支托装置、建筑移位时柱体的支托方法与流程

本发明属于古建筑修缮技术领域，具体涉及一种支托装置、建筑移位时柱体的支托方法。

背景技术：

传统古建筑中，柱体多为圆柱。《营造法原》中规定，柱体下常设鼓磴，鼓磴或方或圆，鼓磴高按柱径七折，鼓磴面直径每边各出走水一寸，并加胖势各二寸。承鼓磴之方石称为磉石，磉石宽按鼓磴面直径的三倍。在传统古建实施修缮、加固以及移位施工时，往往涉及对柱体的支顶与托换。

现有技术中，在对建筑物实施整体移位施工时，通常需要现场设置钢筋混凝土、钢套箍形成抱箍，并通过型钢梁和千斤顶钢柱将柱荷载转换至托盘梁，以实现柱基础的托换。此种方法在实施柱体托换施工时，多需要进行钢筋混凝土浇筑施工、型钢梁现场定制加工以及后续托换构件的拆除，施工工艺繁琐、施工效率低、施工时间较长、耗能情况严重，同时，在对托换构件进行拆除时容易对柱体及之上的建筑结构造成二次扰动。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种支托装置、建筑移位时柱体的支托方法，能够简化建筑移位时柱体支托工序，提高施工效率，降低施工成本及能耗，杜绝对建筑结构二次扰动现象的产生。

为了解决上述问题，本发明提供一种支托装置，包括第一支托主体、第二支托主体、连接装置、支撑伸缩部件，所述第一支托主体设有第一通孔，所述第一通孔周壁上设有用于夹紧柱体的第一夹紧件；所述第二支托主体设有第二通孔，所述第二通孔周壁上设有用于夹紧柱体的第二夹紧件；所述连接装置的一端与所述第一支托主体连接，所述连接装置的另一端与所述第二支托主体连接，所述支撑伸缩部件的一端与所述第一支托主体铰接，所述支撑伸缩部件的另一端与外部结构铰接，所述支撑伸缩部件能够沿其长度方向伸缩，以调整所述第一支托主体及所述第二支托主体的高度位置。

优选地，所述第一支托主体包括第一支托片、第二支托片，所述第一支托片与所述第二支托片通过第一铰接部件铰接，使所述第一支托片与所述第二支托片能够合拢或打开，合拢后的第一支托片与所述第二支托片形成所述第一支托主体，所述第一支托片和所述第二支托片通过第一锁紧部件锁紧固定；和/或，所述第二支托主体包括第三支托片、第四支托片，所述第三支托片与所述第四支托片通过第二铰接部件铰接，使所述第三支托片与所述第四支托片能够合拢或打开，合拢后的第三支托片与所述第四支托片形成所述第二支托主体，所述第三支托片和所述第四支托片通过第二锁紧部件锁紧固定。

优选地，所述第一夹紧件能够沿着朝向或者背离所述第一通孔的中心方向运动，以使所述第一夹紧件夹紧或者脱离于柱体的外周壁；和/或，所述第二夹紧件能够沿着朝向或者背离所述第二通孔的中心方向运动，以使所述第二夹紧件夹紧或者脱离于柱体的外周壁。

优选地，所述第一夹紧件包括若干第一夹紧片，若干所述第一夹紧片均匀布设于所述第一通孔的周壁上，且若干所述第一夹紧片形成第一全联动夹紧机构；和/或，所述第二夹紧件包括若干第二夹紧片，若干所述第二夹紧片均匀布设于所述第二通孔的周壁上，且若干所述第二夹紧片形成第二全联动夹紧机构。

