專利名稱：一種采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進行鋼筋混凝土柱托換的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及ー種鋼筋混凝土柱的托換裝置和托換方法，屬于工程結(jié)構(gòu)加固改造和預(yù)應(yīng)カ技術(shù)應(yīng)用的學(xué)科領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一，由于設(shè)計、施工缺陷，各類損傷或提升使用要求等原因，大量的工程結(jié)構(gòu)需要進行加固改造。結(jié)構(gòu)托換技術(shù)是指改變荷載穿遞路徑的技術(shù)，在建筑物頂升糾偏工程、建筑物大空間改造工程、建筑物整體移位エ程等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。最常見的工程托換包括柱托換和基礎(chǔ)托換。柱的托換方法目前有鋼筋 混凝土包柱梁托換、柱中穿鋼筋或螺桿托換，在柱表面的界面處理上，多采用鑿毛、切割凹槽等處理方法。當(dāng)柱的豎向荷載荷載較大時，包柱梁托換通過增加包柱梁的高度提高承載能力，但對結(jié)構(gòu)空間影響較大；柱中穿筋和穿螺栓托換方法節(jié)點尺寸比包柱梁小，提高托換承載カ能力主要通過增加穿筋和螺栓數(shù)量，但由于穿筋前需要對柱進行鉆孔，對柱削弱過大，増大工程風(fēng)險，且鉆孔施工エ序較復(fù)雜。采用穿螺桿方法時，一般兩側(cè)采用擰緊螺母的方法増大包柱梁的約束，但并沒有施加足夠的預(yù)壓力。穿入的鋼筋和螺桿一般不能取出，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供鋼筋混凝土柱豎向荷載較大吋，常規(guī)托換方法尺寸大，或施工風(fēng)險高，且裝置不能重復(fù)利用。需要發(fā)展ー種施工方便、托換節(jié)點尺寸小、托換荷載范圍廣、成本低的托換方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)發(fā)明目的
一種采用預(yù)應(yīng)カ技術(shù)進行鋼筋混凝土柱托換的裝置，通過提高新舊砼界面壓カ提高托換承載力，通過在被托換鋼筋砼柱的四周建造鋼筋混凝土包柱梁，在所述鋼筋混凝土包柱梁的外部四周分別設(shè)置有方向一約束鋼板、方向ニ約束鋼板進行圍護，預(yù)應(yīng)力筋穿過設(shè)置在預(yù)留方向一約束鋼板、方向ニ約束鋼板上的預(yù)留圓孔，通過張拉預(yù)應(yīng)カ鋼筋施加預(yù)應(yīng)力， 預(yù)應(yīng)カ鋼筋兩端通過錨具固定。本發(fā)明中為了便于應(yīng)用于建筑物整體移位，所述設(shè)置在移動方位的方向一約束鋼板下部采用L形。本發(fā)明中所述預(yù)應(yīng)力鋼筋為直線或弧形。本發(fā)明中在所述方向一約束鋼板、方向ニ約束鋼板內(nèi)側(cè)設(shè)置能夠增大約束鋼板與混凝土包柱梁的連接面積的凹槽或突起，在方向一約束鋼板、方向ニ約束鋼板外側(cè)設(shè)有能夠增大約束鋼板剛度的勁肋。
本發(fā)明的效果和益處是
該發(fā)明的裝置利用了混凝土在三向約束條件下性能提高和界面壓カ増大摩擦力増大的原理，更高效地利用了材料性能、減小托換結(jié)構(gòu)截面尺寸。托換荷載適用范圍廣，施工方便，裝置材料可重復(fù)利用，成本低，該托換方法的思路和原理不僅能應(yīng)用于鋼筋混凝土柱托換，也可以應(yīng)用到各類墻體托換工程中。


