一种双T形组装式摩擦型钢牛腿系统及方法与流程

本发明涉及建筑加固改造工程领域，尤其涉及一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统及方法。

背景技术：

1、在建筑工程加固改造中，当需要在中间层对框架柱进行置换前，需要对被置换柱进行支撑卸荷，将其上部荷载有效传递至下层，使其处于零应力状态。支撑卸荷系统基本组成一般为上、下层牛腿，牛腿中间为型钢支撑、千斤顶等卸荷系统。目前，较为常见的牛腿形式为环柱浇筑的混凝土围套、钢箱梁或牛腿等形式。

2、当上部楼层较高，需要卸荷的吨位较大时，混凝土围套的体积往往较大，且其需要进行植筋、支模、混凝土浇筑，当混凝土强度达到设计要求才可以进行卸荷作业，湿作业量大，工期长，且在后期需要进行拆除作业，不可循环利用。所以采用混凝土牛腿作业量大、工期长、成本高。钢箱梁或钢牛腿的特点是可循环利用，但当斜和吨位较大时，需要钢箱梁或牛腿的体积往往较大，重量较大，给安装作业造成很大不便。型钢支撑的稳定性在置换过程中非常关键，若支撑系统失稳，可能会造成灾难性后果。

3、现有技术中公开了一种装配式预应力牛腿托架，其包括预应力体系、牛腿托架预压体系和附墩式移运平台；牛腿托架预压体系包括预压板、第三钢绞线、分级荷载和顶部荷载；其中的对拉钢绞线连接主要利用钢绞线的抗拉性能，该结构若用于置换施工，体积庞大，现场可操作空间少，应用受限制条件多。

4、现有技术中还公开了一种钢板螺栓预应力组合锚固支撑反力架，包括至少两个间隔设置的弓形钢板，每个弓形钢板一端连接第一耳板，另一端连接第二耳板；第一背板用于通过锚固螺栓与建筑结构固定，第二背板上侧固定有用于连接建筑结构的预应力体。其拉钢绞线用于限制弓形板的侧向位移，主要通过锚固螺栓提供支撑反力，需要安装的螺栓多，对结构损伤较大。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统及方法，通过预应力钢绞线施加水平预拉力，在双t形机构与柱间产生竖向摩擦力作为承担竖向卸荷压力的抗力，使用千斤顶施加竖向卸荷力，通过竖向支撑、压力传感器将卸荷力传递给上、下部牛腿装置，将柱待置换区域的压力卸除，然后进行置换施工；能够保证置换过程中结构的稳定性。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明的实施例提供了一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统，包括用于配合柱的至少两组双t形机构，相邻组双t形机构之间通过若干螺栓立柱相连；上层柱和下层柱的双t形机构之间通过多个竖向支撑以及千斤顶连接，各竖向支撑之间安装至少一个辅助水平支撑装置；其中，所述双t形机构包括两个相对设置的t形板，t形板之间连接有对拉钢绞线装置。

4、作为进一步的实现方式，所述下层柱的双t形机构之间的螺栓立柱用于作为千斤顶支座。

5、作为进一步的实现方式，所述竖向支撑与千斤顶之间设有压力传感器。

6、作为进一步的实现方式，所述辅助水平支撑装置包括与竖向支撑一一对应的卡环，相邻卡环之间通过水平螺栓支撑相连以形成闭合连接。

7、作为进一步的实现方式，所述卡环包括套设于竖向支撑的卡环锚板，所述卡环锚板周侧具有卡环节点板，所述卡环节点板与水平螺栓支撑连接。

8、作为进一步的实现方式，所述对拉钢绞线装置包括钢绞线，所述钢绞线一端连接有固定端锚夹具，另一端依次连接张拉端锚具和张拉端夹具。

9、作为进一步的实现方式，所述张拉端锚具连接有用于实时监测钢绞线预拉力的压力传感器。

10、作为进一步的实现方式，所述t形板包括垂直固定的竖板和水平板，且水平板两侧对称设置多组加劲肋。

11、作为进一步的实现方式，所述水平板开设有立柱孔或固定有柱帽螺母，螺栓立柱连接于相邻组双t形机构的水平板之间。

12、第二方面，本发明的实施例还提供了一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统的使用方法，在上层柱和下层柱周侧分别安装双t形机构，通过对拉钢绞线装置施加水平预拉力，使t形板与对应柱的接触面产生竖向摩擦力，以作为承担竖向卸荷压力的抗力；

