CN106481089B - 陈旧构造物的维修加固构造体施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够进行刚性设计与软性设计的陈旧构造物的维修加固构造体及其施工方法，不使用混凝土作为充填材，而使用强度上具有多种特性的砂浆，从而能够提高空间利用率，能够完全防止钢筋的腐蚀。根据本发明的陈旧构造物的维修加固构造体，其特征在于，包括：维修材，由混凝土或砂浆构成，充填到构造物的破损部位；金属材质的加固箱，以一定距离隔离设置于所述构造物的外侧而围住构造物；灌浆，用于充填到所述构造物与加固箱之间。

Description

陈旧构造物的维修加固构造体施工方法

技术领域

本发明涉及维修加固陈旧化构造物的施工法，更详细地说，用修补(patching)材料充填混凝土柱或钢筋柱、桥墩、板坯等的陈旧化构造物的破损部位而进行维修，在构造物的外面设置铁板等金属加固箱之后，在构造物与金属加固箱之间充填高强度或低强度砂浆的灌浆来进行加固的陈旧构造物的维修加固构造体及其施工方法。

背景技术

一般而言，维修加固陈旧化构造物的施工法包括：在构造物的外侧进行胎模施工并在构造物与胎模之间浇注混凝土来养护后消除胎模的施工法；在构造物的外侧进行铁板施工并在构造物与铁板之间浇注混凝土来养护的施工法；在构造物的外侧进行环氧树脂施工并在其外面粘贴铁板的施工法等。

所述构造物的维修加固施工法中进行胎模施工来浇注及养护混凝土的施工法，进行铁板施工并浇注混凝土来养护的施工法因混凝土的厚度为左右两边至少80㎜以上，会大大增加整体厚度，降低空间利用率。

并且，利用环氧树脂将铁板粘贴到构造物的施工法虽然因环氧树脂而获得优秀的黏着力，但因混凝土构成的构造物与铁板之间的热膨胀系数不同，可能会引起接合面部的脱落，用于充填材的环氧树脂因酸性材质而中性化与混凝土之间的接合面部位，无法实现混凝土构造物的持久保存。并且，钢筋混凝土构造物也难以完全防止钢筋的腐蚀。

发明内容

(要解决的技术问题)

本发明为了解决所述问题而提出，其目的在于提供一种陈旧构造物的维修加固构造体及其施工方法，即，不使用混凝土作为充填材而使用强度上具有多种特性的砂浆，从而能够提高空间利用率，能够完全防止钢筋的腐蚀，提高支撑力。

本发明的另一目的在于提供一种陈旧构造物的维修加固构造体及其施工方法，即，施工之后，能够用肉眼确认加固构造体的内部，易于维护管理。

(解决问题的手段)

用于达成所述目的的根据本发明的陈旧构造物的维修加固构造体，其特征在于，包括：维修材，由混凝土或砂浆构成，充填到构造物的破损部位；金属材质的加固箱，以一定距离隔离设置于所述构造物的外侧而围住构造物；灌浆，用于充填到所述构造物与加固箱之间。

根据本发明的一样态，所述加固箱上形成开放的开口部，在所述开口部上安装透明材质的窗口。

并且，根据本发明的陈旧构造物维修加固构造体的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)弄碎构造物的破损部位的步骤；(b)向弄碎的构造物的破损部位充填由混凝土或砂浆构成的维修材来进行维修的步骤；(c)在构造物的周围，与构造物相互隔离地设置金属材质加固箱的步骤；及(d)将灌浆浇注到构造与加固箱之间来进行充填的步骤。

根据本发明的维修加固构造体施工方法的一样态，所述(d)步骤之前及之后，还包括：在所述加固箱设置透明材质窗口的步骤。

在此，所述设置窗口的步骤，在执行所述(d)步骤之前，包括：向形成于框架中心的贯通孔内侧结合窗口的步骤；在加固箱上形成具有与所述框架的形态及大小相对应的形态及大小的开口部的步骤；将从所述开口部取下的加固箱的一部分焊接固定到所述开口部的步骤；执行所述(d)步骤之后，若完成灌浆的养护，分离已固定在所述开口部的加固箱的一部分的步骤；及向所述开口部内侧插入所述框架与窗口的结合体来焊接结合的步骤。

