《建筑移位技术》PPT课件.ppt
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1、建筑移位概说建筑移位概说同济大学建筑物移位技术研究中心上海天演建筑物移位工程有限公司目目 录录第一节 移位工程概述第二节 移位工程设计第三节第三节 移位工程施工移位工程施工第四节第四节 案例选讲案例选讲第一节第一节 移位工程概述移位工程概述一、定义 移位工程是通过一定的工程技术手段,在保持建筑物整体性的条件下,改变建(构)筑物的空间位置,包括平移、爬升、升降、旋转、转向等单项移位或组合移位。广义的移位工程还包括树木,超大型设备或构件等移位,但它所采取的手段必须是工程技术手段,而非其它手段。:挪动;改变,变动。移,禾相倚,移也。说文解字 :位置,所在的地方;职位,地位;特指皇位。位,列中庭之左右
2、谓之位,从人立。说文解字 移位:挪动位置,改变位置。移位:挪动位置,改变位置。建筑物移位:建筑物的位置挪动或改变。建筑物移位:建筑物的位置挪动或改变。建筑物移位工程:人们为了某种目的,将建建筑物移位工程:人们为了某种目的,将建筑物从原位置移动到新位置的工程,包括平移、筑物从原位置移动到新位置的工程,包括平移、升降、爬升和转动。升降、爬升和转动。与纠倾工程的区别:纠倾是将建筑物从新位与纠倾工程的区别:纠倾是将建筑物从新位置恢复到原位置。置恢复到原位置。托盘结构体系托盘结构体系 pallet structural system pallet structural system 移位施工中,在建筑物
3、底部设计水平截面的移位施工中,在建筑物底部设计水平截面的上部,通过梁与加强支撑等结构,形成托住上部上部,通过梁与加强支撑等结构,形成托住上部结构并与其一同移动的整体结构体系。结构并与其一同移动的整体结构体系。底盘结构体系底盘结构体系 chassis structural system chassis structural system 移位施工中,在建筑物底部某一水平截面的移位施工中,在建筑物底部某一水平截面的下部,采用梁、板并与基础连接,形成能承受建下部,采用梁、板并与基础连接,形成能承受建筑物移位时的移位荷载,并满足地基承载能力的筑物移位时的移位荷载,并满足地基承载能力的承载结构体系。承载
4、结构体系。建筑物平移演示动画顶推示意图顶推示意图顶推示意图顶推示意图牵拉示意图牵拉示意图牵拉示意图牵拉示意图结构加固示意图结构加固示意图结构加固示意图结构加固示意图油缸分布油缸分布油缸分布油缸分布支座布置示意图支座布置示意图隔震支座隔震支座隔震支座隔震支座 建筑物移位技术的起步始于二十世纪初的欧建筑物移位技术的起步始于二十世纪初的欧美国家,世界上第一例建筑物移位工程是位于新美国家,世界上第一例建筑物移位工程是位于新西兰新普利茅斯市的一所一层农宅,此后,欧美、西兰新普利茅斯市的一所一层农宅,此后,欧美、前苏联等国家相继发展了这项技术,据统计,目前苏联等国家相继发展了这项技术,据统计,目前国外完成
5、的移位工程总数约前国外完成的移位工程总数约3030余项。余项。我国建筑物移位技术始于上个世纪的八十年我国建筑物移位技术始于上个世纪的八十年代,落后于欧美、前苏联等国家近半个世纪,但代,落后于欧美、前苏联等国家近半个世纪,但是这项技术在我国发展的速度非常迅猛,势头良是这项技术在我国发展的速度非常迅猛,势头良好,其理论与技术处于世界领先地位,到目前为好,其理论与技术处于世界领先地位,到目前为止,我国已累计完成各类建筑物移位止,我国已累计完成各类建筑物移位100100余幢。余幢。二、分类二、分类(一)根据移位装置分类(一)根据移位装置分类(一)根据移位装置分类(一)根据移位装置分类:n n1 1、滚
