一种适用于砖混结构建筑物地下增层的方法与流程

文档序号:15627900发布日期:2018-10-12 19:51

本发明属于建筑技术领域,尤其涉及一种适用于砖混结构建筑物地下增层的方法。



背景技术:

砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙采用砖或者砌块砌筑,构造柱以及横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。也就是说砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。砖混结构是混合结构的一种,是采用砖墙来承重,钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。适合开间进深较小,房间面积小,多层或低层的建筑,对于承重墙体不能改动,而框架结构则对墙体大部可以改动。然而,现有建筑物地下增层安全性不高,效率低;同时施工操作空间小,对既有建筑造成破坏。

综上所述,现有技术存在的问题是:现有建筑物地下增层安全性不高,效率低;同时施工操作空间小,对既有建筑造成破坏。



技术实现要素:

针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种适用于砖混结构建筑物地下增层的方法。

本发明是这样实现的,一种适用于砖混结构建筑物地下增层的系统包括:

方案设计模块、测量模块、振动检测模块、开挖模块、托换模块、搭建模块、固定连接模块、砌筑模块;

方案设计模块,与测量模块连接,用于收集既有建筑物的资料和原位地质勘测资料,确定增建地下空间的位置、范围和几何形状,完成拟建地下增层的设计方案;

测量模块,与方案设计模块、振动检测模块连接,用于对于增层设计进行现场测量;

振动检测模块,与测量模块、开挖模块连接,用于施工时对振动进行实时检测;

所述振动检测模块的振动检测信号的循环共变函数包括:

所述振动检测信号含有服从SαS分布噪声的MPSK振动检测信号,表示为:

其中E是振动检测信号的平均功率, M=2k,m=1,2,...M,q(t)表示矩形脉冲波形,T表示符号周期,fc表示载波频率,φ0表示初始相位,若w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声,则其自共变函数定义为:

其中(x(t-τ))<p-1>=|x(t-τ)|p-2x*(t-τ),γx(t-τ)是x(t)的分散系数,则x(t)的循环共变定义为:

其中ε称为循环频率,T为一个码元周期;

所述接收振动检测信号的循环共变谱按以下进行:

循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换,表示为:

其循环共变谱推导为:

当M≥4时,在处,

当M=2时,

其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换,且

所述通过提取循环共变谱中循环频率ε=0Hz的截面实现载频估计,按以下进行:

所述循环共变谱在n=0即ε=0Hz截面上的包络为:

当f=±fc时,包络取得最大值;

开挖模块,与振动检测模块、托换模块连接,用于开挖砖混结构建筑物条形基础以上部位的土方,至建筑物墙体下方的横向及纵向条形基础全部暴露,同时开挖建筑物周围拟建地下车库区域的土方;

托换模块,与开挖模块、搭建模块连接,用于对建筑进行基础托换;

搭建模块,与托换模块、固定连接模块连接,用于在纵向和横向相邻条形基础之间及条形基础外侧地下车库区域搭建多个钢筋混凝土;

固定连接模块,与搭建模块、砌筑模块连接,用于在各个混凝土托换桩的桩顶上固定连接水平托换梁,水平托换梁贯穿建筑物墙体,使水平托换梁与混凝土托换桩形成地下框架结构;在建筑物墙体两侧设置混凝土夹墙梁,并使混凝土夹墙梁与建筑物墙体固定连接,

混凝土夹墙梁的底部与水平托换梁固定连接;

砌筑模块,与固定连接模块连接,用于在车库周边浇筑新的混凝土外墙,并在建筑物下方砌筑隔墙,形成新地下室及车库。

一种适用于砖混结构建筑物地下增层的方法包括以下步骤:

步骤一,通过方案设计模块收集既有建筑物的资料和原位地质勘测资料,确定增建地下空间的位置、范围和几何形状,完成拟建地下增层的设计方案;

步骤二,通过测量模块对于增层设计进行现场测量;通过振动检测模块对振动进行实时检测;

步骤三,通过开挖模块开挖砖混结构建筑物条形基础以上部位的土方,至建筑物墙体下方的横向及纵向条形基础全部暴露,同时开挖建筑物周围拟建地下车库区域的土方;

