CN104234445B - 变形木构架建筑的复位-安保多功能支架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变形木构架建筑的复位-安保多功能支架,属于木构架古建筑技术领域,主要特点是若干直角梯形单体刚架沿木构架轴线待复位柱的四周架设,用螺栓组合安装成空间整体结构,直角梯形单体刚架顶部固定工作台板,工作台板上固定若干复位装置,本发明针对木构架建筑的变形特征、复位施工的技术指标和文物保护的基本要求,将传统工艺中的工作支架、安全支撑与复位装置综合设计,组装成复位-安保多功能支架,使其兼具复位操作和安全保护的双重功能,以实现技术先进、节省材料、提高效率的目标。本发明具有结构稳定可靠、安装简便、复位控制性好、机械效率高等优点。本发明的应用和推广,可显著地提升木构架古建筑修复工艺的水准,并能获得较好的经济效益。

Description

变形木构架建筑的复位-安保多功能支架
技术领域
[0001]本发明涉及一种变形木构架建筑的复位-安保多功能支架,是对传统木构架建筑进行修缮加固的方法,属于木构架古建筑技术领域。
技术背景
[0002]木构架古建筑是人类宝贵的文化遗产,具有重要的文物保护和科研价值。中国拥有数量众多的木构架古建筑,且大都存在不同程度的歪闪变形;对歪闪变形的木构架进行纠偏加固,是我国今后一段时期古建筑修缮加固的重点工作。
[0003]古建木构架的修缮加固,必须严格遵守文物保护的原则,并要保证在修缮过程中木构架的绝对安全。为了最大限度地保存古建筑的科学、历史与文物价值,一般采用“不落架”的整体修复方式,即在不拆落木构架的情况下,使倾斜、扭转的构架复位,再进行整体加固。木构架建筑由于体形高大、构造复杂,在纠偏加固工程中,需要搭设工作支架安放复位装置,并设置安全支撑以保证结构的安全;两套支架体支撑都需要足够的刚度和工作面,布设复杂、占用空间大、费工费材料。
发明内容
[0004]本发明的目的是提供一种变形木构架建筑的复位-安保多功能支架,本发明将变形木构架复位工程中的工作支架、安全支撑与复位装置综合设计和改进,本发明兼具复位施工和安全保护的功能,以节省材料用量、提高工作效率、提高经济效益。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的,一种变形木构架建筑的复位-安保多功能支架,其特征是:所述复位-安保多功能支架由对称且相间的第一直角梯形单体刚架1、两第一直角梯形单体刚架I的间隔空间内固定连接的两对称且相间的第二直角梯形单体刚架9,第一直角梯形单体刚架1、第二直角梯形单体刚架9顶部固定的与其顶部形状相应的相互固定连接的第一工作台板10、第二工作台板2,第一工作台板10、第二工作台板2上各相关部位固定的若干竖向千斤顶3、水平撑-拉杆5及其底座和水平滚轴导向板3-2构成。
[0006]所述的第一直角梯形单体刚架I由呈T形的钢底座和钢底座上固定的矩形架身和矩形架身一侧中部固定的三角形架身构成。
[0007]所述的第二直角梯形单体刚架9由呈矩形的钢底座和钢底座上固定的矩形架身和矩形架身一侧固定的三角形架身构成。
[0008]所述的第一工作台板10、第二工作台板2分别与第一直角梯形单体刚架1、第二直角梯形单体刚架9顶部形状相同,由纵横向间隔且固定的若干根肋板2-2、10-2和肋板2-2、10-2上固定的台面板2-1、10-1构成,台面板2-1、10-1上具有若干道呈同心圆放射状排列的螺栓孔2-3、10-3,周边的各肋板的侧面上具有若干等距相间的螺栓孔2-4、10-4。