6、动式:其移位装置是采用辊轴,依靠辊轴的转动来实现建筑物、滚动式:其移位装置是采用辊轴,依靠辊轴的转动来实现建筑物移位的。移位的。n n2 2、滑动式:所谓滑动式是指移位装置的滑移面是滑动摩擦,通常下、滑动式:所谓滑动式是指移位装置的滑移面是滑动摩擦,通常下轨道为钢轨或钢板,上轨道为钢板或槽钢,这是一种新兴的移位装置。轨道为钢轨或钢板,上轨道为钢板或槽钢,这是一种新兴的移位装置。n n3 3、轮动式:在托盘梁体系下布置一系列的转轮(通常为橡胶轮胎),底盘结、轮动式:在托盘梁体系下布置一系列的转轮(通常为橡胶轮胎),底盘结构体系为能满足移位要求的轨道梁系或道路。这也是近年兴起的一种新的移构体系为能
7、满足移位要求的轨道梁系或道路。这也是近年兴起的一种新的移位方式。位方式。n n4 4、组合式:在同一建筑物移位工程中采用两种或两种以上的移位方式,进行、组合式:在同一建筑物移位工程中采用两种或两种以上的移位方式,进行组合式移位。组合式移位。(二)根据基础处置方式分类:(二)根据基础处置方式分类:(二)根据基础处置方式分类:(二)根据基础处置方式分类:n n1 1、切断式:所谓切断式是指在基础的某一水平位置将基、切断式:所谓切断式是指在基础的某一水平位置将基础切断,上部移走础切断,上部移走,在新的就位位置施作新基础,然后再在新的就位位置施作新基础,然后再将上部结构与新基础连接起来。将上部结构与新
8、基础连接起来。n n2 2、连同式:所谓连同式是指将建筑物结构主体与基础一、连同式:所谓连同式是指将建筑物结构主体与基础一同移走。这种情况通常基础埋深线,对于深基础,如桩基同移走。这种情况通常基础埋深线,对于深基础,如桩基等则不适用。等则不适用。(三)根据结构处理方式分类:(三)根据结构处理方式分类:(三)根据结构处理方式分类:(三)根据结构处理方式分类:n n1 1、整体式移位:所谓整体式移位是指在移位过程中建筑、整体式移位:所谓整体式移位是指在移位过程中建筑物结构整体性保持不变的移位。物结构整体性保持不变的移位。n n2 2、分体式移位:根据建筑物的结构特点以及移位要求将、分体式移位:根据
9、建筑物的结构特点以及移位要求将建筑物的主体结构分成两部分或三部分分别移位,在新址建筑物的主体结构分成两部分或三部分分别移位,在新址基础上再连接起来或永久的分开的移位工程。基础上再连接起来或永久的分开的移位工程。(四)根据移位方式分类:(四)根据移位方式分类:(四)根据移位方式分类:(四)根据移位方式分类:n n1 1、水平式移位:所谓水平式移位(简称平移)是指整个、水平式移位:所谓水平式移位(简称平移)是指整个移位过程是在同一水平面内完成的,移位过程中建筑物的移位过程是在同一水平面内完成的,移位过程中建筑物的标高不发生任何变化。它主要包括直线移位、折线移位标高不发生任何变化。它主要包括直线移位
10、、折线移位(转向移位)、曲线移位和旋转移位。(转向移位)、曲线移位和旋转移位。n n2 2、升降或移位:是指在移位过程中建筑物的标高发生变、升降或移位:是指在移位过程中建筑物的标高发生变化的移位。它又包括两种类型,一种是原地升降移位,即化的移位。它又包括两种类型,一种是原地升降移位,即建筑物保持原地不动,在垂直方向上抬升或下降;一种是建筑物保持原地不动,在垂直方向上抬升或下降;一种是爬式升降移位,这种移位方式是指在建筑物的水平移位过爬式升降移位,这种移位方式是指在建筑物的水平移位过程中同时完成升降移位。它通常适用于水平移位过程中不程中同时完成升降移位。它通常适用于水平移位过程中不需要对建筑物进