优选地，所述第一全联动夹紧机构包括第一驱动板及若干第一夹紧片，若干所述第一夹紧片与所述第一支托主体枢接，所述第一夹紧片能够围绕枢接点旋转，所述第一夹紧片上还设有第一导向柱，所述第一驱动板上设置若干第一弧形导槽，所述第一导向柱插装于所述第一弧形导槽中，所述第一弧形导槽由所述第一驱动板的边缘向第一驱动板的中心部位延伸，在所述第一驱动板在外力作用下绕其中心点旋转时所述第一夹紧片将朝向或者远离柱体运动，各第一夹紧片朝向所述柱体一侧能够组合形成一个可变大变小的类似圆的夹合面，从而实现对柱体的环抱，和/或，所述第二全联动夹紧机构包括第二驱动板及若干第二夹紧片，若干所述第二夹紧片与所述第二支托主体枢接，所述第二夹紧片能够围绕枢接点旋转，所述第二夹紧片上还设有第二导向柱，所述第二驱动板上设置若干第二弧形导槽，所述第二导向柱插装于所述第二弧形导槽中，所述第二弧形导槽由所述第二驱动板的边缘向驱动板的中心部位延伸，在所述第二驱动板在外力作用下绕其中心点旋转时所述第二夹紧片将朝向或者远离柱体运动，各第二夹紧片朝向所述柱体一侧能够组合形成一个可变大变小的类似圆的夹合面，从而实现对柱体的环抱。

优选地，所述第一夹紧件包括若干第一夹爪，若干所述第一夹爪关于所述第一通孔的几何中心对称的均匀布设于所述第一通孔的周壁上；和/或，所述第二夹紧件包括若干第二夹爪，若干所述第二夹爪关于所述第二通孔的几何中心对称的均匀布设于所述第二通孔的周壁上。

优选地，所述第一夹爪包括第一夹爪头、第一夹紧伸缩杆，所述第一夹紧伸缩杆的一端与所述第一支托主体连接，所述第一夹紧伸缩杆的另一端与所述第一夹爪头连接，和/或，所述第二夹爪包括第二夹爪头、第二夹紧伸缩杆，所述第二夹紧伸缩杆的一端与所述第二支托主体连接，所述第二夹紧伸缩杆的另一端与所述第二夹爪头连接。

优选地，所述支撑伸缩部件包括伸缩部件、第一铰链、第二铰链，所述第一铰链、第二铰链分别设于所述伸缩部件的两端，所述第一铰链与所述第一支托主体铰接，所述第二铰链与所述外部结构铰接。

优选地，所述第一铰链为带有锁紧功能的第一万向节，所述第二铰链为带有锁紧功能的第二万向节。

优选地，所述支托装置还包括锁定部件，以使所述第一夹紧件、第二夹紧件在夹紧柱体时，保持在当前的夹紧位置。

本发明还提供一种建筑移位时柱体的支托方法，采用上述的支托装置进行，步骤包括：

将所述第二支托主体安装至鼓磴最大直径以下区域的外周壁上，调整所述第二夹紧件靠近鼓磴外周壁，以使在所述支撑伸缩部件伸长时所述第二夹紧件能够托起鼓磴；

将所述第一支托主体安装至柱体的外周壁，调整所述第一夹紧件靠近柱体外周壁；

在所述第一支托主体、第二支托主体之间安装所述连接装置；

将所述支撑伸缩部件的一端与所述第一支托主体铰接，将所述支撑伸缩部件的另一端与所述外部结构铰接，并调整伸长所述支撑伸缩部件，锁紧所述第一万向节、第二万向节，以保证所述支撑伸缩部件的支撑角度不变；

切断鼓磴、磉石之间的连接，拆除磉石及其下方的方脚基础；

建筑整体移位施工；

进行新基础与上部结构之间的支座施工；

建筑回落至新基础上；

施工完毕后，拆除所述支托装置。

优选地，当所述支撑伸缩部件包括双作用液压油缸时，在锁紧第一万向节、第二万向节之前，所述双作用液压油缸两端与所述第一支托主体及外部结构铰接之后，调节所述双作用液压油缸，使各双作用液压油缸内部油压处于0bar的临界状态；

启动外部液压动力模块，使所述各双作用液压油缸同步伸长至鼓磴与磉石的脱离临界状态，并保持所述各双作用液压油缸的油压不变；

在新基础与上部结构之间的支座施工之后，再次启动外部液压动力模块，使所述各双作用液压油缸卸荷。

优选地，所述外部液压动力模块的启动及运转是通过计算机系统控制的。

本发明提供的支托装置，结构简单，能够极大地简化建筑移位时柱体的支托过程，不再采用现有的牮杆临时加固方式，避免了材料浪费，降低了施工成本，提高施工效率，降低施工成本及能耗，避免对建筑结构二次扰动现象的产生。

