CN107191000A - 高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构。为了保证地下区间隧道施工过程中既有结构的安全性，需要对既有建（构）筑物进行提前加固。本发明包括底梁、伸缩立柱、千斤顶和钢斜撑，伸缩立柱包括内部空心支撑立柱和外部支撑套筒立柱；内部空心支撑立柱底端固定于底梁，自上而下外套有外部支撑套筒立柱；外部支撑套筒立柱顶端固定有托架钢板，侧壁与底梁之间对称设置有钢斜撑，底端与底梁之间设置有千斤顶。本发明解决了既有地下、地上结构在特殊工况下快速临时加固的难题，采用工厂预制现场螺栓连接拼装方案，解决现场施工质量难以控制的问题，能实现加固材料的快速多次拆装，实现模块化设计、工业化生产。

Description

高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构

技术领域

本发明属于既有地下工程或地面低层结构加固建设技术领域，具体涉及一种高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构。

背景技术

随着城市地铁、交通隧道等城市建设的发展，越来越多的隧道需要下穿地下和地表建（构）筑物，目前城市中存在比较多的老旧建筑物或地下工程，安全性难以保证，大范围拆迁代价高，难度大。而且，部分房屋虽然建设年代久远，在隧道下穿施工中，如果不均匀沉降控制在允许范围内，仍然是安全的，如果都进行拆除，则显得不经济。为了保证地下区间隧道施工过程中既有结构的安全性，需要对既有建（构）筑物进行提前加固，施工过程中加强监控量测，先确保既有建（构）筑物的安全，施工完成后再根据监控量测的结果采取相应的措施，尽量减少拆迁。

由于钢结构采用预制拼装型，大部分构件可现场安装调整，减少了现场施工的难度，现场施工质量更易于控制，而且在使用完成后，可拆除重复利用，实现材料的二次最大化利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构。解决既有地下、地上结构在特殊工况，如隧道下穿施工等工况上方结构房屋的快速临时加固难题，采用工厂预制现场螺栓连接拼装方案，解决现场施工质量难以控制的问题。

本发明所采用的技术方案为：

高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，其特征在于：

包括底梁、伸缩立柱、千斤顶和钢斜撑，伸缩立柱包括内部空心支撑立柱和外部支撑套筒立柱；

内部空心支撑立柱底端固定于底梁，自上而下外套有外部支撑套筒立柱；

外部支撑套筒立柱顶端端面固定有立柱顶部托架钢板，侧壁与底梁之间对称设置有钢斜撑，底端与底梁之间设置有千斤顶。

内部空心支撑立柱的底端设置有支座连接钢板，支座连接钢板上设置有螺栓孔；

内部空心支撑立柱通过支座连接钢板上的螺栓孔处的连接螺栓固定于底梁。

外部支撑套筒立柱的底端设置有外部支撑套筒立柱底部连接钢板，外部支撑套筒立柱底部连接钢板与外部支撑套筒立柱侧壁之间设置有垂直的梯形加劲肋；

支座连接钢板上安装有千斤顶，千斤顶位于内部空心支撑立柱底端侧部，外部支撑套筒立柱底部连接钢板置于千斤顶顶部。

外部支撑套筒立柱顶端端面的立柱顶部托架钢板与外部支撑套筒立柱侧壁之间设置有梯形加劲肋。

钢斜撑的顶端端面设置有连接钢板，连接钢板上设置有可调节螺栓孔；

钢斜撑的顶端通过连接钢板上可调节螺栓孔处的连接螺栓固定于外部支撑套筒立柱侧壁。

钢斜撑的底端设置有连接钢板，连接钢板上设置有可调节螺栓孔；

钢斜撑的底端通过连接钢板上可调节螺栓孔处的连接螺栓固定于底梁。

伸缩立柱的内部空心支撑立柱和外部支撑套筒立柱的横截面为圆形或矩形。

钢斜撑为工字钢斜撑；

底梁为箱型梁；或由两道并排工字钢组成，拼接处间隔设置连接钢板。

伸缩立柱顶端与既有管线相干涉时，外部支撑套筒立柱顶端设置立柱上方托梁，立柱上方托梁顶面的既有管线两侧设置短支撑。

可调节螺栓孔为长圆孔。

本发明具有以下优点：

1、本发明可应用于地下工程结构或低层地面结构的临时加固中，方便钢结构的现场组装，钢结构主要部件标准化、工厂化，现场施工难度大大降低，特别是在场地空间相对狭小作业时，效果更好，符合国家提倡的节约能源和可持续化发展道路的要求。