圖I是本發(fā)明托換裝置安裝后的直線預(yù)應(yīng)力筋形式平面圖。圖2是本發(fā)明為弧形預(yù)應(yīng)カ筋形式平面圖。圖3是柱托換節(jié)點橫向的剖面圖。圖4是柱托換節(jié)點縱向的剖面圖。 圖中(I)被托換鋼筋混凝土柱；(2)方向一約束鋼板；(3)方向ニ約束鋼板；
(4)預(yù)應(yīng)カ筋；(5)錨具。
具體實施例方式如圖所示，一種采用預(yù)應(yīng)カ技術(shù)進行鋼筋混凝土柱托換的裝置，通過提高新舊混凝土界面壓カ提高托換承載力，通過在被托換鋼筋砼柱I的四周建造鋼筋混凝土包柱梁6，在鋼筋混凝土包柱梁6的外部四周分別設(shè)置有方向一約束鋼板2、方向ニ約束鋼板3進行圍護，預(yù)應(yīng)力筋4穿過設(shè)置在預(yù)留方向一約束鋼板2、方向ニ約束鋼板3上的預(yù)留圓孔，通過張拉預(yù)應(yīng)カ鋼筋4施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)カ鋼筋4兩端通過錨具5固定。本發(fā)明是在原包柱梁托換基礎(chǔ)上進行改進，采用預(yù)應(yīng)カ技術(shù)增大包柱梁與原混凝土界面的垂直壓力，大幅度提高界面受剪承載力，降低托換節(jié)點高度。為保證節(jié)點區(qū)內(nèi)混凝土的受カ合理，采用四面設(shè)置約束鋼板、雙向施加預(yù)應(yīng)カ的方法，使托換節(jié)點處于三向約束受カ狀態(tài)下。本發(fā)明中為了便于應(yīng)用于建筑物整體移位，設(shè)置在移動方位的方向一約束鋼板2下部采用L形。對于建筑物移位工程，沿移動方向的節(jié)點下往往需要鋪設(shè)鋼板，該水平鋼板可和方向一約束鋼板2連接成L形鋼板。當(dāng)托換結(jié)構(gòu)完成功能后，臨時性托換可以直接將預(yù)應(yīng)カ鋼筋4、錨具5、約束鋼板2、3等拆卸后重復(fù)利用。本發(fā)明中的預(yù)應(yīng)カ鋼筋4可以為直線也可以為弧形。預(yù)應(yīng)カ鋼筋4可以布置在包柱梁中，也可穿過被托換鋼筋混凝土柱1，需要提高托換承載カ時，通過增加包柱梁中預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量實現(xiàn)，不削弱柱截面尺寸。在本發(fā)明中方向一約束鋼板2，方向ニ約束鋼板3內(nèi)側(cè)設(shè)置能夠增大約束鋼板與混凝土包柱梁的連接面積的凹槽或突起，在方向一約束鋼板2，方向ニ約束鋼板3的外側(cè)設(shè)有能夠增大方向一約束鋼板2，方向ニ約束鋼板3剛度的勁肋，為增加包柱梁與原鋼筋混凝土柱I界面的咬合力，仍采用鑿毛或切割水平凹槽的方法進行處理，為保證方向一約束鋼板2，方向ニ約束鋼板3與包柱梁整體受力，約束鋼板可設(shè)置凹槽或突起。本發(fā)明中的鋼筋混凝土柱I四周首先設(shè)置鋼筋混凝土包柱梁6，鋼筋混凝土柱I外側(cè)與包柱梁6接觸界面鑿毛。本發(fā)明中可在被托換鋼筋砼柱I托換高度范圍內(nèi)柱表面開設(shè)水平凹槽，數(shù)量在Γ3個均可，總高度為托換節(jié)點高度的1/3 1/2，或鑿毛，然后在四周綁扎包柱梁鋼筋，并預(yù)埋預(yù)應(yīng)力鋼筋絞線或穿筋管；支包柱梁模板(包柱梁澆筑完成后拆除)，四周方向一約束鋼板2，方向ニ約束鋼板3嵌入模板內(nèi)，然后澆筑包柱梁，當(dāng)包柱梁混凝土達到養(yǎng)護強度后，穿預(yù)應(yīng)カ鋼筋4，張拉至張控應(yīng)力，錨固。