本发明涉及建筑纠偏技术领域，尤其是涉及一种建筑结构位移补偿系统及方法。
背景技术：
在建筑物或者构筑物使用的过程中，结构中的柱子若发生位移到一定程度，则会导致建筑物或者构筑物整体结构性破坏。
例如，如图1所示，一种用于传送工业用液氨的结构，其包括一个支架1和设置在支架1上端的输送管道2，输送管道2是由一节节的单元管3接拼接形成。支架1包括两个间隔设置的横杠4，横杠4沿着输送管的通长方向设置，并且两个横杠4之间通过连接杆5连接，输送管道2与横杠4与连接杆5接触并且被二者支撑。每根横杠4的下端均连接有支撑柱6，支撑柱6与横杠4垂直连接，并且沿着横杠4的通长方向均匀分布。
因为支撑柱下端的地基在承受本结构的自重荷载时会发生沉降以及水平位移，进而造成包括横杠、连接杆在内的本结构的形变，形变到一定程度后，最终导致输送管道形变使得管道内部的液氨泄露。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明在于提供一种建筑结构位移补偿系统及方法，其优势在于能够对支撑柱的沉降位移进行修复。
本发明的第一个技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种建筑结构位移补偿系统，包括水平位移补偿机构与沉降位移补偿机构；
沉降位移补偿机构：
包括套设在支撑柱外的接长件和固定在支撑柱外的顶升件，所述顶升件包括顶升牛腿和顶升液压缸，所述顶升牛腿在接长件的上方以及下方均有设置，所述顶升液压缸位于上下设置的顶升牛腿之间，位于接长件的上端与下端之间的支撑柱一处设置有截断口，使得支撑柱沿其长度方向被阻断，所述接长件的上端或者下端与支撑柱固定连接；
水平位移补偿机构：
包括水平设置的安装板和设置在安装板上表面的位移件，安装板上还设置有支撑安装板的支撑杆，所述安装板上设置有一个位移孔，支撑柱从位移孔穿过，支撑柱与位移孔之间的距离大于支撑柱水平偏移的距离；所述位移件包括水平牛腿和水平液压缸，水平牛腿将支撑柱包围在其中，在水平牛腿与支撑柱之间设置有水平液压缸，支撑柱的下端设置有截断口，所述截断口使得支撑柱沿其长度方向被阻断；
所述沉降位移补偿机构与水平位移补偿机构设置在相同一根支撑柱上或者设置在不同的支撑柱上。
通过采用上述技术方案，通过利用水平位移补偿机构，驱动水平液压缸，从而将截断口上方部分的支撑柱进行水平推动，使得将支撑柱推动至发生水平位移前的位置，最终达到对支撑柱所发生的水平位移进行补偿的效果。在支撑柱被推至目标位置后，再将支撑柱固定在目标位置。
通过利用沉降位移补偿机构，驱动顶升液压缸顶升，从而扩大截断口上下间距，加长支撑柱，支撑柱被顶升加长到既定的长度后，将接长件的上端与下端均与支撑柱焊接在一起，从而使得支撑柱保持加长后的长度，最终达到对支撑柱沉降位移补偿的效果，让支撑柱的上端恢复至沉降位移前的标高。因为接长件是套接在支撑柱外的，并且截断口位于接长件的上端与下端之间，所以在支撑柱被顶升延长的过程中，接长件可以防止截断口上方以及下方的支撑柱发生水平方向上的相对位移。
针对仅沉降的支撑柱以及仅水平位移的支撑柱，分别设置沉降位移补偿机构和水平位移补偿机构。对于又沉降，又发生水平位移的支撑柱则以先后顺序设置沉降位移补偿机构和水平位移沉降机构对支撑柱进行位移补偿。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述安装板的上表面设置有矩形的包围圈，所述包围圈的内侧与支撑柱连接，所述水平液压缸设置在水平牛腿与包围圈之间，并且包围圈外侧四个面的每一侧均设置有水平牛腿和水平液压缸。
