专利名称：建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置及施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑领域施工技木，特别是一种实现建筑物整体下降的弾性顶托装置及其施工方法。
背景技术：
目前，在建筑工程施工技术领域里，能够有目的的实现建(构)筑物整体下降的装置主要包括沉井及沉箱，且其大部分用于交通领域(如各种大中型桥梁基础)、隧道领域(如盾构隧道、顶管隧道的临时工作井、永久通风井等)，水利设施领域(如港口基础、护堤基础、地下坝等)，电カ设施领域(如电站基础、地下变电站等)，市政工程领域(如地下沉淀池、污水处理槽等)，这种装置主要采用边排土边下沉的手段。就沉井或沉箱工法而言，其一般只适用于自身整体刚度较大的建(构)筑物。对于普通房建领域中的带地下室建(构)筑物，由于其结构形式复杂多样且自身整体刚度较小，如果采用传统沉井或沉箱エ艺施工，则建筑物整体均匀下沉的控制难度较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种建筑物与桩顶间弾性顶托并逐点微差下降装置及施工方法，要解决自身整体刚度较小的普通房建领域带地下室建(构)筑物整体下沉难度大的技术问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置，设置在建筑物基础群桩与建筑物上部结构之间，其特征在干由弹簧箱和自锁式千斤顶组成，所述弹簧箱固定放置在建筑物基础群桩的顶部，所述自锁式千斤顶固定放置在弹簧箱的顶部，自锁式千斤顶的上端又顶在建筑物上部结构上。所述弹簧箱包括弹簧箱上盖板、弹簧箱下盖板、以及连接在弹簧箱上盖板与弹簧箱下盖板之间的ー个或多个均匀布置的弾性机构。所述弹簧箱上盖板上设有向下的弹簧箱上侧板，所述弹簧箱下盖板上设有向上的、与弹簧箱上侧板相配合的弹簧箱下侧板。所述弹性机构包括弹簧箱导向轴和套在弹簧箱导向轴上的蝶形弹簧、蝶簧垫板，所述弹簧箱导向轴的上端固定连接在弹簧箱上盖板上，弹簧箱导向轴的下端通过预紧螺栓上下可移动连接在弹簧箱下盖板上。所述弹簧箱下盖板上设有放置弹簧箱导向轴下端部用的凹洞。一种应用上述建筑物与桩顶间弾性顶托并逐点微差下降装置的施工方法，其特征在于步骤如下步骤一、将自锁式千斤顶和弹簧箱安装在建筑物基础群桩与建筑物上部结构之间，此时整个建筑物上部结构的荷载通过自锁式千斤顶和弹簧箱传递至建筑物基础群桩上，在荷载稳定后，建筑物上部结构下方的所有的自锁式千斤顶均处于初始自锁受力状态，建筑物上部结构下方的所有的弹簧箱均受到负载并产生弹性变形，整个建筑物上部结构下方的所有的自锁式千斤顶和弹簧箱均处于受荷稳定状态；步骤ニ、启动其中一个自锁式千斤顶，使这个自锁式千斤顶由自锁受カ状态转换成活塞顶升受カ状态，通过油泵微差收缩下降这个自锁式千斤顶中的活塞，然后通过自锁装置重新锁住这个自锁式千斤顶，使其重新转换成自锁受カ状态，此时，整个建筑物上部结构的荷载通过所有的自锁式千斤顶和弹簧箱的自我调节功能重新分配至各建筑物基础群桩上；步骤三、根据步骤ニ，依次逐点微差调整建筑物上部结构下方的其它的自锁式千斤顶，从而实现建筑物上部结构的整体下降。所述弹簧箱包括弹簧箱上盖板、弹簧箱下盖板、以及连接在弹簧箱上盖板与弹簧箱下盖板之间的ー个或多个均匀布置的弾性机构。所述弹簧箱上盖板上设有向下的弹簧箱上侧板，所述弹簧箱下盖板上设有向上的、与弹簧箱上侧板相配合的弹簧箱下侧板。所述弹性机构包括弹簧箱导向轴和套在弹簧箱导向轴上的蝶形弹簧、蝶簧垫板，所述弹簧箱导向轴的上端固定连接在弹簧箱上盖板上，弹簧箱导向轴的下端通过预紧螺栓 上下可移动连接在弹簧箱下盖板上。所述弹簧箱下盖板上设有放置弹簧箱导向轴下端部用的凹洞。与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果本发明包括一种设置在建筑物基础群桩与建筑物主体结构之间的特定的弾性顶托装置，还包括一种利用该弹性顶托装置实现建筑物主体结构的整体下降的方法。本发明扩展了有目的的实现建筑物整体下降的施工技术领域，可用于普通房建领域实现带地下室建(构)筑物有目的的整体下降。本发明利用建筑物自身作为整体大刚体的特点，通过逐点微差调整，即利用若干个弹性顶托装置的不同步逐点微差下降，进而实现建筑物整体分阶段同步下降的目的。本发明通过在建筑物基础群桩与建筑物主体结构之间设置的数百个弹性顶托装置，依托数百个弹簧箱的自身调节以及共同作用的特点，有效合理的承载建筑物主体结构的荷载，利用建筑物大刚体特点，数百个弹簧箱的微差下降不会对建筑物大刚体产生影响。