11、行小幅度的升降移位。需要对建筑物进行小幅度的升降移位。n n3 3、组合式移位:两种或两种以上移位方式的组合。例如、组合式移位:两种或两种以上移位方式的组合。例如直线位移直线位移 旋转移位或旋转移位旋转移位或旋转移位 抬升移位等。抬升移位等。(五)根据施工方式分类:(五)根据施工方式分类:(五)根据施工方式分类:(五)根据施工方式分类:n n1 1、顶推式:沿着移位方向在建筑物的一侧采用千斤顶或、顶推式:沿着移位方向在建筑物的一侧采用千斤顶或其它动力设备顶推建筑物来实现建筑物移位方式。其它动力设备顶推建筑物来实现建筑物移位方式。n n2 2、牵拉式:沿着移位位方向,采用千斤顶及钢铰线等对、牵拉
12、式:沿着移位位方向,采用千斤顶及钢铰线等对移位建筑物进行牵拉。移位建筑物进行牵拉。n n3 3、组合式:即在同一建筑物移位工程中,即有顶推又有、组合式:即在同一建筑物移位工程中,即有顶推又有牵拉。牵拉。(六)按托盘结构形式分类:(六)按托盘结构形式分类:(六)按托盘结构形式分类:(六)按托盘结构形式分类:n n1 1、十字交叉梁结构体系、十字交叉梁结构体系n n2 2、拱形结构体系、拱形结构体系n n3 3、梁板结合结构体系、梁板结合结构体系(七)按施力设备的控制方式分类:(七)按施力设备的控制方式分类:(七)按施力设备的控制方式分类:(七)按施力设备的控制方式分类:n n1 1、手动控制千斤
13、顶施力方式、手动控制千斤顶施力方式n n2 2、数字控制千斤顶施力方式、数字控制千斤顶施力方式(八)按偏移控制方式分类:(八)按偏移控制方式分类:(八)按偏移控制方式分类:(八)按偏移控制方式分类:n n1 1、有侧限控制方式、有侧限控制方式n n2 2、无侧限控制方式、无侧限控制方式三、国外移位工程技术的发展与现状三、国外移位工程技术的发展与现状1 1世界上第一座建筑物整体迁移工程是位于新西兰新普利茅斯市的一所一层农宅,使用世界上第一座建筑物整体迁移工程是位于新西兰新普利茅斯市的一所一层农宅,使用蒸汽机车作为牵引装置。现代整体平移技术应始于蒸汽机车作为牵引装置。现代整体平移技术应始于2020
14、世纪初。世纪初。图1-1 新西兰农宅平移中2 2 2 2、美国依阿华大学科学馆整体平移、美国依阿华大学科学馆整体平移、美国依阿华大学科学馆整体平移、美国依阿华大学科学馆整体平移 1901 1901年美国依阿华大学由于校园扩年美国依阿华大学由于校园扩建,将重约建,将重约60000KN60000KN三层高的科学馆进三层高的科学馆进行了整体平移,而且在移动的过程中,为行了整体平移,而且在移动的过程中,为了绕过另一栋楼,采用了转向技术,将其了绕过另一栋楼,采用了转向技术,将其旋转了旋转了4545度。该建筑物平面为度。该建筑物平面为8686英尺英尺115115英尺,建筑面积约英尺,建筑面积约300030
15、00,此项移,此项移位工程采用的是圆木滚轴滚动装置,用了位工程采用的是圆木滚轴滚动装置,用了675675个直径个直径6 6英寸圆木滚轴,用英寸圆木滚轴,用800800个螺旋个螺旋千斤顶将建筑物顶起,采用木梁托换,用千斤顶将建筑物顶起,采用木梁托换,用3030个螺旋千斤顶提供水平牵引力,这一技个螺旋千斤顶提供水平牵引力,这一技术在当时的土木工程界引起了相当大的兴术在当时的土木工程界引起了相当大的兴趣和广泛的评论。这座楼至今仍在使用,趣和广泛的评论。这座楼至今仍在使用,历经了百年考验。历经了百年考验。图1-2 美国依阿华大学科学馆平移中 3 3美国明尼苏达州美国明尼苏达州MinneapolisMi