步骤四,通过托换模块对建筑进行基础托换;通过搭建模块搭建多个钢筋混凝土;

步骤五,通过固定连接模块使混凝土夹墙梁与建筑物墙体固定连接;

步骤六,通过砌筑模块在车库周边浇筑新的混凝土外墙,并在建筑物下方砌筑隔墙,形成新地下室及车库。

进一步,所述托换模块方法如下:

首先,在建筑墙下条形基础埋深上方,室外地坪以下的深度内进行开挖,在墙根两侧用混凝土圈梁夹紧加固,用穿墙预应力螺栓固定;

然后,在加固混凝土圈梁上方若干处用穿墙固定的槽钢与两侧夹紧的加固混凝土圈梁上部埋件焊接固定,并浇筑混凝土,形成一个刚性的墙趾和支点;

最后,并以此结点为支点,根据建筑的受力分布情况,在若干轴线相交部分在建筑墙下开挖和浇筑整块钢筋混凝土板,该板为压入静压钢管桩所用,在新浇混凝土板上留置压桩孔,压入静压钢管桩,完成建筑的基础托换。

进一步,所述监测模块中振动数据的运算方法具体为:

两个相关联的测点X和测点ZK之间的相关系数为:

ρXZK:测点X与测点YK的相关系数;

X:为测点;

YK:为测点,k为测点序号,1~I。

对于测点X,对应关联测点ZK的相关性权值为:

ηk=f(ρXZK)=αK×ρXZK;

ηk:对应关联侧测点Yk的相关性权值;

αK:根据工程经验设置的相关系数,0~1。

根据相关性统计及权值的设定,相关通道阈值范围为:

S:为测点X允许的振动信号阈值范围;

|ΔVqq.ZK|:测点ZK信号变化值。

通道异常判定依据为:

|ΔVqq.x|≥S;

n≥nset;

|ΔVqq.x|:为测点X的振动信号变化值;

n:超过限定值范围次数;

nset:超过限定次数定值。

本发明的优点及积极效果为:本发明通过振动检测模块可以实时检测施工时的振动数据,防止现场振动过大,影响施工安全;具有安全可靠、施工便利、高效等优点;同时混凝土托换桩的施工不必紧贴原竖向构件,有了更大的操作空间;原建筑物下方通过隔墙设置为空间较小的储物间,建筑物周围开发为地下停车场,满足住户多重需要,经济效益十分显著;施工过程中除了水平托换梁穿墙需掏洞以外,基本没有对既有建筑物结构进行破坏,保证既有建筑物的结构强度与地下增层施工前相一致。

附图说明

图1是本发明实施提供的适用于砖混结构建筑物地下增层的方法流程图。

图2是本发明实施提供的适用于砖混结构建筑物地下增层的系统结构框图。

图2中:1、方案设计模块;2、测量模块;3、振动检测模块;4、开挖模块;5、托换模块;6、搭建模块;7、固定连接模块;8、砌筑模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示,本发明提供的一种适用于砖混结构建筑物地下增层的方法包括以下步骤:

步骤S101,通过方案设计模块收集既有建筑物的资料和原位地质勘测资料,确定增建地下空间的位置、范围和几何形状,完成拟建地下增层的设计方案;

步骤S102,通过测量模块对于增层设计进行现场测量;通过振动检测模块对振动进行实时检测;

步骤S103,通过开挖模块开挖砖混结构建筑物条形基础以上部位的土方,至建筑物墙体下方的横向及纵向条形基础全部暴露,同时开挖建筑物周围拟建地下车库区域的土方;

步骤S104,通过托换模块对建筑进行基础托换;通过搭建模块搭建多个钢筋混凝土;

步骤S105,通过固定连接模块使混凝土夹墙梁与建筑物墙体固定连接;

步骤S106,通过砌筑模块在车库周边浇筑新的混凝土外墙,并在建筑物下方砌筑隔墙,形成新地下室及车库。

如图2所示,本发明提供的适用于砖混结构建筑物地下增层的系统包括:方案设计模块1、测量模块2、振动检测模块3、开挖模块4、托换模块5、搭建模块6、固定连接模块7、砌筑模块8。