附图说明

图1为本发明实施例的支托装置第一支托主体的正视结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例的支托装置第二支托主体的正视结构示意图；

图4为本发明另一实施例的支托装置第一支托主体的正视结构示意图；

图5为本发明另一实施例的支托装置第二支托主体的正视结构示意图；

图6为本发明实施例的支托装置中支撑伸缩部件的结构示意图；

图7为为本发明实施例的建筑移位时柱体的支托方法应用示意图。

附图标记表示为：

1、第一支托主体；11、第一支托片；12、第二支托片；13、第三支托片；14、第四支托片；2、支撑伸缩部件；21、伸缩部件；22、第一铰链；23、第二铰链；3、第一铰接部件；31、第二铰接部件；4、第一通孔；41、第二通孔；5、第一夹紧件；50、第二夹紧件；51、第一夹紧片；501、第二夹紧片；502、第二夹爪；5021、第二夹爪头；5022、第二夹紧伸缩杆；52、第一夹爪；521、第一夹爪头；522、第一夹紧伸缩杆；6、第一锁紧部件；61、第二锁紧部件；7、第二支托主体；8、连接装置；9、外部结构。

具体实施方式

为简化叙述过程，本实施方式中采用的上、下、左、右等方位用语以所述支托装置在使用状态下所呈现的方位为参考。

结合参见图1至7所示，根据本发明的实施例，提供一种支托装置，包括第一支托主体1、第二支托主体7、连接装置8、支撑伸缩部件2，所述第一支托主体1设有第一通孔4，所述第一通孔4周壁上设有用于支撑柱体的第一夹紧件5；所述第二支托主体7设有第二通孔41，所述第二通孔41周壁上设有用于支撑柱体的第二夹紧件50；所述连接装置8的一端与所述第一支托主体1连接，所述连接装置8的另一端与所述第二支托主体7连接，所述支撑伸缩部件2的一端与所述第一支托主体1铰接，所述支撑伸缩部件2的另一端与外部结构9铰接，所述外部结构9通常可以为托盘梁，所述支撑伸缩部件2能够沿其长度方向伸缩，以调整所述第一支托主体1及所述第二支托主体7的高度位置；所述第一通孔4和/或第二通孔41的形状为圆形、方形、三角形或者其他形状皆可，具体依据与之对应的所述第一夹紧件5或第二夹紧件50的类型及柱体的外周形状进行选择。在进行建筑移位需要对柱体进行支托施工时，将所述第一支托主体1环抱柱体外周壁并调整所述第一夹紧件5靠近夹紧柱体外周壁，将所述第二支托主体7环抱鼓磴下部的小直径区域(鼓磴的中部直径大于上下部位直径)，并调整所述第二支托主体7上的第二夹紧件50靠近所述鼓磴小直径区域外周壁，此时，所述鼓磴将被限制于所述第二支托主体7上第二夹紧件50所形成的区域内，所述连接装置8将所述第一支托主体1与第二支托主体7连接为一个整体，伸长所述支撑伸缩部件2，由于所述支撑伸缩部件2的一端与外部结构9铰接，该端只能产生围绕铰接点的角位移而不能产生径向的线位移，因此所述支撑伸缩部件2将迫使所述第一支托主体1有产生竖直位移的趋势，又由于所述第一支托主体1与所述第二支托主体7之间通过所述连接装置8连接，所述第一支托主体1将带动所述第二支托主体7沿竖直方向运动，所述鼓磴由于坐于所述第二支托主体7的第二夹紧件50所形成的空间内而被托起，从而将鼓磴与处于其之下的磉石连接处的载荷释放，实现建筑移位时柱体的支托施工。该技术方案所述的支托装置结构简单，能够极大地简化建筑移位时柱体的支托过程，不再采用现有的牮杆临时加固方式，避免了材料浪费，降低了施工成本，提高施工效率，降低施工成本及能耗，避免对建筑结构二次扰动现象的产生。

