CN101429820B - 建筑物整体移位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种建筑物整体移位方法,包括对建筑物进行平移和平移后对建筑物进行顶升,其中,所述对建筑物进行平移是在支撑建筑物的上滑梁和做滑道的下滑梁之间安装数量足够的液压千斤顶并使建筑物随着液压千斤顶在滑道上滑动,滑动过程中根据滑道面的平整程度通过控制相应位置液压千斤顶的液压使建筑物保持平稳,并且还采用了下置滑移材料、由计算机控制的PLC液压控制系统控制千斤顶推动建筑物进行斜向平移以及对建筑物平移和顶升的限位等手段。这种建筑物整体移位方法,克服了现有建筑整体移位方法中存在的缺点,具有使建筑物移动平稳,移动速度快、移动精确的优点,用这种方法整体移动建筑物,工程成本低、周期短,质量高。

Description

建筑物整体移位方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种将整体物从旧地址整体移动到新地址的建筑物整体移位方法。 背景技术
[0002] 使建筑物整体从旧地址移动到新地址一般都要涉及将建筑物进行平移和顶升。
[0003] 对建筑物进行平移目前主要采用滚动式平移和支座式滑动平移。
[0004] 如图1所示,在上滑梁1(上滑道)和下滑梁(滑道)2之间安装上滚子3,滚动式平移是用滚子3在钢板或槽钢镶面的上下滑梁1、2之间向前滚动而将建筑物向前推移。滚子可以采用滚轮或滚轴,由于滚轮的制作成本较高,技术要求也较高,所以目前采用的多是滚轴。
[0005] 而滚轴材料则有钢管,中间灌高强砼的钢管以及实心钢棒或外包工程塑料钢棒。 实心钢滚轴及钢管混凝土滚轴都有各自的优缺点:钢滚轴强度较高,不容易压坏,刚度大, 变形小,摩擦系数小,回收利用率高;但刚度较大时不易对上下滑道间隙变化作出适应性调整,常出现受力不均的现象。钢管混凝土滚轴承受较大的荷载时会产生一定的压缩变形,能够对上下滑道间隙变化进行适应性调整;但承载力低,受力变形后会产生一定的变形阻力, 使其与滑梁的摩擦方式变得更为复杂,当滚轴承受的荷载超出其允许范围时,内部混凝土很容易被压酥,使滚轴发生破坏无法正常使用。近年国内开始尝试采用外包高强度工程塑料滚轴,取得了一定的效果,它集合了钢滚轴和钢管混凝土滚轴的优点而摒弃了两者的缺点,但制作成本较高。
[0006] 滚动式平移相对于其他的移位方式的优点是:
[0007] a,磨擦系数较小,实际磨擦系数为0. 05〜0. 1之间,需提供的移动动力较小,对动力系统要求低;
[0008] b,制作简单,易于安装,滚轴不需在上滑梁上设置预埋件与之焊接,只需在施工时把其放入上下滑梁间即可;
[0009] C,工程造价低,由于滚轴制作费用相对较低,移位时上下滑梁是均布线荷载,所以上下滑梁所受的剪力及弯矩相对较小,上下滑梁的断面及配筋较小。
[0010] 其不足之处是:
[0011] a,易产生平移偏位,移动过程中经常需人工调整钢管位置,从而增加了辅助工作时间,也不易达到要求精度;
[0012] b,因滚轴与上下钢板接触面为线状,当个别滚轴受力大,应力超过屈服强度后,钢板被擀压变形,产生弯曲翘曲和伸长,此时必须停工修理。同时钢板不宜太簿,否则此种状况将成倍增加。
[0013] C,滚轴由于滑道不平及上下滑梁不平行引起受力不均,个别滚轴可能变形或压坏,当压坏时不易置换,从而引起荷载分布变化较大,造成上下滑梁裂缝,甚至引起上部结构开裂或损坏,因此滚动对上下滑道的平整度要求非常高;
[0014] d,当平移需要换向时,要完成纵、横两个方向的滚轴转换只有采用锤击强行换向,或抬升上部建筑,重新安放滚子,这对建筑物的安全产生非常不利的影响,滚动对于换向移位不太适用。