16、nneapolis市的市的ShubertShubert剧院平剧院平移工程移工程 1999 1999年年1 1月月2525日美国明尼苏达州日美国明尼苏达州MinneapolisMinneapolis市市ShubertShubert剧院进行了平移,平移采用的平板拖车剧院进行了平移,平移采用的平板拖车自身具有动力装置,在平移现场外观看不到牵引自身具有动力装置,在平移现场外观看不到牵引设备(图设备(图3-63-6),令人惊叹不已,参观者络绎不),令人惊叹不已,参观者络绎不绝,引起了新闻媒体注意,广泛进行报道,平移绝,引起了新闻媒体注意,广泛进行报道,平移工程取得圆满成功。为了增加其整体性,将剧院工程取
17、得圆满成功。为了增加其整体性,将剧院内斜地面开挖内斜地面开挖6.1m6.1m深,在墙下浇注了混凝土墙对深,在墙下浇注了混凝土墙对建筑物进行了加固,然后填砂至地面下建筑物进行了加固,然后填砂至地面下 1.52m 1.52m处,处,在此空间内设置主次钢梁托换系统(重在此空间内设置主次钢梁托换系统(重2270KN2270KN),托换时用),托换时用138138个千斤顶个千斤顶1919个液压泵站,个液压泵站,分分3 3个区顶起个区顶起2.44m2.44m,置入移动平板拖车,移至,置入移动平板拖车,移至指定位置后,将托换钢梁取出,建筑物落至新基指定位置后,将托换钢梁取出,建筑物落至新基础上。整个工程用了
18、础上。整个工程用了7070台移动平板拖车,其中台移动平板拖车,其中2020台为自带动力的。该剧院位于市中心,交通压力台为自带动力的。该剧院位于市中心,交通压力很大,因此平移前制定了详细的行走路线,在经很大,因此平移前制定了详细的行走路线,在经过第过第6 6大街前,先转大街前,先转90900 0,使建筑物主立面面向,使建筑物主立面面向HennepinHennepin路,途径的路,途径的 Gluek Gluek餐厅建造在一个非常餐厅建造在一个非常深的地下室上,结构上要求此剧院在移动的过程深的地下室上,结构上要求此剧院在移动的过程中必须与其保持一定的距离,这就必须要调整中必须与其保持一定的距离,这就
19、必须要调整 Shubert Shubert 剧院行走路线,使其行走轨迹成一曲线剧院行走路线,使其行走轨迹成一曲线形状以便绕过此餐厅(图形状以便绕过此餐厅(图3-73-7)。)。图1-3 平移现场 图1-4 行走轨迹 4 4(美美)别墅渡轮移位别墅渡轮移位 1998 1998年,美国的一所豪华别墅,年,美国的一所豪华别墅,建筑面积约建筑面积约11001100,从波卡罗顿长,从波卡罗顿长途跋涉途跋涉100100多英里到皮斯城,建筑多英里到皮斯城,建筑物进行顶升托换时用了物进行顶升托换时用了6464个个150KN150KN千斤顶,这座移位工程的特殊之处千斤顶,这座移位工程的特殊之处在于这座别墅行进中
20、必须要经过一在于这座别墅行进中必须要经过一条运河,在这一段路程上采用一艘条运河,在这一段路程上采用一艘特殊的船体作为运输工具,通过调特殊的船体作为运输工具,通过调节船中的水量(节船中的水量(192000192000加仑)来保加仑)来保证该建筑物从陆地到船上和从船上证该建筑物从陆地到船上和从船上到陆地的平稳性。该建筑物基础为到陆地的平稳性。该建筑物基础为混凝土桩基,桩基切断时钢筋留有混凝土桩基,桩基切断时钢筋留有足够的连接长度,以便移至新位置足够的连接长度,以便移至新位置时的连接。时的连接。图1-5 别墅渡轮移位中 5 5(美美)卡罗莱纳州海岸灯塔移位工程卡罗莱纳州海岸灯塔移位工程 1999 1
