本实用新型涉及建筑加固改造技术领域，具体涉及一种钢混支撑托换架。
背景技术：
砌体结构抗震加固主要包含了两个方面的涵义，一是对于那些不满足构造要求的房屋进行加固,从而满足“大震不倒”的要求；二是对于承载能力不满足规范要求的构件或结构进行加固。
目前，在墙体的一侧或者两侧采用增加钢筋网砂浆面层和钢筋混凝土面层的加固是最常用的加固方法，但是这种施工方式需要腾空房屋，在现场喷射混凝土或砂浆，对环境影响大，施工周期长，无法在短时间内完成。相对于钢筋网面层加固法，在墙体的一侧或者两侧贴预制钢筋混凝土板，通过特殊的连接措施保证新老结构之间的协同工作。该方法生产效率更高，施工周期短，对周围环境影响小，但是会减小8％-10％的使用面积。碳纤维布和预应力筋加固技术的成本，较钢筋混凝土板墙等加固技术可以大幅度降低，且不减少使用面积，对结构影响小，施工对环境影响较小，扬尘少，噪音小。但是这些方法依旧要对结构上部主体大动干戈，在一定程度上扰动主要结构构件的受力特性，也给原结构在外观及使用功能上造成较大的影响。
从另外一个角度看，被加固构件受力机理复杂，加固后的整体结构很难达到强度和延性的合理匹配，在增加结构刚度的同时也增加了地震作用。相较于传统的以硬抗为特征的加固方法，通过在建筑物下部或层间设置柔弱的隔震支座来吸收和阻断地震能量往上部结构的输入，延长结构振动周期以减少上部结构的层间反应。且这种加固方式只在建筑物的下部或局部施工，上部建筑在施工过程中往往还可以正常使用。
然而一般底部隔震技术都用于高烈度设防地区，对于新增抗震设防地区而言，其设防目标是最基本的6度设防，而且其中很多县市位于经济不发达区域，技术力量相对薄弱，加之需要加固的建筑数量巨大，对施工技术要求高且造价不菲的底部隔震法难以推广。因此，迫切需要根据新增抗震设防地区已建砌体结构房屋特点，研发价格低廉、抗震加固效果好、施工简便易于实施的新型加固方法。
现有老旧建筑物的结构形式大多为砖混结构，在加固改造中普遍涉及到承重墙体的拆除和采取托换梁来承担原来墙体所受到的荷载作用，这种改造施工的最大难点是如何在施工过程中保证上部墙体的安全和稳定。
通常的施工方法是先在承重墙附近设临时支撑，然后拆除墙体，最后再设置托换梁。但由于有时候上部荷载较大，在待拆墙体的全高设置临时支撑必然会浪费大量的材料，很不经济，结构稳定与安全性也不能得到很好的保证；而且由于支撑所占的空间大，也为后续的拆墙和托梁施工带来困难。
在我国，砌体结构因其材料易于就地取材、施工工艺简单方使、造价低廉等特点而被大量使用在住宅、学校和办公用房中。但是砌体结构的传力路径单一、体系单薄，与框架结构、框架剪力墙结构等现代结构形式相比，砲体结构由于缺少多道防线，其抗震储备水平相对较低，地震作用下作为关键性受力构件的承重墙体一旦形成贯通裂缝，主体结构的承载能力、整体性以及抗震安全性和震后可修复性即大大降低。
有鉴于现行规范在抗震设防要求中存在不足之处，2016年6月1日起正式实施的《中国地震动参数区划图》取消了不设防地区。由于我国一般建筑设计使用寿命为50年，对于新增抗震设防地区而言，除了对新建建筑要严格执行国家规范进行设计、施工以外，也需要未雨绸缪，对已投入使用但未进行抗震设防设计的建筑结构，尤其是相对脆弱的砌体结构房屋进行结构加固处理，防患于未然，保障人民群众的生命安全不受地震伤害。
