建筑物全自动平移装置的制作方法

本实用新型涉及建筑移位工程领域，尤其涉及一种建筑物全自动平移装置。

背景技术：

由于市政道路扩建、场地用途改变等各种原因，常需要拆除或将建筑物移位。尤其涉及到文物古迹的时候，为了保护既有建筑的原貌，要将建筑物原封不动平移至其他位置。都需要运用建筑物移位技术。

建筑物移位与大型设备的水平搬运相似，不同的是建筑的抗变形能力较差，所以，平移建筑物时，要先根据实际情况将建筑物加固，再在建筑物下方施工托换梁系和行走机构，然后沿迁移路线施工下滑道，最后向托换梁系施加外部顶推力或牵引力使建筑物随行走机构沿下滑道平移至新基础处。

中国专利CN106760619A公开了一种建筑物平移装置及其施工方法，此发明的建筑物平移装置包括移位轨道、移位轨道上方的行走机构、与行走机构相连并为建筑物移动提供动力的动力机构。移位轨道为分体装配式，包括多个轨道单元，至少组装两批轨道单元，转换一批和转换二批，交替前移。动力机构包括千斤顶和反力构件，反力构件下方可以与轨道单元连接，千斤顶设置在反力构件与托换梁之间，通过千斤顶与反力构件推动建筑物移位。此实用新型的技术方案中，反力构件为固定式。当千斤顶推出达到最大行程后，要拆卸并重新安装千斤顶和反力构件，才能继续下一个推行动作。为了减少人工挪动的负担，还需配置小车来托运千斤顶。以上反力构件和千斤顶的安装和工作方式也是目前较为常见的方案。这种方式的缺点是建筑物平移过程无法连续进行，需要人工搬运，效率较低。

中国专利CN108868191A公开了一种用于结构整体平移的跟随可动反力装置，所述的跟随可动反力装置设置于托换梁和下轨道梁之间，由钢垫梁和固定在钢垫梁前后两端的第一钢牛腿和第二钢牛腿，以及置于钢垫梁上下表面的上滑板和下滑板组成。第二钢牛腿和下轨道梁之间销接连接，第一千斤顶固定在临近第二钢牛腿一侧，第二千斤顶固定在临近第一钢牛腿一侧。工作过程为：第一千斤顶顶在作为反力支座的第二钢牛腿上，推动建筑物向前移动，到达一个行程后，其油缸缩回；通过起吊设备吊起第二钢牛腿上的销键，使其与下轨道梁分离，启动第二千斤顶，第二千斤顶顶在第一钢牛腿上，推动第一钢牛腿、第二钢牛腿和钢垫梁一起向前移动至适当位置；再将第二钢牛腿与下轨道梁重新销接。以上过程反复进行，将建筑物移至指定位置。从以上技术方案可见，此实用新型的反力装置能够在另一辅助千斤顶（第二千斤顶）的推动下，移至新的位置。虽然此反力装置的移动较前述的人工搬运省力，但仍存在一些不足。其一，此反力装置包括千斤顶和起吊设备，还有其他多个零部件，结构很复杂。其二，此反力装置移动时，要先用起吊设备吊起第二钢牛腿上的销键，反力装置移动到位后，重新与下轨道梁销接，所以反力装置的移动过程比较繁琐，效率低。其三，此反力装置的移动过程分解动作较多，而且反力装置的移动和主千斤顶的推动动作分开进行，又要相互精确配合，要保证每个动作循环的准确性，才能使整个建筑物移动过程顺利进行，对实现建筑物全自动控制方面要求较高，为建筑物顺利平移埋下隐患。其四，此反力装置与下轨道梁通过销轴连接，当建筑物移动时，销轴可能在推移中无法承受很大的推动力产生的反力而断裂失效。

技术实现要素：

针对上述现有技术的缺点或不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，方便操作，效率高，安全性高的全自动建筑物平移装置。

为解决上述技术问题，本实用新型具有如下构成：

建筑物全自动平移装置，包括承载建筑物的托换梁系、支撑并固定于托换梁系下方的行走机构、在地基上沿移动路线设置的下轨梁、和推动建筑物移动的动力系统，动力系统与托换梁系连接并推动托换梁系及上方的建筑物，使其通过行走机构在下轨梁上平移，动力系统包括一组或多组推力装置、液压总站、和控制推力装置动作的液压控制系统，液压总站通过液压管路与推力装置、液压控制系统连接，推力装置由夹紧油缸和推移油缸连接而成，推移油缸轴线水平布置，推移油缸一端与托换梁系连接推移建筑物，另一端与夹紧油缸连接，夹紧油缸竖直布置，夹紧油缸能够夹紧和松开下轨梁。