2、本发明使建筑结构构件预制化提高，结构构件可工厂加工，现场只需要吊装、安装和固定螺栓即可，减少工人现场作业时间，降低工人劳动强度，现场施工难度大大降低。

3、本发明可以根据所加固结构的高度进行调节，增加了适应性，可以进行多次拆装、重复利用，而且主要结构构件无损坏，结构构件可重复利用率达到80%以上，符合国家提倡的建筑材料绿色环保要求。

4、本发明可以根据所加固建（构）筑物的柱跨布置，通过调整尺寸设计，根据建筑面积大小，进行自由拼装，以适应各种结构形式，满足空间加固结构形式多样性的需要。

附图说明

图1为本发明结构图。

图2为立柱底部连接详图。

图3为图2中的I-I截面图。

图4为加劲肋结构图。

图5为内部空心支撑立柱截面图。

图6为底梁截面图。

图7为钢斜撑与外部支撑套筒立柱连接详图。

图8为图7中的II-II截面图。

图9为底梁与钢斜撑连接详图。

图10为图9中的III-III截面图。

图11为立柱顶部托架钢板详图。

图12为图11中的IV-IV截面图。

图13为立柱顶部绕避管线结构详图。

图中，1-底梁，2-支座连接钢板，3-内部空心支撑立柱，4-外部支撑套筒立柱，5-立柱顶部托架钢板，6-钢斜撑，7-梯形加劲肋，8-钢斜撑与外部支撑套筒立柱连接节点，9-钢斜撑与底梁连接节点，10-千斤顶，11-外部支撑套筒立柱底部连接钢板，12-螺栓孔，13-可调节螺栓孔，14-连接钢板，15-连接螺栓，16-管线示意，17-立柱上方托梁，18-短支撑。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、 “外”、 “顶”、 “底”等指示位置关系为基于附图所示的相互位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示所指的位置具有特定的方位或特定的操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“安装”、“连接件”应做广义理解，并不限于某一固定的位置，可以是在构件的两端，也可以在构件的中间部位。对于本领域的技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明涉及的一种高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，包括底梁1、伸缩立柱、千斤顶10和钢斜撑6，伸缩立柱包括内部空心支撑立柱3和外部支撑套筒立柱4。钢斜撑6为工字钢斜撑。

内部空心支撑立柱3底端通过连接件固定于底梁1，自上而下外套有外部支撑套筒立柱4。外部支撑套筒立柱4的内径应比内部空心支撑立柱3的外径稍大，允许有一定的误差，便于外部支撑套筒立柱4套在内部空心支撑立柱3上。外部支撑套筒立柱4顶端固定有立柱顶部托架钢板5，立柱顶部托架钢板5与外部支撑套筒立柱4侧壁之间设置有梯形加劲肋7，梯形加劲肋7的设置，对托架钢板5有限制变形和增加强度的作用，提高承担荷载作用面积。外部支撑套筒立柱4侧壁与底梁1之间通过连接件对称设置有钢斜撑6，底端与底梁1之间设置有千斤顶10。

内部空心支撑立柱3的底端设置有支座连接钢板2，支座连接钢板2上设置有螺栓孔12，内部空心支撑立柱3通过支座连接钢板2上螺栓孔12处的连接螺栓15固定于底梁1。

外部支撑套筒立柱4的底端设置有外部支撑套筒立柱底部连接钢板11，外部支撑套筒立柱底部连接钢板11与外部支撑套筒立柱4侧壁之间设置有垂直的梯形加劲肋7。支座连接钢板2上安装有千斤顶10，千斤顶10位于内部空心支撑立柱3底端侧部，外部支撑套筒立柱底部连接钢板11置于千斤顶10顶部。

钢斜撑6的顶端端面设置有连接钢板14，连接钢板14上设置有可调节螺栓孔13，钢斜撑6的顶端通过连接钢板14上可调节螺栓孔13处的连接螺栓15固定于外部支撑套筒立柱4侧壁。钢斜撑6的底端设置有连接钢板14，连接钢板14上设置有可调节螺栓孔13，钢斜撑6的底端通过连接钢板14上可调节螺栓孔13处的连接螺栓15固定于底梁1。可调节螺栓孔13为长圆孔。

本发明的结构可在实际工况中做如下适应性调整：

1、当伸缩立柱顶端与既有管线相干涉时，外部支撑套筒立柱4顶端可设置立柱上方托梁17，立柱上方托梁17顶面的既有管线两侧设置短支撑18，可有效避开既有管线。后期可根据管线情况适当调整短支撑18的高度。