由于加固对象为正在使用中的已建成砌体结构房屋，基数大分布范围广，全部加固则面临造价高，施工周期长，施工作业不方便的问题，所以有必要根据新增抗震设防地区的结构特点和经济发展水平，研究一种施工方便、工期短、成本低的加固装置和施工方法，在减少对原结构承载损伤的同时，并且综合考虑造价、环境影响和加固效果提高以取得最大的效益。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钢混支撑托换架，解决对砌体结构的房屋加固施工不便、工期长、成本高等技术问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：钢混支撑托换架，包括多根托换柱和多根托换梁，所述托换梁和所述托换柱均为中空结构且其两端均连通；所述托换柱竖直成多排、多列布置，位于同排/同列的两相邻所述托换柱的上端通过所述托换梁连通，且所述托换梁与所述托换柱均垂直形成支撑托换框架；
地面设有基础，所述托换柱的下端与所述基础连接；所述托换梁的上表面设有多个混凝土灌浆孔，所述托换柱内部通过其上端口灌有混凝土，所述托换梁内部通过所述混凝土灌浆孔灌有混凝土；
还包括灌浆孔盖，所述灌浆孔盖一端经所述混凝土灌浆孔进入所述托换梁内，并插入所述托换梁内的混凝土中结合为一体。
本实用新型的有益效果是：多根所述托换柱和多根所述托换梁由钢板制成，所述托换柱和所述托换梁分别与混凝土结合后一起承重，其中由多根所述托换柱和多根所述托换梁承受弯矩和扭矩，混凝土承受压力；本实用新型能够方便实现对砌体结构的房屋进行托换技术的施工，同时不仅提高了其施工的效率，降低了成本，而且能够完成结构承重体系的转变，提升结构抗震能力，保证房屋结构安全。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述灌浆孔盖包括板A、板B、板C和盖柱，所述盖柱的两端分别与所述板A和所述板C的中部连接，所述板B的中部与所述盖柱的中部连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：使得所述灌浆孔盖更好的与本实用新型整体结合为一体。
进一步，所述支撑托换框架为多层，上层所述支撑托换框架的所述托换柱的下端与下层所述支撑托换框架的所述托换柱的上端分别对应连接且连通。
采用上述进一步方案的有益效果是：使得本实用新型能够应用广泛。
进一步，还包括多块连接板，所述连接板的上端插入上下布置的两根所述托换柱中位于上层的托换柱的下端内侧并与之通过螺栓连接，所述连接板的下端插入上下布置的两根所述托换柱中位于下层的下层所述托换柱的上端内侧并与之通过螺栓连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：能够使上层托换柱与下层托换柱连接更加稳固。
进一步，各层支撑托换框架中，所述托换梁的上表面与各层对应连接的所述托换柱上端面对齐，所述托换柱与所述托换梁中空部分相对应的部位设置开口A；
多层所述支撑托换框架中，位于顶层的支撑托换框架中的托换梁为顶层托换梁，位于顶层托换梁以下的托换梁为中托换梁；
所述中托换梁两端的上下两相对侧均分别向其外部延伸出第一上接耳和第一下接耳；各层中所述中托换梁的所述第一下接耳与该层对应的所述托换柱外侧壁重叠并通过螺栓连接，各层中所述中托换梁的所述第一上接耳与相邻上层所述托换柱的外侧壁重叠并通过螺栓连接；
所述顶层托换梁两端的上下两相对侧均分别连接有第二上接耳和第二下接耳，所述第二上接耳由两块相互垂直的板块A和板块B形成，所述板块A与所述顶层托换梁上侧壁位于同一平面，所述板块B与所述顶层托换梁的端面相对且平行；所述第二下接耳垂直于所述顶层托换梁且位于所述顶层托换梁的下方；所述第二下接耳与位于顶层的所述托换柱的侧壁重叠并通过螺栓连接，所述第二上接耳的所述板块A覆设在位于顶层的所述托换柱的上端面，所述板块B与位于顶层的所述托换柱的侧壁重叠并通过螺栓连接，，所述第二下接耳和所述板块B平行布置在所述托换柱的两侧。