13、使用千斤顶施加竖向卸荷力，通过竖向支撑、压力传感器将卸荷力传递至上层柱和下层柱的双t形机构，从而将柱待置换区域的压力卸除，之后进行置换施工。

14、本发明的有益效果如下：

15、(1)本发明的上层柱和下层柱分别设置有多组双t形机构，每组双t形机构通过对拉钢绞线装置连接，以施加水平预拉力；竖向通过千斤顶施加竖向卸荷力，通过竖向支撑、压力传感器将卸荷力传递给上、下部牛腿装置，将柱待置换区域的压力卸除，并且还设置辅助水平支撑装置，各机构协同作用，能够保证置换施工过程中的稳定性。

16、(2)本发明采用组装的方式，单个零件重量轻，采用螺栓立柱进行组装使机构上下协同受力，还可兼做千斤顶支座，安装方便快捷，且可以重复利用；组装方式灵活，可以根据卸载吨位大小多组组装，可以对柱的任意部位且可以跨层进行卸荷，并且在卸荷过程中采用千斤顶和传感器，可以对卸荷压力进行实时监控，提高了施工效率和安全性。

17、(3)本发明采用对拉钢绞线的目的是通过对拉钢绞线的预拉力，使双t形钢牛腿与柱之间产生的竖向摩擦力提供支撑反力，其优点在于利用了钢绞线强度高、质量轻、直径小，相较对拉螺栓对结构的损伤小，且便于施工安装，施加预应力较对拉螺杆更加方便。

18、(4)本发明采用辅助卡环式辅助水平支撑装置，方便安装拆卸，可以根据竖向支撑的长度进行多节安装，提高竖向支撑的稳定性，提高了加压卸荷和置换施工过程中的安全性。

技术特征：

1.一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统，其特征在于，包括用于配合柱的至少两组双t形机构，相邻组双t形机构之间通过若干螺栓立柱相连；上层柱和下层柱的双t形机构之间通过多个竖向支撑以及千斤顶连接，各竖向支撑之间安装至少一个辅助水平支撑装置；其中，所述双t形机构包括两个相对设置的t形板，t形板之间连接有对拉钢绞线装置。

2.根据权利要求1所述的一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统，其特征在于，所述下层柱的双t形机构之间的螺栓立柱用于作为千斤顶支座。

3.根据权利要求1或2所述的一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统，其特征在于，所述竖向支撑与千斤顶之间设有压力传感器。

4.根据权利要求1所述的一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统，其特征在于，所述辅助水平支撑装置包括与竖向支撑一一对应的卡环，相邻卡环之间通过水平螺栓支撑相连以形成闭合连接。

5.根据权利要求4所述的一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统，其特征在于，所述卡环包括套设于竖向支撑的卡环锚板，所述卡环锚板周侧具有卡环节点板，所述卡环节点板与水平螺栓支撑连接。

6.根据权利要求1所述的一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统，其特征在于，所述对拉钢绞线装置包括钢绞线，所述钢绞线一端连接有固定端锚夹具，另一端依次连接张拉端锚具和张拉端夹具。

7.根据权利要求6所述的一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统，其特征在于，所述张拉端锚具连接有用于实时监测钢绞线预拉力的压力传感器。

8.根据权利要求1所述的一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统，其特征在于，所述t形板包括垂直固定的竖板和水平板，且水平板两侧对称设置多组加劲肋。

9.根据权利要求8所述的一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统，其特征在于，所述水平板开设有立柱孔或固定有柱帽螺母，螺栓立柱连接于相邻组双t形机构的水平板之间。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种双t形组装式摩擦型钢牛腿系统的使用方法，其特征在于，在上层柱和下层柱周侧分别安装双t形机构，通过对拉钢绞线装置施加水平预拉力，使t形板与对应柱的接触面产生竖向摩擦力，以作为承担竖向卸荷压力的抗力；

技术总结
本发明公开了一种双T形组装式摩擦型钢牛腿系统及方法，涉及建筑加固改造工程领域，包括用于配合柱的至少两组双T形机构，相邻组双T形机构之间通过若干螺栓立柱相连；上层柱和下层柱的双T形机构之间通过多个竖向支撑以及千斤顶连接，各竖向支撑之间安装至少一个辅助水平支撑装置；其中，所述双T形机构包括两个相对设置的T形板，T形板之间连接有对拉钢绞线装置。本发明通过预应力钢绞线施加水平预拉力，在双T形机构与柱间产生竖向摩擦力作为承担竖向卸荷压力的抗力，使用千斤顶施加竖向卸荷力，通过竖向支撑、压力传感器将卸荷力传递给上、下部牛腿装置，将柱待置换区域的压力卸除，然后进行置换施工；能够保证置换过程中结构的稳定性。

技术研发人员：李军军,李龙,孙建东,汪潇,周鹏,崔振红,时兴,刘兆瑞,董良,尹海洋
受保护的技术使用者：山东省建筑工程质量检验检测中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15