一种结构整体顶升改造装置及其施工方法与流程

1.本技术涉及顶升改造的领域，尤其是涉及一种结构整体顶升改造装置及其施工方法。


背景技术：

2.随着时间的迁移，老旧建筑物的结构构件逐渐老化，与新旧建筑物结构风格上的差异逐渐增大，越来越多的历史建筑已不再适应当下使用功能的要求，因而产生了超大规模的历史文物建筑修缮与改造需求。为适应当下的抗震设计要求，通常要对历史文物建筑进行增层改造，并设置隔震层。在建筑结构增层改造施工过程中，通常采用结构顶升施工技术。
3.现有的结构顶升技术，施工过程中主要是在托换结构上直接利用千斤顶进行顶升，将千斤顶安装在结构各支点的下面，逐步把结构顶升到设计位置，然后再通过浇筑的方式连接。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为浇筑的方式需要进行钢筋固定，然后再注入混凝土，因此需要工作人员进行大量的施工操作，且施工难度较大。


技术实现要素：

5.为了降低工作人员顶升改造施工的工作量，本技术提供一种结构整体顶升改造装置及其施工方法。
6.一方面本技术提供的一种结构整体顶升改造装置采用如下的技术方案：一种结构整体顶升改造装置，包括上托盘梁和下托盘底板，上托盘梁位于下托盘底板的正上方，所述上托盘梁和下托盘底板之间设置有多组垫高组，每组垫高组均包括多个沿竖直方向设置的垫高块。
7.通过采用上述技术方案，工作人员用千斤顶将上托盘梁的高度进行上升，然后再在上托盘梁和下托盘底板之间安装入多个垫高块，使垫高块形成垫高组，通过垫高组为上托盘梁提供了良好的支撑作用，而无需工作人员再进行大量的施工操作，从而降低了工作人员顶升改造施工的工作量。
8.可选的，所述垫高块底部固设有固定杆，垫高块的顶部开设有与固定杆插接适配的固定孔，垫高块顶部的中心位置开设有触发槽，垫高块的内部沿着触发槽至固定孔的方向滑动连接有插杆，固定杆的侧壁开设有与插杆插接配合的插孔，垫高块的底部设置有用于推动插杆滑动的触发块，触发块呈倒锥形状。
9.通过采用上述技术方案，在同组垫高组中的垫高块进行安装时，将上方垫高块的固定杆插入至下方垫高块的固定孔内，使触发块插入至触发槽内，随着触发块的插入，触发块带动着插杆向着固定杆移动，并使插杆插入至插孔内，从而实现了对垫高块之间固定，为相邻的垫高块提供了良好的稳定性。
10.可选的，所处固定杆设置有四个，四个固定杆分别位于垫高块底部的四角位置，插
杆同样设置有四个，四个插杆分别向着垫高块的四角方向滑动。
11.通过采用上述技术方案，使工作人员将相邻的垫高块进行安装后，可同时对垫高块的四角进行固定，一方面为垫高块之间提供了良好的稳定性，另一方面也为工作人员安装垫高块提供了方便。
12.可选的，所述垫高块底部的中心位置开设有用于收纳触发块的收纳槽，收纳槽内设置有用于带动触发块从收纳槽内伸出或收回的调节装置。
13.通过采用上述技术方案，在对垫高块之间进行安装时，先使固定杆插入至固定孔内，此时触发块收入至收纳槽内，因此触发块不会带动插杆滑动，以避免插杆对固定杆插入固定孔造成影响。当固定杆插入至固定孔内后，工作人员再通过调节装置使触发块从收纳槽内伸出并带动着插杆插入至插孔内。
14.可选的，调节装置包括螺纹杆以及与螺纹杆螺纹连接的螺纹套，螺纹杆的顶端与垫高块在收纳槽处的内顶壁转动连接，螺纹套的底部与触发块固定连接，转动螺纹杆使螺纹套带动着触发块从收纳槽的内部伸出。
15.通过采用上述技术方案，当工作人员需要将触发块从收纳槽的内部伸出时，可对螺纹杆进行转动，使螺纹杆带动着螺纹套向下移动，从而使触发块从收纳槽的内部伸出。
16.可选的，所述垫高块在收纳槽处的内壁固设有限位块，螺纹套沿着自身长度方向开设有限位槽，限位块位于限位槽内与螺纹套滑动连接。
17.通过采用上述技术方案，在转动螺纹杆时，因限位块位于限位槽内对螺纹套起到约束的作用，防止螺纹杆带动螺纹套一同转动。
18.可选的，所述限位块位于收纳槽底部的开口处，螺纹套顶部的周向侧壁固设有限位环，当螺纹套从收纳槽内伸出至最大尺寸时，限位环的底面与限位块的顶部抵接。
19.通过采用上述技术方案，限位环对螺纹套向下移动的最大距离起到约束的作用，避免螺纹套和螺纹杆完全发生脱离。
