專利名稱：高聳建筑物的整體平移方法及同步頂推控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑物平移技術(shù)，更具體地說，涉及一種高聳建筑物的整體平移方法及同步頂推控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，建筑物的整體平移技術(shù)發(fā)展較快，已廣泛應(yīng)用于舊城區(qū)改造、道路拓寬、歷史性建筑保護。但是，對于一些特殊建筑物，特別是高聳建(構(gòu))筑物(例如高層樓屋、井塔等，其高寬比一般大于5)的整體平移，由于高度原因，一般存在以下幾個問題1、平移時，若風荷載與平移加速度過大，高聳建筑物極易會出現(xiàn)傾覆的危險；2、高聳建筑物對平移過程中的不均勻沉降很敏感，而且單位面積上的荷載較大， 如果出現(xiàn)過大的不均勻沉降，會給上部結(jié)構(gòu)附加額外荷載，很可能超出構(gòu)件的承載力，易導(dǎo)致建筑物的垮塌；3、高聳建筑物的高寬比過大，地震作用時，對底層墻柱的受力要求較高，若采用普通建筑物的平移技術(shù)將高聳建筑物平移到位后，其柱子及剪力墻將無法達到抗震等級。綜上所述，上述問題一直無法得到有效的解決，已嚴重制約了高聳建筑物整體平移的實施和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種高聳建筑物的整體平移方法及同步頂推控制系統(tǒng)，用以實現(xiàn)高聳建筑物的整體平移。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案該高聳建筑物的整體平移方法包括加固、基礎(chǔ)處理、頂升托換、平移和就位連接的步驟，其特征在于，所述的平移步驟包括在支撐建筑物的上滑梁和作為滑道的下滑梁之間安裝足夠數(shù)量的懸浮千斤頂，使建筑物隨懸浮千斤頂在滑道上平移，并用以在平移時控制建筑物豎向的平穩(wěn)； 在上滑梁一側(cè)設(shè)置多個頂推千斤頂，采用同步頂推控制系統(tǒng)控制頂推千斤頂進行反向頂推上滑梁，使建筑物沿滑道進行整體同步平移。所述的同步反向頂推的控制步驟如下采用壓力傳感器分別檢測各頂推千斤頂?shù)氖芰?，并將力信號輸入同步控制計算機；采用位移傳感器分別檢測各頂推千斤頂?shù)挠透仔谐?，并將行程信號分別輸入順序狀態(tài)控制計算機和同步控制計算機；通過順序狀態(tài)控制計算機對接收的行程信號進行處理，并對各頂推千斤頂?shù)妮斢碗姶砰y進行開關(guān)控制；通過同步控制計算機對接收的力信號及行程信號進行處理，并對各頂推千斤頂?shù)妮斢捅壤y進行控制，以控制各頂推千斤頂?shù)捻斖屏εc其受力相適配，并使各頂推千斤頂?shù)男谐滩畈怀^2mm 采用顯示器實時顯示各頂推千斤頂?shù)氖芰?、行程狀況及輸油速度。所述的基礎(chǔ)處理包括將基礎(chǔ)設(shè)計成臨時基礎(chǔ)、過渡基礎(chǔ)與永久基礎(chǔ)，各基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。所述的在下滑梁的上端、懸浮千斤頂?shù)牡撞窟€鋪設(shè)有一層鋼板和一層聚乙烯板。所述的就位連接為在柱子的連接位置處增加25%鋼筋，剪力墻在連接處增加 30%鋼筋，就位后鋼筋連接采用雙面綁條焊，然后在托換梁和永久基礎(chǔ)之間澆筑高一級膨脹混凝土。一種同步頂推控制系統(tǒng)包括壓力傳感器，分別設(shè)于各頂推千斤頂上，檢測各頂推千斤頂?shù)氖芰Γ晃灰苽鞲衅?，分別設(shè)于各頂推千斤頂上，檢測各頂推千斤頂?shù)挠透仔谐蹋豁樞驙顟B(tài)控制計算機，接收、處理位移傳感器輸出的行程信號，并控制各頂推千廳頂?shù)妮斢碗姶砰y進行開關(guān)控制；同步控制計算機，接收、處理壓力傳感器輸出的力信號和位移傳感器輸出的行程信號，控制各頂推千斤頂?shù)捻斖屏εc其受力相適配，并使各頂推千斤頂?shù)男谐滩畈怀^ 2mm ；顯示器，分別與壓力傳感器、位移傳感器和同步控制計算機相連，實時顯示各頂推千斤頂?shù)氖芰?