(发明的效果)

根据本发明，其效果在于，因向构造物与加固箱之间浇注并充填流动性较高的高强度或低强度砂浆的灌浆，灌浆能够无一遗漏地充填到构造物与加固箱之间，只需确保构造物与加固箱的间隔为30㎜以上，能够最小化因加固结构导致的整体幅度的增加，有利于设置在停车场等狭小空间的构造物。

并且，以往的向构造物的外侧浇注混凝土或涂抹环氧树脂的维修加固施工法单纯地具有延长构造物寿命的效果，但本发明的维修加固施工法能够维修加固构造物的破损部位而延长寿命的同时，因适用具有80～700㎏/cm²强度的灌浆，能够进行以往维修加固施工法所没有的刚性设计或软性设计，根据所需，能够同时利用刚性设计与软性设计来进行施工，具有能够确保构造物安全性的优点。

附图说明

图1是适用于钢筋混凝土柱构造物的根据本发明一实施例的维修加固构造体的立体图。

图2是图1的维修加固构造体的要部截面图。

图3是图示根据本发明的维修加固构造体的施工方法的顺序图。

图4是图示根据本发明的另一实施例的维修加固构造体的要部截面图。

图5是图示根据本发明的又一实施例的维修加固构造体的要部截面图。

图6是图示根据本发明的又一实施例的维修加固构造体的要部截面图。

图7图示将本发明的维修加固构造体适用到钢材柱的维修加固的例子。

图8图示将本发明的维修加固构造体适用到桥墩的维修加固的例子。

图9图示将本发明的维修加固构造体适用到桥梁板的维修加固的例子。

图10是图示根据本发明的又一实施例的维修加固构造体的立体图。

图11a是切割图示图10中图示的维修加固构造体的加固箱的横截面图。

图11b是图示图11a中图示的维修加固构造体的窗口的一实施例的立体图。

图12是依次图示图10中图示的维修加固构造体的施工方法的图。

图13是图示根据本发明的又一实施例的维修加固构造体的立体图。

图14是图示将图13的维修加固构造体的加固箱通过锚固螺栓固定到构造物的状态的要部剖面图。

符号说明

1：构造物 10：维修材

20：加固箱 22：黏贴力加固片

30：灌浆 40：外侧加固箱

50：软性灌浆

具体实施方式

以下，参照附图而详细说明根据本发明优选实施例的陈旧构造物的维修加固构造体及其施工方法。

图1及图2图示适用于钢筋混凝土柱构造物的根据本发明一实施例的维修加固构造体，图3是依次说明根据本发明一实施例的维修加固构造体的施工方法的图，本发明的维修加固构造体包括：维修材10，由混凝土或砂浆构成，充填到柱构造物1的破损部位；金属材质的加固箱20，以一定距离隔离设置于所述构造物1的外侧而围住构造物；灌浆(grout)30，用于充填所述构造物1与加固箱20之间的空间。

这种对维修加固构造体进行施工的本发明的施工方法，包括：弄碎构造物的破损部位的步骤(S1)；向弄碎的构造物的破损部位充填强度高于构造物强度的由混凝土或砂浆构成的维修材来进行维修的步骤(S2)；在构造物的周围，与构造物相互隔离地设置金属材质加固箱的步骤(S3)；及，将由高强度砂浆或低强度砂浆构成的灌浆浇注到构造与加固箱之间来进行充填的步骤(S4)。

所述步骤S1中，完全弄碎柱构造物1的破损部位，若构造物1的钢筋已暴露，则在钢筋除锈作业后涂抹防锈剂并进行养护。然后，利用压缩空气，完全去除破损部位的异物。

如所述，完全弄碎构造物1的破损部位并完成异物消除作业之后，执行向破损部位充填由混凝土或砂浆构成的维修材10的修补(patching)步骤(步骤S2)。在此，充填到所述构造物1的破损部位的维修材10的强度大于构造物1的混凝土强度。为此，在执行所述修补步骤(S2)之前，要测量构造物的强度，构造物1的混凝土强度的测量通过公知的核心或混凝土测试枪(Schumit Hammer)等方法执行。