20.可选的，所述螺纹杆的顶部固设有第一锥齿轮，第一锥齿轮在垫高块的内部啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮沿着自身转动轴线方向固设有连接杆，连接杆从垫高块的内部伸出，且连接杆在垫高块外部的一端固定连接有手轮。
21.通过采用上述技术方案，当工作人员需要转动螺纹杆时，可转动手轮，并使手轮通过连接杆带动着第二锥齿轮转动，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，进而可带动螺纹杆转动。
22.可选的，所述垫高块的内部开设有活动腔，插杆在活动腔穿设有复位板，且插杆与复位板固定连接，活动腔内在复位板远离触发槽的一侧设置有复位弹簧。
23.通过采用上述技术方案，在插杆插入至插孔内时，复位板使复位弹簧处于压缩状态，当触发块收入至收纳槽内时，复位弹簧释放弹力并带动着插杆从插孔内拔出，从而便可对垫高块进行拆卸。
24.另一方面本技术提供的一种结构整体顶升改造施工方法采用如下的技术方案：一种结构整体顶升改造施工方法，包括以下步骤：s1、在上托盘梁和下托盘底板之间安装多个千斤顶，千斤顶分为a、b两组，且a、b两组中的千斤顶间隔分布；s2、将b组中千斤顶收缸，再将垫高块安装在b组千斤顶缸体的下方；s3、将a组中千斤顶收缸，再将垫高块安装在a组千斤顶缸体的下方；
s4、循环s2和s3的步骤，直至上托盘梁达到设计顶升高度。
25.通过采用上述技术方案，在顶升过程中由a、b两组千斤顶交替承力，能够有效改善顶升施工过程中结构受力转换不明确的缺点；安装垫高块可为上托盘梁提供良好的支撑效果，同时该顶升方式操作简单方便，降低工作人员顶升改造施工的工作量。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过在上托盘梁和下托盘底板之间增设垫高块，为上托盘梁提供良好的支撑效果，并降低工作人员顶升改造施工的工作量；2.通过插杆和固定杆的插接配合为相邻的垫高块提供了良好的稳定性；3.通过复位弹簧和复位板为工作人员对垫高块的拆卸提供了方便。
附图说明
27.图1是本技术实施例一种结构整体顶升改造装置及其施工方法在b组千斤顶下方安装垫高块时的结构示意图；图2是本技术实施例一种结构整体顶升改造装置及其施工方法进一步加装垫高块时的结构示意图；图3是本技术实施例中为体现垫高块安装结构的结构示意图；图4是本技术实施例中沿垫高块的对角线方向的剖视图；图5是本技术实施例中对角线沿自身中线方向的剖视图；图6是图4中a部分的局部放大示意图。
28.附图标记说明：1、上托盘梁；2、下托盘底板；3、垫高块；31、固定杆；311、插孔；32、固定孔；33、触发槽；34、收纳槽；341、限位块；35、触发块；36、活动腔；4、调节装置；41、螺纹杆；42、螺纹套；421、限位槽；422、限位环；5、插杆；51、复位板；52、复位弹簧；6、第一锥齿轮；7、第二锥齿轮；71、连接杆；72、手轮。
具体实施方式
29.以下结合附图1
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6对本技术作进一步详细说明。
30.一方面，本技术实施例公开一种结构整体顶升改造装置。
31.参照图1和图2，一种结构整体顶升改造装置包括上托盘梁1和下托盘底板2。在上托盘梁1和下托盘底板2之间设均匀间隔设置有若干组垫高组，每组垫高组中均包括多个沿竖直方向排放的垫高块3。位于最上方的垫高块3采用粘贴的方式与上托盘梁1的下表面粘贴固定，位于最下方的垫高块3同样采用粘贴的方式与下托盘底板2固定。当工作人员需要进行顶升工作时，先通过若干个千斤顶将上托盘梁1升起，然后使其中部分千斤顶收缸，在收缸的千斤顶下方安装垫高块3；然后将剩余部分千斤顶收缸并安装垫高块3，重复以上步骤，直至将上托盘梁1上升至合适高度后再拆除千斤顶，使垫高块3构成垫高组对上托盘梁1起到良好的支撑作用并完成顶升工作。通过以上结构，实现了顶升改造工作，同时降低了工作人员顶升改造的工作量。
32.参照图3和图4，垫高块3的横截面为正方形结构，在垫高块3底部的四角位置分别固设有一根固定杆31，垫高块3的顶部开设有与固定杆31插接配合的固定孔32，垫高块3顶部的中心位置开设有触发槽33，垫高块3的内部设置有四个分别沿着触发槽33向固定孔32
