剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置及施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于土木工程加固技术领域，涉及一种剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置和施工方法，包括第一环形板和第二环形板；第二环形板通过调节板与第一环形板相连；且第一环形板通过第一支撑杆与地面相固定；第二环形板通过第二支撑杆与地面相固定；调节板包括内调节板与外调节板；内调节板嵌套在外调节板内部且内调节板相对于外调节板自由移动，内调节板和外调节板上均开设有注浆孔，还包括加固桩；通过环形板和支撑杆对柱体剪切破环处进行加固，同时采用桩体静压法通过设置加固桩对基础也进行加固，保证了柱体和基础能够共同承担荷载，承载力大大提高，有效保障柱体结构的安全和可靠性，且施工过程简单，设备投资少。

Construction equipment and method of column reinforcement and pile static pressure under shear failure

【技术实现步骤摘要】
剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置及施工方法
本专利技术属于土木工程加固
，尤其涉及一种剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置和施工方法。
技术介绍
剪切破坏是框架柱抗震设计中要避免的破坏方式，同时由于剪切破坏主要发生在轴压比较大、剪跨比较小、混凝土强度或箍筋约束不足的情况下，因此，目前工程中常用的混凝土柱加固方法包括以下三种方法：(1)增大截面加固法：该方法又称为外包混凝土加固法，是采用增大构件或建筑物的截面和配筋，以提高其强度、刚度、稳定性和抗裂性来满足构件正常使用要求的一种加固形式；增大截面加固法有四周外包、单面加厚和双面加厚等加固形式；增大截面加固法具有施工工艺简单、对构件承载力提高较大、适用面广的优点，但其施工工作量较大，且对构件尺寸和自重增加较大，而且柱截面增大后，对原有结构的外观和净空有一定的影响。(2)外包钢加固法：该方法是指在混凝土柱的四角或两面包型钢的一种加固方法，分为干式外包钢与湿式外包钢两种形式。干式外包钢即将型钢直接外包于原柱上或填塞有水泥砂浆但无法保证结合面剪力的有效传递；湿式外包钢则采用在型钢和原柱间保留一定的缝隙，并在其中浇灌乳胶水泥砂浆或环氧砂浆使两者粘结在一起的方法进行加固；外包钢加固法加固混凝土柱具有施工简便、现场作业量小、构件尺寸增加小、可大幅提高构件的承载力的优点，但其用钢量大，加固费用较高，且其对混凝土横向约束较低。(3)使用碳纤维布对钢筋混凝土柱进行加固，常采用横向包裹的方式，碳纤维布对混凝土的约束作用与箍筋的约束作用类似，可使其包裹的混凝土处于三向受压状态下；碳纤维布的约束作用是一种被动约束，随着混凝土轴向力的增长，横向膨胀使碳纤维布产生环向伸长，从而达到侧向约束混凝土的目的，碳纤维布加固混凝土柱具有施工便捷、耐腐蚀、适用面广、不增加结构尺寸、自重轻等优点，是近年来应用较多且发展很快的一种加固方法；横向包裹碳纤维布加固混凝土柱可较大地提高柱的延性，但由于碳纤维布是一种各项异性的材料，其纤维方向的强度与弹模远大于其垂直纤维方向的强度与弹模，故其对加固柱的极限承载力提高幅度不大。
技术实现思路
针对现有柱体加固时承载力低、施工复杂和投资大的技术问题，本专利技术提供一种剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置和施工方法，在对柱体进行加固的同时对桩体共同加固，保证柱体和桩体能够共同承担荷载，承载力大大提高，柱体结构的整体安全和可靠性好，结构简单易操作，投资小。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置，包括自上而下依次设置的第一环形板和第二环形板；所述第二环形板通过调节板与第一环形板相连；且第一环形板通过第一支撑杆与地面相固定；第二环形板通过第二支撑杆与地面相固定。进一步的，所述调节板包括内调节板与外调节板；所述内调节板嵌套在外调节板内部且内调节板相对于外调节板自由移动；所述内调节板与第一环形板相连；所述外调节板与第二环形板相连。进一步的，所述内调节板和外调节板上均开设有注浆孔。进一步的，所述剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置还包括设置在第一支撑杆和/或第二支撑杆上的千斤顶。进一步的，所述剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置还包括加固桩；所述加固桩一端打入地下并通过卡紧装置与基础底板卡紧；所述加固桩另一端与第一支撑杆相连；所述加固桩置于柱体侧部。一种剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置的施工方法，包括以下步骤：1)当检测到柱体发生剪切破坏时，将第一环形板包裹在剪切破环的上段柱体外部并卡紧；第二环形板包裹在剪切破坏的下段柱体外部并卡紧；通过第一支撑杆和第二支撑杆对柱体进行加固；2)调节调节板的位置，使得注浆孔置于剪切破坏处，并通过注浆孔向柱体剪切破坏部位进行注浆修复加固；3)采用静压法在基础底板上设置加固桩，并通过钢梁使得加固桩和第一环形板的相连，使得在静压打桩时，上部结构传来的荷载能为打桩提供反力，且加固桩与第一环形板形成的整体结构能最大限度的承载从上部结构传递而来的荷载。进一步的，所述步骤2)中，通过在第一支撑杆和第二支撑杆上设置千斤顶，通过在内调节板和外调节板之间设置液压缸，从而能根据柱体剪切破坏发生的位置，调节上段柱体的竖直高度和下段柱体的竖直高度之间的支撑高度，同时与内调节板和外调节板之间的液压缸相互作用，调节注浆孔置于剪切破坏位置处，满足实际的施工需求；注浆完成修复完成后封闭注浆孔，柱体完成加固。进一步的，所述步骤3)中，通过在基础底板上开设桩孔将加固桩静压打入桩孔，且桩孔直径大于加固桩直径，并通过对基础底板上的孔洞注浆加固，加固桩和基础底板形成整体。进一步的，所述步骤3)中，通过卡紧装置使得加固桩与基础底板卡紧，同时利用钢梁将加固桩与第一支撑杆相连，进而使得加固桩与第一环形板连接，还通过加固桩上的千斤顶调节加固桩与第一支撑杆的连接位置，在静压打桩时上部结构传来的荷载能为加固桩打入基础底板上提供反力，由于柱体支撑加固与桩体静压加固共同作用，能最大限度的承载从上部结构传递而来的荷载。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，采用第一环形板包住剪切破坏的上段柱体并通过第一支撑杆支撑于地面上，第二环形板包住剪切破坏柱的下段柱体并通过第二支撑杆支撑于地面上，并用螺栓卡紧第一环形板和第二环形板，从而实现对柱体的加固，能提高柱体的负载，操作简单且设备投资少。2、本专利技术中，在第一环形板和第二环形板之间设置调节板，通过调节板调节之间的距离位置，并通过注浆孔在柱体剪切破坏处浇筑混凝土，对剪切破环进行修复，进一步对柱体加固，保证柱体的安全。3、本专利技术中，在柱体两侧设置加固桩，加固桩的一端打入地下通过卡紧装置与基础底板卡紧，因此，在地面下，加固桩和基础底板形成整体，实现桩体的静压加固，提高承载能力。4、本专利技术中，在地面上，加固桩的另一端通过钢梁与第一支撑杆相连，使得加固桩、钢梁、第一支撑杆和第一环形板之间形成一个加固整体，柱体加固和桩体静压加固双重作用，整个装置承载力大大提高，能最大限度的承受柱体上部传递的载荷，安全可靠性好；在静压打桩时上部结构传来的荷载能为加固桩打入基础底板上提供反力。附图说明图1为本专利技术提供的柱体加固和桩体静压装置示意图；其中：1—第一环形板；2—第二环形板；3—第一支撑杆；4—第二支撑杆；5—调节板；6—注浆孔；7—加固桩；8—卡紧装置。具体实施方式实施例1参见图1，本专利技术提供的剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置，包括自上而下依次设置的第一环形板1和第二环形板2；第二环形板2通过调节板5与第一环形板1相连；且第一环形板1通过第一支撑杆3与地面相固定；第二环形板2通过第二支撑杆4与地面相固定。参见图1，本实施例中，第一环形板1采用环形钢板，第一支撑杆3包括两个L形结构的支撑杆，实施时，两个L形结构的支撑杆对称放置，且一端均与第一环形板1相连，另一端与地面固定连接，第一支撑杆3与第一环形板1连接后呈“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置，其特征在于：所述剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置包括自上而下依次设置的第一环形板(1)和第二环形板(2)；所述第二环形板(2)通过调节板(5)与第一环形板(1)相连；且第一环形板(1)通过第一支撑杆(3)与地面相固定；第二环形板(2)通过第二支撑杆(4)与地面相固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置，其特征在于：所述剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置包括自上而下依次设置的第一环形板(1)和第二环形板(2)；所述第二环形板(2)通过调节板(5)与第一环形板(1)相连；且第一环形板(1)通过第一支撑杆(3)与地面相固定；第二环形板(2)通过第二支撑杆(4)与地面相固定。


