用于管桩施工定位的控制装置及其工作方法
阅读说明：本技术 用于管桩施工定位的控制装置及其工作方法 (Control device for tubular pile construction positioning and working method thereof ) 是由 岳粹洲 黄昌富 曹振杰 姚铁军 李少华 张帆舸 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于管桩施工定位的控制装置及其工作方法,包括底边中部设有开口的等腰三角形框架,等腰三角形框架包括依次连接的第一底边杆、第一侧边杆、第二侧边杆以及第二底边杆,等腰三角形框架的顶部角点在朝向等腰三角形框架的底边中点方向上延伸有一中间杆,第一底边杆、第二底边杆以及中间杆的内部均为中空且其三者内部均分别安装有一可移动的导杆,三导杆的朝向等腰三角形框架的底边中点的一端均分别连接有一管桩导板；等腰三角形框架的三个角点下方均分别安装有一竖直设置且长度可调的支撑装置；等腰三角形框架的顶部角点在朝向管桩定位点的方向上延伸有一定位杆,定位杆内部设有可伸缩的套节杆。(The invention discloses a control device for pipe pile construction positioning and a working method thereof, and the control device comprises an isosceles triangle frame with an opening in the middle of the bottom edge, wherein the isosceles triangle frame comprises a first bottom edge rod, a first side edge rod, a second side edge rod and a second bottom edge rod which are sequentially connected; a supporting device which is vertically arranged and adjustable in length is respectively arranged below three angular points of the isosceles triangle frame; the top angular point of isosceles triangle frame extends in the direction towards the tubular pile setpoint and has a locating lever, and locating lever inside is equipped with telescopic socket pole.)
技术领域
本发明涉及管桩施工定位的技术领域，尤其是一种用于管桩施工定位的控制装置及其工作方法。
背景技术
预应力高强度混凝土（PHC）管桩的桩基技术在码头水工、铁路桥梁、厂矿工程等项目中具有广泛的应用，尤其是大跨度的铁路桥梁建设中。通常情况下，在管桩的打桩施工前，需要根据沿线的桩基定位位置，在定位位置点上依据管桩直径大小来标记出管桩定位圆。然而，在规划设计过程中通常是按规划要求标志出管桩圆心点的位置，如果可以略去在定位圆心位置根据管桩直径大小标记出管桩圆形的步骤，仅仅依靠定位圆心就可以直接吊桩管桩进行定位压桩施工，则不仅可以有效加快施工进度，还可以避免在定位圆心位置上标记管桩圆过程中造成的操作误差。因此，急需一种可用于管桩施工定位的控制装置。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种用于管桩施工定位的控制装置，通过调整等腰三角形框架上管桩导板的位置，对管桩的安装位置进行限位，实现了仅依靠定位管桩圆心就可以直接吊桩管桩进行定位压桩施工。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种用于管桩施工定位的控制装置，其特征在于：包括底边中部设有开口的等腰三角形框架，所述等腰三角形框架包括依次连接的第一底边杆、第一侧边杆、第二侧边杆以及第二底边杆，所述等腰三角形框架的顶部角点在朝向所述等腰三角形框架的底边中点方向上延伸有一中间杆，所述第一底边杆、所述第二底边杆以及所述中间杆的内部均为中空且其三者内部均分别安装有一可移动的导杆，三所述导杆的朝向所述等腰三角形框架的底边中点的一端均分别连接有一管桩导板；所述等腰三角形框架的三个角点下方均分别安装有一竖直设置且长度可调的支撑装置；所述等腰三角形框架的顶部角点在朝向管桩定位点的方向上延伸有一定位杆，所述管桩定位点为所述等腰三角形框架底边中点在地面上的垂直投影，所述定位杆内部设有可伸缩的套节杆。
