专利名称：桥梁及建筑的托换装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种桥梁及高层建筑的托换装置及方法。
背景技术：
桥梁建设完成后的高度都是确定的，但是随着船舶制造技术和航运业的发展，大吨位船舶越来越多，使得一些早期设计、建造的桥梁，标高达不到船舶通过的通航要求，使 得一些大吨位的货轮通过困难，这样只能分装小吨位的轮船才能通过，这样既费时费力，又 增加成本。而拆除重新设计、建造的成本高、周期长。另外，随着现在城市发展步伐的加快，地铁等地下交通设施或管道等公共设施的 建设，需要从一些已有地面建筑下穿过。而地下车库等公开设施的需求也急剧增大，然而以 前的建筑物由于当时社会的需求问题并未建有地下车库。在已有建筑物特别是高层建筑物 下再建造这类公共设施，都需要通过已有建筑物的地基基础托换来保持现有建筑物的基础 不受扰动，同时保证新建地下工程的安全和使用期间的可靠和稳定。但是以前采用的是梁 式或板式托换方法，都是现在建筑物两侧先打桩，然后从侧面向基础底面以下开挖，在基础 下方做板或梁，并通过板或梁将上部载荷托换到两侧桩基，这种托换方法的大部分作业都 在地面下进行，开挖工作量大、工期长、工作空间有限，施工不安全、工程质量不容易保证。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种桥梁及高层建筑的托换装 置及方法。本发明的技术方案是这样实现的一种桥梁及建筑的托换装置，包括沿桥梁桥墩 或建筑物地基周围布置的多根柱状桩基，桩基顶部之间张拉有柔性索，不同的柔性索布成 网状，柔性索两端被锚固在桩基或地锚上。所述的桩基为钢管和钢管内部灌注的钢筋混凝土。所述的桩基底部混凝土向四周膨大形成大头，以增大桩基抗压和抗、倾斜、抗拔能 够，提高其稳定性。所述的桩基顶部设有索鞍，方便将柔性索定位在桩基顶部和用张力机张紧柔性索。所述的钢管为矩形或圆形布局。一种桥梁及建筑的托换方法，包括以下步骤(1)在桥梁或建筑周围打桩并插入钢管，钢管顶端高于原基础；(2)在钢管中插入钢筋和浇灌混凝土，使其固化形成桩基；(3)在桩基顶部安装柔性索，且柔性索布成网状，用张力机将柔性索张紧并将桥梁 或建筑托住，柔性索两端锚固；(4)处理原基础，将原基础拆除，增加必要的设施，并建新基础；(5)将桥梁或建筑放在新基础上。
在钢管中插入钢筋和浇灌混凝土之前还先插入导管至钢管底部，通过导管向钢管 底部灌入炸药并引爆，在钢管底部形成一个压实的空洞，不但能够将周围的地基压实，而且 在浇灌混凝土时能够在桩基底部形成向四周膨胀的大头。所述的步骤(2)中混凝土中水泥、沙子和石头的比例为1 3 7。
另外，整个施工过程需要在严格的施工监测下进行，确保原结构的安全。本发明的有益效果通过利用复合索托结构，使得桥梁或建筑物能够实现托换，采 用柔性索托结构与板式或梁式相比施工和托换过程操作方便，施工量小，方便施工的进行， 另外工程质量也容易保证。
图1为本发明托换装置的平面图；图2为本发明中炸药引爆后形成的空洞结构示意图；图3为托换装置的立面图；图中1桩基，2柔性索，3建筑物，4空洞。
