房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统及方法

技术领域

本发明属于支座更换装置技术领域，更具体地，涉及一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统及方法。

背景技术

随着社会的发展，建筑行业的涵盖范围越来越广，各种建(构)筑物遍布各地。当建(构)筑物位于地震带区域上，为了保护使用者的安全，会采取各种减震隔震措施来降低地震发生时对建(构)筑物的破坏作用，橡胶隔震支座便是其中一种。而橡胶隔震支座由于其橡胶材料本身具有一定的寿命，达不到建筑的设计使用年限，需要更换；并且,当建筑物遭受地震影响时也会对橡胶隔震支座的使用效果产生影响，也需要更换。目前房建工程的橡胶隔震支座大多安装在隔震层内，隔震层是建筑一层底板下的腔室，隔震层与外界通过混凝土挡土墙进行阻隔。因此设计一种便于更换橡胶隔震支座且可高效作业的装置。

为了解决上述技术问题，中国发明专利CN112681796A公开了一种隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，包括:A地面以下灌注桩施工,地面以上钢筋绑扎、模板布设；B辅助工装安装固定,地面以上桩身混凝土浇筑；C辅助工装取出；D隔震支座的定位板、连接件安装固定；E连接件灌浆锚固；F钢垫板安装；G隔震支座安装；H上部结构施工。隔震支座更换包括:I桩基扩大加固处理,更换操作平台搭设；J顶升工作准备、顶升设备布置；K正式顶升；L待更换隔震支座移出﹑钢垫板取出；M钢垫板安装﹑新隔震支座安装；N千斤顶卸载,连接螺栓拧紧；此外，中国发明专利CN111648254B公开了一种桥梁隔震橡胶支座的快速安装和更换方法，与支座本体配合安装的上、下嵌入钢板结构相同,其背面连接锚固件,其内侧面设有凹槽,连接在支座芯体端面的上、下构造凸板设有与凹槽间隙配合的凸块；其安装和更换方法包括:Sl支座改造:在支座下构造凸板的侧端面开设起橇点和连接便于拖出的挂钩；S2安装方法:在垫石位置放线,绑扎钢筋笼,预埋下嵌入钢板,浇筑垫石混凝土；预埋上嵌入钢板于梁体底部；吊装支座本体,吊装梁体；S3更换方法:顶升梁体,把支座本体橇离下嵌入钢板凹槽并拖出；拖入新支座本体；确认位置缓慢落梁,完成更换。

上述专利技术均通过对支座本体或支墩进行改良，从而实现了便于更换橡胶隔震支座的技术效果，但仍存在如下技术问题：(1)通常在实际工程中隔震上支墩与橡胶隔震支座上法兰板基本贴合，从而没有对应千斤顶的顶升面，因此利用千斤顶拆装无法在多数场合下使用；(2)由于单个橡胶隔震支座重量将近一吨，采用人工或手拉葫芦的方式难以移动，这就对更换橡胶隔震支座造成了困难，对作业人员体力要求较大，施工效率低下；(3)用于供人进入检修的检修孔一般设在挡土墙上或者一层底板上，检修孔的尺寸有限，无法容纳大型机械通过从而辅助安装拆卸。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统及方法，通过在欲拆除橡胶隔震支座对应两侧的隔振连梁下方设定支撑装置，防止了在拆装橡胶隔震支座过程中发生结构变形，此外设置水平方向拖拽的方式，有效解决了由于在实际工程中隔震上支墩与橡胶隔震支座上法兰板基本贴合，从而没有对应千斤顶的顶升面从而无法在多数场合下使用千斤顶进行拆装的技术问题。

为了解决上述问题，按照本发明的一个方面，提供一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统，包括：

隔振单元，其包括两端均与隔振上支墩连接且起震动传导分散作用的隔振连梁、与地面固定连接的隔振下支墩以及与所述隔振连梁和隔振下支墩连接用于缓冲震动后并间接传导至地面的橡胶隔震支座；