通过采用上述技术方案，支撑柱的四侧面宽度尺寸较小，每一侧面只能容纳一个水平液压缸与其接触，而通过设置将支撑柱包围的包围圈，包围圈的每个侧面上均能够设置多台的水平液压缸，而通过设置更多的水平液压缸则能够使得更容易将支撑柱推动至目标位置。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：包围圈外侧的每一面均对应设置有三个水平液压缸，其中包括两个电控水平液压缸和一个手动水平液压缸，其中手动水平液压缸位于两个电控水平液压缸之间。
通过采用上述技术方案，驱动包围圈一侧面的电控水平液压缸的活塞杆伸出从而将支撑柱推动至目标位置，而通过驱动手动水平液压缸的活塞杆伸出与包围圈相抵接，从而抑制包围圈以及支撑柱退回至原先的位置。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述包围圈与安装板的上表面之间设置有润滑层。
通过采用上述技术方案，润滑层可以是涂抹在安装板上的表面润滑油脂形成的，而通过设置润滑层可以减小安装板与包围圈之间的摩擦阻力，从而让包围圈能够更容易相对安装板滑动。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述顶升液压缸包括电控顶升液压缸与手动顶升液压缸，所述电控顶升液压缸与手动顶升液压缸交替环绕支撑柱设置。
通过采用上述技术方案，驱动顶升液压缸的活塞杆伸长，从而扩大上下设置的顶升牛腿之间的间距，同时也加长了支撑柱的长度，
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述接长件与支撑柱之间设置有润滑层。
通过采用上述技术方案，润滑层可以是涂抹在支撑柱上表面的润滑油脂形成的，而通过设置润滑层可以减小支撑柱与接长件之间的摩擦阻力，从而让接长件能够更容易相对支撑柱滑动。
本发明的第二个技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种建筑结构位移补偿方法，其特征是：包括如下的操作步骤：
步骤一：对支撑柱沉降位移和水平位移进行测定：
步骤二：
1）在沉降的支撑柱上设置沉降位移补偿机构：
1、在支撑柱的表面上下间隔的安装顶升牛腿；
2、在上下间隔的顶升牛腿之间设置电控顶升液压缸和手动顶升液压缸；
3、将支撑柱上设置截断口，使得支撑柱在长度方向上被截断；
4、在支撑柱外拼接形成将支撑柱套接的接长件；
5、驱动电控顶升液压缸的活塞杆伸长，从而使得上下设置的两个顶升牛腿之间的间距变大，加长支撑柱的长度；
6、驱动手动顶升液压缸的活塞杆伸长，从而使得上下设置的两个顶升牛腿之间的间距得以保持；
7、将接长件的上端与下端均与支撑柱固定在一起；
拆除顶升牛腿以及顶升液压缸；
2）在水平位移的支撑柱上设置水平位移补偿机构：
1、在支撑柱周围设置支撑杆，然后在支撑杆的上端水平的设置安装板，并且在安装板的中部开设位移孔，让支撑柱穿过位移孔；
2、在安装板的上表面设置将支撑柱围绕并且与支撑柱固定的包围圈；
3、在安装板的上表面设置一周将包围圈包围的水平牛腿；
4、在水平牛腿与包围圈之间设置水平液压缸；
5、将支撑柱靠近地面处切割形成截断口，从而使得支撑柱沿其长度方向被截断；
6、驱动电控水平液压缸顶动包围圈，从而使得支撑柱发生水平位移；
7、驱动手动水平液压缸跟进顶住包围圈，避免支撑柱受电控水平液压缸驱动而发生的位移得以保持；
8、将支撑柱位移到目标位置后固定在目标位置上。
通过采用上述技术方案，合理有序的施工步骤能够让支撑柱的顶端恢复至原位，而通过设置套接在支撑柱外的接长件，在支撑柱的顶端回复至原位后，接长件不仅能够将截断口上方部分以及下方部分的支撑柱固定连接在一起，而且接长件还能够限制截断口上方部分以及下方部分的支撑柱发生水平方向上的位移；