[0015] 支座式滑动平移为上下轨道体系间采用滑动摩擦,如图2所示,即在上下滑梁1、2 之间摆放支座4,支座4采用钢构件,钢构件与上滑梁1上预埋的埋件焊接连接,下滑梁2上设置钢板5,平移时在滑动面上涂抹黄油等润滑介质。
[0016] 这种方式的优点是:平移时比较平稳;偏位时易于调整,便于纠偏,适用于高精度同步控制系统;平移过程中辅助工作少,平移速度快。
[0017] 但不足之处是:磨擦系数较大,磨擦系数为0. 12〜0. 15之间,由于静动摩擦阻力差异启动时加速度变化较滚动时大,平移需提供很大的顶推力,所需的上下滑梁及反力装置较多,总造价将提高;对施工时下滑梁的标高、平整度要求非常高;当滑脚(即支座4)由于承载过大发生破坏后,由于滑脚的设计间距一般都较大,将使上滑梁的支撑跨度和相邻滑脚的承载力成倍增加,从而引发严重的后果。
[0018] 另外,当建筑物规划平移平面位置与建筑现有位置墙、柱轴线不在一条线上,两位置成斜向时,国内外目前通常采用折向路线平移方式,折向平移如图3所示,就是沿建筑物 01原有纵横向轴线平移,先沿纵向(或横向),平移至中间址位置后,再沿横向(或纵向) 平移至新地址。
[0019] 这种折向路线平移方式存在如下缺点:
[0020] a、施工范围,现场施工管理难度大。
[0021 ] b、平移路线比较长,地基处理及基础施工的工程量大,工程成本高。
[0022] C、平移工期长,建筑物的在途风险大;
[0023] d、因设置中间址而带来成本增加、技术难题多并对建筑物结构有不利影响。
[0024] e、需在途中长时间停留,有可能产生较大的不均勻沉降,不有利建筑物结构的安全。
[0025] 对建筑物顶升目前主要有平移过程整体顶升建筑物方式和先顶升后平移方式。
[0026] 平移过程整体顶升建筑物方式,如图4所示,即根据平移的距离和提升的高度将下滑道6设计成一定的上坡,使建筑物在平移过程中升高。
[0027] 采用此种方法的优点是成本低,操作简单,其不足是:
[0028] (1)由于上托盘与下滑梁倾斜不利于建筑物托换传力,对建筑物的安全性不利。
[0029] (2)由于以斜向坡度就位,使新址结构需适应斜面连接;
[0030] (3)上托盘倾斜不宜作永久性基础,使建筑物远期安全性降低。
[0031] 先顶升后平移方式,如图5所示,就是在施工时将建筑物顶升至最终高度,然后接高下滑道6,最后平移至新址位置。此方法优点是新址基础可以提前完成,其不足是:
[0032] (1)在现基础位置做顶升基础既增加了施工难度也增加了施工费用;
[0033] (2)顶升完毕后,需重新施工下滑道,相当于增加了建筑物的建筑高度,降低了建筑物的抗倾覆性,即降低了平移过程中的安全性;
[0034] (3)地下凹槽处需设临时滑道,增加了平移的不稳定性。
[0035] 从上述可知,现有技术中的建筑物整体移位方法中存在着许多缺点,因此,有必要提出一种新的建筑物整体移位方法来克服上述缺陷,以减低工程成本,提高工程效率和质量。
4[0036] 发明内容
[0037] 本发明所要解决的技术问题是提供一种建筑物整体移位方法,该方法在使建筑物平移时摩擦小,需提供的移动动力小,对滑道平整度要求低、平移稳定以及平移速度快的优点。
[0038] 为了实现上述目的,本发明的建筑物整体移位方法,包括对建筑物进行平移和对建筑物进行顶升,其特征在于:
[0039] 所述对建筑物进行平移是在支撑建筑物的上滑梁和做滑道的下滑梁之间安装数量足够的液压千斤顶并使建筑物随着液压千斤顶在滑道上滑动,滑动过程中根据滑道面的平整程度通过控制相应位置液压千斤顶的液压使建筑物保持平稳;所述液压千斤顶下放置滑移材料;液压千斤顶的液压通过计算机进行控制;所述对建筑物进行平移是采用计算机控制的PLC液压控制系统来控制液压千斤顶来推动建筑物;所述对建筑物进行平移采用斜向路线;所述对建筑物进行顶升在对建筑物平移后进行;所述对建筑物进行平移和对建筑物进行顶升的过程中还对建筑物进行限位,包括对建筑物进行平移限位和对建筑物进行顶升限位。