成对设于所述隔振下支墩两侧用于对橡胶隔震支座进行辅助拆卸和安装的拆装辅助单元，其包括工作平台、设于所述工作平台顶部用于安装所述橡胶隔震支座的支座支撑部、设于所述工作平台上且与所述橡胶隔震支座匹配设置的卷扬机以及设于所述工作平台一端部的夹装定位单元；

以及设于所述隔振连梁底部用于支撑所述隔振单元的至少一个支撑单元，将所述支撑单元和拆装辅助单元各组成部件从检修孔搬运至隔震层内并在隔震层内部完成装置的组装，通过卷扬机带动橡胶隔震支座朝卷扬机方向缓慢挪动，当橡胶隔震支座的下方法兰板完全坐落支座支撑部时，拉动拆装辅助单元移动到检修孔处，通过外部机械将更换下的橡胶隔震支座挪出隔震层，并将新的橡胶隔震支座通过外部机械安放在拆装辅助单元的支座支撑部上，再次推动拆装辅助单元移动到隔震下支墩的一侧，卷扬机带动橡胶隔震支座朝隔震下支墩方向缓慢挪动直至橡胶隔震支座下方法兰盘稳定坐落在隔震下支墩上，松开拆装辅助单元和支撑单元实现橡胶隔震支座的精准快速更换。

进一步地，所述拆装辅助单元包括多个均匀布设且转动连接于支座支撑部用于将所述橡胶隔震支座与支座支撑部之间的滑动变为滚动的转动滚筒；设于所述支座支撑部一端的第一卡接端；

设于所述设于过度杆一侧并与所述第一卡接端匹配设置的第二卡接端。

进一步地，所述夹装定位单元上设有多个第二安装孔，

所述拆装辅助单元包括设于所述夹装定位单元上与第二安装孔匹配的夹装头

所述夹装头上设有第一安装孔，所述拆装辅助单元包括设于所述夹装定位单元上与第一安装孔匹配的定位销。

进一步地，所述拆装辅助单元包括设于工作平台与卷扬机之间的卷扬机安装部；

所述卷扬机设有绑绳。

进一步地，所述拆装辅助单元包括设于所述工作平台底部的支撑脚柱；

所述支撑脚柱顶部通过罗纹连接端与所述工作平台连接，底部设有第二万向轮。

进一步地，所述支撑单元包括支撑柱；

竖向弹性可伸出连接于所述支撑柱底部的第一万向轮。

进一步地，所述支撑单元包括设于所述支撑柱与隔振连梁之间的多个震动传导杆；多个所述震动传导杆通过活页杆活动连接；

所述震动传导杆端部设有扩展孔，以及与该扩展孔匹配的连接销轴。

进一步地，所述支撑单元包括设于所述支撑柱上的控制旋钮；

所述控制旋钮与设于支撑柱顶部的千斤顶连接。

按照本发明的第二方面，提供房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换方法，应用房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统实现，包括：

S100：作业人员进入隔震层对橡胶隔震支座进行检查，将需要更换的橡胶隔震支座的规格、尺寸、型号、数量精确统计，并按统计数据加工成新的橡胶隔震支座，运抵现场；

S200：将支撑单元和拆装辅助单元各组成部件通过人工或者外部机械从检修孔搬运至隔震层内，并在隔震层内部完成装置的组装；

S300：对要更换的橡胶隔震支座进行受荷计算，选取足够数量的支撑单元，确保支撑单元能够承受的荷载在需要更换的橡胶隔震支座实际受荷的.倍以上，在隔振连梁上确定合适的支撑位置，对应在隔震层地面做好标记，推动支撑单元使其移动到标记位置，并保持支撑单元位置不变；

S400：用电动扳手或者活动扳手卸下橡胶隔震支座上下法兰盘的固定螺栓，推动拆装辅助单元，在第二万向轮的作用下移动到隔震下支墩的一侧；

S500：将卷扬机上的绑绳水平穿绕过橡胶隔震支座，形成封闭环状，开动卷扬机，收回绑绳，带动橡胶隔震支座朝卷扬机方向缓慢挪动，当橡胶隔震支座的下方法兰板完全坐落支座支撑部时，拉动拆装辅助单元在第二万向轮的作用下移动到检修孔处，通过外部机械将更换下的橡胶隔震支座挪出隔震层；

