发明内容

本发明所要解决的技术问题是，引孔施工时钢护筒及相关装置如何实现定位与移动控制，包括引孔位置的正确定位与导向、钢护筒垂直度的无级调整、引孔位置的临时固定与保持、钢护筒及相关装置的横向无级移动与保持、将钢护筒上下口安装定位卡槽后亦可作为钢板桩插打时的定位与导向装置，提出一种钢板桩引孔施工钢护筒定位装置与方法。

本发明实现的技术方案如下，一种钢板桩引孔施工钢护筒定位装置，所述装置包括定位导架、钢管定位桩、钢护筒、锚固销装置、定位卡扣和钢板桩插打卡槽架；定位导架固定于定位桩上，定位卡扣安设在定位导架的工字钢上，并通过锚固销装置与钢护筒进行固定和连接；锚固销装置由可自由转动的固定杆和固定锚块连接而成，即通过固定锚块上的旋扭把手松紧对固定杆进行调节固定，还通过固定锚块上特制的锚固螺栓与钢护筒进行调节固定；钢护筒通过锚固销装置的固定杆连接于无级定位卡扣上，并通过顶部和侧向松紧旋扭把手的松紧实现定位卡扣在工字钢上横向位置的无级调节；所述钢护筒定位装置，还可以通过在钢护筒上安装钢板桩插打卡槽架，来实现钢板桩的插打定位施工。

所述定位导架由四根工字钢焊接而成的四方形；工字钢的上下平面垂直于水平面放置；在工字钢垂直交叉的四个角分别通过固定钢板焊接安装在四个钢管定位桩上。

所述定位卡扣包括卡扣架、顶部松紧旋钮把手、支撑块、支撑杆、侧向松紧旋钮把手和固定垫片；所述卡扣架为G形结构，上部平面垂直方向设置有带顶部松紧旋钮把手的螺栓，从垂直方向将卡扣架固定在工字钢上；所述卡扣架下部有U形卡槽，U形卡槽的槽宽略大于工字钢垂直面的厚度，U形卡槽侧面设置了带有侧向松紧旋钮把手的螺栓，从水平方向将卡扣架固定在工字钢上；所述卡扣架的垂直平面外侧在同一水平位置焊接有两块相隔一定距离的支撑块；两块支撑块的侧面中心位置设置有与卡扣架的垂直平面平行的直通圆孔，直通圆孔可插入支撑杆；为实现固定杆与支撑块的活动连接，两块支撑块之间的距离大于固定杆直径的3倍；两根固定杆的端部均焊接有中空套筒，并与其形成T形焊接状态；固定杆端部的中空套筒与支撑块的直通圆孔保持在同一轴线上，且固定杆置于两个支撑块之间，支撑杆则依次穿过支撑块内直通圆孔、固定杆端部的中空套筒，并穿出另一个支撑块的直通圆孔，完成锚固稍装置于固定卡扣的链接，同时保证了固定杆的自由转动；支撑杆上的两根固定杆的转动动作互不干涉。

所述钢护筒外壁两侧装有共四组锚固销装置，分别安装固定在钢护筒外壁轮廓线的对称位置；两个锚固销装置相隔一定距离通过钢护筒加强板安装在钢护筒外壁上。

所述锚固销装置包括固定杆、固定锚块、旋钮把手、螺杆、锚固螺杆和螺帽；所述固定锚块是一长方柱形结构，长度方向的横截面为正方形，在固定锚块长度方向两端正方形面中央开有圆通孔；在固定锚块一侧面中部垂直于该侧面上开有螺孔，螺孔直至圆通孔，用于插入固定杆；在固定锚块与螺孔相邻一侧面，垂直于该侧面的中部开有椭圆孔，穿过垂直的圆通孔一定深度后止，椭圆孔的延长段为圆孔，圆孔贯穿固定锚块，圆孔直径略大于锚固螺杆的螺栓直径，圆孔与椭圆孔均为水平方向，且处同一轴线。