[0040] 本方法的特点是:
[0041] 用液压千斤顶作为滑移支脚,就是将整个建筑物放在若干个千斤顶上,根据各点设计的荷载大小,换算该点千斤顶的油缸压力(Mpa),然后用计算机控制该点的压力不变以维持平衡,当该点下轨道面抬高时,荷载变大,压力增加计算机立即起动控制系统,通过排油降低油压到原设定数值,反之遇到低洼处则通过加油抬升,这样建筑物就像飘浮在液压千斤顶上,不受轨道不平的影响,使建筑物平移获得理想效果,同时千斤顶的内力变化可通过计算机控制的系统进行监测控制。
[0042] 采用这样的方法,其具有如下的优点:
[0043] a,磨擦系数比传统的滚动还小,磨擦系数在0. 02〜0. 05之间,需提供的移动动力很小,上下滑梁数量及反力装置较少,土建造价较低;
[0044] b,液压千斤顶在行走时能够自动调整滑脚高度及保持额定反力,对下滑道的平整度要求相对较低,由于支点处内力可控,保证了上下滑梁及支点结构的安全性;
[0045] C,平移具有滑动摩擦移位时的平稳;
[0046] d,偏位时易于调整,适用于高精度同步控制系统;
[0047] e,平移过程中辅助工作少,平移速度快,可以缩短总体工期;
[0048] 并且,采用PLC液压控制系统通过力的平衡自动调整各台千斤顶的压力,这样在平移过程中保持各条轨道力的平衡性,各条轨道所需的推力值与实际提供值能够相符。同时这种控制系统通过位移指令来控制液压千斤顶行程,这样保证了各台液压千斤顶平移的同步性;
[0049] 而采用平移为斜向路线的优点是:
[0050] a,施工范围小,便于现场施工管理;
[0051] b,平移路线最短,地基处理及基础施工的工程量少,节约工程成本。
[0052] C,平移工期短,降低了建筑物的在途风险;
[0053] d,避免了因设置中间址而带来的成本增加、技术难题和对结构的不利影响;
[0054] e,正常情况下不需在途中长时间停留,走行基础可按临时基础设计,不会产生较大的不均勻沉降,有利于结构的安全。
[0055] 而对建筑物进行顶升在对建筑物平移后进行的好处是:
[0056] 建筑物平移时平面重心低,平移安全;可以利用新址基础做为顶升的反力墩,从受力安全上有可靠保证。
[0057] 而对建筑物进行平移和对建筑物进行顶升的过程中还对建筑物进行限位,是为了提高建筑物移位的精确和工程质量,防止建筑物发生偏移。
[0058] 为了进一步减小摩擦,所述滑移材料采用高分子聚合物或不锈钢板。
[0059] 所述对建筑物进行平移限位为在建筑物底部设置导向块并在滑道侧设置限位墩, 在建筑物移动发生偏移时在导向块和导向墩之间插入楔形钢板或两层钢板纠偏。这样,就能很好地限制建筑物在平移过程中的偏移。
[0060] 所述对建筑物进行顶升限位为利用设置在建筑物中的托换梁构成环绕结构的限位梁,并在顶升筏板上构建位于限位梁中的限位柱。这样,也就很好地限制了建筑物在顶升过程中的偏移。
[0061] 附图说明
[0062] 综上所述,本发明的建筑物整体移位方法,克服了现有建筑整体移位方法中存在的缺点,具有使建筑物移动平稳,移动速度快、移动精确的优点,用这种方法整体移动建筑物,工程成本低、周期短,质量高。
[0063] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明:
[0064] 图1为现有技术中对建筑物进行平移采用滚动式平移的示意图。
[0065] 图2为现有技术中对建筑物进行平移采用支座式滑动平移的示意图。
[0066] 图3为现有技术中建筑物折线路线移位示意图。
[0067] 图4为现有技术中对建筑物进行顶升采用平移过程整体顶升建筑物的示意图。
[0068] 图5为现有技术中对建筑物进行顶升采用先顶升后平移方式的示意图。
[0069] 图6为本发明中对建筑物进行平移采用液压悬浮式滑动平移的示意图。