S600：并将新的橡胶隔震支座通过外部机械安放在拆装辅助单元的支座支撑部上，再次推动拆装辅助单元，在第二万向轮的作用下移动到隔振下支墩的一侧，并在隔振下支墩的对面一侧同样固定一个拆装辅助单元，将对面的拆装辅助单元的绑绳水平穿绕过橡胶隔震支座，开动对面的拆装辅助单元的卷扬机，带动橡胶隔震支座朝隔振下支墩方向缓慢挪动，直至橡胶隔震支座下方法兰盘稳定坐落在隔振下支墩上，并且橡胶隔震支座上方法兰盘、下方法兰盘的螺栓孔分别与隔振上支墩和隔振下支墩的螺栓孔对齐，通过螺钉进行定位确保安装完成后，松开拆装辅助单元和支撑单元，重复上述步骤进行下一个橡胶隔震支座的更换。

进一步地，步骤S300包括：通过调整控制旋钮，控制千斤顶进行伸出，由于支撑柱下方的第一万向轮通过弹簧弹性连接使得第一万向轮向支撑柱的内部做收回动作，进而使得支撑柱相对于震动传导杆向下运动，直至支撑柱的下端与地面完全接触，从而实现了支撑柱稳定支撑传递上部载荷。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明的设备，通过在欲拆除橡胶隔震支座对应两侧的隔振连梁下方设定支撑装置，防止了在拆装橡胶隔震支座过程中发生结构变形，此外设置水平方向拖拽的方式，有效解决了由于在实际工程中隔震上支墩与橡胶隔震支座上法兰板基本贴合，从而没有对应千斤顶的顶升面从而无法在多数场合下使用千斤顶进行拆装的技术问题。

2.本发明的设备，在拆装辅助单元上方设有卷扬机，无需通过人工直接拉出，即可实现将橡胶隔震支座拉出，有效解决了由于橡胶隔震支座重量较大导致难以人工拆卸的技术问题，很大程度减轻工人的劳动力，从而节省了工人体力，提高了更换的工作效率。

3.本发明的设备，支撑单元与拆装辅助单元体积较小，且为可拆装结构，使用时可将组装部件逐次从隔震层的检修孔搬运至隔震层内，从而在隔震层内部完成设备的安装，解决了由于检修孔体积小无法将大型设备运输至隔振层内部的技术问题。

4.本发明的设备，通过对要更换的橡胶隔震支座进行受荷计算，选取足够数量的支撑单元，并通过扩展孔和连接销轴将多个支撑单元进行组装连接，实现可根据不同受力环境进行配套数量的安装，有效避免了因空间狭小难以放入支撑设备的技术问题。

5.本发明的设备，通过调整控制旋钮，控制千斤顶进行伸出，由于支撑柱下方的第一万向轮通过弹簧弹性连接，从而使得第一万向轮向支撑柱的内部做收回动作，进而使得支撑柱相对于震动传导杆向下运动，直至支撑柱的下端与地面完全接触，从而实现了支撑柱稳定支撑传递上部载荷，并保证下方不再是通过滑轮连接，避免了滚动连接所带来的位姿移动问题。

附图说明

图1为本发明实施例一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统及使用方法的支撑单元施工安装结构示意图；

图2为本发明实施例一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统及使用方法的拆卸施工结构示意图；

图3为本发明实施例一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统及使用方法的卸出结构示意图；

图4为本发明实施例一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统及使用方法的安装结构示意图；

图5为本发明实施例一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统及使用方法的拆装辅助单元立体结构示意图；

图6为本发明实施例一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统及使用方法的支撑单元立体结构示意图；

图7为本发明实施例一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统及使用方法中支撑单元的工作状态图；

