钢筋混凝土结构逆向拆除临时支撑转换装置及其操作方法与流程

文档序号:17817515发布日期:2019-06-05 21:56
钢筋混凝土结构逆向拆除临时支撑转换装置及其操作方法与流程

本发明属于建筑物逆向拆除技术领域,特别是涉及到一种钢筋混凝土结构逆向拆除临时支撑转换装置及其操作方法。



背景技术:

目前,城市建筑的拆除很大比例上是钢筋混凝土结构,钢筋混凝土一般传统采用以机械拆除和爆破拆除为主,人工拆除相辅的拆除方式,高层建筑物的拆除仍以控制爆破为主,爆破拆除与机械拆除并重。这些传统拆除方式比较适宜于城郊、或者更加偏僻的房屋。在城镇或市区建筑密度小地区的建筑拆除就要考虑到对周围环境的影响,包括产生的噪音,产生的粉尘,是否夜间可以施工,以及对周边交通的影响等等。这些因素都导致在城镇或市区的建筑不能使用传统的暴力拆除方式。

逆向拆除是从建筑物底层开始然后自下向上逐层拆除,拆除过程中因为施工平面一直在地面上,可以减少器械运载高度这样就可以更好的保证拆除的安全性,同时加快施工进度,而且可以有效的减少粉尘以及噪音的影响,并且可以在夜间作业,缩短工期。

逆向拆除的难点在于,如何安全的把竖向支撑进行转换,以及可以更加高效的施工。申请号201810885073.1,发明名称为钢筋混凝土结构逆向拆除竖向转换支撑结构的发明专利公开了一种逆向拆除的结构,该结构的受力转换是通过牛腿进行侧向转换,安装时需要在每一层每一根柱子都需要在紧靠梁的上侧柱打孔插住受力构件,同样下侧也需要打孔插住插入受力构件,这样加大了施工成本,影响了施工进度,同时在本层施工到最后一根短柱时需要全部拆模,增加了工人的劳动强度,同样也会影响施工进度。

因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种钢筋混凝土结构逆向拆除临时支撑转换装置及其操作方法用于解决现有技术的逆向拆除结构施工成本高、工人的劳动强度高、施工进度慢的技术问题。

钢筋混凝土结构逆向拆除临时支撑转换装置,包括千斤顶、承托板、短柱连接件、支撑短柱和L型钢,所述千斤顶设置在钢筋混凝土结构柱的两侧,千斤顶的顶升装置上部均与承托板固定连接;所述承托板的上部通过短柱连接件与支撑短柱固定连接;所述支撑短柱的数量为复数个,支撑短柱的上部和下部均固定安装有短柱连接件,支撑短柱通过短柱连接件由下至上依次固定连接直至结构梁的下部,位于最上部的支撑短柱通过短柱连接件与承托板固定连接;所述承托板的上部与L型钢固定连接;所述结构梁上对称设置两个L型钢;所述L型钢的弯折部外侧设置有L型钢螺栓口,L型钢的一个面与结构梁的底面固定连接,L型钢的另一个面与结构梁的侧壁固定连接,对称设置的两个L型钢通过L型钢螺栓口以及螺栓固定连接。

所述千斤顶与电子数控设备连接,电子数控设备控制千斤顶顶升或下降。

所述承托板的外表面均为粗糙面。

所述支撑短柱的横截面为圆形或矩形。

钢筋混凝土结构逆向拆除临时支撑转换装置的操作方法,利用所述的钢筋混凝土结构逆向拆除临时支撑转换装置,包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行,

步骤一、根据千斤顶的吨位选择逆向拆除的起始楼层,拆除起始楼层的填充墙和上楼板,保留该拆除楼层的结构柱和结构梁;

步骤二、用高强螺栓通过L型钢螺栓口把一对L型钢对称固定在拆除楼层的结构梁的下部及两侧;

步骤三、把千斤顶固定安装在地面上或者拆除楼层的下一楼层结构梁上部;