[0070] 图7为本发明中建筑物斜向路线示意图。
[0071] 图8为本发明中对建筑物进行顶升采用先平移后顶升方式的示意图。
[0072] 图9为本发明中对建筑物进行平移限位的正面示意图。
[0073] 图10为本发明中对建筑物进行平移限位的侧面示意图。
[0074] 图11为本发明中对建筑物进行平移限位的俯视示意图。
[0075] 图12为本发明中对建筑物进行顶升限位的平面示意图。
[0076] 图13为本发明中对建筑物进行顶升限位的立面示意图。
[0077] 具体实施方式
[0078] 建筑物整体移位方法,通常包括对建筑物进行平移和对建筑物进行顶升。
[0079] 其中,在本发明所述的建筑整体移位方法中,对建筑物进行平移是在支撑建筑物的上滑梁和做滑道的下滑梁之间安装数量足够的液压千斤顶并使建筑物随着液压千斤顶在滑道上滑动,滑动过程中根据滑道面的平整程度通过控制相应位置液压千斤顶的液压使建筑物保持平稳。
[0080] 具体地,如图6所示,在上滑梁1和下滑梁2之间安装数量足够的液压千斤顶7,用液压千斤顶7作为滑移支脚,就是将整个建筑物放在若干个千斤顶上,根据各点设计的荷载大小,换算该点液压千斤顶7的油缸压力(Mpa),然后用计算机控制该点的压力不变以维持平衡,当该点滑道面抬高时,荷载变大,压力增加计算机立即起动控制系统,通过排油降低油压到原设定数值,反之遇到低洼处则通过加油抬升,这样建筑物就像飘浮在液压千斤顶上,不受滑道不平的影响,使建筑物平移获得理想效果,同时千斤顶的内力变化可通过计算机控制的系统进行监测控制。在液压千斤顶下放滑移材料,滑移材料通常采用减摩效果更好的高分子聚合材料与不锈钢板71,其摩擦系数低于传统的滚轴摩擦系数。
[0081] 采用这样的方法,其具有如下的优点:
[0082] a,磨擦系数比传统的滚动还小,磨擦系数在0. 02〜0. 05之间,需提供的移动动力很小,上下滑梁数量及反力装置较少,土建造价较低;
[0083] b,液压千斤顶在行走时能够自动调整滑脚高度及保持额定反力,对滑道的平整度要求相对较低,由于支点处内力可控,保证了上下滑梁及支点结构的安全性;
[0084] C,平移具有滑动摩擦移位时的平稳;
[0085] d,偏位时易于调整,适用于高精度同步控制系统;
[0086] e,平移过程中辅助工作少,平移速度快,可以缩短总体工期。
[0087] 并且,对建筑物进行平移通过计算机控制的PLC液压控制系统来控制液压千斤顶来推动建筑物,即通过计算机来控制液压泵站及其配置的液压元件,通过计算机指令来控制液压千斤顶,然后通过位移及力传感器把液压千斤压力变化及移位的距离反馈至计算机屏幕上,便于操作人员了解有关情况和及时调整。这样,PLC液压控制系统通过力的平衡自动调整各台千斤顶的压力,这样在平移过程中保持各条轨道力的平衡性,各条轨道所需的推力值与实际提供值能够相符。同时这种控制系统通过位移指令来控制液压千斤顶行程, 这样保证了各台液压千斤顶平移的同步性。
[0088] 再者,如图7所示,对建筑物进行平移路线采用斜向路线,具体地:1、建立托换梁斜向模型,采用计算机软件对其建模进行计算。2、增加托换梁的整体刚度,提搞建筑物与托换梁的整体性,这样在平移时多次转化力系对建筑物的结构影响较小。3、采用滑动方式平移,平移方向相对可控。
[0089] 对建筑物进行平移路线采用斜向路线具有如下的优点:
[0090] a,施工范围小,便于现场施工管理。
[0091] b,平移路线最短,地基处理及基础施工的工程量少,节约工程成本。
[0092] C,平移工期短,降低了建筑物的在途风险;
[0093] d,避免了因设置中间址而带来的成本增加、技术难题和对结构的不利影响。
[0094] e,正常情况下不需在途中长时间停留,走行基础可按临时基础设计,不会产生较大的不均勻沉降,有利于结构的安全。
