[发明专利]一种用于钢筋混凝土原柱的可拆卸式钢托换装置及应用方法

权利要求书

1.一种用于钢筋混凝土原柱的可拆卸式钢托换装置，所述钢托换装置设置于钢筋混凝土原柱的移动方向上，钢托换装置通过其下部的行走机构置于下轨道及基础上，其特征在于：所述钢托换装置包括两个呈矩形的水平底板(1)，两个水平底板(1)长度方向的一边均开设有U形槽，两个水平底板(1)的U形槽口相对设置；

每个水平底板(1)上向U形槽口外均倾斜设置有倾斜约束钢板(2)，倾斜约束钢板(2)与水平底板(1)的锐角夹角小于90度，倾斜约束钢板(2)的底端固定于U形槽外的水平底板(1)上，且倾斜约束钢板(2)的底端与U形槽的底端平行，倾斜约束钢板(2)的长度至少大于U形槽的开口长度；

倾斜约束钢板(2)与水平底板(1)之间设置有多个垂直于水平底板(1)的加劲肋(5)；每个倾斜约束钢板(2)上连接有两个竖直约束钢板(3)，竖直约束钢板(3)垂直于水平底板(1)，两个竖直约束钢板(3)与U形槽均位于倾斜约束钢板(2)的同一侧，两个竖直约束钢板(3)分别设置于U形槽长度方向的两侧，每个竖直约束钢板(3)的同一侧都设置有齿压，位于U形槽长度方向两侧的水平底板(1)上设置有齿压，两个水平底板(1)相对设置于钢筋混凝土原柱的外周，钢筋混凝土原柱设置于两个U形槽围合形成的区域内，两个倾斜约束钢板(2)上相对设置的两个竖直约束钢板(3)之间通过齿压相互啮合连接，通过两组竖直约束钢板(3)的啮合连接将两个倾斜约束钢板(2)固定于钢筋混凝土原柱外周；两个水平底板(1)之间通过齿压啮合连接有受拉连接钢板(8)，受拉连接钢板(8)将两个水平底板(1)固定于钢筋混凝土原柱外周；钢筋混凝土原柱与倾斜约束钢板(2)之间还设置有接触钢板(6)，接触钢板(6)靠近钢筋混凝土原柱的一侧设置有齿压，接触钢板(6)与倾斜约束钢板(2)之间还设置有楔形加压钢板(7)，楔形加压钢板(7)与倾斜限位钢板(2)接触的一侧为楔形面，楔形加压钢板(7)的倾斜方向及倾角与倾斜限位钢板(2)相同。

2.根据权利要求1所述的用于钢筋混凝土原柱的可拆卸式钢托换装置，其特征在于：相对设置的两个竖直约束钢板(3)相互啮合处通过螺母(10)和螺杆(11)将两个竖直约束钢板(3)紧固连接。

3.根据权利要求1所述的用于钢筋混凝土原柱的可拆卸式钢托换装置，其特征在于：水平底板(1)与受拉连接钢板(8)相互啮合处通过螺母(10)和螺杆(11)将水平底板(1)与受拉连接钢板(8)紧固连接。

4.根据权利要求1所述的用于钢筋混凝土原柱的可拆卸式钢托换装置，其特征在于：所述倾斜约束钢板(2)与水平底板(1)的锐角夹角为5°～15°。

5.根据权利要求1所述的用于钢筋混凝土原柱的可拆卸式钢托换装置，其特征在于：倾斜约束钢板(2)与水平底板(1)焊接，倾斜约束钢板(2)的底端焊接于U形槽外的水平底板(1)上，且倾斜约束钢板(2)的底端至U形槽底端的垂直距离较接触钢板(6)与楔形加压钢板(7)底部厚度之和小5mm～12mm。

6.根据权利要求5所述的用于钢筋混凝土原柱的可拆卸式钢托换装置，其特征在于：楔形加压钢板(7)底部厚度不小于20mm。

7.一种用于钢筋混凝土原柱的可拆卸式钢托换装置的应用方法，其特征在于：将钢托换装置与待托换的钢筋混凝土原柱固定，待钢筋混凝土原柱与基础截断分离后，钢托换装置承担被截断钢筋混凝土原柱的荷载，钢托换装置通过其下部的行走机构将钢筋混凝土原柱传来的全部荷载传至下轨道及基础上，具体步骤如下：

步骤一、将水平底板、倾斜限位钢板、竖直约束钢板、盖板、加劲肋焊接连接形成外部约束锚固构件；在楔形加压钢板底部焊接张力施加螺杆；

外部约束锚固构件包括两个呈矩形的水平底板，两个水平底板长度方向的一边均开设有U形槽，两个水平底板的U形槽口相对设置；每个水平底板上向U形槽口外均倾斜设置有倾斜约束钢板，倾斜约束钢板与水平底板的锐角夹角小于90度，倾斜约束钢板的底端固定于U形槽外的水平底板上，且倾斜约束钢板的底端与U形槽的底端平行，倾斜约束钢板的长度至少大于U形槽的开口长度；倾斜约束钢板与水平底板之间设置有多个垂直于水平底板的加劲肋；在倾斜约束钢板的顶端水平焊接盖板，在盖板与水平底板之间、于倾斜约束钢板上焊接多个加劲肋；每个倾斜约束钢板上连接有两个竖直约束钢板，竖直约束钢板垂直于水平底板，两个竖直约束钢板与U形槽均位于倾斜约束钢板的同一侧，两个竖直约束钢板分别设置于U形槽长度方向的两侧，每个竖直约束钢板的同一侧都设置有齿压，位于U形槽长度方向两侧的水平底板上设置有齿压，两个水平底板相对设置于钢筋混凝土原柱的外周；

步骤二、在钢筋混凝土原柱两侧相对安装一对外部约束锚固构件，外部约束锚固构件放置在位于下轨道板上的行走机构上，钢筋混凝土原柱设置于两个U形槽围合形成的区域内，两个倾斜约束钢板上相对设置的两个竖直约束钢板之间通过齿压相互啮合连接，通过两组竖直约束钢板的啮合连接将两个倾斜约束钢板固定于钢筋混凝土原柱外周；两个水平底板之间通过齿压啮合连接有受拉连接钢板，受拉连接钢板将两个水平底板固定于钢筋混凝土原柱外周；

步骤三、将接触钢板紧邻钢筋混凝土原柱设置，接触钢板开设有齿压的一侧与钢筋混凝土原柱接触；将楔形加压钢板插入接触钢板与倾斜限位钢板之间，楔形加压钢板底端的张力施加螺杆穿过水平底板的螺栓孔，然后通过在张力施加螺杆上拧紧螺母拉拽楔形加压钢板不断下移，直至产生的水平压力达到设计要求，此时待托换钢筋混凝土原柱的四面被钢托换装置夹紧；

步骤四、在待托换钢筋混凝土原柱与外部约束锚固构件之间的空隙中浇筑细石混凝土，使钢托换装置与钢筋混凝土原柱之间有效连接并形成一个封闭空间，同时浇筑的细石混凝土可承担上部受压荷载；

步骤五、将待托换钢筋混凝土原柱与原基础截断分离，待托换钢筋混凝土原柱断开后，钢托换装置承担被截断钢筋混凝土原柱的荷载，钢托换装置通过其下部的行走机构将钢筋混凝土原柱传来的全部荷载传至下轨道及基础上；

步骤六、钢筋混凝土原柱平移到位后，将钢筋混凝土原柱与新基础连接，待连接材料达到设计强度后，将钢托换装置卸除以备重复使用。