一种用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法技术

本公开提供一种用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法，涉及建筑物纠倾领域，在建筑物周围开挖环形工作坑，工作坑的边坡外形为球体部分内表面对应的空间曲面结构，并使砖混建筑物的条形基础完全暴露，且均在工作坑范围内；在工作坑的边坡上对应其空间曲面结构铺设旋转移位轨道；针对建筑物任意方向可能产生的整体倾斜，通过三维空间曲面轨道旋转移位实现纠倾，克服了目前二维路径纠倾难以对倾斜方向与主轴布置方向不一致进行纠倾的限制，并且纠倾后可形成对任意方向地震作用力实现隔震的自恢复结构。

【技术实现步骤摘要】
一种用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法
本公开涉及建筑物纠倾领域，特别涉及一种用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。建筑物纠倾系指建筑物由于地基、基础或建筑物本身的某种原因造成基础不均匀沉降，其上部结构偏离垂直位置而发生倾斜，当建筑物的倾斜程度超过国家有关规范要求、严重影响建筑物安全及正常使用时所采取的以期确保建筑物安全及恢复其正常使用功能的纠倾扶正、加固稳定的措施。建筑物移位是在原建筑物下方设置托换底盘和移位轨道，将建筑物上部结构与原基础截断，在建筑物一侧设置牵引或者顶推装置，将建筑物移至新址的过程。一般建筑物移位技术多是将建筑物沿水平方向移动。专利技术人发现，目前在建筑物倾斜方向上设置圆弧形轨道，并通过旋转移位的方法实现纠倾。但该方法的旋转路径是二维的，其截面形状为圆弧的一部分，适用条件受到限制：只有建筑物倾斜方向和建筑物的竖向构件(柱或墙体)主轴布置方向一致，才能采用该方法；另外，形成的隔震结构在地震作用力方向和建筑物旋转移位方向一致时，才能发挥隔震作用；但是事实上，建筑物倾斜方向和地基土分布有关，有很大随机性，很少正好与建筑物的竖向构件主轴布置方向一致；尤其对于砖混结构，无法采用该方法纠倾；地震作用的产生也具有随机性，不可能正好与建筑物的隔震结构设置方向一致，因此，针对任意方向出现倾斜的建筑物，以及对任意方向产生的地震，目前的纠倾方法及隔震结构难以满足需求。
技术实现思路
>本专利技术公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法，针对建筑物任意方向可能产生的整体倾斜，通过三维空间曲面轨道旋转移位实现纠倾，克服了目前二维路径纠倾难以对倾斜方向与主轴布置方向不一致进行纠倾的限制，并且纠倾后可形成对任意方向地震作用力实现隔震的自恢复结构。一种用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法，包括以下步骤：在建筑物周围开挖环形工作坑，在工作坑的边坡形成外形为球体部分内表面对应的空间曲面结构；开挖工作坑，完全暴露出砖混结构墙体下方的条形基础；在条形基础顶部、墙体两侧浇注托换梁，并从两侧夹持墙体并通过连接键与墙体固连，托换梁沿墙体方向平行布置；在工作坑的边坡上对应其空间曲面结构铺设旋转移位轨道，在移位轨道与托换梁形成平面相交曲线位置，设置环形曲梁作为托换梁的支撑；开挖条形基础下方的土方，使得砖混结构建筑物的荷载由条形基础直接传递给地基转变为通过托换梁、环形曲梁、移位轨道传递给边坡下方的地基；在沉降最大方向的边坡顶部布置牵引装置，驱动环形曲梁带动建筑物沿空间曲线移位轨道进行旋转移位，使得上部砖混结构建筑物倾斜率逐渐减小至符合规范后停止；处理工作坑，完成纠倾。进一步地，边坡对应球体的球心在建筑物条形基础平面形心的正上方，边坡坡底圆形边沿线是球体与沉降最大条形基础底面位置为标高的水平面的交线，边坡坡底圆形边沿线大于建筑物的对角线长度，控制条形基础均在工作坑范围内。进一步地，沉降最大处开挖至工作坑坡底边沿线标高，其他位置基础开挖至基础底面。进一步地，沿边坡铺设板件，拼合形成与边坡曲率相同的空间曲面，作为旋转移位轨道。进一步地，墙体两侧浇注托换梁，托换梁通过钢筋混凝土连接键与墙体相连，多个钢筋混凝土连接键依次间隔布置，连接键与墙体垂直，沿墙体的纵列和横列布置托换梁，托换梁顺应墙体结构布置形成网格状。进一步地，所述曲梁位于托换梁端部与移位轨道之间，曲梁高度大于托换梁的高度。进一步地，曲梁与空间曲面移位轨道接触面的曲率与移位轨道曲率相同，曲梁与水平面的夹角与墙体倾斜角度相同。进一步地，环形曲梁运动的过程中，其最高点位置沿环向转动的同时逐渐下降，最低点位置沿环向转动的同时逐渐上升，使环形曲梁径向所在平面趋于水平，建筑物倾斜率逐渐减小。进一步地，在建筑物纠倾至符合规范后，在环形曲梁底部与工作坑底面的空隙中，布置橡胶支座，配合边坡地基共同承载上部建筑物荷载。进一步地，完成纠倾后，在曲梁和托换梁顶浇注混凝土楼地面，恢复建筑物使用功能。与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：(1)针对建筑物任意方向可能产生的整体倾斜，通过三维空间曲面轨道旋转移位实现纠倾，克服了目前二维路径纠倾难以对倾斜方向与主轴布置方向不一致进行纠倾的限制，并且纠倾后可形成对任意方向地震作用力实现隔震的自恢复结构；(2)采用旋转移位的方法纠倾，相比迫降的方法更简单、安全、可控，不需要事先预估沉降量、掏土和灌水量，只需要采用常规的测量手段直观地完成纠倾，能够平滑稳定的实现对建筑物整体的旋转纠倾，提升纠倾过程中的可靠性，保证砖混结构建筑物整体结构的稳定；(3)构建的轨迹面为三维空间曲面的球面部分结构，能够适合任意方向的地基沉降纠倾，以及对任意方向地震产生隔震效果，克服