所述定位杆的朝向所述管桩定位点的一端通过连杆同所述中间杆连接固定。
所述定位杆的长度连同所述套节杆可延伸在所述定位杆外的最大长度之和等于所述等腰三角形框架的顶部角点到所述管桩定位点的距离。
所述套节杆的伸缩由一控制阀控制。
三所述导杆均通过锁紧装置分别固定在所述第一底边杆、所述第二底边杆以及所述中间杆的内腔。
三所述导杆的上表面和下表面均为粗糙面，所述第一底边杆、所述第二底边杆以及所述中间杆的内腔下表面也均为粗糙面；所述锁紧装置包括从上至下依次连接的旋转柄、螺纹杆以及下表面为粗糙面的固定板，所述旋转柄分别设于所述第一底边杆、所述第二底边杆以及所述中间杆的杆筒外，所述螺纹杆的外螺纹段分别同所述第一底边杆、所述第二底边杆以及所述中间杆的上部的内螺纹孔相适配，所述固定板分别设于所述第一底边杆、所述第二底边杆以及所述中间杆的杆筒内，通过旋转所述旋转柄，以使所述螺纹杆带动所述固定板挤压或远离所述导杆，从而控制或解除所述导杆的底面与所述杆筒内腔壁下表面的摩擦接触。
所述第一侧边杆和所述第二侧边杆的顶部中间均分别安装有一气泡水平标志器。
所述第一底边杆和所述第二底边杆内部导杆的长度均等于所述等腰三角形框架底边长度的一半，所述中间杆内部导杆的长度等于所述等腰三角形框架底边上的高线长度。
三所述导杆上均设有长度刻度。
一种用于管桩施工定位的控制装置的工作方法，其特征在于：所述工作方法包括以下步骤：
a、根据管桩的直径，分别调整三根导杆在第一底边杆、第二底边杆以及中间杆内的位置，以使三根所述导杆端部处连接的管桩导板到等腰三角形框架底边中点的距离均等于所述管桩的半径；
b、通过锁紧装置将三根所述导杆分别锁紧在所述第一底边杆、所述第二底边杆以及所述中间杆内；
c、启动控制阀，控制套节杆向外延伸至最大长度，将延伸至最大长度的所述套节杆底端放置在所述管桩的定位圆心处，以所述套节杆的底端为轴心，转动所述等腰三角形框架来寻找平整的场地并安放固定所述等腰三角形框架；
d、根据第一侧边杆和第二侧边杆上的气泡水平标志器中气泡的所处位置，调整所述等腰三角形框架上的三个支撑装置的高度使所述气泡水平标志器中气泡稳定居中，以确保所述等腰三角形框架的上平面保持水平；
e、在所述等腰三角形框架固定完成后，吊桩所述管桩，并且在所述管桩穿过所述管桩导板围成的内圆空间的过程中，使所述管桩表面与每个所述管桩导板的表面均保持相切状态。
本发明的优点是：仅依靠定位圆心就可以直接吊桩管桩进行定位压桩施工，不仅可以有效地加快施工进度，还可以避免在定位圆心位置上标记管桩圆过程中造成的操作误差。
附图说明
图1为本发明用于管桩施工定位的控制装置的三维立体东南向侧视示意图；
图2为本发明用于管桩施工定位的控制装置的俯视图；
图3为本发明用于管桩施工定位的控制装置的正视图；
图4为本发明用于管桩施工定位的控制装置的侧视图；
图5为本发明用于管桩施工定位的控制装置中锁紧装置的安装示意图；
图6为图5中A-A的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-6所示，图中标记分别表示为:第一底边杆1、第一侧边杆2、第二侧边杆3、第二底边杆4、中间杆5、第一导杆6、第二导杆7、第三导杆8、第一管桩导板9、第二管桩导板10、第三管桩导板11、支撑装置12、定位杆13、连杆14、旋转柄15、螺纹杆16、固定板17、第一侧边杆与第二侧边杆间的夹角α、套节杆的伸展路径a。