通过本施工步骤还能够将支撑柱回复至原位，从而对沉降以及水平位移的进行位移补偿。
对于只发生沉降的支撑柱而言，在步骤二中可以仅仅只设置沉降位移补偿机构；对于只发生水平位移的支撑柱而言，在步骤二中可以仅仅只设置水平位移补偿机构；
对于同时发生了沉降位移和水平位移的支撑柱而言，在步骤二中依照先后顺序先设置沉降位移补偿机构，等到支撑柱的沉降位移被补偿后，然后将沉降位移补偿机构拆穿，接着安装水平位移补偿机构，从而对同时发生了沉降位移和水平位移的支撑柱进行位移补偿。
当然，对于同时发生了沉降位移和水平位移的支撑柱而言，也可以通过先设置水平补偿机构将支撑柱的水平位移进行补偿，然后拆除水平位移补偿机构，安装沉降补偿机构对支撑柱的沉降位移进行补偿。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在驱动沉降位移补偿机构前，首先在接长件与支撑柱之间设置润滑层，在水平位移补偿机构驱动前，首先在包围圈与安装板的上表面设置润滑层。
通过采用上述技术方案，润滑层可以是涂抹在安装板上的表面润滑油脂形成的，而通过设置润滑层可以减小安装板与包围圈之间的摩擦阻力，从而让包围圈能够更容易相对安装板滑动；
润滑层可以是涂抹在支撑柱上表面的润滑油脂形成的，而通过设置润滑层可以减小支撑柱与接长件之间的摩擦阻力，从而让接长件能够更容易相对支撑柱滑动。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、能够对支撑柱的沉降位移以及水平位移进行位移补偿，从而让支撑柱恢复至原位；
2、件是套接在支撑柱外的，并且截断口位于接长件的上端与下端之间，所以在支撑柱被顶升延长的过程中接长件可以防止截断口上方以及下方的支撑柱发生水平方向上的相对位移；
3、电控液压缸与手动液压缸结合使用，电控液压缸负责将支撑柱推动至目标位置，而手动液压缸则跟随前进从而避免支撑柱能够保持在目标位置上。
附图说明
图1为背景技术的结构示意图；
图2为本发明的水平位移补偿机构的俯视结构示意图；
图3为图2中a-a处的剖面结构示意图；
图4为本发明的沉降位移补偿机构的结构示意图；
图5为本发明的接长件的结构示意图。
附图标记：1、支架；2、输送管道；3、单元管；4、横杠；5、连接杆；6、支撑柱；7、安装板；8、位移件；9、支撑杆；10、位移孔；11、包围圈；12、水平牛腿；13、水平液压缸；14、电控水平液压缸；15、手动水平液压缸；16、截断口；17、接长件；18、顶升件；19、顶升牛腿；20、角钢；21、加固筋；22、电控顶升液压缸；23、手动顶升液压缸；24、顶升液压缸。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
如图2、3所示，为本发明公开的一种建筑结构位移补偿系统，包括水平位移补偿机构与沉降位移补偿机构，需要修复的支撑柱6为方柱。
水平位移补偿机构：
包括水平设置的安装板7和设置在安装板7上表面的位移件8，安装板7下表面的边缘上还设置有支撑安装板7的支撑杆9，安装板7的中部上下开设有一个位移孔10，支撑柱6从位移孔10穿过，支撑柱6与位移孔10之间的距离大于支撑柱6水平偏移的距离。
安装板7的上表面设置有矩形的包围圈11，包围圈11由方钢管制成，包围圈11的内侧与支撑柱6连接。