托換功能完成后，可將錨具、預(yù)應(yīng)カ筋、鋼板拆除，重復(fù)利用。本發(fā)明中的托換方法中的新舊混凝土界面可切割出水平凹槽或鑿毛提高承載力。切割水平凹槽數(shù)量廣3個，深度5 20mm，豎向?qū)挾葹樵O(shè)計托換節(jié)點高度的1/3 1/ 2。本發(fā)明中由于托換節(jié)點尺寸較小，預(yù)應(yīng)カ損失對托換效果影響很大，錨具5選用螺絲端桿錨具或其他預(yù)應(yīng)カ損失較小的錨具。也可采用超張拉方法減小預(yù)應(yīng)カ損失。預(yù)應(yīng)力施加采用后張法，在包柱梁中預(yù)埋穿筋管或綁扎帶膠皮的鋼絞線。權(quán)利要求
1.一種采用預(yù)應(yīng)カ技術(shù)進行鋼筋混凝土柱托換的裝置，通過提高新舊砼界面壓カ提高托換承載力，其特征在于通過在被托換鋼筋砼柱(I)的四周建造鋼筋混凝土包柱梁(6)，在所述鋼筋混凝土包柱梁的外部四周分別設(shè)置有方向一約束鋼板(2)、方向ニ約束鋼板(3 )進行圍護，預(yù)應(yīng)カ筋(4 )穿過設(shè)置在預(yù)留方向一約束鋼板(2 )、方向ニ約束鋼板(3 )上的預(yù)留圓孔，通過張拉預(yù)應(yīng)カ鋼筋(4)施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)カ鋼筋(4)兩端通過錨具(5)固定。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種采用預(yù)應(yīng)カ技術(shù)進行鋼筋混凝土柱托換的裝置，其特征在于便于應(yīng)用于建筑物整體移位，所述設(shè)置在移動方位的方向一約束鋼板(2)下部采用L形。
3.如權(quán)利要求I或2所述的ー種采用預(yù)應(yīng)カ技術(shù)進行鋼筋混凝土柱托換的裝置，其特征在于所述預(yù)應(yīng)カ鋼筋(4)為直線或弧形。
4.如權(quán)利要求3所述的ー種采用預(yù)應(yīng)カ技術(shù)進行鋼筋混凝土柱托換的裝置，其特征在于在所述方向一約束鋼板(2)、方向ニ約束鋼板(3)內(nèi)側(cè)設(shè)置能夠增大約束鋼板與混凝土包柱梁的連接面積的凹槽或突起，在方向一約束鋼板(2)、方向ニ約束鋼板(3)外側(cè)設(shè)有能夠增大約束鋼板剛度的勁肋。
全文摘要
一種采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)進行鋼筋混凝土柱托換的裝置，通過提高新舊砼界面壓力提高托換承載力，通過在被托換鋼筋砼柱(1)的四周建造鋼筋混凝土包柱梁(6)，在所述鋼筋混凝土包柱梁的外部四周分別設(shè)置有方向一約束鋼板(2)、方向二約束鋼板(3)進行圍護，預(yù)應(yīng)力筋(4)穿過設(shè)置在預(yù)留在方向一約束鋼板(2)、方向二約束鋼板(3)上的預(yù)留圓孔，通過張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力鋼筋(4)兩端通過錨具(5)固定。該發(fā)明的裝置利用了混凝土在三向約束條件下性能提高和界面壓力增大摩擦力增大的原理，更高效地利用了材料性能，托換荷載適用范圍廣。
文檔編號E04G23/02GK102661056SQ201210062548
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者吳二軍, 張興龍, 曹兆娜, 朱峰岐, 王建永, 陳竹 申請人:河海大學(xué)