[0095] 如图8所示,对建筑物进行顶升采用先平移后顶升的方式,即施工时先将建筑物 01沿下滑梁2水平整体平移至新址,再将建筑物同步顶升至要求高度。这样的好处是:建筑物平移时平面重心低,平移安全;可以利用新址基础做为顶升的反力墩,从受力安全上有可靠保证。
[0096] 为了对保证建筑物移位过程中不发生偏移,还需对建筑物进行限位,在本发明中采用两种方式对建筑物进行限位,一种是对建筑物进行平移限位,一种是对建筑物进行顶升限位。[0097] 其中,如图9和图10所示,对建筑物进行平移限位为在上滑梁1上设置导向块8 并在滑道(即下滑梁2)侧设置限位墩9,具体地,在导向块8每侧与限位墩9间留20mm的空隙。对导向块8的间距和数量经排列组合后,在平移过程中可以保证前后各有一个导向块始终在限位墩范围内,即任何时间建筑物在平面上都处于受限状态。
[0098] 如图11所示,在建筑物移动发生偏移时在导向块8和导向墩9之间插入楔形钢板 10或两层叠放钢板10'纠偏。这样,就能很好地限制建筑物在平移过程中的偏移。
[0099] 如图12和图13所示,对建筑物进行顶升限位为利用设置在建筑物中的托换梁构成环绕结构的限位梁11,并在作为建筑物顶升基础的顶升筏板13上构建位于限位梁中的限位柱12。这样,也就很好地限制了建筑物在顶升过程中的偏移。具体。
[0100] 具体地,在图中,设置两个钢结构限位柱12,其中一个限位柱的平面尺寸为 2. 0*2. 0米,令一限位柱的平面尺寸为2. 0*1. 7米,限位柱高3. 4米,限位柱12通过预埋件锚固于顶升筏板13基础内。经核算,在两个限位柱共同作用下,沿建筑物纵向可抵抗不少于150吨的水平力,沿横向可抵抗不少于200吨的水平力。
[0101] 限位柱12与限位梁11间留IOmm空隙,即限位梁和限位柱均不破坏且不变形的情况下,建筑物的最大允许水平位移不超过10mm。
[0102] 综上所述,本发明的建筑物整体移位方法,克服了现有建筑整体移位方法中存在的缺点,具有使建筑物移动平稳,移动速度快、移动精确优点,用这种方法整体移动建筑物, 工程成本低、周期短,质量高。
[0103] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明, 而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围。

Claims (4)

1. 一种建筑物整体移位方法,包括对建筑物进行平移和对建筑物进行顶升,其特征在于:所述对建筑物进行平移是在支撑建筑物的上滑梁和做滑道的下滑梁之间安装数量足够的液压千斤顶并使建筑物随着液压千斤顶在滑道上滑动,滑动过程中根据滑道面的平整程度通过控制相应位置液压千斤顶的液压使建筑物保持平稳;所述液压千斤顶下放置滑移材料;所述液压千斤顶的液压通过计算机进行控制;所述对建筑物进行平移是采用计算机控制的PLC液压控制系统来控制液压千斤顶来推动建筑物;所述对建筑物进行平移采用斜向路线;所述对建筑物进行顶升在对建筑物平移后进行;所述对建筑物进行平移和对建筑物进行顶升的过程中还对建筑物进行限位,包括对建筑物进行平移限位和对建筑物进行顶升限位。
2.根据权利要求1所述的建筑物整体移位方法,其特征在于:所述滑移材料采用高分子聚合物或不锈钢板。
3.根据权利要求1所述的建筑物整体移位方法,其特征在于:所述对建筑物进行平移限位为在建筑物底部设置导向块并在滑道侧设置限位墩,在建筑物移动发生偏移时在导向块和导向墩之间插入楔形钢板或两层钢板纠偏。
4.根据权利要求1所述的建筑物整体移位方法,其特征在于:所述对建筑物进行顶升限位为利用设置在建筑物中的托换梁构成环绕结构的限位梁,并在顶升筏板上构建位于限位梁中的限位柱。
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