、行程情況及出油速度。在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的高聳建筑物的整體平移方法包括加固、基礎(chǔ)處理、頂升托換、平移和就位連接的步驟，其中平移步驟包括采用懸浮千斤在平移時控制建筑物豎向的平穩(wěn)，并采用頂推千斤頂通過同步頂推控制系統(tǒng)控制使其反向頂推建筑物沿滑道進行同步平移的雙重手段，從而能夠防止高聳建筑物在平移過程中發(fā)生沉降及傾覆。本發(fā)明還公開了一種同步頂推控制系統(tǒng)，用以控制各頂推千斤頂?shù)捻斖疲沟酶呗柦ㄖ镞M行整體同步平移，也起到避免發(fā)生傾覆現(xiàn)象的作用。


圖1是本發(fā)明的高聳建筑物的整體平移方法的原理圖；圖2是本發(fā)明的同步頂推控制系統(tǒng)的原理框圖；圖3是本發(fā)明的建筑物平移就位后的澆注連接示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明的高聳建筑物的整體平移方法包括加固、基礎(chǔ)處理、頂升托換、平移和就位連接等步驟。請參閱圖1所示，其中，所述的平移為頂推式平移，其主要包括兩大步驟一、在支撐建筑物的上滑梁1和作為滑道的下滑梁2之間安裝足夠數(shù)量的懸浮千斤頂3，使建筑物隨懸浮千斤頂3在滑道上平移，并在滑動過程中根據(jù)滑道面的平整程度， 通過計算機控制相應(yīng)位置的懸浮千斤頂3的液壓，從而用以對滑道不平以及建筑物發(fā)生沉降進行高度補償，使建筑物能夠始終保持豎向的整體平穩(wěn)，從而可避免建筑物的傾覆；采用該懸浮千斤頂3對建筑物豎向高度進行調(diào)整還具有以下優(yōu)點
1、自動適應(yīng)高度變化，以保持上部結(jié)構(gòu)的水平狀態(tài)，對平移工程尤其有利；2、平移時比較平穩(wěn)，能有效地減少上部結(jié)構(gòu)的振動；3、偏位時易于調(diào)整，便于糾偏；4、平移過程中輔助工作少，施工更加方便、簡潔和靈活，速度快，可以縮短總體工期；5、摩擦系數(shù)小，需提供的移動動力小，對下滑道的平整度要求相對較低。二、在上滑梁1 一側(cè)設(shè)置多個頂推千斤頂4，采用同步頂推控制系統(tǒng)控制頂推千斤頂4進行反向頂推上滑梁1，并使建筑物沿滑道進行整體同步平移，避免在平移中，各部位受阻不同，而發(fā)生整體平移不一 致所導(dǎo)致的傾覆。而上述高聳建筑物的整體同步移動控制是成功平移和準確就位的關(guān)鍵。請參閱圖 2所示，圖2所示的是本發(fā)明的一種同步頂推控制系統(tǒng)的原理框圖，該控制系統(tǒng)用于高聳建筑物的整體平移頂推控制，主要包括壓力傳感器、位移傳感器、同步控制計算機、順序狀態(tài)控制計算機和顯示器，其中，壓力傳感器分別設(shè)于各頂推千斤頂4上，檢測各頂推千斤頂4 的受力(即阻力，主要是摩擦力和風荷載)；位移傳感器也分別設(shè)于各頂推千斤頂4上，檢測各頂推千斤頂4的油缸行程；順序狀態(tài)控制計算機接收、處理位移傳感器輸出的行程信號，并控制各頂推千斤頂4的輸油電磁閥的開關(guān)，從而控制各頂推千斤頂4的頂升啟動和停止；同步控制計算機接收、處理壓力傳感器輸出的力信號以及位移傳感器輸出的行程信號， 并控制各頂推千斤頂4的輸油比例閥，從而使得各頂推千斤頂4的頂推力與其受力相適配， 并且控制各頂推千斤頂4的頂推速度，使得建筑物各部位的平移速度保持一致，而各頂推千斤頂4的頂升行程差不超過2mm ；顯示器則分別與壓力傳感器、位移傳感器和同步控制計算機相連，實時顯示各頂推千斤頂4的受力、行程情況及輸油速度。