一种用于TOD既有围护格构柱的加固装置及系统的制作方法

一种用于tod既有围护格构柱的加固装置及系统
技术领域
1.本实用新型涉及tod拆改技术领域，尤其涉及一种用于tod既有围护格构柱的加固装置及系统。


背景技术：

2.地下连续墙内支撑基坑围护主要有外侧地下连续墙、内侧水平内支撑、竖向格构柱组成，其中地下连续墙用于抵抗坑外侧向土压力、水平内支撑起到抵抗地墙向基坑内的侧斜作用、竖向格构柱用于承担水平内支撑自身重量的作用。
3.现有格构柱的加固方式采用型钢拼接而成，节点之间采用焊接形式，无法检测支撑的轴力，不具备轴力补偿方式，其安全性存疑。
4.目前针对相关技术中存在的无法检测轴力、不具备轴力补偿、变形范围大等问题，尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于tod既有围护格构柱的加固装置及系统，以解决相关技术中存在的无法检测轴力、不具备轴力补偿、变形范围大等问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
7.第一方面，提供一种用于tod既有围护格构柱的加固装置，包括：
8.水平支撑单元，所述水平支撑单元的第一端与第一格构柱连接，所述水平支撑单元的第二端与第二格构柱连接；
9.两斜支撑单元，一所述斜支撑单元的第一端分别与第一格构柱、所述水平支撑单元的第一端连接，该所述斜支撑单元的第二端与第二格构柱连接，另一所述斜支撑单元的第一端分别与第二格构柱、所述水平支撑单元的第二端连接，该所述斜支撑单元的第二端与第一格构柱连接，两所述斜支撑单元呈x形设置；
10.若干轴力补偿单元，至少一所述轴力补偿单元设置于所述水平支撑单元，至少一所述轴力补偿单元设置于一所述斜支撑单元，至少一所述轴力补偿单元设置于另一所述斜支撑单元。
11.在其中的一些实施例中，所述水平支撑单元包括：
12.至少两水平支撑元件，位于所述水平支撑单元的第一端的所述水平支撑元件的第一端与第一格构柱连接，位于所述水平支撑单元的第二端的所述水平支撑元件的第二端与第二格构柱连接；
13.若干第一限位元件，在每一所述水平支撑元件的一端部间隔设置若干所述第一限位元件，用于与对应的所述轴力补偿单元进行可拆卸连接；
14.其中，相邻两所述水平支撑元件通过所述第一限位元件分别与一所述轴力补偿单元的两端连接。
15.在其中的一些实施例中，所述水平支撑单元为32a双拼槽钢。
16.在其中的一些实施例中，所述斜支撑单元包括：
17.至少两斜支撑元件，位于所述斜支撑单元的第一端的所述斜支撑元件的第一端分别与格构柱、所述水平支撑单元的端部连接，位于所述斜支撑单元的第二端的所述斜支撑元件与格构柱连接；
18.若干第二限位元件，在每一所述斜支撑元件的一端部间隔设置若干所述第二限位元件，用于与对应的所述轴力补偿单元进行可拆卸连接；
19.其中，相邻两所述斜支撑元件通过所述第二限位元件分别与一所述轴力补偿单元的两端连接。
20.在其中的一些实施例中，所述斜支撑单元为25a槽钢。
21.在其中的一些实施例中，所述轴力补偿单元包括：
22.轴力补偿元件，所述轴力补偿元件的两端分别与所述水平支撑单元或所述斜支撑单元连接；
23.若干第三限位元件，若干所述第三限位元件设置于所述轴力补偿单元的两端，用于分别与所述水平支撑单元或所述斜支撑单元进行可拆卸连接。
24.在其中的一些实施例中，所述轴力补偿单元设置于所述水平支撑单元的1/2位置。
25.在其中的一些实施例中，所述轴力补偿单元设置于所述斜支撑单元的1/3位置。
26.在其中的一些实施例中，所述轴力补偿单元设置于所述斜支撑单元远离所述水平支撑单元的1/3位置。
27.在其中的一些实施例中，还包括：
28.若干锁定单元，所述锁定单元分别与所述轴力补偿单元、所述水平支撑单元或所述斜支撑单元进行可拆卸连接。
29.在其中的一些实施例中，所述锁定单元包括：
30.第一锁定元件，所述第一锁定元件分别与所述轴力补偿单元、所述水平支撑单元或所述斜支撑单元进行可拆卸连接；
31.第二锁定元件，所述第二锁定元件与所述第一锁定元件进行可拆卸连接。
32.在其中的一些实施例中，还包括：
33.连接单元，所述连接单元分别与两所述斜支撑单元连接，并设置于两所述斜支撑单元的连接位置。
