱本体；11、固定孔；12、螺纹孔；13、螺纹杆；14、吊钩孔；141、橡胶垫；2、导向架；21、第一空腔；22、第一通孔；23、滑块；231、固定块；232、第一弹簧；233、拉杆；234、插槽；24、第二通孔；25、第一滑槽；251、阶梯孔；252、密封圈；26、卡块组件；261、滑板；262、插块；263、直杆；264、吊环；265、绳索；266、第二弹簧；267、压环；27、弹性杆；28、导轮件；281、凹形架；282、第三转轴；283、圆球；3、提拉机构；31、矩形架；311、开口；312、第三通孔；313、清洁刷；32、第一转轴；321、第一带轮；33、收卷辊；34、驱动组件；341、电机；342、皮带；343、第二转轴；344、第二带轮。
具体实施方式
26.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语
ꢀ“
内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
27.本发明公开一种基坑支护中格构柱施工装置，如图1和图2所示，包括格构柱本体1；格构柱本体1靠近底面的外侧壁上套设有导向架2；导向架2形状为回形，导向架2四角处设有倒角部，倒角部外侧壁上固接有弹性杆27；弹性杆27的材质为圆钢，一组弹性杆27远离导向架2的端部设有导轮件28；导轮件28包括凹形架281和圆球283；凹形架281固接在弹性杆27远离导向架2的端部，凹形架281内侧壁上转动连接有第三转轴282；圆球283固接在第三转轴282外侧壁上；格构柱本体1靠近顶面的侧壁上设有多个吊钩孔14；多个吊钩孔14内侧壁上固接有橡胶垫141。
28.将导向架2安装在格构柱本体1外侧壁上，在用吊机吊起格构柱本体1将格构柱本体1下放至钢筋笼中时，将吊机的吊钩穿过吊钩孔14后将格构柱本体1吊起，吊钩孔14中设置的橡胶垫141增大了吊钩与吊钩孔14内侧壁的摩擦力，使得格构柱本体1在吊起时不易产生较大幅度的晃动；将格构柱本体1对准钢筋笼中心处逐步将格构柱本体1下放至钢筋笼中，当导向架2进入钢筋笼内部时，弹性杆27受挤压发生弯曲变形，使得导向架2外侧壁上的圆球283与钢筋笼的内侧壁接触，在格构柱本体1逐步下放的过程中，圆球283在与钢筋笼内侧壁接触时进行滚动，从而实现对格构柱本体1的导向工作，降低格构柱本体1在下放过程
中由于发生晃动而抵在钢筋笼内侧壁上的可能性，便于将格构柱本体1安装进钢筋笼内部。
29.如图2所示，导向架2内部设有一对第一空腔21；一对空腔分别位于导向架2相对侧壁的内部，第一空腔21靠近格构柱本体1的内侧壁上设有第一通孔22，第一空腔21内部滑动连接有滑块23；滑块23靠近格构柱本体1的侧壁上固接有可沿第一通孔22滑动的固定块231。格构柱本体1外侧壁上对应第一通孔22的位置处设有与固定块231配合的固定孔11；一对第一空腔21远离固定块231的侧壁上设有第二通孔24；滑块23靠近第二通孔24的侧壁上固接有穿过第二通孔24伸至导向架2外部的拉杆233；一对第一空腔21顶部设有第一滑槽25，第一滑槽25内设置有可对固定块231固定的卡块组件26。
30.将导向架2套设在格构柱本体1外侧壁后，推动拉杆233带动滑块23滑动，滑块23推动固定块231嵌入固定孔11中，再通过第一滑槽25中的卡块组件26对滑块23进行固定，从而实现导向架2在格构柱本体1外侧壁上的安装，当进行格构柱本体1的下放工作时，导向架2随格构柱本体1一同进入钢筋笼内部。
