CN105401740A - 修复后木结构及木结构修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种修复后木结构，该修复后木结构包括木结构，包裹在所述木结构的裂缝外的隔离圈层；及包裹在所述隔离圈层外的加固圈层；所述加固圈层包括碳纤维布以及胶黏剂。上述修复后木结构，由于设置有隔离圈层，在下一次修复时，可以方便地拆除加固圈层，重新对木结构进行再次修复，而不改变古建筑物木结构的修复前的外貌，实现可逆修复。本发明还提供了一种木结构修复方法。

Description

修复后木结构及木结构修复方法

技术领域

本发明涉及古建筑物保护修复领域，尤其涉及一种修复后木结构及木结构修复方法。

背景技术

中华文化源远流长，古建筑物是其重要的组成部分，数千年间涌现出了大量的宫殿、园林、陵墓、寺庙等传世之作。这些古建筑物多以木结构组成，木结构赋予了古建筑物灵活多变的空间设计，但是在长期的使用过程中受到环境腐蚀、蛀蚀、负载、震动、外部冲击等因素影响，木结构开裂、性能下降，影响古建筑物的局部或整体的承载功能。因此，木结构的修复是文化遗产保护的重点，具有重要的历史意义和社会价值。

目前，针对开裂的木结构的修复方法主要有，整体或局部更换木梁或木柱、钢结构加固法等修复方法。这些方法虽然能够在一定程度修复和加固古建筑物的木结构，但是，这些方法较大幅度地改变了古建筑物的历史原貌，尤其未来数十年、数百年，甚至更久的反复修缮后，古建筑物难以再现其“昔日风采”；也就是说，每一次的修复对会对古建筑物的木结构造成改变，下一次修复时，只能在原来的基础上修复，不能实现可逆修复。

发明内容

基于此，有必要针对传统的修复不可逆的问题，提供一种能实现可逆修复的修复后木结构。

一种修复后木结构，包括：

木结构；

隔离圈层，包裹在所述木结构的裂缝外；

及加固圈层，包裹在所述隔离圈层外；

所述加固圈层包括碳纤维布以及胶黏剂。

上述修复后木结构，由于设置有隔离圈层，在下一次修复时，可以方便地拆除加固圈层，重新对木结构进行再次修复，而不改变古建筑物木结构的修复前的外貌，实现可逆修复。

在其中一个实施例中，所述木结构的截面为方形。

在其中一个实施例中，所述修复的木结构还包括用于分散所述加固圈层应力的预构件，所述预构件位于所述隔离圈层和所述加固圈层之间。

在其中一个实施例中，所述预构件的截面呈弓形。

在其中一个实施例中，所述木结构的裂缝中还填充有填充体。

在其中一个实施例中，所述木结构为木梁或木柱。

本发明的第二目的还提供了一种木结构的修复方法。

一种木结构修复方法，包括如下步骤：

用紧固带紧固木结构；

用隔离带包裹紧固后的所述木结构；

将浸渍有胶黏剂的碳纤维布包裹在所述隔离带的外侧；

及，

固化所述胶黏剂，拆除所述紧固带。

本发明的木结构的修复方法，可以实现可逆修复，且修复方法快速、高效。

在其中一个实施例中，所述木结构修复方法还包括：在用紧固带紧固木结构之前，对所述木结构进行表面清理。

在其中一个实施例中，所述木结构修复方法还包括：在隔离带包裹之前，用灌浆料对所述木结构的裂缝进行灌注。

在其中一个实施例中，所述木结构修复方法还包括：在隔离带包裹之后，在所述木结构的两侧安装预构件。

附图说明

图1为本发明实施例一修复后木结构立体示意图。

图2为图1中的修复后木结构的截面示意图。

图3为本发明实施例二修复后木结构立体示意图。

图4为图3中的修复后木结构的截面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1及图2，本发明实施例一的修复后木结构100，包括木结构110、隔离圈层120、以及加固圈层130。隔离圈层120包裹在木结构110的裂缝101外、以及加固圈层130包裹在隔离圈层120外。加固圈层130包括碳纤维布以及胶黏剂。