优选地，所述第一支托主体1包括第一支托片11、第二支托片12，所述第一支托片11与所述第二支托片12通过第一铰接部件3铰接，使所述第一支托片11与所述第二支托片12能够合拢或打开，合拢后的第一支托片11与所述第二支托片12形成所述第一支托主体1，所述第一支托片11和所述第二支托片12通过第一锁紧部件6锁紧固定；和/或，所述第二支托主体7包括第三支托片13、第四支托片14，所述第三支托片13与所述第四支托片14通过第二铰接部件31铰接，使所述第三支托片13与所述第四支托片14能够合拢或打开，合拢后的第三支托片13与所述第四支托片14形成所述第二支托主体7，所述第三支托片13和所述第四支托片14通过第二锁紧部件61锁紧固定，所述第一锁紧部件6及所述第二锁紧部件61可优选采用扁担梁结构，扁担梁结构具有承力能力强、结构简单、便于操作的优点。该技术方案中的第一支托主体1、第二支托主体7采用了抱箍式结构，使所述第一支托主体1或第二支托主体7与柱体的套装连接更为灵活，能够进一步提升柱体支托过程的工作效率。

优选地，所述第一夹紧件5能够沿着朝向或者背离所述第一通孔4的中心方向运动，以使所述第一夹紧件5夹紧或者脱离于柱体的外周壁；和/或，所述第二夹紧件50能够沿着朝向或者背离所述第二通孔41的中心方向运动，以使所述第二夹紧件50夹紧或者脱离于柱体的外周壁。

针对所述第一夹紧件5及第二夹紧件50，其结构型式依据柱体的形式进行选择，理论上能够实现将柱体外周壁夹紧的结构皆能适用于此，具体的，如图1、图3所示，提供了一种第一夹紧件5及第二夹紧件50的结构型式，所述第一夹紧件5包括若干第一夹紧片51，若干所述第一夹紧片51均匀布设于所述第一通孔4的周壁上，且若干所述第一夹紧片51形成第一全联动夹紧机构；和/或，所述第二夹紧件50包括若干第二夹紧片501，若干所述第二夹紧片501均匀布设于所述第二通孔41的周壁上，且若干所述第二夹紧片501形成第二全联动夹紧机构。

优选地，所述第一全联动夹紧机构包括第一驱动板及若干第一夹紧片51，若干所述第一夹紧片51与所述第一支托主体1枢接，所述第一夹紧片51能够围绕枢接点旋转，所述第一夹紧片51上还设有第一导向柱，所述第一驱动板上设置若干第一弧形导槽，所述第一导向柱插装于所述第一弧形导槽中，所述第一弧形导槽由所述第一驱动板的边缘向第一驱动板的中心部位延伸，在所述第一驱动板在外力作用下绕其中心点旋转时所述第一夹紧片51将朝向或者远离柱体运动，各第一夹紧片51朝向所述柱体一侧能够组合形成一个可变大变小的类似圆的夹合面，从而实现对柱体的环抱，和/或，所述第二全联动夹紧机构包括第二驱动板及若干第二夹紧片501，若干所述第二夹紧片501与所述第二支托主体7枢接，所述第二夹紧片501能够围绕枢接点旋转，所述第二夹紧片501上还设有第二导向柱，所述第二驱动板上设置若干第二弧形导槽，所述第二导向柱插装于所述第二弧形导槽中，所述第二弧形导槽由所述第二驱动板的边缘向驱动板的中心部位延伸，在所述第二驱动板在外力作用下绕其中心点旋转时所述第二夹紧片501将朝向或者远离柱体运动，各第二夹紧片501朝向所述柱体一侧能够组合形成一个可变大变小的类似圆的夹合面，从而实现对柱体的环抱。当所述第一夹紧片51数量足够多时，所述若干第一夹紧片51与柱体的夹合面在竖直方向的投影将近似于一个完整的圆，因此，此种结构特别适用于当柱体断面为圆形的情况，当然，这并不代表该种结构型式不能适用于柱体断面为其他形状的情况，所述的驱动板的旋转通过外力驱动实现，如手动或者机械装置，根据外力类型的不同，所述夹合面所形成的圆的直径可实现有级或无级的变化，如采用齿轮机构驱动时，所述夹合面所形成的圆的直径将是有级变化的，再如采用液压传动机构驱动时，所述夹合面所形成的圆的直径将是无级变化的，此处作为业内公知不再详述；同样的道理，由若干所述第二夹紧片501形成的第二全联动夹紧机构具备的有益效果同于所述若干第一夹紧片51形成的第一全联动夹紧机构，此处不再赘述。