方案设计模块1,与测量模块2连接,用于收集既有建筑物的资料和原位地质勘测资料,确定增建地下空间的位置、范围和几何形状,完成拟建地下增层的设计方案;

测量模块2,与方案设计模块1、振动检测模块3连接,用于对于增层设计进行现场测量;

振动检测模块3,与测量模块2、开挖模块4连接,用于施工时对振动进行实时检测;

所述振动检测模块的振动检测信号的循环共变函数包括:

所述振动检测信号含有服从SαS分布噪声的MPSK振动检测信号,表示为:

其中E是振动检测信号的平均功率, M=2k,m=1,2,...M,q(t)表示矩形脉冲波形,T表示符号周期,fc表示载波频率,φ0表示初始相位,若w(t)是服从SαS分布的非高斯噪声,则其自共变函数定义为:

其中(x(t-τ))<p-1>=|x(t-τ)|p-2x*(t-τ),γx(t-τ)是x(t)的分散系数,则x(t)的循环共变定义为:

其中ε称为循环频率,T为一个码元周期;

所述接收振动检测信号的循环共变谱按以下进行:

循环共变谱是循环共变函数的傅里叶变换,表示为:

其循环共变谱推导为:

当M≥4时,在处,

当M=2时,

其中Q(f)为q(t)的傅里叶变换,且

所述通过提取循环共变谱中循环频率ε=0Hz的截面实现载频估计,按以下进行:

所述循环共变谱在n=0即ε=0Hz截面上的包络为:

当f=±fc时,包络取得最大值;

开挖模块4,与振动检测模块3、托换模块5连接,用于开挖砖混结构建筑物条形基础以上部位的土方,至建筑物墙体下方的横向及纵向条形基础全部暴露,同时开挖建筑物周围拟建地下车库区域的土方;

托换模块5,与开挖模块4、搭建模块6连接,用于对建筑进行基础托换;

搭建模块6,与托换模块5、固定连接模块7连接,用于在纵向和横向相邻条形基础之间及条形基础外侧地下车库区域搭建多个钢筋混凝土;

固定连接模块7,与搭建模块6、砌筑模块8连接,用于在各个混凝土托换桩的桩顶上固定连接水平托换梁,水平托换梁贯穿建筑物墙体,使水平托换梁与混凝土托换桩形成地下框架结构;在建筑物墙体两侧设置混凝土夹墙梁,并使混凝土夹墙梁与建筑物墙体固定连接,

混凝土夹墙梁的底部与水平托换梁固定连接;

砌筑模块8,与固定连接模块7连接,用于在车库周边浇筑新的混凝土外墙,并在建筑物下方砌筑隔墙,形成新地下室及车库。

本发明提供的托换模块5方法如下:

首先,在建筑墙下条形基础埋深上方,室外地坪以下的深度内进行开挖,在墙根两侧用混凝土圈梁夹紧加固,用穿墙预应力螺栓固定;

然后,在加固混凝土圈梁上方若干处用穿墙固定的槽钢与两侧夹紧的加固混凝土圈梁上部埋件焊接固定,并浇筑混凝土,形成一个刚性的墙趾和支点;

最后,并以此结点为支点,根据建筑的受力分布情况,在若干轴线相交部分在建筑墙下开挖和浇筑整块钢筋混凝土板,该板为压入静压钢管桩所用,在新浇混凝土板上留置压桩孔,压入静压钢管桩,完成建筑的基础托换。

所述监测模块中振动数据的运算方法具体为:

两个相关联的测点X和测点ZK之间的相关系数为:

ρXZK:测点X与测点YK的相关系数;

X:为测点;

YK:为测点,k为测点序号,1~I。

对于测点X,对应关联测点ZK的相关性权值为:

ηk=f(ρXZK)=αK×ρXZK;

ηk:对应关联侧测点Yk的相关性权值;

αK:根据工程经验设置的相关系数,0~1。

根据相关性统计及权值的设定,相关通道阈值范围为:

S:为测点X允许的振动信号阈值范围;

|ΔVqq.ZK|:测点ZK信号变化值。

通道异常判定依据为:

|ΔVqq.x|≥S;

n≥nset;

|ΔVqq.x|:为测点X的振动信号变化值;

n:超过限定值范围次数;

nset:超过限定次数定值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

再多了解一些
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