采用上述进一步方案的有益效果是：托换梁与托换柱连接稳固。
进一步，所述连接板包括连接板A和连接板B，所述连接板A为长方形块状结构，所述连接板B包括矩形块和与所述矩形块两端分别连接的长条块大体形成为门框状结构；
两相邻层相对应的所述托换柱与所述中托换梁连接的侧壁通过所述连接板B和螺栓连接，所述矩形块和所述长条块位于所述中托换梁的周围，且两相邻层相对应的所述托换柱的其余侧壁通过所述连接板A和螺栓连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：能够使上层托换柱与下层托换柱连接更加稳固。
进一步，所述矩形块与两相邻层中较上层的所述托换柱通过螺栓连接，且所述矩形块位于所述第一上接耳的上方，所述长条块的下端与两相邻层中较下层的所述托换柱通过螺栓连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：保证稳固的同时不妨碍其内部连通。
进一步，所述基础包括钢筋混凝土座和垫板，所述钢筋混凝土座包括钢筋笼及与所述钢筋笼结合为一体的混凝土，所述垫板的下表面与所述钢筋笼的顶部焊接；所述垫板与底层所述托换柱下端连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：使得地基牢固。
进一步，所述托换柱分为用于底层所述支撑托换框架的托换柱A和用于上层所述支撑托换框架的托换柱B，所述托换柱A的下端侧壁上设有开口B，且所述托换柱A的下端设有与之垂直的连接块，所述连接块与所述基础连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：使得底层所述支撑托换框架的托换柱结构稳固。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型所述灌浆孔盖的结构示意图；
图3为图1的局部放大图；
图4为图1局部放大图的局部剖视图(省去混凝土后的)；
图5为图1的局部放大图；
图6为所述中托换梁的结构示意图；
图7为图6局部放大图的局部剖视图；
图8为所述顶层托换梁的结构示意图；
图9为所述连接板A的结构示意图；
图10为所述连接板B的结构示意图；
图11为所述底层角托换柱的结构示意图；
图12为所述底层边托换柱的结构示意图；
图13为所述底层中托换柱的结构示意图；
图14为所述上层角托换柱的结构示意图；
图15为所述上层边托换柱的结构示意图；
图16为所述上层中托换柱的结构示意图；
图17为图1的局部放大图(省去混凝土后的)；
图18为所述垫板的结构示意图；
图19为本实用新型结合楼板的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、钢筋混凝土座，2、混凝土灌浆孔，3、板A，4、板B，5、板C，6、盖柱，7、开口A，8、中托换梁，9、顶层托换梁，10、第一上接耳，11、第一下接耳，12、第二下接耳，13、板块A，14、板块B，15、连接板A，16、矩形块，17、长条块，18、垫板，19、底层角托换柱，20、底层边托换柱，21、开口B，22、底层中托换柱，23、上层角托换柱，24、上层边托换柱，25、上层中托换柱，26、楼板