WO2021253986A1 - 一种混凝土柱临时托换装置及其使用方法 - Google Patents

一种混凝土柱临时托换装置及其使用方法 Download PDF

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concrete column
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汪小林
张铭
朱利君
王伟
赵宇超
张英楠
黄轶
周晓莉
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上海建工四建集团有限公司
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    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging

Definitions

  • the invention relates to the technical field of building construction, and specifically discloses a temporary underpinning device for a concrete column and a use method thereof.
  • Reinforced concrete structure is one of the most widely used structural forms at home and abroad. Due to design and construction defects, various physical, chemical and biological damages in nature, or increased use requirements, a large number of engineering structures need to be reinforced.
  • the structural underpinning technology is to realize the safe underpinning of the structure by changing the load transfer path.
  • the traditional method in the prior art is to build a new reinforced concrete column support next to the column that needs to be underpinned, or use a large-area steel pipe support. This new method of making reinforced concrete column supports takes a long time and increases the point load. It is not recommended to use this method in actual projects; if large-area steel pipe supports are used, due to the different holding forces of each support point, it will cause problems. Uniform supporting force, low shear strength, low lateral stiffness, easy to cause safety hazards, and occupy a lot of space, affecting construction.
  • the present invention intends to provide a temporary underpinning device for a concrete column and a use method thereof, so as to solve the problems of low shear strength, long construction time and low lateral stiffness of the underpinning device in the prior art.
  • a temporary underpinning device for a concrete column comprising a pillar beam used to wrap the concrete column.
  • the pillar beam includes symmetrically arranged U-shaped column supports, and the connection between the opposite column supports and the connection between the pillar supports and the concrete columns are reserved There is a pouring gap; the inner wall of the column support and the circumference of the concrete column are evenly distributed with keyways; there are two vertical connecting columns passing through the column support between the column supports, and two accommodating connecting columns are preset on the concrete column Through grooves; inclined and intersecting reserved holes are preset between the through grooves, and pre-stressed pipes are arranged in the reserved holes. Both ends of the pre-stressed pipe extend through the column support, and the pre-stressed pipes are equipped with oblique directions.
  • Both ends of the prestressed tendons and oblique prestressed tendons are provided with anchors; four jacks are evenly distributed between adjacent pillar beams, and two symmetrically arranged support frames are also set between adjacent pillar beams. Perpendicular to the connecting column.
  • the support frame includes a rotating shaft and two cross-arranged support rods.
  • the support rods are distributed and hinged at both ends of the rotating shaft.
  • the ends of the support rods are hinged with connecting blocks, and the connecting blocks are threadedly connected with screw rods;
  • the opposite surfaces are bolted with slide rails, the connecting blocks are all slidably connected to the corresponding slide rails, and a plurality of threaded holes corresponding to the screw rods are evenly distributed on the slide rails.
  • a formwork group that wraps the pillar beam is arranged around the pillar beam, the formwork group form includes two symmetrically arranged box formwork, and the middle of the box formwork connection is provided with a cavity for accommodating the concrete column; the upper surface of the box formwork is uniform There is a grouting groove, which is directly opposite to the pouring gap.
  • T-shaped grooves are provided at both ends of the box template joint, and T-shaped blocks are arranged in the T-shaped grooves.
  • the connecting column is shaped steel.
  • a method for using a temporary underpinning device for concrete columns includes the following steps:
  • the upper and lower ends of the concrete column that need to be underpinned are preset with through grooves for the installation position of the pillar beam, and several keyways are chiseled on all sides of the installation position;
  • the column support and the connecting column are used to form an assembled installation mode.
  • the installation time is short, the construction efficiency is high, and there is no need for a large area of steel pipe support; at the same time, in this plan, the inner wall of the column support and the concrete column
  • the key grooves are evenly distributed in the weekly test. After the concrete is poured in the pouring gap, the key can greatly improve the shear resistance and lateral resistance of the column support; similarly, the diagonal pre-stressed tendons are arranged to support the column support. The shear resistance and lateral resistance of the column support.
  • the support frame set between adjacent pillar beams improves the stability of the pillar beam on the one hand, and at the same time adopts the connection form of support rods, connecting blocks and slide rails, which can meet the requirements of adjacent pillar beams.
  • the changing demands of beam spacing are not limited to.
  • Figure 1 is a schematic structural diagram of an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a left side view of Figure 1;
  • Figure 3 is a top view of Figure 1;
  • Fig. 4 is an enlarged schematic diagram of A in Fig. 1;
  • Figure 5 is a schematic structural diagram of a box template in an embodiment of the present invention.
  • the pillar beam includes a symmetrically arranged U-shaped pillar holder 2, the connection point of the opposite pillar holder 2, the pillar holder 2 and the concrete column 1
  • the connection place is reserved with a pouring gap 16; the inner wall of the column bracket 2 and the circumference of the concrete column 1 are evenly distributed with keyways 6; between the column brackets 2 are set two vertical connecting columns 5 that penetrate the column bracket 2.
  • the connecting column 5 is made of section steel, and the concrete column 1 is preset with two through grooves 3 for accommodating the connecting column 5; the through grooves 3 are preset with oblique and cross-arranged reserved holes, and the reserved holes are provided with preset holes.
  • pre-stressed piping 7 extends at both ends and penetrates through the column support 2, the pre-stressed piping 7 is equipped with diagonal pre-stressed tendons 4, both ends of the oblique pre-stressed tendon 4 are provided with anchors; adjacent holding columns Four jacks 8 are evenly distributed among the beams.
  • Two symmetrically arranged support frames are also set between adjacent pillar beams. The support frames are perpendicular to the connecting column 5; The rods 11 are distributed and hinged at both ends of the rotating shaft. The ends of the support rods 11 are hinged with connecting blocks 10, and the connecting blocks 10 are threadedly connected with screws; the opposite faces of the pillar beams are bolted to the sliding rails 9, and the connecting blocks 10.
  • All are slidably connected to the corresponding slide rail 9.
  • the box formwork 13, the middle of the junction of the box formwork 13 is provided with a cavity for accommodating the concrete column 1; the upper surface of the box formwork 13 is provided with a grouting trough 15, which is facing the pouring gap 16; the box formwork 13 is connected at both ends
  • the upper and lower ends of the concrete column 1 that need to be underpinned are preset with through grooves 3 for the installation position of the pillar beam, and a number of keyways 6 are chiseled on the four sides of the installation position;

