[发明专利]混凝土柱托换用模块化组装式钢托换装置及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及建筑物整体移位技术领域，尤其涉及混凝土柱托换用模块化组装式钢托换装置及其应用方法。

背景技术

建筑物整体移位是建筑业的一个特殊行业，在城市改造建设中起到了非常重要的作用。托换装置是建筑物平移中的重要结构，目前国内建筑物平移工程中的混凝土柱托换主要是采用现浇钢筋混凝土托换梁，有柱下单梁式和双梁式托换两种。

单梁式托换的托换方法是：在施工好的下轨道钢板上放置滚轴(或滑车、滑块)，滚轴上铺设上轨道钢板(或槽钢)并作为托换梁(上轨道梁)的底模，根据托换梁纵筋的设置在混凝土柱上钻孔，将托换梁纵筋穿柱后绑扎钢筋，然后支设模板并浇筑托换梁混凝土，待托换梁混凝土强度达到设计要求后，在托换梁底部与下轨道之间的空隙内将被托换柱与原基础分离截断，柱截断后其所承担的荷载通过托换梁、托换梁下的滚轴传至下轨道及基础。建筑物移位之前需将柱截面宽(或柱截面高)度范围内的下轨道(含下轨道钢板)做好。单梁式托换的主要缺点是被托换柱的承担的全部荷载主要通过与托换梁结合的两个结合面传至托换梁，结合面的承载力偏低，一般仅适合与荷载较小的混凝土柱托换。

双梁式托换的托换方法是：托换结构由平行于移动方向的两个托换梁(上轨道梁)和垂直于移动方向的两个连接短梁组成，托换梁和连接短梁对被托换柱形成四面包裹式抱柱梁托换，连接短梁起到连接两个托换梁并增加被托换柱与托换结构结合面的作用。托换梁的下方有滚轴，滚轴与移动方向垂直，连接短梁两端与托换梁连接，其下方悬空。在施工好的下轨道钢板上放置滚轴(或滑车、滑块)，滚轴上铺设上轨道钢板(或槽钢)并作为托换梁(上轨道梁)的底模，将托换梁和短梁钢筋绑扎完成后，支设模板并浇筑托换梁、短梁混凝土，待托换梁混凝土强度达到设计要求后，在托换结构底部与下轨道之间的空隙内将被托换柱与原基础截断分离，柱截断后其所承担的荷载通过托换梁和短梁、托换梁下的滚轴传至下轨道及基础。

相对于柱下单梁式托换法，双梁托换具安全性高、施工速度快的优点；但是，上述托换方法的施工工期都受到混凝土强度增长时间的限制，且需要消耗一定数量水泥、沙石、模板等不可再生资源。总的来讲这种混凝土梁缺点是：劳动强度大、用工量多、消耗资源多、施工周期长。

例如，中国实用新型专利CN2490261Y公开了一种房屋柱的型钢托换装置，该装置由二根H型钢和二根槽钢组成一个四边形框架，在二根H型钢之间还设有螺栓，在二根槽钢之间设有螺栓，H型钢与槽钢之间焊接连接，槽钢的两端焊接在H型钢的腹板处。使用该装置施工虽然可以实现托换，因二根H型钢和二根槽钢内需要填充砼材料，因此属于抱柱梁托换方式，现场浇注混凝土是该方法存在的主要缺点。

例如，中国专利申请CN102661056A公开了一种采用预应力技术进行钢筋混凝土柱托换的装置，通过提高新旧砼界面压力提高托换承载力，通过在被托换钢筋砼柱的四周建造钢筋混凝土包柱梁，在所述钢筋混凝土包柱梁的外部四周分别设置约束钢板进行围护，预应力筋穿过设置在预留在约束钢板上的预留圆孔，通过张拉预应力钢筋施加预应力，该发明的装置利用了混凝土在三向约束条件下性能提高和界面压力增大摩擦力增大的原理，更高效地利用了材料性能，托换荷载适用范围广。同样属于抱柱梁托换方式，现场浇注混凝土仍然是该方法存在的主要缺点。

中国专利CN101429819A公开了一种墙体托换方法，其步骤为：先构建好托换基础，再用夹墙梁从墙体两侧将墙体夹紧在夹墙梁下放置移位装置，最后对墙体截断，使建筑物的力通过墙体传递给夹墙梁，夹墙梁再通过移位装置传递至托换基础上，其贡献在于：在夹墙梁和墙体之间还施加正应力摩擦力。该方法，虽然解决了上述抱柱梁托换方式现场浇注混凝土存在的缺点，实现了施工方便，快捷，施工工期短，钢结构可以重复使用的优点，但是它仅适于墙体的托换，由于混凝土柱的结构和受力与墙体差异甚大，无法应用于混凝土柱托换。

发明内容

本发明针对现有楼房平移中用于混凝土柱托换的钢筋混凝土托换梁的不足，提供一种安全可靠、模块化组装、适用不同截面尺寸柱、可重复使用、快速安装和拆卸、施工速度快的混凝土柱用组装式钢托换装置。

本发明还提供了混凝土柱用模块化组装式钢托换装置的具体应用方法。

本发明解决其技术问题所采取的方案是：