34.在其中的一些实施例中，所述连接单元包括：
35.至少一第一连接元件，所述第一连接元件设置于两所述斜支撑单元的连接位置，并分别与两所述斜支撑单元连接。
36.在其中的一些实施例中，在所述第一连接元件为两个、且两所述第一连接元件对称设置的情况下，所述连接单元还包括：
37.若干第二连接元件，若干所述第二连接元件分别与两所述第一连接元件连接。
38.第二方面，提供一种用于tod既有围护格构柱的加固系统，包括：
39.若干如第一方面所述的用于tod既有围护格构柱的加固装置；
40.其中，相邻两格构柱之间设置至少一所述加固装置。
41.本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
42.本实用新型的一种用于tod既有围护格构柱的加固装置及系统，当竖向格构柱受压变形时，水平支撑单元的轴力补偿单元和斜支撑单元的轴力补偿单元随之启动，对格构柱产生反力；水平支撑单元和斜支撑单元安装后能够监测轴力的数据、局部杆件轴力不足或者超出预警值可以进行自动补偿，达到自动化监测、自动化补偿的目的；对围护体系中的格构柱进行了加固，将tod地铁车站的变形数据最终控制在4mm之内，完全在专家要求10mm以内。
附图说明
43.图1是根据本实用新型实施例的加固装置的示意图(一)；
44.图2是根据本实用新型实施例的水平支撑单元的示意图；
45.图3是根据本实用新型实施例的斜支撑单元的示意图；
46.图4是根据本实用新型实施例的轴力补偿单元的示意图；
47.图5是根据本实用新型实施例的锁定单元的示意图；
48.图6是根据本实用新型实施例的加固装置的示意图(二)；
49.图7是根据本实用新型实施例的连接单元的示意图(一)；
50.图8是根据本实用新型实施例的加固装置的示意图(三)；
51.图9是根据本实用新型实施例的连接单元的示意图(二)；
52.图10是根据本实用新型实施例的加固系统的示意图。
53.其中的附图标记为：100、水平支撑单元；110、水平支撑元件；120、第一限位元件；
54.200、斜支撑单元；210、斜支撑元件；220、第二限位元件；
55.300、轴力补偿单元；310、轴力补偿元件；320、第三限位元件；
56.400、锁定单元；410、第一锁定元件；420、第二锁定元件；
57.500、连接单元；510、第一连接元件；520、第二连接元件；
58.a、底板；b、栈桥；c、格构柱。
具体实施方式
59.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
60.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
61.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
62.实施例1
63.本实施例涉及本实用新型的用于tod既有围护格构柱的加固装置。
64.本实用新型的一个示意性实施例，如图1所示，一种用于tod既有围护格构柱的加固装置包括水平支撑单元100、两斜支撑单元200和若干轴力补偿单元300。其中，水平支撑单元100的第一端与第一格构柱c连接，水平支撑单元100的第二端与第二格构柱c连接；一
斜支撑单元200的第一端分别与第一格构柱c、水平支撑单元100的第一端连接，该斜支撑单元200的第二端与第二格构柱c连接，另一斜支撑单元200的第一端分别与第二格构柱c、水平支撑单元100的第二端连接，该斜支撑单元200的第二端与第一格构柱c连接，两斜支撑单元200呈x形设置；至少一轴力补偿单元300设置于水平支撑单元100，至少一轴力补偿单元300设置于一斜支撑单元200，至少一轴力补偿单元300设置于另一斜支撑单元200。
65.在其中的一些实施例中，轴力补偿单元300为三个，水平支撑单元100设置一轴力补偿单元300，每一斜支撑单元200设置一轴力补偿单元300。
66.如图2所示，水平支撑单元100包括至少两水平支撑元件110和若干第一限位元件120。其中，位于水平支撑单元100的第一端的水平支撑元件110的第一端与第一格构柱c连接，位于水平支撑单元100的第二端的水平支撑元件110的第二端与第二格构柱c连接；每一水平支撑元件110的一端部间隔设置若干第一限位元件120，用于与对应的轴力补偿单元300进行可拆卸连接；其中，相邻两水平支撑元件110通过第一限位元件120分别与一轴力补偿单元300的两端连接。