2、所有连接板上的螺栓孔可根据实际需要设置两处或四处，均需对称设置。

3、伸缩立柱的内部空心支撑立柱3和外部支撑套筒立柱4的横截面可根据实际需要采用圆形或矩形，矩形为正方向或长方形。

4、底梁1可设置一道，其上设置一套伸缩立柱，伸缩立柱两侧设置一组两个对称的钢斜撑6；

底梁1也可设置两道，两道底梁1垂直交叉设置，其上设置一套伸缩立柱，伸缩立柱侧面可设置一组两个或两组四个对称的钢斜撑6。

5、外部支撑套筒立柱4底端的千斤顶10可根据实际需要一组两个对称设置，也可两组四个对称设置。千斤顶10可作用于外部支撑套筒立柱4从而调节伸缩立柱的高度。千斤顶对称均匀加载，可避免伸缩立柱承受偏心压力，不利于伸缩立柱承载力的发挥。

6、底梁1为箱型梁；或由两道并排工字钢组成，中部形成矩形的空腔，底梁1的上部每隔一段距离在拼接处设置连接钢板2，增加底梁1的整体稳定性。

所有钢结构主体及连接件均采用钢材质。相对于其他加固结构形式，本发明中的结构可在工程车间加工为标准件，在施工现场组装，缩短了现场的施工时间和劳动强度。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，其特征在于：

包括底梁（1）、伸缩立柱、千斤顶（10）和钢斜撑（6），伸缩立柱包括内部空心支撑立柱（3）和外部支撑套筒立柱（4）；

内部空心支撑立柱（3）底端固定于底梁（1），自上而下外套有外部支撑套筒立柱（4）；

外部支撑套筒立柱（4）顶端端面固定有立柱顶部托架钢板（5），侧壁与底梁（1）之间对称设置有钢斜撑（6），底端与底梁（1）之间设置有千斤顶（10）。

2.根据权利要求1所述的高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，其特征在于：

内部空心支撑立柱（3）的底端设置有支座连接钢板（2），支座连接钢板（2）上设置有螺栓孔（12）；

内部空心支撑立柱（3）通过支座连接钢板（2）上的螺栓孔（12）处的连接螺栓（15）固定于底梁（1）。

3.根据权利要求2所述的高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，其特征在于：

外部支撑套筒立柱（4）的底端设置有外部支撑套筒立柱底部连接钢板（11），外部支撑套筒立柱底部连接钢板（11）与外部支撑套筒立柱（4）侧壁之间设置有垂直的梯形加劲肋（7）；

支座连接钢板（2）上安装有千斤顶（10），千斤顶（10）位于内部空心支撑立柱（3）底端侧部，外部支撑套筒立柱底部连接钢板（11）置于千斤顶（10）顶部。

4.根据权利要求3所述的高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，其特征在于：

外部支撑套筒立柱（4）顶端端面的立柱顶部托架钢板（5）与外部支撑套筒立柱（4）侧壁之间设置有梯形加劲肋（7）。

5.根据权利要求4所述的高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，其特征在于：

钢斜撑（6）的顶端端面设置有连接钢板（14），连接钢板（14）上设置有可调节螺栓孔（13）；

钢斜撑（6）的顶端通过连接钢板（14）上可调节螺栓孔（13）处的连接螺栓（15）固定于外部支撑套筒立柱（4）侧壁。

6.根据权利要求5所述的高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，其特征在于：

钢斜撑（6）的底端设置有连接钢板（14），连接钢板（14）上设置有可调节螺栓孔（13）；

钢斜撑（6）的底端通过连接钢板（14）上可调节螺栓孔（13）处的连接螺栓（15）固定于底梁（1）。

7.根据权利要求1所述的高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，其特征在于：

伸缩立柱的内部空心支撑立柱（3）和外部支撑套筒立柱（4）的横截面为圆形或矩形。

8.根据权利要求1所述的高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，其特征在于：

钢斜撑（6）为工字钢斜撑；

底梁（1）为箱型梁；或由两道并排工字钢组成，拼接处间隔设置连接钢板（14）。

9.根据权利要求1所述的高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，其特征在于：

伸缩立柱顶端与既有管线相干涉时，外部支撑套筒立柱（4）顶端设置立柱上方托梁（17），立柱上方托梁（17）顶面的既有管线两侧设置短支撑（18）。

10.根据权利要求5或6所述的高度可伸缩调节的临时支撑加固组合钢结构，其特征在于：

可调节螺栓孔（13）为长圆孔。