一种建筑物整体搬移用脚车及其使用方法 本发明涉及建筑物整体搬移用工具和方法，具体说，涉及一种建筑物整体搬移用脚车及其使用方法。
目前，建筑物整体搬移实际采用的基本方法如附图图1所示：建筑物承重支柱(6)被截断后，建筑物重力通过托换承台(5)压在工字钢焊成的底座(1)上，工字钢底座(1)与槽钢轨道(2)之间每隔20厘米放置一根钢滚辊(4)，通过水平放置于工字钢底座和槽钢轨道之间的液压千斤顶顶推工字钢底座(1)来移动建筑物。
在搬移建筑物过程中，由于工字钢底座(1)底面不可能非常平直，存在一些凹陷(3)，槽钢轨道(2)顶面也不可能非常平直，存在一些凹陷(7)，众多钢滚辊(4)也不可能保证直径都相等、都是圆柱形，因此必然出现有的钢滚辊不受力和钢滚辊受力不均情况。据从事建筑物整体搬移业务的广州市鲁班建筑防水补强专业公司负责人介绍，在实施建筑物整体搬移时，约有25％的钢滚辊(4)不受力，可随手将钢滚辊(4)抽出。即使其余受力的钢滚辊(4)，也是有的受力很大，将槽钢轨道(2)顶面和工字钢底座(1)底面压出凹坑，增加推移阻力，有的则受力很小。工字钢底座(1)各处受力不均会造成工字钢底座(1)各处变形不等，由于建筑物的梁由混凝土浇成，为脆性材料，耐压力不耐拉力，当工字钢底座(1)某处受力太大，发生向上凸的变形时，建筑物就可能产生裂纹；更严重的是，若建筑物一端重一端轻，或两端重中间轻，或搬移路程中途地下基础抗压强度不均匀，都会造成地基沉降不等，由于工字钢底座(1)和槽钢轨道(2)之间是钢滚辊(4)这种刚性支撑，相对于建筑物高度来说槽钢轨道(2)和工字钢底座(1)都是薄板结构，槽钢轨道(2)和工字钢底座(1)都可能发生整体向上凸的变形或扭曲变形，建筑物顶部将产生很大的拉应力或剪应力，在建筑物顶部就不可避免要产生较大的裂缝，如附图图2所示。由于制成工字钢底座(1)的钢材抗拉强度高，所有建筑物承重支柱(6)都通过托换承台(5)固定压在整体的工字钢底座(1)上，即使建筑物中间重两端轻，造成工字钢底座(1)整体向下凹的变形量将是很小的，且在这种情况下建筑物顶部的梁处于受压状态，混凝土梁抗压强度高，一般不会对梁造成破坏。为尽量减少建筑物裂缝、裂纹产生，现在不得不在施工时提高槽钢轨道(2)顶面和工字钢底座(1)底面的平直度、平行度、水平度要求，挖较深的基坑填碎石使地下基础抗压强度尽量均匀，增加施工时间和成本，对技术工人的素质、技能要求也较高。即便如此，由于技术工人的素质、技能毕竟有限，搬移路程中途地下基础不均匀程度也难以搞清和控制，建筑物一端重一端轻或两端重中间轻更是不可避免地，在实际建筑物搬移过程中，尽管施工管理人员和众多技术工人小心翼翼，微小裂纹还是常常发生，裂缝也偶有所见，对建筑物造成损伤，影响建筑物的安全。防止建筑物整体搬移时产生裂纹、裂缝，对搬移古建筑来说更为重要、迫切，因为古文物是绝对不允许破坏的。
此外，由于槽钢轨道(2)顶面和工字钢底座(1)的底面局部不平直、不平行，以及钢滚辊(4)可能呈锥形、鼓形、鞍形，会出现附图图3所示的钢滚辊(4)左端接触受力、右端接触受力、中间接触受力、两端接触受力以及更多的附图图3未示出的复杂受力情况，不仅造成局部受力过大，将槽钢轨道(2)顶面和工字钢底座(1)的底面压出较深凹坑，增加搬移阻力，还可能对钢滚辊(4)形成力矩，使钢滚辊(4)歪斜，因而在搬移过程中需不少工人手持铁锤不断敲击钢滚辊(4)以摆正钢滚辊(4)，否则搬移将无法继续进行。