动力系统还包括安装在各推移油缸上的位移传感器和压力传感器。

动力系统中的液压控制系统为PLC液压同步控制系统，PLC液压同步控制系统根据压力传感器、位移传感器自动采集各推力装置的推力数据和位移数据，通过位移闭环和压力闭环控制各推力装置的同步推移。

行走机构为浮动滑脚，浮动滑脚包括一个或多个双作用液压千斤顶和固定在其下方的滑板、液压泵站和滑脚控制系统，双作用液压千斤顶支撑于托换梁下方，与滑板一起沿下轨梁上表面滑动，每个双作用液压千斤顶上安装压力传感器，滑脚控制系统根据测得的各支撑点的实际压力与预先设定的浮动压力值的关系，调节各双作用液压千斤顶的高度，使各支撑点的实际压力相等。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的装置在工作过程中，推力装置中的夹紧油缸将推移油缸固定在下轨梁上，起到反力装置的作用，不需要使用垫块、顶铁等反力装置。同时夹紧油缸与推移油缸连接为一个整体，夹紧油缸可在一个行程的推移完成后，自动跟随推移油缸向前移动。推移油缸的收缸动作同时还移动了反力装置，做到了一举两得。简单高效地解决了两个推移行程之间的衔接动作。所以本推力装置结构简单、便于操作，使建筑物平移过程完全实现全自动化，尤其适用于建筑物远距离平移。同时，降低施工成本，并提高了工作效率。

本实用新型的动力系统所采用的PLC液压同步控制系统，是一种力和位移综合控制方法，这种力和位移综合控制方法，建立在力和位移双闭环的控制基础上，保证各推力装置的同步性，使平移过程中建筑物受到的附加应力下降至最低，确保结构安全性。本实用新型的行走机构为浮动滑脚，浮动滑脚各支撑点的高度可自动调节，以自动补偿轨道变形引起的各支撑点的压力变化，能确保各支撑点压力均衡，防止建筑物结构变形。使建筑物同步顶升。以上两点在建筑物顶升和平移两个方向上，都确保建筑物不变形，并能顺利完成平移。

所以，本实用新型的建筑物全自动平移装置，结构简单，便于操作，实现了建筑物全自动平移，并实现了建筑物顶升的平衡性和平移的同步性，确保建筑物不变性，并能顺利完成平移。

附图说明

图1：本实用新型的建筑物全自动平移装置的结构示意图；

图2：本实用新型的建筑物全自动平移装置的推力装置推出时的状态图；

图3：本实用新型的建筑物全自动平移装置的推力装置推移油缸收缸时的状态图；

图4：本实用新型的建筑物全自动平移装置的行走机构的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

建筑物平移时的外加动力采用推力或牵拉力，需根据被移位的建筑物周边环境的实际情况确定。采用牵引式平移时，只需设置一个反力装置即可，牵拉油缸及反力装置无需反复移动，但是，牵拉油缸及反力装置需占用一定的场地，建筑物新址与前方邻近建筑物之间应满足一定的距离。若条件不允许时则采用顶推式平移。

顶推式平移即根据建筑物移位所需要的动力大小在建筑物后方设置若干个推移油缸111，并为推移油缸111设计反力装置。因油缸行程有限，如果建筑物需要移动的距离较长，需经过多个推移行程才能完成迁移。其中，推移油缸111和反力装置在每个推移行程结束后要移动位置，多个行程就需要多次移位，才能实现最终目标。如果推移油缸111和反力装置能自动移位，各个推移行程之间就能自动衔接，则建筑物平移过程就可以实现全自动化。本实用新型就提供了一种全自动平移装置。

如图1所示，本实用新型的建筑物全自动平移装置包括承载建筑物的托换梁系2、支撑并固定于托换梁系2下方的行走机构3、在地基上沿移动路线设置的下轨梁4、和推动建筑物移动的动力系统1，动力系统1与托换梁系2连接并推动托换梁系2及上方的建筑物，使其通过行走机构3在下轨梁4上平移，实现建筑物的整体迁移。