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，钢混支撑托换架，包括多根托换柱和多根托换梁，所述托换梁和所述托换柱均为中空结构且其两端均连通，且所述托换梁和所述托换柱垂直于各自长度方向的截面均为矩形；所述托换柱竖直成多排、多列布置，位于同排/同列的两相邻所述托换柱的上端通过所述托换梁连通，且所述托换梁与所述托换柱均垂直形成支撑托换框架，也就是所述托换梁的两端与位于同排/同列的两相邻所述托换柱的上端分别对应连通且垂直；各排连成的线与各列连成的线均分别垂直，排与排之间相互平行，列与列之间相互平行，多根托换柱和多根托换梁根据以上描述的结构布置构成支撑托换框架，所述托换梁和所述托换柱均采用钢板材料制成。
地面设有基础，所述托换柱的下端与所述基础连接；所述托换梁的上表面设有多个混凝土灌浆孔2，所述托换柱与所述托换梁内部均灌有混凝土，也就是多根托换柱和多根托换梁内均会灌注混凝土，具体而言，所述托换柱内部通过其上端口灌有混凝土，所述托换梁内部通过所述混凝土灌浆孔2灌有混凝土，且混凝土会充满多根托换柱和多根托换梁内部。
如图1、2和7所示，还包括灌浆孔盖，所述灌浆孔盖一端经所述混凝土灌浆孔2进入所述托换梁内，并插入所述托换梁内的混凝土中结合为一体；所述混凝土灌浆孔2为圆孔。
进一步，所述灌浆孔盖包括板A3、板B4、板C5和盖柱6，所述盖柱6的两端分别与所述板A3和所述板C5的中部连接且垂直，所述板B4的中部与所述盖柱6的中部连接且垂直；所述板A3、所述板B4和所述板C5均为圆形状结构，所述板C5的直径等于或小于所述所述混凝土灌浆孔2的直径，所述板A3和所述板B4的直径小于所述所述混凝土灌浆孔2的直径；所述板B4和所述板C5会进入所述托换梁内部并与插入混凝土，所述板A3所述平面与所述混凝土灌浆孔2位于同一平面。
在本实施例中，所述支撑托换框架为两层，第二层(上层)所述支撑托换框架的所述托换柱的下端与第一层(下层)所述支撑托换框架的所述托换柱的上端分别对应连接且连通。
如图4和11所示，各层支撑托换框架中，所述托换梁的上表面与各层对应连接的所述托换柱上端面对齐，所述托换柱与所述托换梁中空部分相对应的部位设置开口A7，所述开口A7使得所述托换柱与所述托换梁连通，开口A7为矩形，其大小与所述托换梁的截面相同，或略小于所述托换梁的截面。
如图3至8所示，所述托换梁分为中托换梁8和顶层托换梁9，所述中托换梁8位于顶层托换梁以下的托换梁，也就是所述中托换梁8为用于两相邻层中较下层的所述支撑托换框架中的托换梁；所述顶层托换梁9是位于顶层的支撑托换框架中的托换梁，也就是所述顶层托换梁9为用于顶层的所述支撑托换框架中的托换梁。
所述中托换梁8两端的上下两相对侧均分别向其外部延伸出第一上接耳10和第一下接耳11，也就是所述中托换梁8的两端均连接有第一上接耳10和第一下接耳11，第一上接耳10位于所述中托换梁8的上表面，第一下接耳11位于所述中托换梁8的下表面，所述第一上接耳10和所述第一下接耳11均位于所述所述中托换梁8的外侧且垂直与所述中托换梁8本身。
各层中所述中托换梁8的所述第一下接耳11与该层对应的所述托换柱外侧壁重叠并通过螺栓连接，各层中所述中托换梁8的所述第一上接耳10与相邻上层所述支撑托换框架的所述托换柱的外侧壁重叠并通过螺栓连接，在本实施例中，因为只有两层，所以所述中托换梁8只位于第一层，第二层的所述托换梁为所述顶层托换梁9。