作为重物搬移的一种工具，《设备管理与维修》杂志2000年第9期登出广告，上海汉普机械有限公司推出了一种如附图图4所示的重负载滚轮小车，该小车两侧板(11)、上板(8)和下板(10)固定连接成整体呈“口”形，一条粗链条环绕下板(10)，链条滚子(9)比常规链条的滚子粗，使用时承载的重物压在滚轮小车的上板(8)上，重力通过下板(10)、滚子(9)加载到地面或轨道上。上海汉普机械有限公司寄给客户的资料称，这种重负载滚轮小车的超重型系列“主要用于安装锅炉、架设铁路桥、提升架设大梁、滑动海上钻井架和钻塔，甚至移动一栋几层楼的建筑”。用多辆这种滚轮小车组成小车群垫于工字钢底座(1)和槽钢轨道(2)之间取代钢滚辊(4)搬移建筑物，除减少须在运动前方不断摆放钢滚辊(4)的麻烦，链条各滚子(9)间相对位置因链板强制固定而不致歪斜，从而不再需工人不断敲正外，由于工字钢底座(1)与槽钢轨道(2)之间仍是这种刚性的滚轮小车支撑，由于各种原因槽钢轨道(2)发生向上凸的变形或扭曲变形时，工字钢底座(1)也跟着发生向上凸的变形或扭曲变形，不可能解决建筑物顶部产生裂缝问题，也不可能解决由于工字钢底座(1)底面、槽钢轨道(2)顶面不平直、不水平等引起的滚轮小车和滚子(9)受力不均问题。
另外，2000年4月26日公告了管春梅、刘锐奇申请的专利号99200367.9、名称为《高层建筑整体搬迁装置》专利，其中的行走装置由钢质球形滚子、长方形上轨体及下轨体组成，上轨体的底面和下轨体的上面分别制有两条纵向平行的与钢制球形滚子相配合的导向槽。该方案与前述钢滚辊在槽钢轨道上行走方案相比，仅克服了钢滚辊容易歪斜的问题，由于在上下轨体之间还是由刚性的钢质球形滚子支撑，其它如底座变形造成裂纹、裂缝、受力不均等问题并未解决，却增加了要在较长的轨道上加工与滚子配合的导向槽的麻烦。这种长的、带导向槽的轨道若不淬硬，与钢球接触更易压出凹坑，增加移动阻力；若淬硬，不仅对设备、工艺要求高，而且极易变形，在工程实际中很难做到。对建筑物整体搬移这种工程，实用的材料还是普通的、出厂状态的工字钢、槽钢之类。
本发明的目的是要防止建筑物在整体搬移过程中产生裂缝；同时降低对搬移路程的地基处理要求，降低对工字钢底座底面和槽钢轨道顶面的平直度、平行度、水平度要求，从而降低对技术工人的技术等级的要求，提高效率，降低成本；消除滚动体空载并使每个滚动体负载相等，减小在槽钢轨道上的压坑，从而减小搬移阻力。
本发明的目的通过下面的设备和方法实现：
用一群可承载建筑物行走的支撑设备垫于工字钢底座和槽钢轨道之间，要求这种所述设备群在所述槽钢轨道发生向上凸、向下凹或扭曲变形时都能通过自行自动调整保持所述工字钢底座不发生向上凸、向下凹或扭曲变形以防止建筑物开裂，同时保证在所述工字钢底座底面、槽钢轨道顶面局部平直度、平行度、水平度较差时每台所述支撑设备承受的负载都相等，每台所述支撑设备的每个支撑点的负载也都相等以减小在槽钢轨道上的压坑，减小搬移阻力。具体说，这种可承载建筑物行走的所述支撑设备是上半部装有柱塞油缸的脚车，所述柱塞油缸的柱塞顶面做成大半径的圆柱面，所述脚车的下半部主要由能转动、上层负载垂直压在下层两支撑点正中的承重梁、两根车轮轴、四个车轮组成；众多所述脚车组成脚车群，这群所述脚车按建筑物重量分布情况及单辆所述脚车的额定承载能力经过计算、设计布置于所述工字钢底座和所述槽钢轨道之间，建筑物重的部位下方所述柱塞油缸分布密度大，轻的部位下方所述柱塞油缸分布密度小，使各部位所述脚车支撑力的分布与建筑物的重力分布刚好平衡；所述脚车群上的所述柱塞油缸全部用油管连通组成柱塞油缸链支撑工字钢底座，并装有众多起不同控制作用的截止阀，与液压站连通。
使用时，用油泵向所述柱塞油缸链注入液压油，使所述柱塞油缸的所述柱塞伸出一部分顶住所述工字钢底座并达到工作压力，关闭所述柱塞油缸链的始端截止阀后关闭所述油泵，再截断建筑物承重支柱，建筑物和所述工字钢底座就浮在所述柱塞油缸链上，也即浮在所述脚车群上，可进行建筑物整体搬移。建筑物搬到新址完工后，打开所述柱塞油缸链末端截止阀放出所述柱塞油缸链内的液压油，就可拆掉这群所述脚车。若建筑物搬移路程中途需要转向，可用所述脚车先一辆辆单独转向的方法进行，即用所述截止阀截断一辆所述脚车上的所述柱塞油缸与相邻所述柱塞油缸的连通，用两个千斤顶替代该所述脚车支撑该所述脚车处的所述工字钢底座，用该所述柱塞油缸上的另一个所述截止阀放出该所述柱塞油缸内的液压油使该所述柱塞油缸卸载，然后使该所述脚车转向，转向后再向该所述柱塞油缸注入液压油加载，恢复与相邻所述柱塞油缸的连通，拆除替代支撑的所述千斤顶，用这种方法使所有所述脚车转向，就可实现建筑物搬移路程中途的转向。