其中，动力系统1包括一组或多组推力装置11、液压总站12、和控制推力装置11动作的液压控制系统13。液压总站12通过液压管路与推力装置11、液压控制系统13连接。推力装置11由夹紧油缸112和推移油缸111组成，两者连接为一体。推移油缸111轴线平行于下轨梁4布置，活塞端部与托换梁系2连接，推移油缸111另一端与夹紧油缸112连接。夹紧油缸112轴线垂直于下轨梁4布置。夹紧油缸112下方有∏形开口，∏形开口骑在下轨梁4上，∏形两侧为夹紧机构，∏形开口两侧面为夹紧面，当夹紧机构伸出时，其夹紧面夹住下轨梁4的两个侧面，夹紧油缸112处于夹紧状态，反之，夹紧油缸112处于松开状态。推力装置11推移工作过程为：第一步、推移油缸111开始推动建筑物平移，此时夹紧油缸112夹紧下轨梁4承受推动力的反作用力；第二步、见图2，推移油缸111活塞推出至最前端；第三步、夹紧油缸112松开下轨梁4；第四步、见图3，推移油缸111向前收缸，将推移油缸111和夹紧油缸112一起收至最前端；第五步、夹紧油缸112再次夹紧下轨梁4，此时完成一个行程。接着推移油缸111再次推出，开始下一个行程。如此循环进行多个行程，最终完成建筑物的远距离平移工作。动力系统1的液压控制系统13通过液压回路，控制各夹紧油缸112的夹紧和松开动作和推移油缸111的推移和收缸动作和行程，以及各动作的顺序。

以上使用夹紧油缸112将推移油缸111固定在下轨梁4上，夹紧油缸112起到反力装置的作用，不需要使用垫块、顶铁等反力装置。同时夹紧油缸112与推移油缸111连接为一个整体，夹紧油缸112可在一个行程的推移完成后，自动的跟随推移油缸111向前移动。推移油缸111的收缸动作同时还移动了反力装置，做到了一举两得。简单高效地解决了行程之间的衔接动作，这一技术方案便于使建筑物平移过程实现全自动化，尤其适用于建筑物远距离平移。同时，降低施工成本，提高工作效率。

一般情况下，建筑物需要多组推力装置11共同推动。多组推力装置11在平移施工中往往由于荷载的差异，会产生不同步的现象，会对建筑物造成附加应力，从而引起建筑物结构的变形、开裂，具有极大的安全隐患。因此本实用新型的动力系统1中每组推力装置11设置了位移传感器和压力传感器，各压力传感器安装于各推移油缸111上，检测各推移油缸111的受力；各位移传感器也设置于各推移油缸111上，检测各推移油缸111的油缸行程。本实施例的液压控制系统13使用PLC液压同步控制系统。PLC液压同步控制系统通过位移闭环和压力闭环控制各推力装置11的同步推移。当推移模式在自动状态下，按操纵台推移按钮，压力传感器、位移传感器自动采集各推力装置11的推力数据和位移数据，将数据传输到PCL液压同步控制系统，PCL液压同步控制系统根据上述数据，控制各推移油缸111的推力与实际受力匹配，及各推移油缸111的启动和停止，及调整各位置的推动速度保持一致，使推移的同步误差自动控制在1毫米范围内。当推移模式在手动状态下，用户可按操纵台上的按钮来随意控制夹紧油缸112和推移油缸111动作，也可纠正由于负载不均导致同步误差过大，实现同步推移。保证建筑物平移中各支撑点的高同步性，能使平移过程中建筑物受到的附加应力下降至最低，继而控制建筑物的位移和姿态，可以很好的保证牵引过程的安全性。

如图4所示，本实用新型的行走机构3为浮动滑脚，包括一个或多个双作用液压千斤顶31和固定在其下方的滑板32、液压泵站33和滑脚控制系统34。双作用液压千斤顶31支撑于托换梁下方，与滑板32一起沿下轨梁4上表面滑动。每个双作用液压千斤顶31上安装压力传感器，滑脚控制系统34根据其测得的实际压力与预先设定的浮动压力值的关系，控制液压泵站33为双作用液压千斤顶31供油或泄油，使双作用液压千斤顶31顶出或收回，以改变各双作用液压千斤顶31的高度，来调节浮动滑脚各支撑点所承受的实际压力，使其相等，从而使建筑物不会变形。

