本發明涉及地下樁基鋼筋籠,尤其涉及一種低凈空柔性鋼筋籠現場施工設備及方法。
背景技術:
1、近些年來,城市更新理念不斷深入推廣,城市發展也逐漸從大拆大建轉向有機更新。目前,對現有的老舊建筑、歷史建筑進行修復、改造與再開發已成為城市更新的主要方向。既有建筑的改造往往會涉及到高度和空間受限的室內環境中,進行樁基施工,按照傳統的鋼筋籠制作方法只能采取分節綁扎、分節吊裝、逐節焊接的方式,這種施工方式存在明顯的問題,即效率低,耗時久,人工材料費用高。
技術實現思路
1、針對低凈空環境下鋼筋籠分段吊裝施工中存在的問題,本發明提供了一種低凈空柔性鋼筋籠現場施工設備及方法,能夠在低凈空的施工環境中快速完成柔性鋼筋籠的制作,柔性鋼筋籠無需分段施工,可有效解決以上問題。
2、為解決以上技術問題,本發明包括如下技術方案:
3、一種低凈空柔性鋼筋籠現場施工設備,用于將卷筒式的柔性鋼筋籠網片調曲、拼接后形成柔性鋼筋籠,所述柔性鋼筋籠網片包括若干縱筋和若干箍筋,縱筋采用鋼絞線,縱筋的數量和間距與柔性鋼筋籠的設計值相匹配;箍筋平行間隔設置且與縱筋垂直,箍筋和鋼絞線的交叉位置處固定連接;
4、所述施工設備包括支撐架體、箍筋調曲裝置和箍筋端部拼接裝置;
5、支撐架體包括第一平臺、第二平臺、第三平臺和若干支撐柱,所述第一平臺、第二平臺、第三平臺水平設置且上下依次間隔固定在支撐柱上;第一平臺、第二平臺、第三平臺上均設置有豎向通道;
6、箍筋調曲裝置包括第一調曲機構、第二調曲機構和第三調曲機構,第一調曲機構、第二調曲機構和第三調曲機構分別設置于第一平臺、第二平臺、第三平臺上;第一調曲機構用以將箍筋調整為圓弧段,圓弧形的半徑為r1,柔性鋼筋籠的圓形箍筋的設計半徑為r,r1≥2r;第二調曲機構用以將半徑為r1的圓弧形箍筋的中間段調整為半徑為r的圓弧段;第三調曲機構用以將箍筋的兩端調整為半徑為r的圓弧段且使箍筋兩端搭接;
7、箍筋端部拼接裝置包括機械臂和拼接機構;機械臂的一端與支撐架體固定連接,另一端設置有拼接機構;所述拼接機構為電焊槍或自動綁扎機,用以將箍筋兩端搭接部位固定。
8、進一步,第一調曲機構包括第一反力靠背、第一頂推油缸、第一弧形面板和第一弧形背板;第一頂推油缸的一端與第一反力靠背固定連接,另一端與第一弧形面板固定連接;第一弧形面板與第一弧形背板相對設置,第一弧形面板為圓弧形凸塊,第一弧形背板為與圓弧形凸塊相匹配的圓弧形凹槽;第一弧形面板的圓弧形的半徑為r1,柔性鋼筋籠的設計半徑為r,r1≥2r。
9、進一步,箍筋經第一弧形面板調整后的圓弧的弦長為l1,滿足l1=2r1sin(0.5α),α圓弧的圓心角;
10、第一弧形背板兩端的第一平臺上分別設置有壓力傳感器,壓力傳感器之間的間距為l2,l1<l2<l,其中,l為柔性鋼筋網片的箍筋的長度;當柔性鋼筋籠網片下展開并下降至箍筋至第一平臺高度時,箍筋兩端搭在第一平臺上的壓力傳感器;
11、壓力傳感器通過采集壓力數值,用以判定箍筋是否下降至與第一調曲機構相匹配的高度,還用以控制第一頂推油缸伸缸操作。
12、進一步,第二調曲機構包括第二反力靠背、第二頂推油缸、第二弧形面板和第二弧形背板;第二頂推油缸的一端與第二反力靠背固定連接,另一端與第二弧形面板固定連接;第二弧形面板與第二弧形背板相對設置,第二弧形面板為圓弧形凸塊,第二弧形背板為與圓弧形凸塊相匹配的圓弧形凹槽;第二弧形背板的圓心角為β,120°≤β≤180°;
13、當柔性鋼筋籠網片的箍筋經第一調曲機構調整后并下放至第二弧形面板和第二弧形背板之間時,控制第二頂推油缸伸缸操作,使第二弧形面板頂推箍筋抵緊在第二弧形背板上,第二弧形背板范圍內的箍筋形成半徑為r的圓弧形。
14、進一步,第二弧形背板兩端的第二平臺上分別設置有壓力傳感器,箍筋經第一調曲機構調整后并下降至第二平臺時,箍筋的端部搭在壓力傳感器上;第二平臺上的壓力傳感器通過采集壓力數值,用以判定箍筋是否下降至與第二調曲機構相匹配的高度,還用以控制第二頂推油缸伸缸操作。