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Abstract

一种混凝土柱临时托换装置及其使用方法，其中，混凝土柱临时托换装置包括用于包裹混凝土柱(1)的抱柱梁，抱柱梁包括对称设置的U型的柱托(2)，柱托(2)内壁与混凝土柱(1)周侧均匀分布键槽(6)，柱托(2)之间设置两根连接柱(5)，混凝土柱(1)上预设两条容纳连接柱(5)的通槽(3)，通槽(3)之间设置有斜向预应力筋(4)，相邻抱柱梁之间均匀分布四个千斤顶(8)，相邻抱柱梁之间对称设置两个支撑架；混凝土柱临时托换装置的使用方法包括如下步骤：(1)、在混凝土柱(1)的抱柱梁安装位四面凿出若干键槽(6)；(2)、安装上端和下端柱托(2)；(3)、安装箱模板(13)；(4)、浇筑混凝土，待混凝土凝固后拆除箱模板(13)；(5)、安装并锚固斜向预应力筋(4)，安装支撑架，再安装千斤顶(8)，启动千斤顶(8)支撑柱上端的柱托(2)，完成混凝土柱临时托换装置的整体安装。该混凝土柱临时托换装置安装的时间短，施工效率高，无需大面积的钢管支撑，可满足相邻抱柱梁间隔变化的需求。