本实用新型的行走机构3的高度可自动调节，以自动补偿轨道变形引起的各支撑点的压力变化，能确保各支撑点压力均衡，防止建筑物结构变形。使建筑物同步顶升。

本实用新型的全自动平移装置的动力系统1中的推力装置11中，推移油缸111的收缸动作，同时带动作为反力装置的夹紧油缸112一起移动到新的位置，一举两得。而且推力装置11结构简单，操作简便，易于自动控制。因此，本实用新型实现了建筑物的全自动平移。尤其适用于建筑物远距离平移。

动力系统1中的PLC液压同步控制系统根据力和位移的闭环控制，能保证各推力装置11推移的同步性。同时，使用浮动滑脚作为行走机构3，浮动滑脚能够自动调整高度，保证建筑物同步顶升。以上两点在建筑物顶升和平移两个方向上，都确保建筑物不变性，并能顺利完成平移。

一种建筑物平移施工方法，包括如下步骤：

建筑物加固：在平移前根据房屋质量检测结论对房屋进行必要的加固，以确保平移过程中的结构安全；

地基处理：根据水文地质情况，对迁移路线上及新址处的地基进行承载力验算，如承载力不足，则应采取相应的措施进行加固处理；

下滑道施工：取一平面作为迁移物体的移动面，在该平面下方沿迁移路线施工下轨道梁；

整体托换：在既有建筑物范围内移动面以上施工行走机构3和托换梁系2；

安装动力系统1：安装动力系统1中的一组或多组推力装置11、液压总站12、液压控制系统13，推力装置11由夹紧油缸112和推移油缸111连接而成，推移油缸111推动建筑物平移，夹紧油缸112为可移动的反力装置；

建筑物平移：动力系统1的液压控制系统13控制推力装置11自动完成一个或多个行程，将建筑物平移至新基础处；

拆除动力系统1及下轨梁4；

建筑物与新基础可靠连接。

在步骤六中，建筑物平移过程由一个行程或多个行程连续循环组成，动力系统1的液压控制系统13通过液压回路控制各夹紧油缸112和推移油缸111的动作，每个行程的工作过程为：

夹紧油缸112夹紧下轨梁4，推移油缸111开始推动建筑物平移，此时夹紧油缸112夹紧下轨梁4承受推动力的反作用力；

推移油缸111活塞推出至最前端；

夹紧油缸112松开下轨梁4；

推移油缸111向前收缸，推移油缸111带动夹紧油缸112一起收至最前端；

夹紧油缸112再次夹紧下轨梁4。

步骤六中，动力系统1中每组推力装置11中设置了位移传感器和压力传感器，各压力传感器安装于各推移油缸111上，检测各推移油缸111的受力，各位移传感器也设置于各推移油缸111上，检测各推移油缸111的油缸行程，液压控制系统13通过位移闭环和压力闭环控制各推力装置11的同步推移。

在步骤四中，行走机构3为浮动滑脚，浮动滑脚包括一个或多个双作用液压千斤顶31和固定在其下方的滑板32、液压泵站33和滑脚控制系统34，双作用液压千斤顶31支撑于托换梁下方，与滑板32一起沿下轨梁4上表面滑动，每个双作用液压千斤顶31上安装压力传感器，滑脚控制系统34根据其测得的实际压力与预先设定的浮动压力值的关系，调节各个双作用液压千斤顶31的高度，保证浮动滑脚各支撑点压力均衡。

上述建筑物平移施工方法，相比目前常用的平移方法，省去了预制钢筋混凝土反力构件的步骤，而是使用夹紧油缸112作为移动的反力构件，而夹紧油缸112的移动是随推移油缸111的收缸同时进行的，省去了物料和人力成本。并且，平移的各行程因此能自动衔接，实现了平移过程的全自动化，非常适用于建筑物远距离迁移。

步骤四使用浮动滑脚作为行走机构3，浮动滑脚能够自动调整高度，保证建筑物同步顶升；步骤六中液压控制系统13根据力和位移的闭环控制，保证各推力装置11推移的同步性，所以本建筑物平移施工方法，能确保建筑物不变性，并能顺利完成平移。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合，修改或者等同置换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。