如前述，通过对破损部位的修补作业对维修材10进行施工之后，在构造物1的外侧周边，以与构造物1的面一定距离隔离地设置加固箱20(步骤S3)。所述加固箱20由金属材质形成，其热膨胀系数类似于之后浇注的充填材即灌浆30的热膨胀系数，可由钢铁或铝、不锈钢、合金等金属制成。

所述加固箱20设置于构造物1的外侧而起到用于施工所述灌浆30的胎模的功能，同时，在灌浆30的养护之后不被拆除而作为保护灌浆30及构造物1的加固材。

若所述加固箱20使用钢铁材质的情况下，在浇注灌浆30之后，最好在加固箱20的外面涂抹防锈剂。

所述加固箱20可通过焊接而相互接合，可通过锚固螺栓等结合工具而结合到构造物1，也可被另外的支撑构造物而稳定地支撑于构造物1外侧。所述加固箱20的厚度大约为5㎜，因以往的向铁板内侧浇注混凝土的施工法所适用的铁板的厚度为10㎜左右，具有将厚度减少到大约1/2的优点。

并且所述构造物1与加固箱20的间隔大约为30～50㎜。以往的向构造物与铁板之间浇注混凝土的施工法中，因混凝土内的骨材，构造物与铁板间的间隔至少要达到80㎜以上，但本发明中，因向构造物1与加固箱20之间浇注由高强度砂浆或低强度砂浆构成的灌浆30来作为充填材，构造物1与加固箱20的间隔只需确保30㎜以上，因此，能够最小化因加固结构导致到整体幅度的增加，能够有利地适用于设置在停车场等狭小空间的构造物。

如所述，完成沿着构造物1的周围设置加固箱20的作业之后，作为充填材，向构造物1与加固箱20之间浇注灌浆30来进行充填并养护。所述灌浆30与混凝土不同，无骨材，使用了混合水泥、水、添加剂的砂浆等，因此流动性非常大，会无一遗漏地充填到构造物1与加固箱20之间的空间。所述灌浆30起到加固构造物1的强度的作用，同时起到将金属加固箱20接合到构造物1外面的接合作用，这时，加固箱20因通过焊接与多个金属板材连接，能够抵抗灌浆30的压力及流出，还能抵抗灌浆30产生的温度应力。

在此，所述灌浆30具有80～700㎏/cm²的强度。以往的混凝土大致具有180～350㎏/cm²的强度，但适用于本发明的灌浆30具有最低80㎏/cm²到最高700㎏/cm²的强度，具有有利于刚性设计及软性设计的优点。

例如，由混凝土构成的构造物1的初始强度为210㎏/cm²时，随着时间流逝，强度会降低且可能会产生裂痕，这时，若向构造物1与金属材质的加固箱20之间充填700㎏/cm²的高强度灌浆30，则能够大幅加强构造物1的强度而实现加固效果。

并且，向构造物1与金属材质的加固箱20之间充填80㎏/cm²的低强度灌浆30时，构造物1的外侧的灌浆30层的强度会弱于构造物1的强度。因此，即使构造物1受到外部冲击，弱的部分从灌浆30层发生破损而具有保护构造物1的复合装甲(Composite Armour)效果。这种软性设计能够有利地适用于桥墩或停车场柱等构造物1维持一定程度的形状但比较破旧，可能会遭受冲击的地方。

若预想到强度显著变弱的柱或设施等的构造物1会遭受冲击，则如图4所图示，向构造物1与加固箱20之间充填高强度的灌浆30而增大强度之后，向所述加固箱20的外侧追加设置外侧加固箱40，通过向内侧的加固箱20与外侧加固箱40之间浇注低强度的软性灌浆50的方式，复合执行刚性设计与软性设计。这种情况下，可具有依次层叠构造物-高强度砂浆-金属加固箱-低强度砂浆-金属加固箱的结构。

再参考图2，养护所述灌浆30之后，不撤除加固箱20而维持原状，从而形成加固构造物。

因此，实施本发明的加固施工法之后，可在剩下的加固箱20的外面画上图画、文字、地区象征物等，或粘贴贴膜等而创造出美丽的景观。

图5图示根据本发明的维修加固构造体的又一实施例，该实施例中，为了增大加固箱20与灌浆30之间的附着力，被打入加固箱20的内侧面灌浆30而固定的多个黏贴力加固片22具有像内侧突出的结构。