位移件8包括水平牛腿12和水平液压缸13。水平牛腿12将支撑柱6包围在其中，在水平牛腿12与包围圈11之间设置有水平液压缸13，并且包围圈11外侧四个面的每一侧均设置有水平牛腿12和水平液压缸13。包围圈11外侧的四个侧面中，每一面均对应设置有三个水平液压缸13，此三个水平液压缸13中包括两个电控水平液压缸14和一个手动水平液压缸15，其中手动水平液压缸15位于两个电控水平液压缸14之间。所有的水平液压缸13的缸体固定在水平牛腿12上，而平液压缸13的活塞杆与包围圈11接触但不固定。
支撑柱6的下端固定在地面上，而支撑柱6位置处靠近地面的一端切割形成有截断口16，截断口16使得支撑柱6沿其长度方向被阻断。
更具体地，安装板7的上表面刷涂形成有一层的润滑层（图中未示出），润滑层是涂抹在安装板7上的表面润滑油脂形成的，而通过设置润滑层可以减小安装板7与包围圈11之间的摩擦阻力，从而让包围圈11能够更容易相对安装板7滑动。
利用水平位移补偿机构对支撑柱6的位移补偿过程如下：
驱动水平液压缸13，从而将截断口16上方部分的支撑柱6进行水平推动，因为安装板7上于包围圈11四侧面外均设置有水平液压缸13，所以通过多方向移动水平液压缸13可以使得支撑柱6在位移孔10内位移至任何位置，从而使得将支撑柱6推动至发生水平位移前的位置，最终达到对支撑柱6所发生的水平位移进行补偿的效果。
在对支撑柱6的水平位移进行补偿时，先是一侧电控水平液压缸14的活塞杆伸出，其相对一侧的电控水平液压缸14的活塞杆适应性的收缩。在支撑柱6被推至目标位置后，手动水平液压缸15的伸缩杆跟随前进，从而将支撑柱6初步固定在目标位置。接着，再将支撑柱6与地面固定在一起。
沉降位移补偿机构：
如图3、4所示，包括套设在支撑柱6外的接长件17和固定在支撑柱6外的顶升件18，顶升件18包括顶升牛腿19和顶升液压缸24，顶升牛腿19在接长件17的上方以及下方均有设置。顶升液压缸24位于上下设置的顶升牛腿19之间，接长件17同样位于上下设置的顶升牛腿19之间。位于接长件17的上端与下端之间的支撑柱6一处设置有截断口16，截断口16使得支撑柱6沿其长度方向被阻断。接长件17的上端与支撑柱6固定连接，下端则不与支撑柱6连接。
更具体地，接长件17沿其长度方向的截面呈矩形，接长件17包括四根呈矩形排列的角钢20，相邻的角钢20之间通过加固筋21连接。当接长件17套接在支撑柱6上时，每根角钢20与支撑柱6的一个边角对应，并且角钢20将与其对应的支撑柱6边角包裹。
其中支撑柱6的两个相对侧面上各设置有一个电控顶升液压缸22，余下两个侧面上各设置有一个手动顶升液压缸23。顶升液压缸24的缸体与较低位置的顶升牛腿19固定，活塞杆与较高位置的顶升牛腿19固定或抵接。
利用沉降位移补偿机构对支撑柱6的位移补偿过程如下：
驱动电控顶升液压缸22顶升，从而扩大截断口16上下间距，加长支撑柱6的长度。支撑柱6被顶升加长到既定的长度后，手动顶升液压缸23跟随顶升，从而避免被顶升部分的支撑柱6沉降。接着，将接长件17的上端与下端均与支撑柱6焊接在一起，从而使得支撑柱6保持加长后的长度，最终达到对支撑柱6沉降位移补偿的效果，让支撑柱6的上端恢复至沉降位移前的标高。
因为接长件17是套接在支撑柱6外的，并且截断口16位于接长件17的上端与下端之间，所以在支撑柱6被顶升延长的过程中，接长件17可以防止截断口16上方以及下方的支撑柱6发生水平方向上的相对位移。
此外，在接长件17与支撑柱6之间设置有润滑层。润滑层可以是涂抹在支撑柱6上表面的润滑油脂形成的，而通过设置润滑层可以减小支撑柱6与接长件17之间的摩擦阻力，从而让接长件17能够更容易相对支撑柱6滑动。
针对仅沉降的支撑柱6以及仅水平位移的支撑柱6，分别设置沉降位移补偿机构和水平位移补偿机构。对于又沉降，又发生水平位移的支撑柱6则以先后顺序设置沉降位移补偿机构和水平位移沉降机构对支撑柱6进行位移补偿。