如图4、图5所示，提供了另一种第一夹紧件5及第二夹紧件50的结构型式，所述第一夹紧件5包括若干第一夹爪52，若干所述第一夹爪52关于所述第一通孔4的几何中心对称的均匀布设于所述第一通孔4的周壁上；和/或，所述第二夹紧件50包括若干第二夹爪502，若干所述第二夹爪502关于所述第二通孔41的几何中心对称的均匀布设于所述第二通孔41的周壁上。所述第一夹爪52的夹合面为平面结构，更加适用于当柱体断面为矩形的情况，此时所述第一夹爪52与柱体的夹合更为充分，摩擦面更大，在进行相应的施工时，将使所述第一支托主体1与柱体的夹紧更为可靠；另外，所述第一夹爪52与所述第一夹紧片51的不同在于，所述第一夹爪52相对分散的设于所述第一通孔4的周壁上，此时对于断面规则的柱体，可以成对调整第一夹爪52，对于断面不规则的柱体，则可选择调整更加有利于夹合的第一夹爪52，使第一夹爪52与柱体外周壁夹紧，同理，采用第二夹爪502所带来的有益效果与所述第一夹爪52一致，此处不再赘述。

优选地，所述第一夹爪52包括第一夹爪头521、第一夹紧伸缩杆522，所述第一夹紧伸缩杆522的一端与所述第一支托主体1连接，所述第一夹紧伸缩杆522的另一端与所述第一夹爪头521连接，和/或，所述第二夹爪502包括第二夹爪头5021、第二夹紧伸缩杆5022，所述第二夹紧伸缩杆5022的一端与所述第二支托主体7连接，所述第二夹紧伸缩杆5022的另一端与所述第二夹爪头5021连接，优选地，所述第一夹爪头521和/或第二夹爪头5021与朝向柱体一侧的面上设有抗摩擦花纹，以增加所述第一夹爪52，和/或，第二夹爪502与柱体的夹紧摩擦力。此方案中的第一夹紧伸缩杆522可以为惯常的丝杆，所述丝杆与所述第一支托主体1通过螺纹座连接，在使用时通过外力调整丝杆与所述螺纹座的配合位置，使所述丝杆朝向或者背离柱体运动，从而实现所述第一夹爪52对柱体的夹紧，所述丝杆的调整可以采用人力旋动，优选地是采用机械装置进行，如采用电机、液压马达等回转驱动装置，从而实现所述第一夹爪52朝向或者背向柱体的运动是无级的，当采用电机、液压马达对所述多组丝杆进行驱动时，可有效控制各个丝杆的运动状态，也即，可以选择驱动单个所述第一夹爪52运动，也可以选择驱动多个所述第一夹爪52运动，从而使所述第一支托主体1与柱体的环抱夹紧过程灵活性更强，同样的道理，所述第二夹爪502同于所述第一夹爪52，此处不再赘述。

优选地，所述连接装置8至少为三组且沿以所述第一通孔4的几何中心为圆心的圆周均匀布设，此时，所述连接装置8在所述第一支托主体1及所述第二支托主体7的布设位置更加合理，各连接装置8施加于所述第一支托主体1和/或所述第二支托主体7上的力将更加均衡，从而保证所述第一支托主体1或所述第二支托主体7的上升或者下降过程更加平稳。

如图6所示，优选地，所述支撑伸缩部件2包括伸缩部件21、第一铰链22、第二铰链23，所述第一铰链22、第二铰链23分别设于所述伸缩部件21的两端，所述第一铰链22与所述第一支托主体1铰接，所述第二铰链23与所述外部结构9铰接。所述伸缩部件21的具体型式可以依据具体柱体的载荷情况进行选择，如针对较小载荷的工况，可以采用电机驱动的丝杆副，针对较大载荷的工况，可以采用伸缩气缸等，为了使所述支托装置的通用性更强、支撑更可靠，优选地，所述伸缩部件21为双作用液压油缸，双作用液压油缸荷载适用性更强。

