一种可卸载弹性支撑装置及利用其临时支撑荷载的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木建筑工程施工技术领域，特别涉及一种可卸载弹性支撑装置及利用其临时支撑荷载的方法。
【背景技术】
[0002]建筑钢结构尤其是大跨度钢结构，在施工时常采用钢管构件来临时支撑上部钢结构，待上部钢结构形成整体后，采用气割方式将钢管割断，以使原来高度降低，从而达到卸载的目的，再移除这些临时支撑构件。施工过程中，上部钢结构传到这些临时支撑构件的力非常大，同时这种卸载方法安全性差。在地铁或其它地下建筑物上方建造大跨度钢结构时，临时支撑构件上的力过大可能影响地下结构的安全。这种情况下，较多采用大吨位液压千斤顶用于临时支撑荷载，从而可以控制传递到地下结构上的荷载。但大吨位液压千斤顶价格高，而且支撑较长时间后其下沉明显，因而影响钢结构的施工，严重的可能造成安全事故。
[0003]因此，如何设计一种载荷大，而且卸载方便的临时支撑结构成为本领域技术人员不断探索的课题。
【发明内容】
[0004]针对常规刚性临时支撑构件无法限制支撑力，卸载时安全性差，而采用液压千斤顶作为支座，操作复杂、维护成本高的问题，本发明的目的是提供一种可卸载弹性支撑装置及利用其临时支撑荷载的方法，利用安装有蝶簧组的支撑装置传递上部结构的荷载，控制临时支撑的荷载，保护其下部地下建筑结构的安全，并通过漏沙的方法拆除支撑装置，并将载荷卸载到永久结构上。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的一种可卸载弹性支撑装置，包括:由上至下设置的弹性支架和卸载组件，所述弹性支架套设于所述卸载组件内，且能够沿所述卸载组件内壁作纵向的相对滑动；所述弹性支架包括内套筒、固接于所述内套筒底部的底板、竖向设置于所述内套筒内的芯轴，及固接在所述芯轴顶部的上盖板，所述芯轴的底端穿过所述底板的中心孔并由螺母锁紧，所述上盖板由端板和外套筒连接而成，所述外套筒套设在所述内套筒外部且能够沿所述内套筒纵向相对滑动，所述上盖板、内套筒及所述底板共同构成一闭合空腔一，设置于所述空腔一内的蝶簧组套设于所述芯轴上，所述蝶簧组的顶端与所述上盖板的端板相抵；所述卸载组件包括底部连接有封底板的砂筒，及设置于所述砂筒内的隔板，所述隔板通过连接架与所述弹性支架的底板螺栓连接，所述砂筒的顶部螺栓连接有圆环形端板，所述弹性支架的底板和所述砂筒的隔板均设置于所述砂筒内且与砂筒的内径配合，所述弹性支架内套筒的外径与所述圆环形端板的中心孔相配合，使得所述内套筒能够带动所述隔板沿所述砂筒内壁纵向相对滑动，所述隔板、封底板与所述砂筒构成一闭合空腔二，所述空腔二用于填充砂，所述砂筒侧壁的下部设有至少一个与所述空腔二连通的排砂管。
[0006]优选的，所述内套筒的外壁设置超载标记线，或者在所述内套筒上安装压力传感器，并使所述压力传感器与报警装置信号连接。
[0007]优选的，还包括设置于所述弹性支架端板上的承压板，所述承压板由胶木板制成，且螺纹连接在所述端板上。
[0008]优选的，所述隔板侧壁设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有O型密封圈。
[0009]优选的，所述砂筒外壁的底部连接设有螺栓孔的支座底板，所述支座底板与所述排砂管之间连接有竖向的加劲肋。
[0010]优选的，所述排砂管倾斜设置于所述砂筒的外壁，所述排砂管的自由端向靠近所述支座底板的方向倾斜，一端呈圆锥形的螺栓螺纹连接在所述排砂管的自由端。