其中，本发明的木结构，可以是古建筑物中的木梁、木柱、或木檩等。本实施例以圆形木梁为例进行说明。

本发明中隔离圈层120的作用是，便于下次修复时拆除旧的加固圈层130，对木结构110重新进行修复。在重新修复时，可以直接将加固圈层130从隔离圈层120上剥离拆除下来，由于隔离圈层120的保护作用，剥离过程中不会对木结构110产生损害；在加固圈层130拆除之后，可重新进行修复。另外，隔离圈层120还能够防止加固圈层130中的胶黏剂渗入木结构110中。

隔离圈层120的位置，可根据木结构110中的裂缝101的位置确定。若木结构100的轴向存在多个不连续的裂缝101，则隔离圈层的个数并不局限于1个，可在每个裂缝101处设置一个隔离圈层120。当然，本发明的隔离圈层120的层数也不局限于一层，还可以是多层。

一般地，隔离圈层120的宽度可以根据裂缝101的情况设置，一般至少应覆盖裂缝101沿木结构110轴向的长度。

具体地，隔离圈层120的厚度为0.05～1mm。这样可以保障隔离圈层120具有一定的强度，且不会影响对木结构110的外貌。

在本实施例中，隔离圈层120选用胶带，胶带有胶的一面向外，即胶带无胶的一面朝向木结构110，这样方便隔离圈层自身的固定。当然，本发明的隔离圈层亦可以采用其它隔离材料制成。

本发明中加固圈层130的作用是，对木结构110进行加固，提高木结构110的承载性能，同时防止裂缝101进一步扩大。

加固圈层130的宽度依据隔离圈层120的宽度设置，一般与隔离圈层120的宽度一致，但也可以小于胶圈带120的宽度。

具体地，加固圈层130的厚度为0.1～1mm。这样可以保障一定的加固强度。

本发明的加固圈层130的层数也不局限于一层，还可以是多层。

加固圈层中的碳纤维布以及胶黏剂，均可以选用本领域的各种碳纤维布以及胶黏剂。例如胶黏剂可以选用碳纤维布专用AB胶。

具体地，碳纤维布的厚度优选为0.1～0.5mm。

为了进一步加强修复后木结构的性能，特别是在裂缝101开裂程度较大的情况下，在木结构110的裂缝101中还填充有填充体。填充体可以是环氧灌浆料填充体，亦或水泥基填充体。

参见图3及图4，本发明实施例二的修复的木结构200，包括木结构210、隔离圈层220、加固圈层230、以及位于隔离圈层220和加固圈层230之间的预构件240。

其中，隔离圈层220与加固圈层230的作用和结构与实施例一基本相同，在此不再赘述！

与实施例一不同的是，本实施例的木结构210的截面为方形，即方梁。

预构件240的作用是分散加固圈层230的应力，使加固圈层240作用在木结构210上的应力相对分散均匀。若不设置预构件240，则加固圈层230对木结构100的应力主要集中在方梁的四个棱角位置。

预构件的材质240可以选自与要修复的木结构材质相近的熏蒸干燥防腐木或其他近似强度高分子材料。本实施例的预构件240的材质选自高强度阔叶材，这样强度高且不易腐烂。

具体地，预构件240位于方梁有裂缝101的侧面，这样进一步加强对裂缝101的紧固作用。在实施例中，具有两个预构件240，分别位于有裂缝101的侧面及与其相对的侧面。

预构件240的形状使加固圈层230在方梁的棱角处圆弧过渡，从而使加固圈层230的应力分散。预构件240的下表面与方梁的侧面紧贴，其上表面呈圆滑过渡。

在本实施中，预构件240的截面呈弓形。

具体地，弓形的弦长与方梁的宽度基本一致。

弓形的圆心角为30～180度，这样更有利于应力分散。

当然，本发明的预构件240的截面并不局限于弓形，还可以是其它可分散方梁应力的形状。

本发明的修复的木结构，由于设置有隔离圈层，在下一次修复，可以方便地拆除加固圈层，重新对木结构进行修复，而不改变古建筑物木结构的修复前的外貌，实现可逆修复。另外，本发明修复的木结构还具有防腐蚀、显著增强木结构的强度的特点。