优选地，所述支撑伸缩部件2至少三组且沿以所述第一通孔4的几何中心为圆心的圆周均匀布设于所述第一支托主体1上，此时，所述支撑伸缩部件2在所述第一支托主体1上的布设位置更加合理，各支撑伸缩部件2施加于所述第一支托主体1力将更加均衡，从而保证所述第一支托主体1及所述第二支托主体7的上升或者下降过程更加平稳。

为进一步提高所述支撑伸缩部件2的稳定性与可靠性，优选地，所述第一铰链22为带有锁紧功能的第一万向节，所述第二铰链23为带有锁紧功能的第二万向节，防止在施工过程中，所述支撑伸缩部件2出现偶发事件如外力误碰导致支撑角度的改变，致使结构失稳。

优选地，所述支托装置还包括锁定部件，以使所述第一夹紧件5、第二夹紧件50在夹紧柱体时，保持在当前的夹紧位置，防止在施工过程中第一夹紧件5、第二夹紧件50脱离所述柱体外周壁，导致安全事故发生。

所述锁定部件的形式可以是多样的，如，在手动控制夹紧的情况下，可以通过在所述第一夹紧件5、第二夹紧件50上穿入定位销使所述第一夹紧件5、第二夹紧件50的位置不再变动实现锁定；又如，在采用电机驱动丝杆机构实现所述第一夹紧件5、第二夹紧件50伸缩运动的情况时，可以选用带有制动功能的电机实现所述第一夹紧件5、第二夹紧件50位置的锁定；再如，在采用液压油缸或者气动油缸实现所述第一夹紧件5、第二夹紧件50伸缩运动的情况时，通过使液压系统或者气动系统内油压或者气压保持恒定不卸载实现所述第一夹紧件5、第二夹紧件50位置的锁定。

如图7所示，本发明还提供一种建筑移位时柱体的支托方法，采用上述的支托装置进行，步骤包括：

将所述第二支托主体7安装至鼓磴最大直径以下区域的外周壁上，调整所述第二夹紧件50靠近鼓磴外周壁，以使在所述支撑伸缩部件2伸长时所述第二夹紧件50能够托起鼓磴；

将所述第一支托主体1安装至柱体的外周壁，调整所述第一夹紧件5靠近柱体外周壁；

在所述第一支托主体1、第二支托主体7之间安装所述连接装置8；

将所述支撑伸缩部件2的一端与所述第一支托主体1铰接，将所述支撑伸缩部件2的另一端与所述外部结构9铰接，并调整伸长所述支撑伸缩部件2，锁紧所述第一万向节、第二万向节，以保证所述支撑伸缩部件2的支撑角度不变，此时柱体所承托力的传递路线由“柱→鼓磴→磉石”转化为“柱→鼓磴→夹紧面→第二支托主体7→连接装置8→第一支托主体1→支撑伸缩部件2→外部结构9”，使鼓磴以下的磉石及相应区域的荷载释放；

切断鼓磴、磉石之间的连接，拆除磉石及其下方的方脚基础；

建筑整体移位施工；

进行新基础与上部结构之间的支座施工；

建筑回落至新基础上；

施工完毕后，拆除所述支托装置。

优选地，当所述支撑伸缩部件2包括双作用液压油缸时，在锁紧第一万向节、第二万向节之前，所述双作用液压油缸两端与所述第一支托主体1及外部结构9铰接之后，调节所述双作用液压油缸，使各双作用液压油缸内部油压处于0bar的临界状态；

启动外部液压动力模块，使所述各双作用液压油缸同步伸长至鼓磴与磉石的脱离临界状态，并保持所述各双作用液压油缸的油压不变；

在新基础与上部结构之间的支座施工之后，再次启动外部液压动力模块，使所述各双作用液压油缸卸荷。

优选地，所述外部液压动力模块的启动及运转是通过计算机系统控制的。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上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。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。