[0009]所述两第一直角梯形单体刚架I的顶部分别固定连接第一工作台板10,两第二直角梯形单体刚架9的顶部分别固定连接第二工作台板2,各第一工作台板10、第二工作台板2相互固定连接,压盖各第一直角梯形单体刚架1、第二直角梯形单体刚架9间的拼接缝11、12ο
[0010]所述的竖向千斤顶3由安全撑架3-5、安全撑架3-5内的底座3-3上固定的千斤顶3-
1、千斤顶3-1的轴端部固定的水平滚轴导向板3-2构成;所述的水平滚轴导向板3-2由框盘、框盘内设置的若干滚轴构成。
[0011 ]所述的水平撑-拉杆支座13由中部固定的竖向固定板13-5,竖向固定板13-5—侧固定的与其连接为一体的加强肋板13-6,竖向固定板13-5两侧水平底板13-1上的螺栓滑槽13-3和螺栓滑槽13-3中的定位螺栓13-2构成,竖向固定板13_5上具有若干螺栓孔13_4。
[0012]本发明针对木构架建筑的变形特征、复位施工的技术指标和文物保护的基本要求,将传统工艺中的工作支架、安全支撑与复位装置综合设计,组装成复位-安保多功能支架,使其兼具复位操作和安全保护的双重功能,以实现技术先进、节省材料、提高效率的目标。本发明适用于单层木构架建筑的复位和修缮工程。对于多层木构架建筑,复位-安保支架宜自底层向上连续架立,形成具有足够刚度的整体结构,并适当利用已复位楼层的柱架增加支架的侧向刚度;多层变形木构架建筑的复位,宜自下而上逐层施工,并应在下层木构架复位稳定之后再继续施工。本发明具有结构稳定可靠、安装简便、复位控制性好、机械效率高等优点。本发明的应用和推广,可显著地提升木构架古建筑修复工艺的水准,并能获得较好的经济效益。
附图说明
[0013]图1为本发明在进行修缮加固时的立面结构示意图;
[0014]图中,I第一直角梯形单体刚架,2第二工作台板,3竖向千斤顶,4安全撑架,5水平撑-拉杆,6柔性材料,7待复位柱,8梁,13水平撑-拉杆支座;
[0015]图2为图1俯视结构不意图;
[0016]图中,11拼接缝,I第一直角梯形单体刚架,9第二直角梯形单体刚架,2第二工作台板,1第一工作台板,7待复位柱,9梁;
[0017]图3为图1在尚未固定第二工作台板2、第一工作台板10时的俯视结构示意图;
[0018]图中,12拼接缝,I第一直角梯形单体刚架,9第二直角梯形单体刚架,7待复位柱;
[0019]图4为本发明中第一直角梯形单体刚架I主视结构示意图;
[0020]图中,1-1架身,1-2地锚螺栓;
[0021 ]图5为本发明中第二直角梯形单体刚架9主视结构示意图;
[0022]图中,9-1架身,9-2地锚螺栓;
[0023]图6为本发明中第二工作台板2立体结构示意图;
[0024]图中,2-1台面板,2-2肋板,2-3台面定位螺栓孔,2_4肋板螺栓孔;
[0025]图7为本发明中第一工作台板10立体结构示意图;
[0026]图中,10-1台面板,10-2肋板,10-3台面定位螺栓孔,10-4肋板螺栓孔;
[0027]图8为本发明中竖向千斤顶3立体结构示意图;
[0028]图中,3-1千斤顶,3-2水平滚轴导向板,3-3千斤顶底座,3_4定位螺栓,3_5安全撑架;
[0029]图9为本发明中水平撑-拉杆支座13立体结构;
[0030]图中,13-1水平底板,13-2定位螺栓,13-3螺栓滑槽,13-4螺栓孔,13-5竖向固定板,13-6加强肋板。
[0031]实施方法与步骤
[0032]结合附图和实施例进一步说明本发明,如图1所示,本发明由对称且相间的第一直角梯形单体刚架1,两第一直角梯形单体刚架I的间隔空间内固定连接的两对称且相间的第二直角梯形单体刚架9,第一直角梯形单体刚架1、第二直角梯形单体刚架9顶部固定的与其顶部形状相应的相互固定连接的第一工作台板10、第二工作台板2,第一工作台板10、第二工作台板2上各相关部位设置的若干竖向千斤顶3、水平撑-拉杆5和水平滚轴导向板3-2构成。