下面结合附图对本发明做进ー步详细的说明。图I是本发明安装在建筑物基础群桩与建筑物主体结构之间的示意图。图2是弹簧箱的主视结构示意图。图3是图2中A-A剖面的示意图。附图标记1-自锁式千斤顶、2-建筑物上部结构、3-弹簧箱、3a_弹簧箱上盖板、3b-弹簧箱下盖板、3c-蝶簧垫板、3d-蝶形弹簧、3e-弹簧箱上侧板、3f-弹簧箱下侧板、3g-弹簧箱导向轴、3h-预紧螺栓、3i-凹洞、4-建筑物基础群桩。
具体实施例方式实施例參见图1-3所示，这种建筑物与桩顶间弾性顶托并逐点微差下降装置，设 置在建筑物基础群桩4与建筑物上部结构2之间，由弹簧箱3和自锁式千斤顶I组成，所述弹簧箱3固定放置在建筑物基础群桩4的顶部，所述自锁式千斤顶I固定放置在弹簧箱3的顶部，自锁式千斤顶I的上端又顶在建筑物上部结构2上。
所述弹簧箱为可承载压缩变形的钢箱体。本实施例中，弹簧箱3包括弹簧箱上盖板3a、弹簧箱下盖板3b、以及连接在弹簧箱上盖板与弹簧箱下盖板之间弹性机构。所述弹簧箱上盖板3a上设有向下的弹簧箱上侧板3e，所述弹簧箱下盖板3b上设有向上的、与弹簧箱上侧板3e相配合的弹簧箱下侧板3f。弹簧箱中的弹性机构可以是ー个，也可以是均匀布置的多个，本实施例中，均匀布置有四个弹性机构。本实施例中，每个弹性机构均包括弹簧箱导向轴3g和套在弹簧箱导向轴3g上的蝶形弹簧3d、蝶簧垫板3c。所述弹簧箱导向轴3g的上端固定连接在弹簧箱上盖板3a上，弹簧箱导向轴3g的下端通过预紧螺栓3h上下可移动连接在弹簧箱下盖板3b上。所述弹簧箱下盖板3b上设有放置弹簧箱导向轴3g下端部用的凹洞3i。在其它实施例中，弹簧箱也可以设计成弹簧箱导向轴3g的上端与弹簧箱上盖板、 弹簧箱导向轴3g的下端与弹簧箱下盖板均为上下可移动连接，或者是弹簧箱导向轴3g的上端上下可移动连接在弹簧箱上盖板3a上，弹簧箱导向轴3g的下端固定连接在弹簧箱下盖板3b上。应用所述的建筑物与桩顶间弾性顶托并逐点微差下降装置的施工方法，其步骤如下。步骤一、将自锁式千斤顶I和弹簧箱3安装在建筑物基础群桩4与建筑物上部结构2之间，此时整个建筑物上部结构2的荷载通过自锁式千斤顶I和弹簧箱3传递至建筑物基础群桩4上(整个建筑物荷载通过数百个建筑物与桩顶间弾性顶托并逐点微差下降装置传递至建筑物基础群桩上)，在荷载稳定后，建筑物上部结构2下方的所有的自锁式千斤顶I均处于初始自锁受カ状态，建筑物上部结构2下方的所有的弹簧箱3均受到负载并产生一定的弹性变形，整个建筑物上部结构2下方的所有的自锁式千斤顶I和弹簧箱3均处于受荷稳定状态。步骤ニ、启动其中一个自锁式千斤顶1，使这个自锁式千斤顶I由自锁受力状态转换成活塞顶升受力状态，通过油泵微差收缩下降这个自锁式千斤顶中的活塞，然后通过自锁装置重新锁住这个自锁式千斤顶，使其重新转换成自锁受力状态，此时，整个建筑物上部结构2的荷载通过所有的自锁式千斤顶I和弹簧箱3的自我调节功能重新分配至各建筑物基础群桩4上。步骤三、根据步骤ニ，依次逐点微差调整建筑物上部结构2下方的其它的自锁式千斤顶1，从而实现建筑物上部结构2的整体下降。也就是说，在建筑物上部结构2与建筑物基础群桩4之间预先设置若干个建筑物与桩顶间弾性顶托并逐点微差下降装置，通过逐个调整建筑物下每个建筑物与桩顶间弾性顶托并逐点微差下降装置的自锁式千斤顶的受カ状态，不断微差收缩下降顶升活塞，依靠数百个弹簧箱的自我调节、共同作用的特点有效合理承载上部建筑物荷载，进而实现建筑物整体下降。
权利要求
1.一种建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置，设置在建筑物基础群桩(4)与建筑物上部结构(2)之间，其特征在于由弹簧箱(3)和自锁式千斤顶(I)组成，所述弹簧箱(3)固定放置在建筑物基础群桩(4)的顶部，所述自锁式千斤顶(I)固定放置在弹簧箱(3)的顶部，自锁式千斤顶(I)的上端又顶在建筑物上部结构(2)上。
2.根据权利要求I所述的建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置，其特征在于所述弹簧箱(3 )包括弹簧箱上盖板(3a)、弹簧箱下盖板(3b )、以及连接在弹簧箱上盖板与弹簧箱下盖板之间的一个或多个均匀布置的弹性机构。