Description

一种混凝土柱临时托换装置及其使用方法 技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体公开了一种混凝土柱临时托换装置及其使用方法。
背景技术
钢筋混凝土结构是国内外应用最广泛的结构形式之一，由于设计、施工缺陷，自然界各种物理、化学及生物作用的损伤或提升使用要求等原因，大量的工程结构需要进行加固改造。结构托换技术是通过改变荷载传递路径的方式实现结构安全托换，现有技术中传统的做法是在需要被托换的柱旁边新建钢筋混凝土柱支撑，或采用大面积的钢管支撑。这种新做钢筋混凝土柱支撑的做法耗时较长，且增加了点荷载，在实际工程中不提倡采用该法；若采用大面积钢管支撑，由于各支撑点持力不同，所以会产生不均匀的支撑力，抗剪强度低、抗侧刚度低，容易产生安全隐患，且占用大量空间，影响施工。
发明内容
本发明意在提供一种混凝土柱临时托换装置及其使用方法，以解决现有技术中抗剪强度低、施工耗时长、托换装置抗侧刚度低的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案为：
一种混凝土柱临时托换装置，包括用于包裹混凝土柱的抱柱梁，抱柱梁包括对称设置的U型的柱托，相对柱托的连接处、柱托与混凝土柱连接处均预留有浇筑间隙；柱托的内壁与混凝土柱的周测均匀分布有键槽；柱托之间设置有贯两根垂直并贯穿柱托的连接柱，混凝土柱上则预设有两条容纳连接柱的通槽；通槽之间预设有倾斜且交叉设置的预留孔，且预留孔中设置有预应力管道，预应力管道两端延伸并贯穿柱托，预应力管道内均设置有斜向预应力筋，斜向预应力筋两端均设置有锚具；相邻抱柱梁之间均匀分布有四个千斤顶，相邻抱柱梁之间还设置两个对称设置的支撑架，支撑架垂直于连接柱。
可选地，支撑架包括转轴与两根交叉设置的支撑杆，支撑杆分布铰接在转轴的两端，支撑杆的端部均铰接有连接块，连接块上螺纹连接有螺杆；抱柱梁的相向面上均螺栓连接有滑轨，连接块均滑动连接在对应的滑轨上，滑轨上均匀分布有若干与螺杆对应的螺纹孔。
可选地，抱柱梁周围设置有包裹抱柱梁的模板组，模板组模板包括两个对称设置的箱模板，箱模板连接处中部设置有容纳混凝土柱的腔室；箱模板的上表面均开设有灌浆槽，灌浆槽正对浇筑间隙。
可选地，箱模板连接处两端开设有垂直的T形槽，T形槽内均设置有T形块。
可选地，连接柱为型钢。
一种混凝土柱临时托换装置的使用方法，包括如下步骤：
1)、混凝土柱需要托换的部位上下两端预设有通槽处为抱柱梁的安装位，在安装位四面凿处若干键槽；
2)、将两侧的柱托安装在上端的安装位，将连接柱贯穿柱托与混凝土柱，并保持连接柱的两端未露出柱托，完成柱托的初步安装；将预应力管道安装在预留孔与柱托中，并保持预应力管道的两端未露出柱托；重复上述过程完成下端柱托的安装；
3)、将箱模板分别安装在柱托上，并将T形块插入T形槽内，完成箱模板的安装；
4)、通过灌浆槽将混凝土灌入浇筑间隙中，待混凝土凝固后，拆除箱模板；
5)、将斜向预应力筋分别插入对应的预应力管道中，并在斜向预应力筋的两端使用锚具固定；同时，将支撑架安装在上下柱托之间，通过螺栓完成滑轨与柱托之间的连接，并滑动连接块调节支撑架，调节结束后通过螺栓将连接块固定在滑轨上；再将四个千斤顶安装在下端柱托的上表面，启动千斤顶支撑柱上端的柱托，完成混凝土柱临时托换装置的整体安装。
本方案的工作原理及有益效果在于：
1.本方案中，采用柱托与连接柱形成装配式的安装模式，安装的时间短，施工效率高，并且无需大面积的钢管支撑；同时，本方案中，在柱托的内壁与混凝土柱的周测均匀分布有键槽，浇筑间隙内浇筑混凝土后，形成键能极大的提高柱托的抗剪能力及抗侧能力；同样的，交叉设置的斜向预应力筋支撑柱托，进一步提高柱托的抗剪能力及抗侧能力。
2.本方案中，相邻的抱柱梁之间所设置的支撑架，一方面提高抱柱梁的稳定性，同时采用支撑杆、连接块与滑轨的连接形式，可满足相邻抱柱梁间隔不断变化的需求。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的俯视图；
图4为图1中A处的放大示意图；
图5为本发明实施例中箱模板的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：混凝土柱1、柱托2、通槽3、斜向预应力筋4、连接柱5、键槽6、预应力管道7、千斤顶8、滑轨9、连接块10、支撑杆11、螺纹孔12、箱模板13、T形块14、灌浆槽15、浇筑间隙16。
实施例：
一种混凝土柱1临时托换装置，包括用于包裹混凝土柱1的抱柱梁，抱柱梁包括对称设置的U型的柱托2，相对柱托2的连接处、柱托2与混凝土柱1连接处均预留有浇筑间隙16；柱托2的内壁与混凝土柱1的周测均匀分布有键槽6；柱托2之间设置有贯两根垂直并贯穿柱托2的连接柱5，连接柱5为型钢，混凝土柱1上则预设有两条容纳连接柱5的通槽3；通槽3之间预设有倾斜且交叉设置的预留孔，且预留孔中设置有预应力管道7，预应力管道7两端延伸并贯穿柱托2，预应力管道7内均设置有斜向预应力筋4，斜向预应力筋4两端均设置有锚具；相邻抱柱梁之间均匀分布四个千斤顶8，相邻抱柱梁之间还设置两个对称设置的支撑架，支撑架垂直于连接柱5；支撑架包括转轴与两根交叉设置的支撑杆11，支撑杆11分布铰接在转轴的两端，支撑杆11的端部均铰接有连接块10，连接块10上螺纹连接有螺杆；抱柱梁的相向面上均螺栓连接有滑轨9，连接块10均滑动连接在对应的滑轨9上，滑轨9上均匀分布有若干与螺杆对应的螺纹孔12；抱柱梁周围设置有包裹抱柱梁的模板组，模板组模板包括两个对称设置的箱模板13，箱模板13连接处中部设置有容纳混凝土柱1的腔室；箱模板13的上表面均开设有灌浆槽15，灌浆槽15正对浇筑间隙16；箱模板13连接处两端开设有垂直的T形槽，T形槽内均设置有T形块14。
具体实施方式：
包括如下步骤：
1)、混凝土柱1需要托换的部位上下两端预设有通槽3处为抱柱梁的安装位，在安装位四面凿处若干键槽6；
2)、将两侧的柱托2安装在上端的安装位，将连接柱5贯穿柱托2与混凝土柱1，并保持连接柱5的两端未露出柱托2，完成柱托2的初步安装；将预应力管道7安装在预留孔与柱托2中，并保持预应力管道7的两端未露出柱托2；重复上述过程完成下端柱托2的安装；
3)、将箱模板13分别安装在柱托2上，并将T形块14插入T形槽内，完成箱模板13的安装；
4)、通过灌浆槽15将混凝土灌入浇筑间隙16中，待混凝土凝固后，拆除箱模板13；
5)、将斜向预应力筋4分别插入对应的预应力管道7中，并在斜向预应力筋4的两端使用锚具固定；同时，将支撑架安装在上下柱托2之间，通过螺栓完成滑轨9与柱托2之间的连接，并滑动连接块10调节支撑架，调节结束后通过螺栓将连接块10固定在滑轨9上；再将四个千斤顶8通过螺栓安装在下端柱托2的上表面，启动千斤顶8支撑柱上端的柱托2，完成混凝土柱1临时托换装置的整体安装。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (6)