另外，如图6所图示，若要将本发明的维修加固构造体向上下方向设置到构造物时，经修补作业后，利用具有一定高度的金属材质的加固箱20，从构造物1的下部开始依次累积维修加固构造体地进行施工，焊接结合下部的加固箱20与上部的加固箱20。

这时，优选地，在最上部的维修加固构造体的加固箱20的上端要远离屋顶板坯既定距离，向最上端加固箱20内注入灌浆30之后，倾斜地收尾而防止雨水渗透。

如所述，向上下层叠及焊接加固箱20，对维修加固构造体进行施工后，研磨焊接部位而使得表面变得干净，优选地，在加固箱20的外面涂抹防锈剂来防止生锈。

如上述，根据本发明，因向构造物1与金属材质的加固箱20之间浇注充填灌浆30，而不是混凝土，因此能够根据灌浆30的强度适当地调整加固箱20的厚度，尤其，相比以往，能够大幅减少构造物1与加固箱20之间的间隔。因此，能够缩小构造物1外侧的加固构造物的大小(幅度)，从而提高空间利用率。

前述的实施例中，虽然例示了维修加固钢筋混凝土柱构造物的施工法，但本发明的维修加固构造体可适用于图7所图示的钢材柱的维修加固，图8所图示的桥墩的维修加固，图9所图示的桥梁板的维修加固等多种构造物的维修加固。

根据本发明，因向构造物1与加固箱20之间浇注充填流动性高的高强度或低强度砂浆的灌浆30，灌浆30能够无一遗漏地充填到构造物1与加固箱20之间，构造物1与加固箱20的间隔只需确保30㎜以上，因此能够最小化因加固结构导致的整体幅度的增加，能够有利地适用于停车场等狭小的空间。

并且，以往的向构造物的外侧浇注混凝土或涂抹环氧树脂的维修加固施工法单纯地具有延长构造物寿命的效果，但本发明的维修加固施工法能够维修加固构造物的破损部位而延长寿命的同时，因适用具有80～700㎏/cm²强度的灌浆，能够进行以往维修加固施工法所没有的刚性设计或软性设计，根据所需，能够同时利用刚性设计与软性设计来进行施工，具有能够确保构造物安全性的优点。

图10至图11图示根据本发明的维修加固构造体的又一实施例，该实施例的维修加固构造体在加固箱20上形成开放的开口部24，所述开口部24上能够安装透明材质的窗口60，从而能够用肉眼观察加固箱20内部的灌浆30的状态。所述窗口60可通过螺丝等结合工具直接结合到所述加固箱20，也可首先通过螺丝等结合工具，结合到形态及大小对应加固箱20的开口部24的金属材质框架70的中心的贯通孔71之后，所述框架70的边缘焊接结合到加固箱20的开口部24的边缘，从而能够设置到加固箱20。

该实施例中，所述窗口60大致具有矩形砌块形态，两侧部上形成通过螺丝等结合到所述框架70的贯通孔71外侧部的翼部61，在所述翼部61的中心，嵌入所述框架70的贯通孔71内的观察部62相对应翼部61而向一侧突出。所述窗口60可由玻璃或透明丙烯酸等透明合成树脂制成。

对如所述构成的维修加固构造体的施工方法，参考图12进行如下说明。

首先，通过结合工具等来将窗口60结合到形成于框架70中心的贯通孔71内侧。将所述窗口60结合到框架70之后，最好去除将螺丝65的头部。

并且，在加固箱20上形成形态及大小与所述框架70的形态及大小相对应的开口部24。然后，从所述开口部24去除的加固箱20的一部分重新焊接固定到开口部24。这时，焊接到所述开口部24的加固箱20的一部分只需具有一定的固定力，向构造物1与加固箱20之间浇注灌浆30时能够承受灌浆30的压力即可。

然后，将所述加固箱20以一定距离隔离地设置于构造物1的外侧，向构造物1与加固箱20之间浇注灌浆30后养护一定时间。

完成灌浆30的养护之后，利用工具拆除粘贴在所述开口部24的加固箱20的一部分，向开口部24内侧插入所述框架70与窗口60的结合体并通过焊接而使其坚固结合。据此，窗口60能够固定结合到加固箱20。