67.在其中的一些实施例中，水平支撑元件110与格构柱c焊接连接。
68.在其中的一些实施例中，水平支撑元件110通过锁定单元400与格构柱c进行可拆卸连接。
69.在其中的一些实施例中，水平支撑元件110为32a双拼槽钢。
70.在其中的一些实施例中，每一水平支撑元件110的端部设置至少三个第一限位元件120，三个第一限位元件120环绕设置。
71.优选地，每一水平支撑元件110的端部设置四个第一限位元件120，四个第一限位元件120环绕设置。
72.在其中的一些实施例中，第一限位元件120为第一限位孔。
73.在其中的一些实施例中，第一限位元件120为第一限位块。
74.一般地，水平支撑元件110为两个，两个水平支撑元件110的长度相同，一个轴力补偿单元300位于水平支撑单元100的1/2位置。
75.在其中的一些实施例中，水平支撑元件110为三个，三个水平支撑元件110的长度相同，一轴力补偿单元300位于水平支撑单元100的1/3位置，另一轴力补偿单元300位于水平支撑单元100的2/3位置。
76.如图3所示，斜支撑单元200包括至少两斜支撑元件210和若干第二限位元件220。其中，位于斜支撑单元200的第一端的斜支撑元件210的第一端分别与格构柱c、水平支撑单元100的端部连接，位于斜支撑单元200的第二端的斜支撑元件210与格构柱c连接；在每一斜支撑元件210的一端部间隔设置若干第二限位元件220，用于与对应的轴力补偿单元300进行可拆卸连接；其中，相邻两斜支撑元件210通过第二限位元件220分别与一轴力补偿单元300的两端连接。
77.在其中的一些实施例中，斜支撑元件210与格构柱c焊接连接。
78.在其中的一些实施例中，斜支撑元件210通过锁定单元400与格构柱c进行可拆卸连接。
79.在其中的一些实施例中，斜支撑元件210与水平支撑单元100的一水平支撑元件110焊接连接，或通过锁定单元400进行可拆卸连接。
80.在其中的一些实施例中，斜支撑元件210为25a槽钢。
81.在其中的一些实施例中，每一斜支撑元件210的端部设置至少三个第二限位元件220，三个第二限位元件220环绕设置。
82.优选地，每一斜支撑元件210的端部设置四个第二限位元件220，四个第二限位元件220环绕设置。
83.在其中的一些实施例中，第二限位元件220为第二限位孔。
84.在其中的一些实施例中，第二限位元件220为第二限位块。
85.一般地，斜支撑元件210为两个，两个斜支撑元件210的长度不同，一斜支撑元件210的长度为另一斜支撑元件210的长度的2倍，一个轴力补偿单元300位于斜支撑单元200的远离水平支撑单元100的1/3位置。其中，
86.在其中的一些实施例中，斜支撑元件210为三个，三个斜支撑元件210的长度相同，一轴力补偿单元300位于斜支撑单元200的1/3位置，另一轴力补偿单元300位于斜支撑单元200的2/3位置。
87.如图4所示，轴力补偿单元300包括轴力补偿元件310和若干第三限位元件320。其中，轴力补偿元件310的两端分别与水平支撑单元100或斜支撑单元200连接；若干第三限位元件320设置于轴力补偿单元300的两端，用于分别与水平支撑单元100或斜支撑单元200进行可拆卸连接。
88.具体地，轴力补偿元件310的两端分别与两水平支撑元件110或两斜支撑元件210进行可拆卸连接；第三限位元件320与第一限位元件120或第二限位元件220相对应设置。
89.在其中的一些实施例中，轴力补偿元件310为轴力补偿器。
90.在其中的一些实施例中，轴力补偿元件310的每一端部设置至少三个第三限位元件320，三个第三限位元件320环绕设置。
91.优选地，轴力补偿元件310的每一端部设置四个第三限位元件320，四个第三限位元件320环绕设置。
92.在其中的一些实施例中，第三限位元件320为第三限位孔。
93.在其中的一些实施例中，第三限位元件320为第三限位块。