31.如图2和图3所示，一对滑块23顶部设有插槽234；一对第一滑槽25顶端内侧壁上设有阶梯孔251；卡块组件26包括滑板261、与插槽234配合的插块262和直杆263；滑板261滑动连接在第一滑槽25内部，滑板261底面固接有第二弹簧266，第二弹簧266远离滑板261的端部与第一滑槽25底端内侧壁固接；插块262固接在滑板261底部，插块262远离滑板261的端部可伸出第一滑槽25卡设进插槽234中，直杆263固接在滑板261顶部，直杆263远离滑板261的端部穿过阶梯孔251伸出阶梯孔251外部，直杆263伸出阶梯孔251的端部固接有吊环264。
32.在对滑块23进行固定时，拉动直杆263带动滑板261和插块262上移，接着挤压滑块23推动固定块231卡入固定孔11中，松开直杆263，在第二弹簧266的弹力作用下，滑板261带动插块262下移，使得插块262嵌入插槽234中实现对滑块23的固定。
33.如图2、图3和图4所示，一对滑块23靠近第二通孔24的侧壁上固接有第一弹簧232，第一弹簧232远离滑块23的端部与第一空腔21内第二通孔24所在的内侧壁固接；格构柱本体1靠近顶面的外侧壁上安装有可拉动导向架2上滑的提拉机构3，提拉机构3包括矩形架31、一对第一转轴32和驱动组件34；矩形架31安装在格构柱本体1靠近顶面的外侧壁上，矩形架31上对应滑板261所在位置的底面上设有开口311；一对第一转轴32分别转动连接在一对开口311内侧壁上，第一转轴32外侧壁上固接有收卷辊33，收卷辊33外侧壁上固接有绳索265，绳索265远离收卷辊33的端部固接在吊环264上，驱动组件34设置在矩形架31外侧壁上，驱动组件34可驱动一对第一转轴32转动。
34.当格构柱本体1下放至钢筋笼内部时，通过驱动组件34带动一对第一转轴32转动，第一转轴32带动收卷辊33转动对绳索265进行收卷，绳索265在收卷过程中带动吊环264和直杆263上移，进而带动滑板261和插块262上移，当插块262从插槽234中滑出时，滑块23在第一弹簧232的弹力作用下带动固定块231从固定孔11中滑出，使得导向架2与格构柱本体1之间能够进行相对运动，随着绳索265的继续收卷，滑板261带动导向架2沿着格构柱本体1外侧壁上滑，进而将导向架2从钢筋笼内部拉出。
35.如图4所示，一对第一转轴32同侧的端部伸至矩形架31外部，第一转轴32伸至矩形架31外的端部固接有第一带轮321；驱动组件34包括电机341、第二带轮344和皮带342；电机341安装在与第一带轮321同侧的矩形架31外侧壁上，电机341输出端固接有第二转轴343；第二带轮344固接在第二转轴343外侧壁上；皮带342套设在第二带轮344和一对第一带轮
321外部，皮带342使第二带轮344和一对第一带轮321联动，第二带轮344与一对第一带轮321呈三角排布。
36.启动电机341带动第二转轴343和第二带轮344转动，在皮带342的带动下，第一带轮321和第一转轴32进行转动，进而使得收卷辊33进行收卷工作，通过将第二带轮344和一对第一带轮321的位置设置为三角形排布，使得皮带342传动过程中不易发生打滑现象。
37.如图5所示，矩形架31外侧壁上设有一对第三通孔312；一对第三通孔312分别位于矩形架31相对侧壁上；格构柱本体1外侧壁上对应第三通孔312的位置处设有螺纹孔12；螺纹孔12内螺纹连接有穿过第三通孔312的螺纹杆13；将螺纹杆13穿过第三通孔312旋入螺纹孔12中，通过螺纹杆13与螺纹孔12的配合工作便于实现矩形架31与格构柱本体1间的安装与拆卸。
38.如图3所示，阶梯孔251内侧壁上固接有套设在直杆263外部的密封圈252；直杆263靠近滑板261的外侧壁上固接有可对密封圈252挤压的压环267；当直杆263在绳索265带动下进行上移时，滑板261顶部的压环267滑入阶梯孔251中对密封圈252进行挤压，密封圈252受压变形后紧贴直杆263外侧壁，使得阶梯孔251处具有良好的密封性，降低外部环境中的混凝土进入的可能性。