  1. 一种混凝土柱临时托换装置，其特征在于：包括用于包裹混凝土柱的抱柱梁，抱柱梁包括对称设置的U型的柱托，相对柱托的连接处、柱托与混凝土柱连接处均预留有浇筑间隙；柱托的内壁与混凝土柱的周测均匀分布有键槽；柱托之间设置有贯两根垂直并贯穿柱托的连接柱，混凝土柱上则预设有两条容纳连接柱的通槽；通槽之间预设有倾斜且交叉设置的预留孔，且预留孔中设置有预应力管道，预应力管道两端延伸并贯穿柱托，预应力管道内均设置有斜向预应力筋，斜向预应力筋两端均设置有锚具；相邻抱柱梁之间均匀分布有四个千斤顶，相邻抱柱梁之间还设置两个对称设置的支撑架，支撑架垂直于连接柱。
  2. 根据权利要求1所述的一种混凝土柱临时托换装置，其特征在于：所述支撑架包括转轴与两根交叉设置的支撑杆，支撑杆分布铰接在转轴的两端，支撑杆的端部均铰接有连接块，连接块上螺纹连接有螺杆；抱柱梁的相向面上均螺栓连接有滑轨，连接块均滑动连接在对应的滑轨上，滑轨上均匀分布有若干与螺杆对应的螺纹孔。
  3. 根据权利要求2所述的一种混凝土柱临时托换装置，其特征在于：所述抱柱梁周围设置有包裹抱柱梁的模板组，模板组模板包括两个对称设置的箱模板，箱模板连接处中部设置有容纳混凝土柱的腔室；箱模板的上表面均开设有灌浆槽，灌浆槽正对浇筑间隙。
  4. 根据权利要求3所述的一种混凝土柱临时托换装置，其特征在于：所述箱模板连接处两端开设有垂直的T形槽，T形槽内均设置有T形块。
  5. 根据权利要求4所述的一种混凝土柱临时托换装置，其特征在于：所述连接柱为型钢。
  6. 根据权利要求5所述的一种混凝土柱临时托换装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
    1)、混凝土柱需要托换的部位上下两端预设有通槽处为抱柱梁的安装位，在安装位四面凿处若干键槽；
    2)、将两侧的柱托安装在上端的安装位，将连接柱贯穿柱托与混凝土柱，并保持连接柱的两端未露出柱托，完成柱托的初步安装；将预应力管道安装在预留孔与柱托中，并保持预应力管道的两端未露出柱托；重复上述过程完成下端柱托的安装；
    3)、将箱模板分别安装在柱托上，并将T形块插入T形槽内，完成箱模板的安装；
    4)、通过灌浆槽将混凝土灌入浇筑间隙中，待混凝土凝固后，拆除箱模板；
    5)、将斜向预应力筋分别插入对应的预应力管道中，并在斜向预应力筋的两端使用锚具固定；同时，将支撑架安装在上下柱托之间，通过螺栓完成滑轨与柱托之间的连接，并滑动连接块调节支撑架，调节结束后通过螺栓将连接块固定在滑轨上；再将四个千斤顶安装在下端柱托的上表面，启动千斤顶支撑柱上端的柱托，完成混凝土柱临时托换装置的整体安装。
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