[发明专利]一种自平衡式钢托换装置

说明书

本发明涉及一种自平衡式钢托换装置，包括不等边翼缘工字型钢(1)、设置在不等边翼缘工字型钢(1)内侧的第一连接钢板(2)、设置在不等边翼缘工字型钢(1)外侧的第二连接钢板(3)、焊接在不等边翼缘工字型钢上翼缘(12)的受压钢板(4)以及焊接在上述构件间的加劲肋(5)，所述第一连接钢板(2)一侧设置有连接螺杆(7)，所述第二连接钢板(3)之间设置有对拉螺杆(6)。与现有技术相比，本发明适用于不同荷载的柱托换、施工方便、可拆卸、可重复使用。

技术领域

本发明涉及一种托换装置，尤其是涉及一种自平衡式钢托换装置。

背景技术

随着现代社会的不断发展，人们对既有建筑物的使用功能要求不断改变，从而催生出建筑物顶升、移位等实际工程问题。结构托换是建筑物顶升、移位工程中的重要环节，它直接影响建筑物顶升、移位的成功与否。我国目前应用最为广泛的托换节点是四面包裹式柱托换，该托换节点是在托换柱四周浇筑托换梁，依靠托换梁与托换柱接触界面间的摩擦力来实现力的传递，该托换方法的优点是施工难度小、构件简单、适用范围广。但对于较大的托换荷载，因净空要求的限制，四面包裹式托换节点无法使用。同时四面包裹式托换节点还存在以下问题：(1)需要现场浇筑混凝土，容易产生噪音污染；(2)使用完成后需进行切割，产生建筑垃圾；(3)混凝土构件自重较大，增加下部移位轨道的造价。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自平衡式钢托换装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种自平衡式钢托换装置，包括对称设置在托换柱两侧的两组托换构件，以及设置在托换构件下的千斤顶，每组托换构件包括不等边翼缘工字型钢、设置在不等边翼缘工字型钢上翼缘与托换柱相接触的受压钢板、设置在不等边翼缘工字型钢内侧的第一连接钢板，以及设置在不等边翼缘工字型钢外侧的第二连接钢板，所述第一连接钢板上设置有连接螺杆，所述两组托换构件的连接螺杆通过螺杆套筒相连接，所述两组托换构件的第二连接钢板之间设置有对拉螺杆。

进一步的，所述第二连接钢板顶部设置对拉螺杆，通过拧紧对拉螺杆对托换装置与托换柱接触界面间施加预应力，提高接触界面间的抗剪承载力，同时为结构托换增加一道安全防线。

进一步的，所述不等边翼缘工字型钢包括腹板、以及与腹板相垂直的上翼缘和下翼缘，所述上翼缘与受压钢板相焊接，所述下翼缘的宽度大于上翼缘，且外伸部分设置在托换柱外侧，外伸部分的宽度不小于150mm，目的是增加千斤顶与托换界面间的距离，从而确保受压钢板与托换柱间的摩擦系数能满足设计要求。所述腹板、上翼缘和下翼缘的厚度不小于10mm，保证不等边翼缘工字型钢的刚度。

进一步的，所述受压钢板厚度不小于10mm，保证受压钢板的刚度，从而实现托换装置与托换柱接触面间压力的均匀传递，宽度不小于200mm，以免托换柱在接触面压力作用下发生局部受压破坏。

进一步的，所述受压钢板与托换柱接触面一侧进行粗糙化处理，摩擦系数μ不小于h/a，其中h为对拉螺杆与连接螺杆形心轴之间的高度，a为千斤顶形心与托换柱之间的距离。

更进一步的，粗糙化处理方法可采用喷硬质石英砂、抛丸等。

进一步的，所述第一连接钢板顶部开设有将对拉螺杆穿过的螺栓孔，所述螺栓孔的直径比对拉螺杆的直径大2～3mm，所述第一连接钢板底部设置有用于与连接螺杆匹配的内部攻螺纹。

进一步的，所述受压钢板在对拉螺杆穿过位置开设螺栓孔，孔位、直径与第一连接钢板螺栓孔相同。

进一步的，所述连接螺杆与托换载荷的关系为：

其中，N为托换柱的竖向轴力，a为千斤顶形心与托换柱之间的距离，h为对拉螺杆与连接螺杆形心轴之间的高度，n为连接螺杆的数量，d为连接螺杆的直径。