94.具体地，在第一限位元件120为第一限位孔、第二限位元件220为第二限位孔的情况下，第三限位元件320为第三限位块；在第一限位元件120为第一限位块、第二限位元件220为第二限位块的情况下，第三限位元件320为第三限位孔。
95.进一步地，加固装置还包括若干锁定单元400，锁定单元400分别与轴力补偿单元300、水平支撑单元100或斜支撑单元200进行可拆卸连接。
96.具体地，部分锁定单元400分别与水平支撑单元100的若干第一限位元件120、轴力补偿单元300的若干第三限位元件320进行可拆卸连接，另一部分锁定单元400分别与斜支撑单元200的若干第二限位元件220、轴力补偿单元300的若干第三限位元件320进行可拆卸连接。
97.如图5所示，锁定单元400包括第一锁定元件410和第二锁定元件420。其中，第一锁定元件410分别与轴力补偿单元300、水平支撑单元100或斜支撑单元200进行可拆卸连接；第二锁定元件420与第一锁定元件410进行可拆卸连接。
98.具体地，第一锁定元件410分别与第一限位元件120、第三限位元件320进行可拆卸
连接，或者，第一锁定元件410分别与第二限位元件220、第三限位元件320进行可拆卸连接。
99.其中，第一限位元件120为第一限位孔、第二限位元件220为第二限位孔、第三限位元件320为第三限位孔。
100.在其中的一些实施例中，第一锁定元件410为锁定螺杆，第二锁定元件420为锁定螺帽。
101.进一步地，加固装置还包括连接单元500，连接单元500分别与两斜支撑单元200连接，并设置于两斜支撑单元200的连接位置，用于提高两斜支撑单元200的连接强度。
102.如图6～7所示，连接单元500包括第一连接元件510，第一连接元件510设置于两斜支撑单元200的连接位置，并分别与两斜支撑单元200连接。
103.具体地，第一连接元件510分别与两斜支撑元件210进行焊接。
104.在其中的一些实施例中，第一连接元件510为连接钢板，与两斜支撑单元200进行焊接。
105.如图8～9所示，连接单元500包括两第一连接元件510和若干第二连接元件520。其中，两第一连接元件510对称设置，一第一连接元件510与一斜支撑单元200连接，另一第一连接元件510与另一斜支撑单元200连接；若干第二连接元件520分别与两第一连接元件510连接。
106.具体地，一第一连接元件510与一斜支撑元件210进行焊接，另一第一连接元件510与另一斜支撑元件210进行焊接，这两个斜支撑元件210分别属于不同的斜支撑单元200。
107.在其中的一些实施例中，若干第二连接元件520设置于两第一连接元件510之间，并进行焊接。
108.在其中的一些实施例中，第一连接元件510为连接钢板，第二连接元件520为连接柱。
109.本实用新型的优点在于，当竖向格构柱受压变形时，水平支撑单元的轴力补偿单元和斜支撑单元的轴力补偿单元随之启动，对格构柱产生反力；水平支撑单元和斜支撑单元安装后能够监测轴力的数据、局部杆件轴力不足或者超出预警值可以进行自动补偿，达到自动化监测、自动化补偿的目的；对围护体系中的格构柱进行了加固，将tod地铁车站的变形数据最终控制在4mm之内，完全在专家要求10mm以内。
110.实施例2
111.本实施例涉及本实用新型的用于tod既有围护格构柱的加固系统。
112.本实用新型的一个示意性实施例，如图6所示，一种用于tod既有围护格构柱的加固系统，包括若干如实施例1所述的用于tod既有围护格构柱的加固装置，其中，相邻两格构柱c之间设置至少一加固装置。
113.具体地，如图10所示，栈桥a与底板b之间设置有若干格构柱c，相邻两格构柱c之间设置有水平支撑单元100、两斜支撑单元200和若干轴力补偿单元300。
114.本实用新型的优点在于，为控制tod项目紧邻地铁车站区间的安全，避免项目基坑围护体系失稳对车站带来安全风险；在格构柱上焊接水平支撑单元和斜支撑单元对其进行加固，有效的减小了格构柱的长细比，其长细比约为原来的1/3，控制住了格构柱的失稳。
115.以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内
容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。