21、999年年6 6月位于美国卡罗莱纳州月位于美国卡罗莱纳州HatterasHatteras角海岸的一座灯塔为了免于不断角海岸的一座灯塔为了免于不断的海岸侵蚀,当局决定将其移至的海岸侵蚀,当局决定将其移至16001600英尺外的地方,由于地形的原因,移动英尺外的地方,由于地形的原因,移动的轨迹达的轨迹达29002900英尺。这座灯塔高英尺。这座灯塔高61m61m,重达,重达44000KN44000KN。和以往的移位工程相。和以往的移位工程相比,这项工程无论从设计上还是从施工上都达到了很高的水平。为了确定建比,这项工程无论从设计上还是从施工上都达到了很高的水平。为了确定建筑的自重,采用了世界上最先进
22、的液压顶升系统,由筑的自重,采用了世界上最先进的液压顶升系统,由100100个千斤顶将其顶高个千斤顶将其顶高5 5英尺,为了保证此高耸结构的稳定性和承载力系统的可靠性,采用扩大钢梁英尺,为了保证此高耸结构的稳定性和承载力系统的可靠性,采用扩大钢梁作为底盘,用钢梁铺成作为底盘,用钢梁铺成7 7条行走的下轨道,设置条行走的下轨道,设置1414根跨越根跨越7 7条下轨道的长滚轴,条下轨道的长滚轴,液压千斤顶提供水平牵引力,每分钟行走液压千斤顶提供水平牵引力,每分钟行走2 25 5英尺,同时采取了许多措施来英尺,同时采取了许多措施来避免所经路途可能遭受的暴风雪的侵袭和地基的破坏。避免所经路途可能遭受的
23、暴风雪的侵袭和地基的破坏。图1-7 灯塔底部托换结构 图1-6 灯塔状况 6 6丹麦哥本哈根飞机场平移工程丹麦哥本哈根飞机场平移工程 1999 1999年年9 9月月1616日至日至1919日,丹麦哥本哈日,丹麦哥本哈根飞机场由于扩建将候机厅从机场一端移根飞机场由于扩建将候机厅从机场一端移至另一端,经过至另一端,经过4 4个月的准备工作,在个月的准备工作,在4 4天之内移动天之内移动25002500米。该建筑物建于米。该建筑物建于19391939年,长年,长110110米,宽米,宽3434米,二层局部三层,米,二层局部三层,钢筋混凝土框架结构,移动时,将一层内钢筋混凝土框架结构,移动时,将一层
24、内外墙体全部拆除,在一层中间高度处用水外墙体全部拆除,在一层中间高度处用水平和斜向钢结构支撑进行加固,并通过这平和斜向钢结构支撑进行加固,并通过这些支撑将建筑物的荷载均匀地落在些支撑将建筑物的荷载均匀地落在6060台台自推动多轮平板拖车上,用金刚石链条锯自推动多轮平板拖车上,用金刚石链条锯将框架柱在地面处切断,为了保证移动的将框架柱在地面处切断,为了保证移动的速度,采用了多种规格的自推动多轮平板速度,采用了多种规格的自推动多轮平板拖车,在车上安装了自动化模块和电脑设拖车,在车上安装了自动化模块和电脑设备,借此来自动调节备,借此来自动调节x x或或y y方向的同步移动方向的同步移动以及补偿以及补
25、偿z z方向不同路面之间的沉降差,方向不同路面之间的沉降差,而且能够自动确定旋转中心。由于平移时而且能够自动确定旋转中心。由于平移时不能影响到飞机起降,整个工程在时间上不能影响到飞机起降,整个工程在时间上进行了详细的计划,基本上都是在晚上进进行了详细的计划,基本上都是在晚上进行的由于各拖车荷载分配与计算不一致,行的由于各拖车荷载分配与计算不一致,平移时建筑物内部出现了一些细小裂缝。平移时建筑物内部出现了一些细小裂缝。图1-8 哥本哈根飞机场平移现场 图1-9 多轮平板拖车 我国的建筑物移位技术始于上个世纪八十年代我国的建筑物移位技术始于上个世纪八十年代,但这但这项技术在我国发展的速度非常迅猛项
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