用本发明所述脚车和方法整体搬移建筑物，由于每个所述柱塞油缸大小相同、所有所述柱塞油缸用油管连通能保证每个所述柱塞油缸内压力相等、支撑力不变，所述工字钢底座下的所述脚车是按建筑物重量分布情况及单辆所述脚车的额定承载能力经过计算、设计布置的，重的部位下分布密度大，轻的部位下分布密度小，各部位所述脚车支撑力的分布与建筑物的重力分布刚好平衡，这种不变的支撑力及支撑力的分布能保证所述工字钢底座总是呈设计的水平状态。所以无论所述脚车下面的所述槽钢轨道发生了什么变形，仅只是所述柱塞油缸的所述柱塞伸出长短有变化，所述工字钢底座仍保持水平，不发生向上凸、向下凹或扭曲变形，保证建筑物不发生开裂。例如某建筑物占地面积400平方米，总重6000吨，呈对称状，其中间部分占地面积200平方米，重2000吨，两端各占地100平方米，各重2000吨，若用已有的技术如钢滚辊、钢球或重载小车作所述工字钢底座和所述槽钢轨道之间的支撑物，无论如何布置这些支撑物，即使地下基础抗压强度也非常均匀，截断建筑物承重支柱加载后的结果必然是所述工字钢底座和所述槽钢轨道都发生向上凸的变形，两端地基被压得比中间地基更结实，两端地基抗压强度提高，建筑物顶端发生开裂。但若采用本发明的所述脚车和方法，若每辆所述脚车额定承载40吨，则在中间200平方米范围内均匀布置50辆所述脚车，两端的各100平方米范围内也各均匀布置50辆所述脚车，截断建筑物承重支柱加载后的结果却是所述槽钢轨道同样发生向上凸的变形，两端地基同样被压得比中间地基更结实，两端地基抗压强度同样提高，只是两端的所述柱塞油缸的所述柱塞伸出量变长，中间的所述柱塞油缸的所述柱塞伸出量缩短，中间的所述柱塞油缸里的液压油流到两端的所述柱塞油缸里去了，每个所述柱塞油缸的压力仍相等，支撑力仍保持不变，所述工字钢底座仍保持原状，并不发生向上凸的变形，达到防止建筑物开裂的目的。其它如所述地基抗压强度不均、所述工字钢底座底面和所述槽钢轨道顶面平直度、平行度、水平度误差等造成的影响都可通过液压油的自由流动由所述柱塞油缸的所述柱塞伸出量的变化自动进行补偿，也可避免所述工字钢底座发生变形和防止建筑物开裂。
由于所述柱塞的所述顶面采用大半径圆柱面与所述脚车的下半部能转动的结构能使所述柱塞适应水平度、平直度较差的所述工字钢底座局部底面，与所述工字钢底座局部底面接触良好，而所述脚车的下半部由于采用具有能转动的承重梁结构，所述四个车轮也能自动适应平直度、水平度误差较大的所述槽钢轨道局部顶面，因此同时也降低了对所述地基的处理要求，降低了对所述工字钢底座底面、所述槽钢轨道顶面的平直度、水平度的要求，降低了对技术工人的技术等级要求，提高了效率，降低了成本。
由于每辆所述脚车上的所述柱塞油缸大小、压力都相等因而负载都相等，而所述柱塞油缸以下由于采用具有能转动、上层负载垂直压在下层两支撑点正中的承重梁、两根车轮轴、四个车轮结构，负载总是等分向下传递，因此即使所述槽钢轨道局部平直度、水平度误差较大，所有所述脚车的车轮都不会发生负载大小不一现象，更不会发生空载现象，而是个个所述车轮负载相等，从而能减小在所述槽钢轨道上的压坑，减小搬移时的阻力。
本发明可以参照附图图5、图6进行实施：
附图图5是所述脚车的结构图，附图图6是所述脚车用于搬移建筑物的布置方法及所述柱塞油缸链的连接方法示意图。