具体实施例方式结合附图对本发明做进一步的说明，以助于理解本发明的内容。实施例如图1所示为本发明的托换装置一种实施例的结构示意图，图中共有四对桩基1， 桩基1由钢管和钢管内部灌注的钢筋混凝土形成复合桩基，桩基1形成圆形布局，在相间的 每对钢管和混凝土构成的复合桩基1之间张拉柔性索2，柔性索2构成了一张索网，每根桩 基顶部均设有索鞍，方便将柔性索2两端定位在桩基顶部。桩基采用混凝土向四周膨大形 成大头的结构。其托换施工方法为如图1所示，在将桥梁或建筑物3周围打桩并插入一定数量 的钢管，钢管顶端高于原基础，在钢管中插入玻璃管，通过玻璃管向钢管底部灌入炸药并引 爆，这时在钢管底部形成一个空洞4(如图2所示)，且爆炸作用将周围压实。然后在钢管 1中插入钢筋和浇灌混凝土，使得混凝土充满孔洞和钢管，其中，混凝土中水泥、沙子和石头 的比例为1 3 7，待混凝土和钢筋固化后形成复合桩基1，新桩基的底部面积大，这样在 荷重时桩基底部的压强减小，同时保证了新基础的稳固，不容易松动；然后采用如图1和图 3所示在桩基1顶部通过索鞍张拉柔性索2构成网状，利用拉力机拉紧柔性索2将桥梁或建 筑物3托起，锚固柔性索两端于地锚或桩基上；处理桥梁或建筑物的原基础，将其拆除，同 时增加工程所需要的设施，比如修建地下车库或地铁通道的必备设施，等这些工作完成后 将桥梁或建筑物3放到新基础上加固，最后将索托结构去除，这些过程的实施需要施工监 测，要根据工程学原理经过准确的计算进行施工。
权利要求
一种桥梁及建筑的托换装置，其特征在于包括沿桥梁桥墩或建筑物地基周围布置的多根柱状桩基，桩基顶部之间张拉有柔性索，不同的柔性索布成网状，柔性索两端被锚固在桩基或地锚上。
2.如权利要求1所述的托换装置，其特征在于所述的桩基为钢管和钢管内部灌注的 钢筋混凝土。
3.如权利要求2所述的托换装置，其特征在于所述的桩基底部混凝土向四周膨大形 成大头。
4.如权利要求1至3中之一所述的托换装置，其特征在于所述的桩基顶部设有索鞍。
5.一种桥梁及建筑的托换方法，其特征在于包括以下步骤(1)在桥梁或建筑周围打桩并插入钢管，钢管顶端高于原基础；(2)在钢管中插入钢筋和浇灌混凝土，使其固化形成桩基；(3)在桩基顶部安装柔性索，且柔性索布成网状，用张力机将柔性索张紧并将桥梁或建 筑托住，柔性索两端锚固；(4)处理原基础，将原基础拆除，增加必要的设施，并建新基础；(5)将桥梁或建筑放在新基础上。
6.根据权利要求5所述的桥梁及建筑的托换方法，其特征在于在钢管中插入钢筋和浇 灌水泥之前还先插入导管至钢管底部，导管中灌入炸药并引爆，在钢管底部形成一个压实 的空洞。
7.根据权利要求5或6所述的桥梁及建筑的托换方法，其特征在于所述的步骤(2)中 混凝土中水泥、沙子和石头的重量比为1:3:7。
全文摘要
一种桥梁及建筑的托换装置及方法，托换装置包括沿桥梁桥墩或建筑物地基周围布置的多根柱状桩基，桩基顶部之间张拉有柔性索，不同的柔性索布成网状，柔性索两端被锚固在桩基或地锚上。方法如下步骤(1)在桥梁或建筑周围打桩并插入钢管，钢管顶端高于原基础；(2)在钢管中插入钢筋和浇灌混凝土，使其固化形成桩基；(3)在桩基顶部安装柔性索，且柔性索布成网状，用张力机将柔性索张紧并将桥梁或建筑托住，柔性索两端锚固；(4)处理原基础，将原基础拆除，增加必要的设施，并建新基础；(5)将桥梁或建筑放在新基础上。通过利用复合索托结构，使得桥梁或建筑物能够实现托换，方便施工的进行，另外工程质量也容易保证。
文档编号E02D5/38GK101806040SQ20101013208
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者徐国彬 申请人:徐国彬