[0011]优选的，所述砂筒内空腔二的底部设有锥台形的导砂板，所述导砂板与所述排砂管相对的一侧为倾斜面，所述导砂板倾斜面的宽度为10mm?150mm，高度为80mm?120mm，其相对于水平面的倾斜角度α为30°?60°。
[0012]优选的，它还包括圆柱形的蝶簧座，所述蝶簧座套设于所述芯轴上，且位于所述蝶簧组与所述底板之间。
[0013]优选的，所述外套筒的外壁还均布有若干用于吊装的凸耳。
[0014]优选的，所述蝶簧组由至少两个蝶簧单元组成，相邻两个所述蝶簧单元相对设置，且每个蝶簧单元由至少一个蝶形弹簧叠置而成。
[0015]另外，本发明还提供了一种可卸载弹性支撑装置临时支撑荷载的方法，步骤如下:
[0016]步骤一:计算确定支撑节点承受的最大载荷和最大位移，根据设计需要的支撑刚度、承载力及变形来确定蝶形弹簧的规格、数量及叠加方式，装配所述可卸载弹性支撑装置，通过所述砂筒底部封底板上的螺栓孔向所述空腔二内灌入砂体，并用闷头螺栓拧紧以封闭所述螺栓孔，对所述蝶簧组进行预压缩后旋紧所述芯轴下部的螺母；
[0017]步骤二:将所述可卸载弹性支撑装置连接于支撑节点上，使荷载作用于所述可卸载弹性支撑装置；
[0018]步骤二:需卸载时，松开所述排砂管上的螺栓，排出所述砂筒内的砂，使所述可卸载弹性支撑装置相对高度降低，从而拆除所述可卸载弹性支撑装置，并由永久结构代替。
[0019]优选的，所述步骤二还包括，监测所述弹性支架内套筒上的所述超载标记线，或者通过固定于所述内套筒上的所述压力传感器传出的信号判断所述可卸载弹性支撑装置是否超载。
[0020]本发明的效果在于:
[0021]一、发明的可卸载弹性支撑装置由弹性支架和卸载组件组成，弹性支架能够沿卸载组件纵向相对滑动，由于装配时对蝶簧组进行了预压缩，当荷载作用在弹性支架顶部时，蝶簧组开始受力小于设定数值时，弹性支架保持刚性。此时整个弹性支架为刚性支撑，可以确保上部钢结构施工时构件不下挠，保证钢结构施工质量。当荷载大于设定数值时，弹性支架进入弹性状态，弹性支架开始产生位移，此时上部永久钢结构已形成整体，永久钢结构自身开始承受部分荷载，从而限制了弹性支架上荷载，保护了地下结构的安全。当需卸载支撑装置时，只需打开排砂管的出口，使砂体流出砂筒，即可降低支撑装置的高度，从而达到卸载的目的，本发明的可卸载弹性支撑装置结构简单，易于操作，卸载方便且对结构无损伤，能够反复使用，降低了施工成本。
[0022]二、发明的可卸载弹性支撑装置在作纵向滑动的内套筒的外壁设置了超载标记线或压力传感器，便于施工人员及时了解支撑装置的工作状况，能够控制超载并限制载荷增加，从而保证了施工安全，本发明特别适用于大吨位物体的临时支撑、需要载荷超载控制以及自行卸载的场合。
[0023]三、本发明利用可卸载弹性支撑装置临时支撑荷载的方法，首先在砂筒的空腔二内灌入砂并封闭，装配时对蝶簧组进行预压缩，当作用在弹性支架顶面的荷载大于设定数值时，弹性支架进入弹性状态，弹性支架开始产生位移，此时上部永久钢结构已形成整体，永久钢结构自身开始承受部分荷载，从而限制了弹性支架上荷载，保护了地下结构的安全；当需卸载支撑装置时，通过松开排砂管上的螺栓使砂体流出，使得支撑装置的高度降低，从而达到卸载目的，并由永久结构代替。采用本发明临时支撑荷载的方法，通过漏砂的方式实现支撑装置的卸载，操作简易，并可反复使用，操作过程安全可靠，提高了工作效率。
【附图说明】
[0024]图1为本发明一实施例的结构示意图；
[0025]图2为图1的A-A剖面