所述顶层托换梁9两端的上下两相对侧均分别连接有第二上接耳和第二下接耳12，所述第二上接耳由两块相互垂直的板块A13和板块B14形成，所述板块A13与所述顶层托换梁9上侧壁位于同一平面，所述板块B14与所述顶层托换梁9的端面相对且平行，也就是所述第二上接耳由沿所述顶层托换梁9的长度方向延伸形成板块A13(延伸长度满足能刚好盖柱托换柱的上端面)后再垂直向下弯曲并延伸形成所述板块B14；所述第二下接耳12垂直于所述顶层托换梁9且位于所述顶层托换梁9的下方，所述第二下接耳12由所述顶层托换梁9的下侧壁端头沿垂直与所述顶层托换梁9的方向向下延伸形成；所述第二下接耳12与第二层(为本实施例的顶层)的所述托换柱的侧壁重叠并通过螺栓连接，所述第二上接耳的所述板块A13覆设在第二层的所述托换柱的上端面，所述板块B14与第二层的所述托换柱的侧壁重叠并通过螺栓连接，所述第二下接耳12和所述板块B14平行布置在所述托换柱的两侧。
如图4、9和10所示，本实用新型还包括多块连接板，所述连接板的上端插入上下布置的两根所述托换柱中位于第二层的所述支撑托换框架的所述托换柱的下端内侧并与之通过螺栓连接，所述连接板的下端插入上下布置的两根所述托换柱中位于第一层的所述支撑托换框架的所述托换柱的上端内侧并与之通过螺栓连接，简而言之，第二层所述支撑托换框架的所述托换柱下端与第一层所述支撑托换框架的所述托换柱的上端通过所述连接板连接。
进一步，所述连接板包括连接板A15和连接板B，所述连接板A15为长方形块状结构，所述连接板B包括矩形块16和与所述矩形块16两端分别连接的长条块17大体形成为门框状结构，门框状结构是为了不妨碍所述托换柱与托换梁的连通。
第一层和第二层相对应的所述托换柱与所述中托换梁8连接的侧壁通过所述连接板B和螺栓连接，所述矩形块16和所述长条块17位于所述中托换梁的周围，这样的结构能够加固对上下两托换柱的连接，同时不妨碍托换梁和托换柱的连通；且两相邻层相对应的所述托换柱的其余侧壁通过所述连接板A15和螺栓连接。也就是两相邻层相对应的所述托换柱未与所述中托换梁8连接的侧壁通过所述连接板A15和螺栓连接。
所述矩形块16与第二层的所述托换柱通过螺栓连接，且所述矩形块16位于所述第一上接耳10的上方，也就是所述矩形块16、所述托换柱侧壁和所述第一上接耳10三者两两相叠加的位置不同；长条块17的上端与第二层的所述托换柱侧壁通过螺栓连接，所述长条块17的下端与第一层的所述托换柱通过螺栓连接。所述连接板A15和所述连接板B上均设有用于穿设螺栓的通孔。
进一步，如图11至16所示，所述托换柱分为托换柱A和托换柱B，托换柱A19是用于底层所述支撑托换框架中的托换柱，托换柱B20是用于上层所述支撑托换框架中的托换柱，所述托换柱A的下端侧壁上设有开口B21，且所述托换柱A的下端设有与之垂直的连接块，所述连接块与所述基础连接；开口B21用于在浇筑底层的所述托换柱时，使得混凝土从开口B21处流出，使得与基础更好的结合。
在本实用新型中，不同位置的所述托换柱上设置的所述开口A7数量不同，并且底层的所述托换柱与较上层的所述托换柱相比，其下端的结构是不同的，底层位于不同位置的所述托换柱下端结构有所不同，使得所述托换柱A分为底层角托换柱19、底层边托换柱20和底层中托换柱22，所述托换柱B分为上层角托换柱23、上层边托换柱24和上层中托换柱25。
底层角托换柱19上端相邻的两侧壁均设有所述开口A7，底层角托换柱19下端相邻的两侧壁均设有所述开口B21，且所述开口B21与其所在侧壁的下端连通，底层角托换柱19上的两所述开口A7与两所述开口B21分别位于所述底层角托换柱19相同的相邻两侧壁上。