图8为本发明实施例一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统及使用方法的工作流程图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-隔振单元、101-隔振连梁、102-隔振下支墩、103-隔振上支墩、2-支撑单元、201-支撑柱、202-第一万向轮、203-控制旋钮、204-震动传导杆、205-活页杆、206-转动扩展孔、207-连接销轴、208-千斤顶、3-拆装辅助单元、301-支撑脚柱、302-第二万向轮、303-螺纹连接端、310-工作平台、311-卷扬机安装部、312-支座支撑部、313-转动滚筒、314-卷扬机、315-绑绳、316-第一卡接端、320-夹装定位单元、321-过度杆、322-第二卡接端、323-夹装头、324-第一安装孔、325-定位销、326-第二安装孔、4-橡胶隔震支座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1～5所示，在本发明实施例提供一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统包括：

隔振单元1，其包括两端均与隔振上支墩103连接且起震动传导分散作用的隔振连梁101、与地面固定连接的隔振下支墩102、通过法兰盘与隔振连梁101和隔振下支墩102采用螺钉连接至两者中间起到对震动缓冲后并间接传导至地面的橡胶隔震支座4；

用于支撑隔振连梁101达到维持原位作用的支撑单元2；

用于对橡胶隔震支座4进行辅助拆卸和安装的拆装辅助单元3，其成对且相对安装于需更换橡胶隔震支座4下方的隔振下支墩102的两侧，所述拆装辅助单元3包括设有用于固定安装卷扬机314的卷扬机安装部311与用于起到支撑并临时性放置橡胶隔震支座4的支座支撑部312的工作平台310、通过螺纹连接端303固定连接于工作平台310下方并在下端设有便于平台移动的第二万向轮302的支撑脚柱301、所述卷扬机314中伸出的绑绳315。

在本发明实施例中，通过在欲拆除橡胶隔震支座对应两侧的隔振连梁下方设定支撑装置，防止了在拆装橡胶隔震支座过程中发生结构变形，此外设置水平方向拖拽的方式，有效解决了由于在实际工程中隔震上支墩与橡胶隔震支座上法兰板基本贴合，从而没有对应千斤顶的顶升面从而无法在多数场合下使用千斤顶进行拆装的技术问题；并在拆装辅助单元上方设有卷扬机，无需通过人工直接拉出，即可实现将橡胶隔震支座拉出，有效解决了由于橡胶隔震支座重量较大导致难以人工拆卸的技术问题，很大程度减轻工人的劳动力，从而节省了工人体力，提高了更换的工作效率，除此之外，支撑单元与拆装辅助单元体积较小，且为可拆装结构，使用时可将组装部件逐次从隔震层的检修孔搬运至隔震层内，从而在隔震层内部完成设备的安装，解决了由于检修孔体积小无法将大型设备运输至隔振层内部的技术问题。

如图6、图7所示，在本发明实施例中，所述的支撑单元2包括：

竖向弹性可伸出连接于支撑柱201下方的第一万向轮202；

通过控制旋钮203使得伸出长度可调的千斤顶208，其下端与支撑柱201上方固定连接，其上端与震动传导杆204通过可拆卸方式连接；

固定设置于震动传导杆204一端且用于扩展连接多个震动传导杆204的转动扩展孔206和连接销轴207。

在本发明实施例中，通过对要更换的橡胶隔震支座进行受荷计算，选取足够数量的支撑单元，并通过扩展孔206和连接销轴207将多个支撑单元进行组装连接，实现可根据不同受力环境进行配套数量的安装，有效避免了因空间狭小难以放入支撑设备的技术问题，同时可实现360度转动，增大了装置的适用范围。

在使用时，通过调整控制旋钮203，控制千斤顶208进行伸出，由于支撑柱201下方的第一万向轮202通过弹簧弹性连接，从而使得第一万向轮202向支撑柱201的内部做收回动作，进而使得支撑柱201相对于震动传导杆204向下运动，直至支撑柱201的下端与地面完全接触，从而实现了支撑柱201稳定支撑传递上部载荷，并保证下方不再是通过滑轮连接，避免了滚动连接所带来的位姿移动问题。