附图图5中2是槽钢轨道，柱塞油缸14由柱塞油缸缸体9、柱塞5组成，所述柱塞5的特征是所述柱塞5的顶面为大半径圆柱面10，所述圆柱面10的轴线与所述柱塞5的轴线正交，所述圆柱面10上打有表示所述圆柱面10的轴线方向的两标记12，所述柱塞5装配时须使两所述标记12的连线与承重梁4的轴线垂直；四通接头11装于所述柱塞油缸缸体9的底部；所述柱塞油缸缸体9装于梁缸连接块8的上方，所述梁缸连接块8与所述承重梁4固定连成整体，其特征是所述柱塞油缸缸体9在所述梁缸连接块8的上方且所述柱塞油缸缸体9的轴线与所述承重梁4的轴线正交并处与所述承重梁4的正中；所述承重梁4的两端装于梁轴连接块3的孔中，其特征是所述承重梁4两端能在所述梁轴连接块3的孔中自由转动；所述梁轴连接块3固定连接于车轮轴7的上方，其特征是所述承重梁4的轴线与所述车轮轴7的轴线垂直并处于所述车轮轴7的正中；所述车轮轴7的两端装有车轮1，其特征是所述车轮轴7与所述车轮1之间装有滚动轴承6。
图6中所有方形13表示建筑物承重支柱上安装的托换承台的位置，所有长条形2表示槽钢轨道，所有圆形14表示柱塞油缸，所有围住所述柱塞油缸14的长方形21表示脚车，多辆所述脚车21垫在所述槽钢轨道2与工字钢底座之间组成脚车群。
多辆所述脚车21的安装布置方法特征是这群所述脚车21按建筑物重量分布情况及单辆所述脚车的额定承载能力经过计算、设计布置于工字钢底座下，建筑物重的部位下方所述脚车21的分布密度大，轻的部位下方所述脚车21的分布密度小，各部位所述脚车支撑力的分布与建筑物重力的分布刚好平衡，安装时让所有所述柱塞油缸14的所述柱塞5全部缩进所述柱塞油缸缸体9，所有所述柱塞5的顶面10离所述工字钢底座有一定距离。
所有所述脚车上的所述柱塞油缸14的连接方法特征是用油管16、通过所述油管16与相邻所述柱塞油缸14连通的截止阀15、四通接头12全部连通成柱塞油缸链，所述柱塞油缸链的始端经过始端截止阀20与液压站的液压泵19连接，所述柱塞油缸链的末端经过末端截止阀18与所述液压站连接，17是用于单个所述柱塞油缸14放出液压油卸载或注入液压油恢复承载的截止阀，接在所述四通接头12上。
用所述脚车群搬移建筑物的操作方法特征如下：在所述槽钢轨道2和所述工字钢底座之间按设计安装布置好所述脚车群，用所述油管16将所有所述柱塞油缸14、所述截止阀15、17、18、20、所述液压站的所述液压泵19连接好后，关闭所有所述截止阀17，打开所有所述截止阀15、所述始端截止阀20、所述术端截止阀18；开动所述液压泵19向所述柱塞油缸链注入液压油，等到所述末端截止阀18流出液压油时说明所述柱塞油缸链内的空气已经排除，立即关闭所述末端截止阀18；所述液压泵19继续向所述柱塞油缸链注入液压油，注入液压油速度应较慢，在所述柱塞5上升到接近所述工字钢底座时通过摇摆承重梁4调整所述柱塞油缸14，使所述柱塞5的所述圆柱面10适应所述工字钢底座底面可能存在的水平度误差，使所述圆柱面10与所述工字钢底座的底面接触良好；待所有所述柱塞油缸14加载，压力上升到要求工作压力时，关闭所述始端截止阀20，再关闭所述液压泵19；然后截断建筑物承重支柱，整个建筑物及所述工字钢底座就浮在所述脚车群上了。随后即可用横向安装与所述工字钢底座和所述槽钢轨道之间的液压千斤顶移动建筑物。建筑物搬移到新地址完工后，打开所述末端截止阀18放出所述柱塞油缸链内的液压油，所有所述柱塞油缸14即卸载，就可拆除所述脚车群及所述液压站了。
若建筑物搬移路程中途需要转向，可用具有下面特征的转向操作方法：在转向点用两个千斤顶安放在一辆所述脚车21两边并加载替代该所述脚车21支撑该处的所述工字钢底座；关闭该所述脚车21上所述柱塞油缸14通往相邻所述柱塞油缸14的两个所述截止阀15，再打开该所述脚车21上所述柱塞油缸14上连接的所述截止阀17放出液压油卸载，即可将该所述脚车21转向；然后通过该所述柱塞油缸14的所述截止阀17向该所述柱塞油缸14内注入液压油加载，待该所述柱塞油缸14内压力达到卸载前的压力时关闭所述截止阀17，打开该所述柱塞油缸14通往相邻所述柱塞油缸14的两个所述截止阀15，拆下该所述脚车21两边安放的两个替代该所述脚车21支撑所述工字钢底座的所述千斤顶，即完成一辆所述脚车21的换向；用相同方法将所有所述脚车21转向，即可实现建筑物搬移路程中途转向的搬移。