步骤四、在千斤顶的上部固定承托板,支撑短柱的上部和下部均固定安装短柱连接件,支撑短柱通过高强螺栓连接短柱连接件,将支撑短柱由下至上依次固定连接直至L型钢的正下方;

步骤五、将顶层的支撑短柱通过高强螺栓及承托板与L型钢的下部固定连接,一根结构柱两侧的临时支撑转换装置安装完成;

步骤六、重复步骤二至步骤五,直至该拆除楼层的所有结构柱两侧的临时支撑转换装置均安装完成;

步骤七、在电子数控设备上设定一次切割高度H,电子数控设备同时控制并升高千斤顶的顶升装置,顶升装置升高的高度高于设定的一次切割高度H;

步骤八、进行该拆除楼层的结构柱的拆除,拆除方式分为两种,从两种方式中选择一种进行结构柱的拆除;

1.第一种拆除方式:

①、保持千斤顶的高度不变,临时支撑转换装置承受竖向荷载,通过切割设备依次在该拆除楼层的结构柱距底端高度H处进行切割并取出切割下来的结构柱;

②、下降所有千斤顶到切割的高度处;

③、选择一根结构柱,将该结构柱一侧的千斤顶下降到一次切割高度H以下,拆除该侧千斤顶上部的最上一节支撑短柱,再将该侧千斤顶顶升到支撑的高度;

④、将该结构柱另一侧的千斤顶下降到一次切割高度H以下,拆除该侧千斤顶上部的最上一节支撑短柱,再将该侧千斤顶顶升到支撑的高度,使该结构柱两侧的临时支撑转换装置承担竖向荷载;

⑤、重复步骤③和步骤④直到本层最下一节支撑短柱全部拆除完成;

⑥、重复步骤①至步骤⑤进行本层结构柱由下至上的逐段切割和支撑短柱由上至下逐节拆除,在最后一节支撑短柱拆除的同时把包在结构梁上的L型钢拆除,结构柱保留一段,保留的高度高于顶升装置全部下降后千斤顶的高度;

⑦、电子数控设备同时控制所有千斤顶的顶升装置下降至最低点,在结构梁的下部放实木垫块或者钢垫块,通过切割设备分段切割结构梁并将结构梁采用机械设备运出;

2.第二种拆除方式:

①、保持千斤顶的高度不变,临时支撑转换装置承受竖向荷载,通过切割设备依次在该拆除楼层的结构柱距底端高度H处进行切割并取出切割下来的结构柱;

②、下降所有千斤顶到切割的高度处;

③、由切割后结构柱的断面作为临时竖向支撑荷载,将所有结构柱两侧的最上一节支撑短柱拆除;

④、电子数控设备同时控制所有千斤顶顶升到支撑的高度,使该结构柱两侧的临时支撑转换装置承担竖向荷载;

⑤、重复步骤①至步骤④进行本层结构柱由下至上的逐段切割和支撑短柱由上至下逐节拆除,在最后一节支撑短柱拆除的同时把包在结构梁上的L型钢拆除,结构柱保留一段,保留的高度高于顶升装置全部下降后千斤顶的高度;

⑥、电子数控设备同时控制所有千斤顶的顶升装置下降至最低点,在结构梁的下部放实木垫块或者钢垫块,通过切割设备分段切割结构梁并将结构梁采用机械设备运出;

步骤九、重复步骤一到步骤八,完成整栋建筑的拆除。

所述步骤一中起始楼层的下层楼体吨位大于千斤顶的吨位。

所述步骤一中楼体的整体吨位小于千斤顶的吨位,起始楼层为一层。

通过上述设计方案,本发明可以带来如下有益效果:

本发明中千斤顶、承托板、支撑短柱以及L型钢组成临时支撑结构,一对临时支撑结构布置在结构柱的两侧,代替结构柱传递的竖向承载力,充分利用钢筋混凝土结构柱和结构梁的承载能力,使竖向荷载通过结构梁传递到临时支撑结构上,使承载力得到合理转换,保证逆向拆除过程中安全性。支撑短柱主要用于承受竖向荷载,这种支撑短柱可拆卸的拼接在一起,可以重复使用,减低了一部分拆除成本。承托板用于竖向支撑力的均匀转化,保证竖向支撑的效果。通过力的竖向直接转换,受力更加直接安全。