3.根据权利要求2所述的建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置，其特征在于所述弹簧箱上盖板(3a)上设有向下的弹簧箱上侧板(3e)，所述弹簧箱下盖板(3b)上设 有向上的、与弹簧箱上侧板(3e)相配合的弹簧箱下侧板(3f)。
4.根据权利要求2所述的建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置，其特征在于所述弹性机构包括弹簧箱导向轴(3g)和套在弹簧箱导向轴(3g)上的蝶形弹簧(3d)、蝶簧垫板(3c)，所述弹簧箱导向轴(3g)的上端固定连接在弹簧箱上盖板(3a)上，弹簧箱导向轴(3g)的下端通过预紧螺栓(3h)上下可移动连接在弹簧箱下盖板(3b)上。
5.根据权利要求4所述的建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置，其特征在于所述弹簧箱下盖板(3b)上设有放置弹簧箱导向轴(3g)下端部用的凹洞(3i)。
6.一种应用上述权利要求I所述的建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置的施工方法，其特征在于步骤如下 步骤一、将自锁式千斤顶(I)和弹簧箱(3)安装在建筑物基础群桩(4)与建筑物上部结构(2 )之间，此时整个建筑物上部结构(2 )的荷载通过自锁式千斤顶(I)和弹簧箱(3 )传递至建筑物基础群桩(4)上，在荷载稳定后，建筑物上部结构(2)下方的所有的自锁式千斤顶(I)均处于初始自锁受力状态，建筑物上部结构(2)下方的所有的弹簧箱(3)均受到负载并产生弹性变形，整个建筑物上部结构(2)下方的所有的自锁式千斤顶(I)和弹簧箱(3)均处于受荷稳定状态； 步骤二、启动其中一个自锁式千斤顶(1)，使这个自锁式千斤顶(I)由自锁受力状态转换成活塞顶升受力状态，通过油泵微差收缩下降这个自锁式千斤顶中的活塞，然后通过自锁装置重新锁住这个自锁式千斤顶，使其重新转换成自锁受力状态，此时，整个建筑物上部结构(2)的荷载通过所有的自锁式千斤顶(I)和弹簧箱(3)的自我调节功能重新分配至各建筑物基础群桩(4)上； 步骤三、根据步骤二，依次逐点微差调整建筑物上部结构(2)下方的其它的自锁式千斤顶(1)，从而实现建筑物上部结构(2)的整体下降。
7.根据权利要求6所述的建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置的施工方法，其特征在于所述弹簧箱(3)包括弹簧箱上盖板(3a)、弹簧箱下盖板(3b)、以及连接在弹簧箱上盖板与弹簧箱下盖板之间的一个或多个均匀布置的弹性机构。
8.根据权利要求7所述的建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置的施工方法，其特征在于所述弹簧箱上盖板(3a)上设有向下的弹簧箱上侧板(3e)，所述弹簧箱下盖板(3b)上设有向上的、与弹簧箱上侧板(3e)相配合的弹簧箱下侧板(3f)。
9.根据权利要求7所述的建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置的施工方法，其特征在于所述弹性机构包括弹簧箱导向轴(3g)和套在弹簧箱导向轴(3g)上的蝶形弹簧(3d)、蝶簧垫板(3c)，所述弹簧箱导向轴(3g)的上端固定连接在弹簧箱上盖板(3a)上，弹簧箱导向轴(3g)的下端通过预紧螺栓(3h)上下可移动连接在弹簧箱下盖板(3b)上。
10.根据权利要求9所述的建筑物与桩顶间弹性 顶托并逐点微差下降装置的施工方法，其特征在于所述弹簧箱下盖板(3b)上设有放置弹簧箱导向轴(3g)下端部用的凹洞(3i)。
全文摘要
一种建筑物与桩顶间弹性顶托并逐点微差下降装置及施工方法，所述装置设置在建筑物基础群桩与建筑物上部结构之间，由弹簧箱和自锁式千斤顶组成，所述弹簧箱固定放置在建筑物基础群桩的顶部，所述自锁式千斤顶固定放置在弹簧箱的顶部，自锁式千斤顶的上端又顶在建筑物上部结构上。本发明通过在建筑物基础群桩与建筑物主体结构之间设置的数百个弹性顶托装置，依托数百个弹簧箱的自身调节以及共同作用的特点，有效合理的承载建筑物主体结构的荷载，利用建筑物大刚体特点，数百个弹簧箱的微差下降不会对建筑物大刚体产生影响。
文档编号E02D35/00GK102660970SQ201210180630
公开日2012年9月12日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者张琨 申请人:中建三局建设工程股份有限公司