整個控制系統(tǒng)設(shè)計為PLC自動控制，能夠自動調(diào)整每個頂推千斤頂4的頂推力與建筑物該部位在平移過程中所受的阻力相適配，避免發(fā)生受阻力小的頂推千斤頂4的頂推速度較快，受阻力大的頂推千斤頂4的頂推速度較小，導(dǎo)致建筑物整體非同步平移而發(fā)生的傾覆。平移控制可采用試平移，分級加載，達到摩擦阻力后，即停止加載，超過摩擦阻力后，減小頂推力的自動控制方式，從而可精確實現(xiàn)平移同步性，確保平移過程中原結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)過大的附加應(yīng)力，為平移工程的順利完成提供了保障。例如，高聳建筑物左側(cè)的頂推千斤頂受阻較小，因此頂推速度較快，建筑物該側(cè)平移位置靠前，而右側(cè)的頂推千斤頂受阻較大，因此頂推速度較小，平移位置靠后，此時通過順序狀態(tài)控制計算機控制前者的輸油電磁閥關(guān)閉，停止平移，或通過同步控制計算機控制兩者的輸油比例閥，使得左側(cè)平移較慢，右側(cè)平移較快，從而達到處于同一水平線并保持同步平移，并平移過程中的阻力變化進行實時的自動調(diào)整，從而保證建筑物整體始終處于同步平移。該控制系統(tǒng)的精度可達到彡士2mm，并且采用該控制系統(tǒng)可將建筑物整體平移的加速度數(shù)量級控制在10_5m/s2。由于地脈動(即地面在沒有干擾時的震動)數(shù)量級為10_8m/ S2,正常行使的公交車對地面的震動影響數(shù)量級為10_4m/S2，因此，即采用該方式控制建筑平移的加速度小于公交車從建筑物旁邊經(jīng)過對建筑物的震動影響，保證了在平移中高聳建筑物的穩(wěn)定性。另外，由于高聳建筑物在平移過程中對不均勻沉降特別敏感，所以要嚴格控制地基的沉降，因此，在基礎(chǔ)處理中還包括將基礎(chǔ)設(shè)計成臨時基礎(chǔ)、過渡基礎(chǔ)與永久基礎(chǔ)，各基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)5。并且將下滑梁2頂面標高做高2cm，以補償在臨時基礎(chǔ)處建筑物的沉降。
為了保證平移工程的萬無一失，將平移推進方向上的上滑梁1伸出上部結(jié)構(gòu)1. 5 米，從而可擴大整個托換底盤，必要時為上部結(jié)構(gòu)提供支撐。 并且，在下滑梁2的上端、懸浮千斤頂3的底部還鋪設(shè)有一層厚度為20mm的鋼板8 和一層厚度為IOmm的聚乙烯板9的滑移材料，并且聚乙烯板9設(shè)于鋼板8下方，如此聚乙烯板可反復(fù)使用。為了確保平移能夠按設(shè)計循序推進，頂推時必須設(shè)限位裝置，以達到有控制地逐步推進。限位裝置包括行進方向和側(cè)向兩個方向，分別安裝在抱住梁6及柱子7上，其中， 側(cè)向限位可由傾斜量控 制，從而可限制柱子在平移過程中出現(xiàn)側(cè)向的絕對位移，保證建筑物整體沿推進方向前進，且可以防止風、地震等水平荷載作用下上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)。請參閱圖3所示，最后，當高聳建筑物平移就位后，在柱子7的連接位置處增加 25%鋼筋，剪力墻在連接處增加30%鋼筋(圖3中，虛線是原有的，實線為增加的鋼筋)，就位后鋼筋連接采用雙面綁條焊12，然后在托換梁和永久基礎(chǔ)11之間澆筑高一級膨脹混凝土。如此澆筑后的混凝土強度比原混凝土強度提高一級，以滿足抗震要求。綜上所述，本發(fā)明的整體平移方法可適用于高度為200m以內(nèi)的各種高聳建筑 (構(gòu))物的整體平移，有效地克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的易傾覆、易沉降以及抗震差的缺陷。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高聳建筑物的整體平移方法，包括加固、基礎(chǔ)處理、頂升托換、平移和就位連接的步驟，其特征在于，所述的平移步驟包括在支撐建筑物的上滑梁和作為滑道的下滑梁之間安裝足夠數(shù)量的懸浮千斤頂，使建筑物隨懸浮千斤頂在滑道上平移，并用以在平移時控制建筑物豎向的平穩(wěn)；在上滑梁一側(cè)設(shè)置多個頂推千斤頂，采用同步頂推控制系統(tǒng)控制頂推千斤頂進行反向頂推上滑梁，使建筑物沿滑道進行整體同步平移。