本发明虽然初期花费成本高,但是所有的拆除构件都可以循环利用,这样不仅仅减少拆除造价而且可以在低平台上面工作减少拆除过程危险系数加快拆除的进度。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明:

图1为本发明钢筋混凝土结构逆向拆除临时支撑转换装置及其操作方法中装置的结构示意图。

图2为本发明钢筋混凝土结构逆向拆除临时支撑转换装置及其操作方法在实施例中的结构示意图。

图中1-千斤顶、2-承托板、3-短柱连接件、4-支撑短柱、5-L型钢、6-L型钢螺栓口、7-结构柱、8-结构梁、H-一次切割高度。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明实施进一步详细描述,本发明可以由权利要求限定或者其他多种不同方式实施。

如图所示,钢筋混凝土结构逆向拆除临时支撑转换装置,包括千斤顶1、承托板2、短柱连接件3、支撑短柱4和L型钢5。所述的临时支撑转换装置支撑在钢筋混凝土结构的靠近本层结构梁8的底部。所述千斤顶1位于本层支撑结构的最下端,也就是与最下面一节支撑短柱4相连接。所述支撑短柱4主要用于承受竖向荷载,支撑短柱4可拆卸的拼接在一起。一对所述L型钢5分别从结构梁8的左右形成一个整体固定在结构梁8的侧面和底面,L型钢5的下部与最上面一节支撑短柱4相连接。所述承托板2螺栓连接在一对L型钢5下面以及千斤顶1与支撑短柱4的结合处,用于竖向支撑力的均匀转化,保证竖向支撑的效果。

所述承托板2一般尺寸略微小于结构梁8的宽度,这样可以更方便放到一对L型钢5的下面,同时用于更加均匀把转换来自于结构梁8的竖向荷载然后传递给临时支撑转换装置,承托板2的外表面为凿毛的粗糙面,增大摩擦力,增加支撑安全性。

所述千斤顶1由一套电子数控设备控制,电子数控设备可以同时统一控制所有本层的千斤顶1顶升下降或控制单独的千斤顶1顶升下降。

所述支撑短柱4主要用于承受竖向荷载,支撑短柱4可拆卸的拼接在一起,并可以重复使用,这样就减低了一部分拆除成本。支撑短柱4常用的为0.8m,支撑短柱4的截面可以为多种形状,一般可以是圆形、矩形等。所述短柱连接件3通过高强度螺栓将支撑短柱4固定连接在一起。

支撑短柱4、短柱连接件3和承托板2连接在一体最后与千斤顶1一起作用形成支撑转换装置。

所述L型钢5为L形状的加厚钢板,钢板的拐角处有提前预留好的螺丝孔作为L型钢螺栓口6用于对一对L型钢的螺栓连接并使力传递更加均匀。取一对所述L型钢5分别从结构梁8的左右形成一个整体固定在结构梁8的侧面和底面,这样可以保护支撑结构梁8那一部分,避免受竖向荷载时被破坏,这一部分L型钢也可以用承托板2代替受力。

本发明提供一对临时支撑转换装置来代替结构柱7传递的竖向承载力,充分利用钢筋混凝土结构的结构柱7和结构梁8的承载能力,使竖向荷载通过结构梁8传递到临时支撑转换装置上,使承载力得到合理转换,保证逆向拆除过程中安全性。

该临时支撑转换装置可以在钢筋混凝土结构逆向拆除时,通过支撑短柱短柱连接件3和承托板以及千斤顶1将本层结构柱的竖向载荷转换至一对支撑装置上,充分利用结构梁的承载能力,使竖向荷载得到合理转换,保证逆向拆除过程中钢筋混凝土结构的安全性。

实施例:

在本实施例中,临时支撑转换装置为对称的一对,分别设置在本层结构柱7的两个相侧,使竖向荷载得到合理转换,保证逆向拆除过程中钢筋混凝土结构的安全性。

承托板2为本层结构梁8下靠近结构柱7的部分,一对L型钢5的转角处侧有预留的L型钢螺栓口6,可以通过高强螺栓将L型钢5固定在结构梁8上,一方面对集中受力在混凝上产生的混凝土压力的一个分散,另一方面,也可以使竖向荷载的力更加均匀作用在结构梁8上,为了节省时间当然,也可以选择直接使用承托板2分散荷载。

承托板2还包括千斤顶1与支撑短柱4连接处的承托板2,承托板2可以通过螺栓连接等方式固定在支撑短柱4上,可以增加竖向荷载传递时支撑短柱4的承受能力或者使千斤顶1可以更加均匀的支撑来自竖向的荷载。

临时支撑转换装置还包括千斤顶1,一对千斤顶1位于支撑短柱4的底层与底层支撑短柱4连接,每个本层结构柱7旁边结构梁8的下方均需布置一对支撑短柱4,支撑短柱4的底端是数控的千斤顶1,千斤顶1的吨位由待拆除的钢筋混凝土结构的自重所决定。通过设置千斤顶1,能够方便地完成结构柱7的切除以及支撑短柱4的高度调节,保证钢筋混凝土结构的进行逆向拆除顺利和安全性。

所有成对千斤顶1是由统一的一套数控设备控制,保证其能统一顶升、回落,也可单个自由顶升、回落。多节支撑短柱4可拆卸地拼接在一起。通过这些临时支撑来代替原本结构柱7支撑,当拆除过程中可以采用统一切除一段结构柱7,切割长度应控制在千斤顶1顶升的最大高度以内,可以很方便地把切割的钢筋混凝土结构柱7从柱子底部取出,我们可以采用整体切割限高以内,然后用数控电子千斤顶1统一回落到结构柱7的切口处,让结构柱7的切面与凿毛的下切口对接后,让切割后的结构柱7承受荷载,然后回落千斤顶1,回落至切割高度然后把最上层的支撑短柱4卸掉,支撑短柱4之间通过短柱连接件3及高强度螺栓固定连接,能够保证相邻的支撑短柱4之间的连接结构强度,然后把最上层支撑短柱4上的承托板2安装到第二节支撑短柱4上。

最后在拆除最上层支撑短柱4和回升千斤顶1时,考虑到力的传递不稳定导致竖向荷载的传递不稳定,为了保证竖向荷载转换的有效性,为了保证支撑短柱4对结构柱7的竖向产生的承载效果,可以采用穿插拆除最上层支撑短柱4,然后承托板2安装好后立刻把一对千斤顶1回升使支撑短柱4到与切割后结构柱7高度一致,然后再拆除下一对的顶层支撑短柱4,如此重复既加快了施工进度节省了人力、材料和机械的费用的产生,而且保证了拆除过程竖向力传递的有效性和可能产生的水平力的影响,保证了逆向拆除的安全性。

在使用钢筋混凝土结构逆向拆除临时支撑转换装置对钢筋混凝土结构进行逆向拆除时,采用如下步骤进行:

步骤一、根据千斤顶1的吨位选择逆向拆除的起始楼层,拆除起始楼层的填充墙和上楼板,保留该拆除楼层的结构柱7和结构梁8,为逆向拆除钢筋混凝土结构梁8和结构柱7做好准备;

若楼体的整体吨位大于千斤顶1的吨位则起始楼层从中间楼层选择,极限选择为起始楼层的下层楼体吨位大于千斤顶1的吨位;楼体的整体吨位小于千斤顶1的吨位,起始楼层为一层。

步骤二、用高强螺栓通过L型钢螺栓口6把一对L型钢5对称固定在拆除楼层的结构梁8的下部及两侧。

步骤三、把千斤顶1固定安装在地面上或者拆除楼层的下一楼层结构梁8上部。

步骤四、在千斤顶1的上部固定承托板2,支撑短柱4的上部和下部均固定安装短柱连接件3,支撑短柱4通过高强螺栓连接短柱连接件3,将支撑短柱4由下至上依次固定连接直至L型钢5的正下方;