实施例二：
一种建筑结构位移补偿方法，包括如下的操作步骤：
步骤一：对支撑柱6进行测定，将支撑柱6分为仅有沉降位移支撑柱6、仅有水平位移的支撑柱6以及既有沉降位移又有水平位移的支撑柱6：
步骤二：
1）在仅仅有沉降位移的支撑柱6上设置沉降位移补偿机构：
1、在支撑柱6的四个侧面的表面上下间隔的安装顶升牛腿19；
2、在上下间隔的顶升牛腿19之间设置电控顶升液压缸22和手动顶升液压缸23，从而使得电控顶升液压缸22与手动顶升液压缸23交错的设置在支撑柱6的表面上；
3、将支撑柱6上切割形成截断口16，使得支撑柱6在长度方向上被截断；
4、在支撑柱6外拼接形成将支撑柱6套接的接长件17；
5、驱动电控顶升液压缸22的活塞杆伸长，从而使得上下设置的两个顶升牛腿19之间的间距变大，加长支撑柱6的长度；
6、驱动手动顶升液压缸23的活塞杆伸长，从而使得上下设置的两个顶升牛腿19之间的间距得以保持；
7、将接长件17的上端与下端均与支撑柱6固定在一起；
拆除顶升牛腿19以及顶升液压缸24；
2）在仅有水平位移的支撑柱6上设置水平位移补偿机构：
1、在支撑柱6周围设置支撑杆9，然后在支撑杆9的上端水平的固定安装板7，并且在安装板7的中部开设位移孔10，让支撑柱6穿过位移孔10；
2、利用方钢管在安装板7的上表面设置将支撑柱6围绕并且与支撑柱6固定的包围圈11；
3、在安装板7的上表面设置一周将包围圈11包围的水平牛腿12；
4、在水平牛腿12与包围圈11之间设置水平液压缸13；
5、将支撑柱6靠近地面处切割形成截断口16，从而使得支撑柱6沿其长度方向被截断；
6、驱动电控水平液压缸14顶动包围圈11，从而使得支撑柱6发生水平位移；
7、驱动手动水平液压缸15跟进顶住包围圈11，避免支撑柱6受电控水平液压缸14驱动而发生的位移得以保持；
8、将支撑柱6位移到目标位置后固定在目标位置上。
对于既有发生沉降位移又有发生水平位移的支撑柱6而言，可先设置水平位移补偿机构对支撑柱6进行水平方向上位移的补偿，接着将水平位移补偿机构拆除，然后再安装沉降位移补偿机构对支撑柱6的沉降位移进行补偿。水平位移补偿机构与沉降位移补偿机构的设置顺序也可先后变更调整，其最终达到的效果相同。
此外，在驱动沉降位移补偿机构前，首先在接长件17与支撑柱6之间设置润滑层，在水平位移补偿机构驱动前，首先在包围圈11与安装板7的上表面设置润滑层。从而使得接长件17与支撑柱6之间，包围圈11与安装板7之间的摩擦力减小，进而使得支撑柱6的位移过程变得更为顺畅。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
1.一种建筑结构位移补偿系统，其特征是：包括水平位移补偿机构与沉降位移补偿机构；
水平位移补偿机构：
包括水平设置的安装板(7)和设置在安装板(7)上表面的位移件(8)，安装板(7)上还设置有支撑安装板(7)的支撑杆(9)，所述安装板(7)上设置有一个位移孔(10)，支撑柱(6)从位移孔(10)穿过，支撑柱(6)与位移孔(10)之间的距离大于支撑柱(6)水平偏移的距离；所述位移件(8)包括水平牛腿(12)和水平液压缸(13)，水平牛腿(12)将支撑柱(6)包围在其中，在水平牛腿(12)与支撑柱(6)之间设置有水平液压缸(13)，支撑柱(6)的下端设置有截断口(16)，所述截断口(16)使得支撑柱(6)沿其长度方向被阻断；
沉降位移补偿机构：
包括套设在支撑柱(6)外的接长件(17)和固定在支撑柱(6)外的顶升件(18)，所述顶升件(18)包括顶升牛腿(19)和顶升液压缸(24)，所述顶升牛腿(19)在接长件(17)的上方以及下方均有设置，所述顶升液压缸(24)位于上下设置的顶升牛腿(19)之间，位于接长件(17)的上端与下端之间的支撑柱(6)一处设置有截断口(16)，截断口(16)使得支撑柱(6)沿其长度方向被阻断，所述接长件(17)的上端或者下端与支撑柱(6)固定连接；