如图5所示，在本发明实施例中，所述的拆装辅助单元3包括：

多个均匀布设且转动连接于支座支撑部312用于起到橡胶隔震支座4与支座支撑部312之间变滑动为滚动的转动滚筒313；

通过设于支座支撑部312前端的第一卡接端316与设于过度杆321一侧的第二卡接端322进行卡接的夹装定位单元320，其包括过度杆321和通过定位销325连接于过度杆321上方的夹装头323，所述定位销325通过同时穿过夹装头323后端所设置的第一安装孔324与过度杆321中设置的第二安装孔326进行定位。

在本发明实施例中，通过设置滚动连接方式，使得橡胶隔震支座在工作平台310上的运动效率提高，有效的减小了拆装辅助单元的执行功率，与此同时，通过设置夹装定位机构，对隔振下支墩进行定位，避免了拆装辅助单元的自由移动。

使用时，当拆装辅助单元移动到隔振下支墩一侧后，首先将过度杆卡接于工作平台前端，根据隔振下支墩的尺寸大小用定位销将夹装头定位于过度杆，从而起到夹紧定位作用。

如图8所示，在本发明实施例中，所述的一种房建工程隔震层橡胶隔震支座的高精度更换系统的使用方法包括如下步骤：

步骤1：作业人员进入隔震层对橡胶隔震支座进行检查，将需要更换的橡胶隔震支座的规格、尺寸、型号、数量精确统计，并按统计数据加工成新的橡胶隔震支座，运抵现场；

步骤2：将支撑单元和拆装辅助单元各组成部件通过人工或者外部机械从检修孔搬运至隔震层内，并在隔震层内部完成装置的组装；

步骤3：对要更换的橡胶隔震支座进行受荷计算，选取足够数量的支撑单元，确保支撑单元能够承受的荷载在需要更换的橡胶隔震支座实际受荷的1.5倍以上。在隔振连梁上确定合适的支撑位置，对应在隔震层地面做好标记，推动支撑单元使其移动到标记位置，并保持支撑单元位置不变。

步骤4：用电动扳手或者活动扳手卸下橡胶隔震支座上下法兰盘的固定螺栓，推动拆装辅助单元，在第二万向轮302的作用下移动到隔震下支墩的一侧；

步骤5：将卷扬机上的绑绳水平穿绕过橡胶隔震支座，形成封闭环状，开动卷扬机，收回绑绳，带动橡胶隔震支座朝卷扬机方向缓慢挪动。当橡胶隔震支座的下方法兰板完全坐落支座支撑部时，拉动拆装辅助单元，在第二万向轮的作用下移动到检修孔处，通过外部机械将更换下的橡胶隔震支座挪出隔震层；

步骤6：并将新的橡胶隔震支座通过外部机械安放在拆装辅助单元的支座支撑部上，再次推动拆装辅助单元，在第二万向轮的作用下移动到隔震下支墩的一侧，并在隔震下支墩的对面一侧同样固定一个拆装辅助单元，将对面的拆装辅助单元的绑绳水平穿绕过橡胶隔震支座，开动对面的拆装辅助单元的卷扬机，带动橡胶隔震支座朝隔震下支墩方向缓慢挪动，直至橡胶隔震支座下方法兰盘稳定坐落在隔震下支墩上，并且橡胶隔震支座上方法兰盘、下方法兰盘的螺栓孔分别与隔震上支墩和隔震下支墩的螺栓孔对齐，最后通过螺钉进行定位，确保安装完成后，松开拆装辅助单元和支撑单元，重复上述步骤进行下一个橡胶隔震支座的更换。

所述步骤3包括：通过调整控制旋钮203，控制千斤顶208进行伸出，由于支撑柱201下方的第一万向轮202通过弹簧弹性连接，从而使得第一万向轮202向支撑柱201的内部做收回动作，进而使得支撑柱201相对于震动传导杆204向下运动，直至支撑柱201的下端与地面完全接触，从而实现了支撑柱201稳定支撑传递上部载荷，并保证下方不再是通过滑轮连接，避免了滚动连接所带来的位姿移动问题。

所述步骤5包括：当拆装辅助单元移动到隔振下支墩一侧后，首先将过度杆卡接于工作平台前端，根据隔振下支墩的尺寸大小用定位销将夹装头定位于过度杆，从而起到夹紧定位作用。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。