2.如權(quán)利要求1所述的高聳建筑物的整體平移方法，其特征在于， 所述的同步反向頂推的控制步驟如下采用壓力傳感器分別檢測各頂推千斤頂?shù)氖芰?，并將力信號輸入同步控制計算機； 采用位移傳感器分別檢測各頂推千斤頂?shù)挠透仔谐?，并將行程信號分別輸入順序狀態(tài)控制計算機和同步控制計算機；通過順序狀態(tài)控制計算機對接收的行程信號進行處理，并對各頂推千斤頂?shù)妮斢碗姶砰y進行開關(guān)控制；通過同步控制計算機對接收的力信號及行程信號進行處理，并對各頂推千斤頂?shù)妮斢捅壤y進行控制，以控制各頂推千斤頂?shù)捻斖屏εc其受力相適配，并使各頂推千斤頂?shù)男谐滩畈怀^2mm ；采用顯示器實時顯示各頂推千斤頂?shù)氖芰?、行程狀況及輸油速度。
3.如權(quán)利要求1所述的高聳建筑物的整體平移方法，其特征在于所述的基礎(chǔ)處理包括將基礎(chǔ)設(shè)計成臨時基礎(chǔ)、過渡基礎(chǔ)與永久基礎(chǔ)，各基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。
4.如權(quán)利要求1所述的高聳建筑物的整體平移方法，其特征在于所述的在下滑梁的上端、懸浮千斤頂?shù)牡撞窟€鋪設(shè)有一層鋼板和一層聚乙烯板。
5.如權(quán)利要求1所述的高聳建筑物的整體平移方法，其特征在于所述的就位連接為在柱子的連接位置處增加25%鋼筋，剪力墻在連接處增加30%鋼筋，就位后鋼筋連接采用雙面綁條焊，然后在托換梁和永久基礎(chǔ)之間澆筑高一級膨張混凝土。
6.一種同步頂推控制系統(tǒng)，其特征在于，包括壓力傳感器，分別設(shè)于各頂推千斤頂上，檢測各頂推千斤頂?shù)氖芰Γ?位移傳感器，分別設(shè)于各頂推千斤頂上，檢測各頂推千斤頂?shù)挠透仔谐蹋?順序狀態(tài)控制計算機，接收、處理位移傳感器輸出的行程信號，并控制各頂推千斤頂?shù)妮斢碗姶砰y進行開關(guān)控制；同步控制計算機，接收、處理壓力傳感器輸出的力信號和位移傳感器輸出的行程信號， 控制各頂推千斤頂?shù)捻斖屏εc其受力相適配，并使各頂推千斤頂?shù)男谐滩畈怀^2mm ；顯示器，分別與壓力傳感器、位移傳感器和同步控制計算機相連，實時顯示各頂推千斤頂?shù)氖芰?、行程情況及出油速度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高聳建筑物的整體平移方法，包括加固、基礎(chǔ)處理、頂升托換、平移和就位連接的步驟，其中平移步驟包括采用懸浮千斤在平移時控制建筑物豎向的平穩(wěn)，并采用頂推千斤頂通過同步頂推控制系統(tǒng)控制使其反向頂推建筑物沿滑道進行同步平移的雙重手段，從而能夠防止高聳建筑物在平移過程中發(fā)生沉降及傾覆。本發(fā)明還公開了一種同步頂推控制系統(tǒng)，用以控制各頂推千斤頂?shù)捻斖疲沟酶呗柦ㄖ镞M行整體同步平移，也起到避免發(fā)生傾覆現(xiàn)象的作用。
文檔編號E04G23/06GK102383620SQ20101027335
公開日2012年3月21日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者吳曉東, 姚國樹, 朱啟華, 林其荃, 王建永, 藍戊己 申請人:上海天演建筑物移位工程有限公司, 鐵法煤業(yè)集團建設(shè)工程有限責任公司