所述沉降位移补偿机构与水平位移补偿机构设置在相同一根支撑柱(6)上或者设置在不同的支撑柱(6)上。
2.根据权利要求1所述的一种建筑结构位移补偿系统，其特征是：所述安装板(7)的上表面设置有矩形的包围圈(11)，所述包围圈(11)的内侧与支撑柱(6)连接，所述水平液压缸(13)设置在水平牛腿(12)与包围圈(11)之间，并且包围圈(11)外侧四个面的每一侧均设置有水平牛腿(12)和水平液压缸(13)。
3.根据权利要求2所述的一种建筑结构位移补偿系统，其特征是：包围圈(11)外侧的每一面均对应设置有三个水平液压缸(13)，其中包括两个电控水平液压缸(14)和一个手动水平液压缸(15)，其中手动水平液压缸(15)位于两个电控水平液压缸(14)之间。
4.根据权利要求3所述的一种建筑结构位移补偿系统，其特征是：所述包围圈(11)与安装板(7)的上表面之间设置有润滑层。
5.根据权利要求1所述的一种建筑结构位移补偿系统，其特征是：所述顶升液压缸(24)包括电控顶升液压缸(22)与手动顶升液压缸(23)，所述电控顶升液压缸(22)与手动顶升液压缸(23)交替环绕支撑柱(6)设置。
6.根据权利要求5所述的一种建筑结构位移补偿系统，其特征是：所述接长件(17)与支撑柱(6)之间设置有润滑层。
7.根据权利要求1所述的一种建筑结构位移补偿方法，其特征是：包括如下的操作步骤：
步骤一：对支撑柱(6)沉降位移和水平位移进行测定：
步骤二：
1）在沉降的支撑柱(6)上设置沉降位移补偿机构：
在支撑柱(6)的表面上下间隔的安装顶升牛腿(19)；
在上下间隔的顶升牛腿(19)之间设置电控顶升液压缸(22)和手动顶升液压缸(23)；
将支撑柱(6)上设置截断口(16)，使得支撑柱(6)在长度方向上被截断；
在支撑柱(6)外拼接形成将支撑柱(6)套接的接长件(17)；
驱动电控顶升液压缸(22)的活塞杆伸长，从而使得上下设置的两个顶升牛腿(19)之间的间距变大，加长支撑柱(6)的长度；
驱动手动顶升液压缸(23)的活塞杆伸长，从而使得上下设置的两个顶升牛腿(19)之间的间距得以保持；
将接长件(17)的上端与下端均与支撑柱(6)固定在一起；
拆除顶升牛腿(19)以及顶升液压缸(24)；
2）在水平位移的支撑柱(6)上设置水平位移补偿机构：
在支撑柱(6)周围设置支撑杆(9)，然后在支撑杆(9)的上端水平的设置安装板(7)，并且在安装板(7)的中部开设位移孔(10)，让支撑柱(6)穿过位移孔(10)；
在安装板(7)的上表面设置将支撑柱(6)围绕并且与支撑柱(6)固定的包围圈(11)；
在安装板(7)的上表面设置一周将包围圈(11)包围的水平牛腿(12)；
在水平牛腿(12)与包围圈(11)之间设置水平液压缸(13)；
将支撑柱(6)靠近地面处切割形成截断口(16)，从而使得支撑柱(6)沿其长度方向被截断；
驱动电控水平液压缸(14)顶动包围圈(11)，从而使得支撑柱(6)发生水平位移；
驱动手动水平液压缸(15)跟进顶住包围圈(11)，避免支撑柱(6)受电控水平液压缸(14)驱动而发生的位移得以保持；
将支撑柱(6)位移到目标位置后固定在目标位置上。
8.根据权利要求8所述的一种建筑结构位移补偿方法，其特征是：在驱动沉降位移补偿机构前，首先在接长件(17)与支撑柱(6)之间设置润滑层，在水平位移补偿机构驱动前，首先在包围圈(11)与安装板(7)的上表面设置润滑层。
技术总结