底层边托换柱20上端相邻的三侧壁均设有所述开口A7，底层边托换柱20下端相邻的三侧壁均设有所述开口B21，且所述开口B21与其所在侧壁的下端连通，底层边托换柱20上的三所述开口A7与三所述开口B21分别位于所述底层边托换柱20相同的相邻三侧壁上。
底层中托换柱22上端每个侧壁均设有所述开口A7，底层中托换柱22下端每个侧壁均设有所述开口B21，且所述开口B21与其所在侧壁的下端连通。
上层角托换柱23上端相邻的两侧壁均设有所述开口A7；上层边托换柱24上端相邻的三侧壁均设有所述开口A7；上层中托换柱25上端每个侧壁均设有所述开口A7。
如图17至19所示，在本实施例中，所述基础包括钢筋混凝土座1和垫板18，所述钢筋混凝土座1包括钢筋笼及与所述钢筋笼结合为一体的混凝土，所述垫板18的下表面与所述钢筋笼的顶部焊接；所述垫板18与第一层(底层)所述托换柱的下端连接，具体而言，所述托换柱的下端的所述连接板与所述垫板18通过螺栓连接；在本实施例中，所述螺栓为锚固螺栓。
钢混支撑托换架的施工方法，包括以下步骤(以下步骤所涉及的结构可参照说明书附图1至19)：
A、挖出墙下梁周围土体，并绑扎多个如实施例一所述的钢筋笼，在每个钢筋笼顶部焊接垫板18，浇筑基础混凝土至垫板18底部标高处；
B、在需安放所述托换梁和托换柱的位置周边搭设脚手架，并拆除需安放所述托换柱对应位置的墙体和楼板26；
C、多根所述托换柱分别一一对应的安装在多个所述垫板18上，并将浇筑基础混凝土浇筑完毕；
D、拆除需安放所述中托换梁8对应位置的楼板26，并将多根所述中托换梁8的两端分别对应与多根所述托换柱的上端侧壁连接，随后通过所述托换柱上端口向所述托换柱内部浇筑混凝土至连接板标高处；也就是所述托换柱未浇筑满，留有一定的空间未浇筑，方便用于与连接板连接；所述标高处为所作的记号，避免混凝土浇筑过多，影响后期的安装。
E、在上层需安放所述托换架对应位置搭设脚手架，拆除上层需安放所述托换架对应位置的墙体和楼板26；将上层所述托换柱与下层所述托换柱连接，向上层所述托换柱内和下层所述中托换梁8内浇筑混凝土，当所述中托换梁8内充满后，在混凝土初凝前，将灌浆孔盖插入并盖住所述中托换梁8上的混凝土灌浆孔2；
F、混凝土浇筑七天后，重复步骤D和E直至顶层；拆除屋顶梁所在位置的屋面板，安装所述顶层托换梁9，再向所述顶层托换梁9内浇筑混凝土，当混凝土充满所述顶层托换梁9后，在混凝土初凝前，将灌浆孔盖插入并盖住所述顶层托换梁9上的混凝土灌浆孔2；
G、养护一周后，拆除脚手架，完成托换。
本实用新型中的所述混凝土为干混自密实混凝土，干混自密实混凝土继承了自密实混凝土的优点，基本依靠自重均匀地填充多根托换柱和多根托换梁，具有自密实、高强、高流态、易施工和耐久性好等特点，能够解决施工中混凝土搅拌不均匀的问题。
需要解释的是，托换技术是指通过对原有结构的改造改变原结构受力体系，使原结构的传力途径发生变化，降低不可靠结构构件的内力，保证改变后的结构整体安全可靠、既有结构构件在新体系下的安全可靠的一种改造方法。通过梁柱托换技术，可以将砖墙承重的砌体结构改造成梁柱承重的框架结构，从而实现提高已有砌体结构房屋抗震能力的目标。
本实用新型通过由增加多根托换柱和多根托换梁形成新的承重框架来替换被拆除的原砌体结构部分承重墙，将原结构所承担的荷载转移到新的承重体系，将施工支撑与结构承重相结合，施工方便，造价低，工期短，具有市场竞争力，值得在辽阔的加固市场拓展发展空间。
在本实用新型中，需要解释的是，“上”、“下”等为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。