所述钢板桩插打卡槽架是通过在钢护筒上口和下口的适当位置钻孔垂直于钢护筒中心线安装在钢护筒内壁上；所述钢板桩插打卡槽包括双排钢筋架，上定位卡槽、下定位卡槽和调节螺帽；上定位卡槽和下定位卡槽分别设置在双排钢筋架上，双排钢筋架的两端通过螺栓和调节螺帽安装在钢护筒内壁上；钢板桩插打卡槽架可实现钢板桩插打的定位；只是此时的钢护筒不再压入土体，而是置于地面上；插打钢板桩的前后垂直度由钢护筒的垂直度控制，左右垂直度可通过定位卡槽在钢护筒孔眼的内外两侧螺帽进行适当移动调节。

一种钢板桩引孔施工钢护筒定位装置的定位的方法如下：

（1）在钢板桩围堰内侧约1m处设置工字钢或类似型钢组成的定位导架；即在距围堰内侧约1m的四角方位处打入4根钢管桩作为定位桩，在定位桩上架设定位导架，定位导架须确保整体稳定性；

（2）准备钢护筒，在钢护筒横截面直径两侧的外壁上安装锚固销装置；锚固销装置的固定锚块通过钢护筒加强板安装固定在钢护筒外壁上，上下各一块处同一竖直线；固定锚块通过特制的锚固螺栓和螺帽固定在钢护筒上，锚固螺栓由螺栓杆和椭圆形螺栓柄组成，锚固螺栓一端穿过固定锚块上的锚固螺栓通道、钢护筒加强板和钢护筒后，在钢护筒内侧与螺帽进行固定，滞留在固定锚块内锚固螺栓通道的椭圆形锚固螺栓柄，可防止固定锚块的肆意转动；固定锚块的中心固定杆通道，则通过通道口垂直上方的旋钮把手来固定或调节固定杆；

（3）锚固销装置的固定杆另一端连接于无级定位卡扣上，固定杆的端部焊接有中空套筒，并与固定杆形成T形焊接状态；支撑杆依次穿过支撑块内直通圆孔、两根固定杆端部的中空套筒，并穿出另一个支撑块的直通圆孔，固定杆的中空套筒置于两个支撑块的中心位置，且保证支撑块的直通圆孔与固定杆端部的中空套筒中心处于同一轴线上，将支撑杆穿过此中心后，完成锚固销装置与固定卡扣的连接；定位卡扣安装固定在定位导架上，即固定于定位导架的工字钢上；通过顶部和侧向松紧旋扭把手的松紧实现定位卡扣在工字钢上横向位置的无级调节。

（4）本装置还可实现钢板桩的插打定位，其方法是当钢护筒不再压入土体，而是置于地面上一定高度时，通过在钢护筒上口和下口适当位置钻孔，插入焊接有定位卡槽的双排钢筋架，并通过架体一端的调节螺帽进行调节固定；使得上、下定位卡槽在垂直定位点上保持一直，实现钢板桩的插打定位。

本发明的有益效果在于，本发明不改变现有施工原理与要求，也不改变现有的施工方法，只需在设计的钢板桩围堰内侧设置定位导架，再在导架上安装钢护筒定位导向装置，即可达到目的。本发明操作方便，配套设备少，满足特殊地质条件需要，施工人员容易接受，并很快可以熟练地操作。本发明产品解决了长期以来钢板桩引孔施工不能正确定位与控制定位的难题，并在应对复杂多变的现场施工环境时，极大地提高了钢板桩围堰施工的质量与效率，降低了施工成本。随着现场桥梁施工桩基数量的日益增加，承台标高的不断降低，钢板桩的应用量也将不断加大，钢板桩引孔位置控制难题的解决将为国家桥梁建设创造出巨大的经济效益。

本发明解决了在钢板桩引孔施工过程中位置难以掌控的问题，可准确快速的完成引孔施工，确保引孔位置的正确性，只要保证了每个引孔施工的基本质量，钢板桩插打困难的问题得以解决，可广泛应用于钢板桩引孔施工领域。与此同时，将本装置钢护筒上下口附近安装相应钢板桩插打卡槽架，还可实现钢板桩插打的定位与导向，而不需要另行安装专门的定位与导向架，实现钢板桩引孔的定位与固定及钢板桩本身插打定位与导向等系列问题，确保钢板桩的插打质量。