实施例：如图1-6所示，本实施例涉及一种用于管桩施工定位的控制装置，其主要包括底边中部设有开口的等腰三角形框架和三个支撑装置12，竖直设置的三个支撑装置12分别设于等腰三角形框架的三个角点下方，用于支撑等腰三角形框架，并且支撑装置12的高度为可调的，通过调节支撑装置12的高度，可以保证等腰三角形框架的上平面保持水平，本实施例中，支撑装置12为钢支柱，钢支柱包括通过螺纹连接的上部和下部，通过旋转上部，可以调整钢支柱的高度。等腰三角形框架包括依次连接的第一底边杆1、第一侧边杆2、第二侧边杆3以及第二底边杆4，等腰三角形框架的顶部角点在朝向等腰三角形框架的底边中点方向上延伸有一中间杆5，第一底边杆1、第二底边杆4以及中间杆5的内部均为中空，并且其三者内部均分别安装有一可移动的导杆，分别为第一导杆6、第二导杆7以及第三导杆8，第一导杆6、第二导杆7以及第三导杆8可分别在第一底边杆1、第二底边杆4以及中间杆5的内部自由进出。此外，第一侧边杆2和第二侧边杆3的顶部中间均分别安装有一气泡水平标志器，当气泡水平标志器中的气泡居中时，说明支撑装置12的高度调整到位，从而确保等腰三角形框架的上平面处于水平位置。
如图1-6所示，第一底边杆1和第二底边杆4内部导杆的长度均等于等腰三角形框架底边长度的一半，中间杆5内部导杆的长度等于等腰三角形框架底边上的高线长度，并且第一导杆6、第二导杆7以及第三导杆8上均设有长度刻度，以便于调整其三者的所处位置。第一底边杆1、第二底边杆4以及中间杆5的两侧均分别设有一个锁紧装置，用于固定其内部导杆的位置。根据管桩的半径大小，第一导杆6、第二导杆7以及第三导杆8分别缩进管桩半径长度，然后利用锁紧装置固定导杆，使之不再能够移动。其中，锁紧装置包括从上至下依次连接的旋转柄15、螺纹杆16以及固定板17，旋转柄15分别设于第一底边杆1、第二底边杆4以及中间杆5外，螺纹杆16的外螺纹段分别同第一底边杆1、第二底边杆4以及中间杆5的上部的内螺纹孔相适配，固定板17分别设于第一底边杆1、第二底边杆4以及中间杆5内。本实施例中，固定板17的下表面为粗糙面；三个导杆均为方形，并且其三者的上表面和下表面也均为粗糙面；第一底边杆1、第二底边杆4以及中间杆5均为方形空心管，并且其三者的内腔下表面也均为粗糙面。当需要固定导杆时，转动旋转柄15，在螺纹杆16的带动下，固定板17向下运动，并且随着螺纹杆16的旋紧，导杆的上、下表面分别与螺纹杆16下侧的固定板17和第一底边杆1（第二底边杆4、中间杆5）内腔底部表面相接触，靠摩擦作用起到固定导杆的效果；当需要移动导杆时，转动旋转柄15，在螺纹杆16的带动下，固定板17向上运动，固定板17与导杆逐渐分离，使得导杆又能移动。另外，第一侧边杆2与第二侧边杆3间的夹角α可一定程度上自由设置，本实施例中，第一侧边杆2与第二侧边杆3间的夹角α为90°，使得三个导杆的长度相同，因而只需加工一种规格的导杆，降低了加工条件。
如图1-4所示，三个导杆的朝向等腰三角形框架的底边中点的一端均分别连接有一块具有一定宽度和高度的管桩导板，分别为第一管桩导板9、第二管桩导板10以及第三管桩导板11。在导杆位置调整好以后，三块管桩导板紧贴相切于管桩外侧面，确保管桩垂直于地面，同时管桩的圆心正对准等腰三角形框架的底边中点在地面的垂直投影位置（管桩定位点）。
如图1-4所示，等腰三角形框架的顶部角点在朝向管桩定位点的方向上延伸有一定位杆13，定位杆13内部设有可伸缩的套节杆，套节杆由一控制阀控制。当控制阀打开时，套节杆完全伸展开（套节杆向外延伸长度达到最大值），伸展开的套节杆总长和定位杆13的长度加在一起刚好等于等腰三角形框架的顶部角点到管桩定位点的距离（可参见图4中的套节杆的伸展路径a），即当套节杆末端（底端）正对准管桩定位圆心位置时，可以固定等腰三角形框架；当控制阀关闭时，伸展开的套节杆完全缩回到定位杆13内。另外，定位杆13底端通过连杆14同中间杆5连接固定，起加固作用。
此外，如图1-6所示，本实施例还具有以下工作方法：
1、根据管桩的直径，分别调整三根导杆在第一底边杆1、第二底边杆4以及中间杆5内的位置，以使三根导杆端部处连接的管桩导板到等腰三角形框架底边中点的距离均等于管桩的半径；
2、通过锁紧装置将三根导杆分别锁紧在第一底边杆1、第二底边杆4以及中间杆5内；
3、启动控制阀，控制套节杆向外延伸至最大长度，将延伸至最大长度的套节杆底端放置在管桩的定位圆心处，以套节杆的底端为轴心，转动等腰三角形框架来寻找平整的场地并安放固定等腰三角形框架；
4、根据第一侧边杆2和第二侧边杆3上的气泡水平标志器中气泡的所处位置，调整等腰三角形框架上的三个支撑装置12的高度使气泡水平标志器中气泡稳定居中，以确保等腰三角形框架的上平面保持水平；
5、在等腰三角形框架固定完成后，吊桩管桩，管桩穿过三个管桩导板形成的空间内，并且此时管桩表面与每个管桩导板的表面均保持相切状态。
虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。