[0033]第一工作台板10、第二工作台板2为肋型钢板结构,板面上开多排螺栓孔2-3、10_3,用于安装复位装置。螺栓孔2-3、10_3以待复位柱7的形心为圆心,成同心圆放射状排列,使处在第一工作台板10、第二工作台板2上不同位置的复位装置所产生的复位力都指向待复位柱7的形心。
[0034] (I)复位-安保支架由单体刚架和工作台板组装而成,根据建筑物的空间位置和复位要求,沿木构架轴线架设。(2)单体刚架分为第一直角梯形单体刚架1、第二直角梯形单体刚架9两种类型,每一种单体刚架均为自身稳定的空间钢结构;单体刚架之间的连接采用螺栓连接,底部设置地锚螺栓1-2、9_2固定在地面上。(3)工作台板有第一工作台板10、第二工作台板2两种类型,组合后压缝铺设在单体刚架的顶部,以加强复位-安保支架的整体性。
(4)第一工作台板10、第二工作台板2为肋型钢板结构,板面上开多排螺栓孔2-3、10-3,用于安装复位装置。螺栓孔2-3、10-3以待复位木柱7的形心为圆心,成同心圆放射状排列,使处在第一工作台板10、第二工作台板2上不同位置的复位装置所产生的复位力都指向待复位柱7的形心。(5)复位装置由竖向千斤顶3、水平撑-拉杆5和水平滚轴导向板3-2组成,可根据具体工程的复位要求进行组合,通过各自的支座安装在工作台板上。(6)竖向千斤顶3用于顶升木构架,使承重木柱卸载,便于木构架复位和修缮(或替换)损伤的木构件。竖向千斤顶3的台数和布置应根据建筑物顶升复位方案计算确定;竖向千斤顶3宜紧靠待复位柱7的两侧布置,安装在第一工作台板10、第二工作台板2和需要顶升的木梁之间。(7)水平撑-拉杆5分别采用水平千斤顶和花篮螺栓装配,用于水平顶撑或张拉木构架;水平撑-拉杆上附设位移计或钢筋计,用于控制施加的位移或应力,以保证变形木构架准确的复位。水平撑-拉杆可根据建筑物复位方案,确定所需的数量。(8)水平撑-拉杆5的前端与待复位柱7的套箍连接,尾端用支座13固定在第一工作台板10、第二工作台板2。水平撑-拉杆支座13由水平底板13-1、竖向固定板13-5和加强肋板13-6组成。水平底板13-1采用螺栓与第一工作台板10、第二工作台板2,底板尺寸和螺孔位置满足工作台板上螺栓孔布置的要求。竖向固定板13-5用于固定水平撑-拉杆尾端,板上有水平微调定位螺栓孔13-2,可以精确调节水平撑-拉杆5的位置,使得其产生的复位力系更加准确、有效。(9)水平滚轴导向板3-2用于减少木构架复位时的摩阻力,设置于竖向千斤顶3的顶部与需要顶升的木梁之间。水平滚轴导向板3-2的滚动方向与木构架的复位方向一致,且应满足木构架复位的行程要求。(10)为保证木梁施工中的安全,采用柔性材料6对木梁顶升部位进行包裹,并在水平滚轴导向板3-2与顶升部位之间增设安全撑架5-5,用于千斤顶顶升和卸载过程中的安全。
[0035]本发明中刚架组装如图3所示,根据建筑物的空间位置和复位要求,将第一直角梯形单体刚架1、第二直角梯形单体刚架9沿木构架轴线待复位柱7的四周架设,用螺栓组合安装成空间整体结构。刚架的底部用地锚螺栓1-2、9-2固定在地面中,以增加结构的抗滑移能力。
[0036]本发明中的工作台板安装如图2所示,工作台板有两种类型,组合后压缝铺设在单体刚架的顶部,以加强复位-安保支架的整体性。工作台板为肋型钢板结构,在其肋板上开螺栓孔,通过螺栓与刚架连接成整体。
[0037]本发明中的竖向千斤顶3安装如图1所示。竖向千斤顶3用于顶升木构架,沿木梁的轴线布设,台数和顶升力根据建筑物顶升复位方案计算确定;在不影响水平撑-拉杆5布置的前提下,千斤顶宜紧靠承重木柱的两侧布置,安装在工作台板和需要顶升的木梁之间,竖向千斤顶3的底部用定位螺栓固定在第一工作台板10、第二工作台板2上。