技术介绍
中所提到的二维路径纠倾的局限性，并且，用环形曲梁作为旋转移动装置，无需沿着轨道通长设置旋转移位装置，体型轻巧，节省材料；(4)填塞叠层橡胶片，形成橡胶支座，该支座在正常使用状态下，协助边坡地基承担上部建筑物荷载；在地震作用下，建筑物滑动时起到限位和耗能作用，条形基础可不与建筑物截断，在非抗震设防地区，可在原条形基础与地基土之间填筑混凝土，增加上部荷载的传力路径。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开实施例中建筑物纠倾前条形基础的平面图；图2为本公开实施例中建筑物纵向(X轴方向)纠倾前的立面图；图3为本公开实施例中建筑物横向(Y轴方向)纠倾前的立面图；图4为本公开实施例中建筑物周边环形开挖露出条形基础的平面图；图5为本公开实施例中建筑物周边环形开挖露出条形基础的沿建筑物纵向(X轴方向)的立面图；图6为本公开实施例中建筑物周边环形开挖露出条形基础的沿建筑物横向(Y轴方向)的立面图；图7为本公开实施例中施工托换梁和周边环梁的平面图；图8为本公开实施例中施工托换梁和周边环梁的沿建筑物纵向(X轴方向)的立面图；图9为本公开实施例中施工托换梁和周边环梁的沿建筑物横向(Y轴方向)的立面图；图10为本公开实施例中开挖条形基础下方地基土的沿建筑物纵向(X轴方向)的立面图；图11为本公开实施例中开挖条形基础下方地基土的沿建筑物横向(Y轴方向)的立面图；图12为本公开实施例中旋转纠倾完成时建筑物平面图；图13为本公开实施例中旋转纠倾完成时建筑物沿纵向(X轴方向)的立面图；图14为本公开实施例中旋转纠倾完成时建筑物沿横向(Y轴方向)的立面图；图15为本公开实施例中环梁下安装橡胶叠层后建筑物平面图；图16为本公开实施例中环梁下安装橡胶叠层后建筑物沿纵向(X轴方向)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法，包括以下步骤：/n在建筑物周围开挖环形工作坑，在工作坑的边坡形成外形为球体部分内表面对应的空间曲面结构；/n开挖工作坑，完全暴露出砖混结构墙体下方的条形基础；/n在条形基础顶部、墙体两侧浇注托换梁，并从两侧夹持墙体并通过连接键与墙体固连，托换梁沿墙体方向平行布置；/n在工作坑的边坡上对应其空间曲面结构铺设旋转移位轨道，在移位轨道与托换梁形成平面相交曲线位置，设置环形曲梁作为托换梁的支撑；/n开挖条形基础下方的土方，使得砖混结构建筑物的荷载由条形基础直接传递给地基转变为通过托换梁、环形曲梁、移位轨道传递给边坡下方的地基；/n在沉降最大方向的边坡顶部布置牵引装置，驱动环形曲梁带动建筑物沿空间曲线移位轨道进行旋转移位，使得上部砖混结构建筑物倾斜率逐渐减小至符合规范后停止；/n处理工作坑，完成纠倾。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法，包括以下步骤：
在建筑物周围开挖环形工作坑，在工作坑的边坡形成外形为球体部分内表面对应的空间曲面结构；
开挖工作坑，完全暴露出砖混结构墙体下方的条形基础；
在条形基础顶部、墙体两侧浇注托换梁，并从两侧夹持墙体并通过连接键与墙体固连，托换梁沿墙体方向平行布置；
在工作坑的边坡上对应其空间曲面结构铺设旋转移位轨道，在移位轨道与托换梁形成平面相交曲线位置，设置环形曲梁作为托换梁的支撑；
开挖条形基础下方的土方，使得砖混结构建筑物的荷载由条形基础直接传递给地基转变为通过托换梁、环形曲梁、移位轨道传递给边坡下方的地基；
在沉降最大方向的边坡顶部布置牵引装置，驱动环形曲梁带动建筑物沿空间曲线移位轨道进行旋转移位，使得上部砖混结构建筑物倾斜率逐渐减小至符合规范后停止；
处理工作坑，完成纠倾。


2.如权利要求1所述的用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法，其特征在于，边坡对应球体的球心在建筑物条形基础平面形心的正上方，边坡坡底圆形边沿线是球体与沉降最大条形基础底面位置为标高的水平面的交线，边坡坡底圆形边沿线大于建筑物的对角线长度，控制条形基础均在工作坑范围内。


3.如权利要求2所述的用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法，其特征在于，沉降最大处开挖至工作坑坡底边沿线标高，其他位置基础开挖至基础底面。


4.如权利要求1所述的用于砖混结构建筑物空间曲面旋转移位纠倾方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾强，张鑫，李莹，赵庆瑞，
申请(专利权)人：山东建筑大学，山东建大工程鉴定加固研究院，山东建固特种专业工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37