15、進一步,第三調曲機構包括兩個伸縮組件和一個第三弧形背板;兩個伸縮組件均包括第三反力靠背、第三頂推油缸和第三弧形面板,第三頂推油缸的一端與第三反力靠背固定連接,另一端與第三弧形面板固定連接;
16、第三弧形背板位于第二弧形背板的正下方的第三平臺上,第三弧形背板和第三弧形面板均包括一個曲率相同的圓弧面;兩個第三弧形面板設位于第三弧形背板的兩端處,第三弧形面板的圓弧面朝向第三弧形背板的圓弧面的圓心;
17、當柔性鋼筋籠網片的箍筋經第二調曲機構調整后并下放至第三弧形面板和第三弧形背板內時,控制第三頂推油缸伸缸操作,使第三弧形面板頂推箍筋,能夠使箍筋中間段抵在第三背板上,使箍筋端部形成半徑為r的圓弧形,且使箍筋兩端搭接。
18、進一步,第三調曲機構還包括多伸縮端頭調曲裝置,多伸縮端頭調曲裝置包括環形板和多個第四頂推油缸,第四頂推油缸沿環形板圓周布設,環形板通過連接桿與操作平臺上方的支撐柱或第二平臺連接;兩個第三弧形面板和一個第三弧形背板環繞多伸縮端頭調曲裝置設置,同步控制第四頂推油缸伸缸操作,能夠使第四頂推油缸的端部位于同一個圓周上,圓的半徑為r。
19、進一步,低凈空柔性鋼筋籠現場施工設備還包括皮帶傳送機構,所述皮帶傳送機構包括支架、滾軸和傳送帶;
20、從卷筒上展開后的柔性鋼筋籠網片鋪設在傳送帶上,傳送帶的底端位于第一平臺的豎向通道的正上方,所述皮帶傳送機構能夠使鋼筋籠網片能夠垂直進入第一平臺的豎向通道中。
21、相應地,本發明還提供了一種低凈空柔性鋼筋籠現場施工方法,包括如下步驟:
22、步驟一、在樁孔上方設置所述的低凈空柔性鋼筋籠現場施工設備,設置卷筒式柔性鋼筋籠組件,卷筒式柔性鋼筋籠組件包括卷筒和盤繞在卷筒上的柔性鋼筋籠網片;
23、步驟二、使盤繞在卷筒上的柔性鋼筋籠網片沿縱筋展開,柔性鋼筋籠網片的箍筋經第一調曲機構調整為半徑為r1的圓弧形;
24、步驟三、經第一調曲機構調整后的箍筋下放至第二調曲機構的位置處,第二調曲機構將半徑為r1的圓弧形箍筋的中間段調整為半徑為r的圓弧段;
25、步驟四、經第二調曲機構調整后的箍筋下放至第三調曲機構的位置處,第三調曲機構將箍筋的兩端調整為半徑為r的圓弧段且箍筋兩端搭接;
26、步驟五、調節箍筋端部拼接裝置的機械臂,通過拼接機構使箍筋兩端搭接部位固定連接,形成柔性鋼筋籠。
27、進一步,低凈空柔性鋼筋籠現場施工設備還包括皮帶傳送機構,所述皮帶傳送機構包括支架、滾軸和傳送帶;從卷筒上展開后的柔性鋼筋籠網片鋪設在傳送帶上,傳送帶的底端位于第一平臺的豎向通道的正上方,所述皮帶傳送機構能夠使鋼筋籠網片能夠垂直進入第一平臺的豎向通道中;
28、傳送帶上間隔設置有掛鉤,當柔性鋼筋籠依靠自重能夠使柔性鋼筋籠網片沿卷筒展開時,箍筋掛在掛鉤上,柔性鋼筋籠的下放速速與傳送帶的速度保持一致;當柔性鋼筋籠依靠自重不能使柔性鋼筋籠網片沿卷筒展開時,通過掛鉤拉動箍筋,使柔性鋼筋籠網片展開,柔性鋼筋籠網片展開速度與傳送帶的轉速一致。
29、本發明由于采用以上技術方案,使之與現有技術相比,具有以下的優點和積極效果:本發明提供的低凈空柔性鋼筋籠現場施工設備,能夠將柔性鋼筋籠網片調曲、拼接后形成柔性鋼筋籠,無需對縱筋進行分節分次吊裝、焊接,避免了低凈空下的常規施工中縱筋分段焊接存在眾多焊接點的問題,整體結構的縱筋能夠保證樁體的整體質量,具有施工效率高、耗材少、成本低的優點;通過第一調曲機構、第二調曲機構和第三調曲機構對柔性鋼筋籠網片的箍筋進行三級調曲,能夠減少箍筋調曲時對縱筋的拉伸程度。本發明提供的低凈空柔性鋼筋籠現場施工方法,能夠在低凈空環境內將盤繞在卷筒上的柔性鋼筋籠網片進行展開、調曲、拼接后形成柔性鋼筋孔,并且柔性鋼筋籠網片下放時,柔性鋼筋籠同步下放至樁孔中,使整個施工過程占用較小的施工高度,能夠適應低凈空的施工環境;而且,通過設置皮帶傳送機構,使箍筋與掛鉤連接,能夠精準控制柔性鋼筋籠網片的下放速度,提高施工的效率和安全性。