如所述，首先若不采用将窗口60设置到加固箱20的状态下，将加固箱20设置到构造物1，而是将加固箱20设置到构造物1后充填灌浆30并养护后再设置窗口60，能够通过灌浆30而防止窗口60受到污染变浑浊的现象。若将窗口60设置到加固箱20的状态下，将加固箱20设置到构造物1并浇注灌浆30，则因窗口60因浇注的灌浆30而受到污染，完成维修加固构造体之后，难以通过窗口60观察灌浆30内部状态。

如该实施例，若向加固箱20安装透明材质的窗口60，可通过窗口60用肉眼观察加固箱20内部的灌浆30是否发生刮痕或破损等，因此，有利于维护管理。

另外，如前述，加固箱20围住构造物1的整个周围的封闭结构中，无需将加固箱20固定到构造物1。但是，如图13及图14所图示，若要将加固箱20以开放的结构设置到护墙等构造物1的一面或多面，为了在浇注灌浆30之前固定对应于构造物1的加固箱20的位置，可利用锚固螺栓80将加固箱20固定到构造物1。

这时，优选地，软性设计的情况为，使得钉入构造物1的锚固螺栓80的深度变浅，使得锚固螺栓80在受到冲击时，能够易于与构造物1分离，刚性设计的情况为，使得钉入构造物1的锚固螺栓80的深度变深，使得锚固螺栓80不易与构造物1分离而坚固地固定。

Claims (4)

1.一种陈旧构造物的维修加固构造体施工方法，其特征在于，

包括如下步骤：

(a)弄碎构造物的破损部位的步骤；

(b)向弄碎的构造物的破损部位充填由混凝土或砂浆构成的维修材来进行维修的步骤；

(c)在构造物的外侧，与构造物相隔离地设置金属材质的加固箱的步骤；

(f)向形成于框架中心的贯通孔内侧，结合透明材质的窗口的步骤；

(g)在所述加固箱上形成形态及大小对应所述框架的形态及大小的开口部的步骤；

(h)将从所述开口部拆除的加固箱的一部分焊接固定到所述开口部的步骤；

(i)向构造物与加固箱之间浇注灌浆来充填的步骤；

(j)完成灌浆的养护之后，分离固定在所述开口部的加固箱的一部分的步骤；及，

(k)向所述开口部内侧，插入所述框架与透明材质的窗口的结合体，并使该结合体与所述开口部内侧焊接结合的步骤。

2.根据权利要求1所述的陈旧构造物的维修加固构造体施工方法，其特征在于，

在执行所述(b)步骤之前，执行测量构造物的强度的步骤。

3.根据权利要求1所述的陈旧构造物的维修加固构造体施工方法，其特征在于，

所述(c)步骤中，为了固定对构造物的加固箱的位置，利用锚固螺栓来将加固箱固定到构造物的外侧。

4.一种陈旧构造物的维修加固构造体施工方法，其特征在于，

包括如下步骤：

(a)弄碎构造物的破损部位的步骤；

(b)向弄碎的构造物的破损部位充填由混凝土或砂浆构成的维修材来进行维修的步骤；

(c)在构造物的外侧，与构造物相隔离地设置金属材质的加固箱的步骤；

(d)向构造物与加固箱之间浇注灌浆来充填的步骤；

(e)在所述加固箱的外侧，与加固箱相互隔离地设置金属材质的外侧加固箱的步骤；

(f)向形成于框架中心的贯通孔内侧，结合透明材质的窗口的步骤；

(g)在所述外侧加固箱上形成形态及大小对应所述框架的形态及大小的开口部的步骤；

(h)将从所述开口部拆除的外侧加固箱的一部分焊接固定到所述开口部的步骤；

(i)向所述加固箱与所述外侧加固箱之间浇注强度低于已充填到所述构造物与加固箱内侧灌浆的灌浆来进行充填的步骤；

(j)完成灌浆的养护之后，分离固定在所述开口部的外侧加固箱的一部分的步骤；及，

(k)向所述开口部内侧，插入所述框架与透明材质的窗口的结合体，并使该结合体与所述开口部内侧焊接结合的步骤。