步骤五、将顶层的支撑短柱4通过高强螺栓及承托板2与L型钢5的下部固定连接,一根结构柱7两侧的临时支撑转换装置安装完成;

步骤六、重复步骤二至步骤五,直至该拆除楼层的所有结构柱7两侧的临时支撑转换装置均安装完成;

步骤七、在电子数控设备上设定一次切割高度H,电子数控设备同时控制并升高千斤顶1的顶升装置,顶升装置升高的高度略高于设定的一次切割高度H;

步骤八、进行该拆除楼层的结构柱7的拆除,拆除方式分为两种,从两种方式中选择一种进行结构柱7的拆除;

1.第一种拆除方式:

①、保持千斤顶1的高度不变,临时支撑转换装置承受竖向荷载,通过切割设备依次在该拆除楼层的结构柱7距底端高度H处进行切割并取出切割下来的结构柱7;

②、下降所有千斤顶1到切割的高度处;

③、选择一根结构柱7,考虑本建筑结构若为超静定结构,此时采用除选择的结构柱7两侧的临时支撑转换装置外其他临时支撑转换装置承担竖向荷载,将该结构柱7一侧的千斤顶1下降到一次切割高度H以下,拆除该侧千斤顶1上部的最上一节支撑短柱4,再将该侧千斤顶1顶升到支撑的高度;

④、将该结构柱7另一侧的千斤顶1下降到一次切割高度H以下,拆除该侧千斤顶1上部的最上一节支撑短柱4,再将该侧千斤顶1顶升到支撑的高度,使该结构柱7两侧的临时支撑转换装置承担竖向荷载;

⑤、重复步骤③和步骤④直到本层最下一节支撑短柱4全部拆除完成;

⑥、重复步骤①至步骤⑤进行本层结构柱7由下至上的逐段切割和支撑短柱4由上至下逐节拆除,在最后一节支撑短柱4拆除的同时把包在结构梁8上的L型钢5拆除,结构柱7保留一段,保留的高度高于顶升装置全部下降后千斤顶1的高度;

⑦、电子数控设备同时控制所有千斤顶1的顶升装置下降至最低点,在结构梁8的下部放实木垫块或者钢垫块,通过切割设备分段切割结构梁8保证切割时的安全和外运的方便,并将结构梁8采用机械设备例如叉车运走装车;

2.第二种拆除方式:

①、保持千斤顶1的高度不变,临时支撑转换装置承受竖向荷载,通过切割设备依次在该拆除楼层的结构柱7距底端高度H处进行切割并取出切割下来的结构柱7;

②、下降所有千斤顶1到切割的高度处;

③、考虑到结构不是超静定结构时,这时由切割后结构柱7的断面作为临时竖向支撑荷载,将所有结构柱7两侧的最上一节支撑短柱4拆除;

④、电子数控设备同时控制所有千斤顶1顶升到支撑的高度,使该结构柱7两侧的临时支撑转换装置承担竖向荷载;

⑤、重复步骤①至步骤④进行本层结构柱7由下至上的逐段切割和支撑短柱4由上至下逐节拆除,在最后一节支撑短柱4拆除的同时把包在结构梁8上的L型钢5拆除,结构柱7保留一段,保留的高度高于顶升装置全部下降后千斤顶1的高度;

⑥、电子数控设备同时控制所有千斤顶1的顶升装置下降至最低点,在结构梁8的下部放实木垫块或者钢垫块,通过切割设备分段切割结构梁8保证切割时的安全和外运的方便,并将结构梁8采用机械设备例如叉车运走装车;

步骤九、重复步骤一到步骤八,千斤顶1的位置固定不动,重新拼装临时支撑转换装置,完成整栋建筑的拆除。这时需要注意,需要比初始楼层要多加一节支撑短柱4,因为存在下一层结构留出的一段没有拆除的结构柱7。

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