2.根据权利要求1所述的剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置，其特征在于：所述调节板(5)包括内调节板与外调节板；所述内调节板嵌套在外调节板内部且内调节板相对于外调节板自由移动；所述内调节板与第一环形板(1)相连；所述外调节板与第二环形板(2)相连。


3.根据权利要求2所述的剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置，其特征在于：所述内调节板和外调节板上均开设有注浆孔(6)。


4.根据权利要求1所述的剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置，其特征在于：所述剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置还包括设置在第一支撑杆(3)和/或第二支撑杆(4)上的千斤顶。


5.根据权利要求4所述的剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置，其特征在于：所述剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置还包括加固桩(7)；所述加固桩(7)一端打入地下并通过卡紧装置(8)与基础底板卡紧；所述加固桩(7)另一端与第一支撑杆(3)相连；所述加固桩(7)置于柱体侧部。


6.一种基于权利要求1-5任一所述的剪切破坏下柱体加固和桩体静压施工装置的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)当检测到柱体发生剪切破坏时，将权利要求1所述的第一环形板(1)包裹在剪切破环的上段柱体外部并卡紧；第二环形板(2)包裹在剪切破坏的下段柱体外部并卡紧；通过第一支撑杆(3)和第二支撑杆(4)对柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：代建波，吕刚，
申请(专利权)人：代建波，
类型：发明
国别省市：陕西;61