[0038]本发明中的水平撑-拉杆5安装如图1所示。水平撑-拉杆5可根据建筑物复位方案,确定所需的数量。对于水平撑-拉杆5的具体布置,可以考虑沿柱架轴线方向复位和非柱架轴线方向复位两种情况。a)沿柱架轴线方向复位:对于木柱沿柱架轴线方向发生变形的情况,可以在竖向千斤顶3两侧对称布置水平撑杆(或水平拉杆),使其产生的合力方向与柱复位方向一致。b)非轴线方向复位:对于木柱沿非柱架轴线方向发生变形的情况,可将水平撑杆(或水平拉杆)布置在木柱复位的延长线上,使其产生的复位力的方向与柱变位方向一致。本发明中的水平撑-拉杆装置已申请专利,本技术方案不再叙述其结构。

Claims (7)

1.一种变形木构架建筑的复位-安保多功能支架,其特征是:所述复位-安保多功能支架由对称且相间的第一直角梯形单体刚架(I)、两第一直角梯形单体刚架(I)的间隔空间内固定连接的两对称且相间的第二直角梯形单体刚架(9),第一直角梯形单体刚架(1)、第二直角梯形单体刚架(9)顶部固定的与其顶部形状相应的相互固定连接的第一工作台板(10)、第二工作台板(2),第一工作台板(10)、第二工作台板(2)上各相关部位固定的若干竖向千斤顶(3)、水平撑-拉杆(5)及其支座(13)和水平滚轴导向板(3-2)构成。
2.根据权利要求1所述的变形木构架建筑的复位-安保多功能支架,其特征是:所述的第一直角梯形单体刚架(I)由呈T形的钢底座和钢底座上固定的矩形架身和矩形架身一侧中部固定的三角形架身构成。
3.根据权利要求1所述的变形木构架建筑的复位-安保多功能支架,其特征是:所述的第二直角梯形单体刚架(9)由呈矩形的钢底座和钢底座上固定的矩形架身和矩形架身一侧固定的三角形架身构成。
4.根据权利要求1所述的变形木构架建筑的复位-安保多功能支架,其特征是:所述的第一工作台板(10)、第二工作台板(2)分别与第一直角梯形单体刚架(I)、第二直角梯形单体刚架(9)顶部形状相同,由纵横向间隔且固定的若干根肋板(2-2)、(10-2)和肋板(2-2)、(10-2)上固定的台面板(2-1)、(10-1)构成,台面板(2-1)、(10-1)上具有若干道呈同心圆放射状排列的螺栓孔(2-3)、(10-3),周边的各肋板的侧面上具有若干等距相间的螺栓孔(2-4)、(10-4)。
5.根据权利要求1所述的变形木构架建筑的复位-安保多功能支架,其特征是:所述两第一直角梯形单体刚架(I)的顶部分别固定连接第一工作台板(10),两第二直角梯形单体刚架(9)的顶部分别固定连接第二工作台板(2),各第一工作台板(10)、第二工作台板(2)相互固定连接,压盖各第一直角梯形单体刚架(I)、第二直角梯形单体刚架(9)间的拼接缝(11)、(12)0
6.根据权利要求1所述的变形木构架建筑的复位-安保多功能支架,其特征是:所述的竖向千斤顶(3)由安全撑架(3-5)、安全撑架(3-5)内的底座(3-3)上固定的千斤顶(3-1)、千斤顶(3-1)的轴端部固定的水平滚轴导向板(3-2)构成;所述的水平滚轴导向板(3-2)由框盘、框盘内设置的若干滚轴构成。
7.根据权利要求1所述的变形木构架建筑的复位-安保多功能支架,其特征是:所述的水平撑-拉杆支座(13)由中部固定的竖向固定板(13-5),竖向固定板(13-5)—侧固定的与其连接为一体的加强肋板(13-6),竖向固定板(13-5)两侧水平底板(13-1)上的螺栓滑槽(13-3)和螺栓滑槽(13-3 )中的定位螺栓(13-2 )构成,竖向固定板(13-5 )上具有若干螺栓孔(13-4) ο
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