方向水平滑动的插杆5，固定杆31的侧壁开设有与插杆5插接配合的插孔311，垫高块3的底部设置有用于推动插杆5插入插孔311内的触发块35，触发块35呈倒锥形状，垫高块3的底部开设有用于收纳触发块35的收纳槽34，在收纳槽34内设有用于调节触发块35收入或伸出的调节装置4。当工作人员将位于上方的垫高块3安装在下方垫高块3的顶部时，此时触发块35收纳在收纳槽34内，并使固定杆31插入至固定孔32，然后工作人员再通过调节装置4使触发块35从收纳槽34内伸出并插入至触发槽33内，通过触发块35带动着插杆5向着固定杆31的方向滑动，直至插杆5插入至插孔311内，从而实现了相邻垫高块3之间的安装固定，通过上述结构，其操作简单方便，从而为工作人员对垫高块3之间的安装工作提供了方便。
33.参照图4和图5，调节装置4包括螺纹杆41和螺纹套42，螺纹杆41的顶部与垫高块3在收纳槽34处的内顶壁转动连接，螺纹套42与螺纹杆41螺纹连接，螺纹套42的底部与触发块35的顶部固定连接。螺纹套42的侧壁沿着自身长度方向开设有限位槽421，垫高块3在收纳槽34处的内壁固设有与限位槽421滑动适配的限位块341，且限位块341位于收纳槽34底部的开口处。当工作人员需要将触发块35从收纳槽34内伸出时，此时工作人员转动螺纹杆41，螺纹套42在限位块341的限制作用下不会随之转动，因此螺纹套42带动着触发块35从收纳槽34内伸出；若反向转动螺纹杆41，则可使触发块35再次收入至收纳槽34内。
34.螺纹杆41的顶部固设有第一锥齿轮6，第一锥齿轮6在垫高块3的内部啮合有第二锥齿轮7，第二锥齿轮7沿着自身的转动轴线方向固设有连接杆71，连接杆71从垫高块3的内部伸出并在垫高块3的外侧固设有手轮72。工作人员通过转动手轮72带动连接杆71转动，再通过第二锥齿轮7和第一锥齿轮6之间的啮合从而实现了对螺纹杆41的转动调节。
35.螺纹套42背离触发块35的一端固设有限位环422。当螺纹套42伸出至所需最大尺寸时，限位环422的底部与限位块341的上表面抵接，从而对螺纹套42能够伸出的最大距离起到了限制作用，避免螺纹杆41和螺纹套42之间完全脱离。
36.参照图4和图6，垫高块3的内部沿着插杆5的滑动方向开设有活动腔36，插杆5在活动腔36内穿设有复位板51，且插杆5和复位板51二者固定连接，活动腔36内设置有复位弹簧52，且复位弹簧52位于复位板51背离触发槽33的一侧，当插杆5向着固定孔32的方向滑动时，复位板51使复位弹簧52处于压缩状态，当工作人员需要对垫高块3进行拆除时，使触发块35收入至收纳槽34内，此时复位弹簧52释放弹力，通过复位板51带动着插杆5从插孔311内拔出并复位，从而为工作人员对垫高块3之间的拆卸工作提供了方便。
37.本技术实施例一种结构整体顶升改造装置的实施原理为：将多个垫高块3安装至上托盘梁1和下托盘底板2之间，形成多个垫高组，并通过转动手轮72的方式使触发块35从收纳槽34的内部伸出并推动插杆5与固定杆31插接固定，为垫高块3之间提了良好的稳定性；反向转动手轮72使触发块35收入至收纳槽34内，复位弹簧52则可带动插杆5复位，便可对垫高块3之间进行拆卸。从而通过以上结构，其操作简单方便，为工作人员对垫高块3的安装和拆卸提供了方便。
38.另一方面，本技术实施例还公开一种结构整体顶升改造施工方法。
39.s1、在上托盘梁1和下托盘底板2之间安装多个千斤顶，千斤顶分为a、b两组，且a、b两组中的千斤顶均匀间隔分布；s2、将b组中千斤顶收缸，再将垫高块3安装在b组千斤顶缸体的下方；s3、将a组中千斤顶收缸，再将垫高块3安装在a组千斤顶缸体的下方；
s4、然后再将a、b两组的千斤顶同时升起，循环s2和s3的步骤，直至上托盘梁1达到设计顶升高度，再将千斤顶拆除，再采用粘贴的方式使最上方的垫高块3与上托盘梁1固定，使最下方的垫高块3与下托板底板2固定。
40.本技术实施例一种结构整体顶升改造施工方法的实施原理为：a、b两组千斤顶交替对上托盘梁1提供承载力，使上托盘梁1在顶升过程中能够受力均匀，然后再在a、b两组千斤顶的下方交替的安装垫高块3能够使上托盘梁1保持水平状态上升，为上托盘梁1提供了良好的稳定性和良好的支撑效果，同时通过安装垫高块3的方式完成对上托盘梁1的顶升工作，操作简单方便，无需工作人员进行大量的施工操作，进而降低了工作人员顶升工作的工作量。
41.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。