本发明还提供了一种木结构的修复方法，也即上述修复后木结构的制备方法。

一种木结构的修复方法，包括如下步骤：

用紧固带紧固木结构；

用隔离带包裹紧固后的所述木结构；

将浸渍有胶黏剂的碳纤维布包裹在所述隔离带的外侧；

及，

固化所述胶黏剂，拆除所述紧固带。

具体地，在实际操作时，本发明的木结构的修复方法一般还包括：在用紧固带紧固木结构之前，对木结构进行表面清理。通过表面清理，从而木结构表面的灰尘、腐朽物、松散层以及其他杂质得以清除。若木结构表面比较干净的情况下，也可以不设置该步骤。

在表面清理之后，用紧固带紧固木结构，其目的是，使木结构的裂缝闭合或者缩小，从而便于对木结构进行加固操作。

在裂缝开裂程度较大的情况下，本发明的修复方法还包括用灌浆料对所述木结构的裂缝进行灌注，从而使裂缝得到填充。

灌浆料可以选择环氧灌浆料或者水泥基灌浆料、亦或其它灌浆料，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的灌浆料。灌注亦为本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述！

当然，在裂缝较小的情况下，本发明的修复方法也可以不包括灌注步骤。

在灌注之后，用隔离带包裹紧固后的木结构，在木结构的裂缝外形成隔离圈层。具体地，采用胶带作为隔离带，将胶带有胶的一侧向外包裹在木结构的裂缝外，隔离带的长度应该保证隔离带的两端具有一定搭接长度。

在隔离带包裹之后，若木结构的截面为方形，为了进一步加强修复效果，本发明的修复方法还包括安装预构件。当然，若木结构没有棱角，具有光滑的侧面，例如木结构的截面为圆形，也可以不设置该步骤。

在安装预构件之后，将浸渍有胶黏剂的碳纤维布包裹在所述隔离带的外侧。包裹时需保持一定的预紧力下，使碳纤维布覆在隔离圈的表面。

具体地，浸渍有胶黏剂的碳纤维布通过如下步骤得到：剪裁合适长度的碳纤维布(碳纤维布的长度应保证一定的搭接长度)，将其浸渍在胶黏剂中，待胶黏剂浸透后将碳纤维布后取出。当然，也可以在碳纤维布上刷涂胶黏剂。

在碳纤维布包裹之后，将碳纤维布上的胶黏剂固化，使其形成加固圈层。最后将紧固带拆除。

本发明的木结构修复方法，基本保留了古建筑物木结构修复前的外貌，并且具有快速、高效、可逆的特点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种修复后木结构，其特征在于，包括：

木结构；

隔离圈层，包裹在所述木结构的裂缝外；

及加固圈层，包裹在所述隔离圈层外；

所述加固圈层包括碳纤维布以及胶黏剂。

2.根据权利要求1所述的修复后木结构，其特征在于，所述木结构的截面为方形。

3.根据权利要求2所述的修复后木结构，其特征在于，所述修复的木结构还包括用于分散所述加固圈层应力的预构件，所述预构件位于所述隔离圈层和所述加固圈层之间。

4.根据权利要求3所述的修复后木结构，其特征在于，所述预构件的截面呈弓形。

5.根据权利要求1所述的修复后木结构，其特征在于，所述木结构的裂缝中还填充有填充体。

6.根据权利要求1所述的修复后木结构，其特征在于，所述木结构为木梁或木柱。

7.一种木结构修复方法，其特征在于，包括如下步骤：

用紧固带紧固木结构；

用隔离带包裹紧固后的所述木结构；

将浸渍有胶黏剂的碳纤维布包裹在所述隔离带的外侧；

及，

固化所述胶黏剂，拆除所述紧固带。

8.根据权利要求7所述的木结构修复方法，其特征在于，所述木结构修复方法还包括：在用紧固带紧固木结构之前，对所述木结构进行表面清理。

9.根据权利要求7所述的木结构修复方法，其特征在于，所述木结构修复方法还包括：在隔离带包裹之前，用灌浆料对所述木结构的裂缝进行灌注。

10.根据权利要求7所述的木结构修复方法，其特征在于，所述木结构修复方法还包括：在隔离带包裹之后，在所述木结构的两侧安装预构件。