39.如图4所示，一对开口311内侧壁上固接有清洁刷313；绳索265穿过清洁刷313的刷毛，绳索265与清洁刷313的刷毛接触；在对绳索265进行收卷工作时，清洁刷313的刷毛对绳索265进行清刷，使得绳索265在被收卷至收卷辊33上时表面不易沾附较多的混凝土。
40.一种基坑支护中格构柱施工装置的施工方法，包括以下具体步骤：s1：机械钻孔：利用钻孔设备对待支护的基坑进行钻孔工作；s2：浇筑混凝土：向钻设的孔洞中注入混凝土；s3：插入钢筋笼：将钢筋笼的笼顶制作成喇叭口状，待浇筑完成后将钢筋笼先行振入孔底；s4：插入格构柱本体1：将矩形架31和导向架2安装在格构柱本体1外部，利用吊车起吊后直接插入孔底，让其通过自重缓慢插入钢筋笼内，当格构柱本体1不能到位时，可在格构柱本体1顶部施加压力使其到达；s5：导向架2的回收：待格构柱本体1安装完成后，通过提拉机构3将导向架2从孔底拉出进行回收。
41.工作原理：在将格构柱本体1下放至钢筋笼中时，将矩形架31和导向架2分别套设在格构柱本体1的外侧壁上，将螺纹杆13拧入螺纹孔12中实现矩形架31的固定，接着拉动直杆263带动滑板261和插块262上移，使得插块262滑入第一滑槽25内部，挤压拉杆233推动滑块23滑动，使得固定块231嵌入固定孔11中，松开直杆263，在第二弹簧266的弹力作用下插块262嵌入插槽234中对滑块23进行固定，实现导向架2在格构柱本体1上的固定；用吊机将格构柱本体1吊起，吊钩孔14内设置的橡胶垫141增大了吊钩与吊钩孔14内侧壁之间的摩擦力，使得格构柱本体1在吊起过程中不易产生较大幅度的晃动；接着将格构柱本体1的底部对准钢筋笼的中心处后逐步将格构柱本体1下放至钢筋笼中，在导向架2进入钢筋笼内部时，弹性杆27受压发生弯曲变形，使得导向架2外侧壁上的圆球283与钢筋笼的内侧壁接触，在格构柱本体1逐步下放的过程中，圆球283在与钢筋笼内侧壁接触时可沿着钢筋笼的内侧壁进行滚动，从而实现对格构柱本体1的导向工作，降低格构柱本体1在下放过程中由于发
生晃动而抵在钢筋笼内侧壁上的可能性，便于将格构柱本体1安装进钢筋笼内部；待格构柱本体1下放至钢筋笼底部后再对导向架2进行回收，启动电机341带动第二转轴343和第二带轮344转动，在皮带342的带动下第一转轴32和第一带轮321转动，第一转轴32转动过程中带动收卷辊33转动，使得绳索265逐渐缠绕在收卷辊33上，在绳索265逐渐收卷的过程中，绳索265拉动直杆263上移，使得滑板261带动插块262从插槽234中滑出，当插块262对滑块23失去固定作用时，滑块23在第一弹簧232的弹力作用下带动固定块231从固定孔11中滑出，从而使得导向架2与格构柱本体1之间能够发生相对运动，当滑板261上滑至与第一滑槽25顶端内侧壁接触时，绳索265继续进行收卷，滑板261带动导向架2沿着格构柱本体1外侧壁上滑，使得导向架2从钢筋笼中拉出，便于对导向架2进行回收，使得导向架2可对其它的格构柱本体1进行导向工作；在滑板261上滑至与第一滑槽25顶端内侧壁接触时，压环267滑入阶梯孔251中对密封圈252进行挤压，密封圈252受压变形紧贴直杆263外侧壁，使得第一直杆263与密封圈252接触部位有良好的密封性，降低混凝土进入导向架2内部的可能性；在绳索265收卷过程中清洁刷313对绳索265进行清刷，从而使得收卷至收卷辊33上的绳索265表面不易沾附较多的混凝土杂质。
42.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。