CN111479973B - 一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构及其使用方法，包括凹型钢架、螺纹套管、耳板、长脚螺栓、固定座、固定弧板、旋转套、螺旋紧杆、套环、旋转块。本发明结构设计合理，两个凹型钢架构成钢架单元；然后由多个钢架单元构成支撑钢架柱，实现整个钢支撑加固结构的构建，便于安装和搭建，同时整个钢支撑加固结构即可作为加固文物建筑的竖直支撑柱的加固件，也可以作为支撑柱去支撑横梁，同时利用长度补偿机构可以支撑任意高度的横梁，应用范围较广。

Description

一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种钢支撑加固结构，具体是一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构及其使用方法，属于文物建筑物应用技术领域。

背景技术

文物是人类在社会活动中遗留下来的具有历史、艺术、科学价值的遗物和遗迹。它是人类宝贵的历史文化遗产，而一些有着历史古代建筑也是文物的一种，也需要去进行保护。

由于文物建筑一般都经历了较长的岁月，所以多数文物建筑较为老旧，抗震能力不强，为了保护这写古老的建筑，所以多会通过一些支撑件加固建筑的支撑柱以及横梁，但是这些支撑件的安装多数较为繁琐，因为建筑的高度不一，有些支撑件难以满足需要，有着一定的局限性。因此，针对上述问题提出一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构及其使用方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构及其使用方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构及其使用方法，包括支撑钢架柱以及构成支撑钢架柱的多个钢架单元，所述钢架单元由两个对称设置的凹型钢架构成，两个凹型钢架相对的端面上均固接有耳板，且两个凹型钢架上的耳板之间通过长脚螺栓相互连接，所述凹型钢架顶部和底部上分别固接可相互卡合的凸块和嵌合腔；

所述钢架单元顶部卡接盖板，所述钢架单元底部卡接底板，所述底板表面固接凸块，所述盖板顶部固定有长度补偿机构，所述长度补偿机构包括柱状结构的液压缸以及套接在液压缸内部的升降杆，所述升降杆底部固接活塞，所述活塞与液压缸内侧壁表面贴合，所述升降杆顶部贯穿液压缸顶部侧壁，且液压缸顶部侧壁与升降杆表面的接触面上设置有滑动密封结构，所述升降杆顶部连接转杆，所述转杆顶部固接承载板，且承载板顶部固接垫板，所述垫板顶部固接支撑弧板，所述垫板顶部表面为弧形结构；

所述凹型钢架上安装有限位机构，所述限位机构包括固定座、固定弧板和螺旋紧杆，所述螺旋紧杆贯穿凹型钢架侧壁，且螺旋紧杆外侧一端固接套环，所述螺旋紧杆内侧一端固接呈柱状结构的旋转块，所述旋转块表面套接旋转套，所述旋转套固接在固定座表面，所述固定座表面固接固定弧板，所述固定座靠近固定弧板一侧的表面为弧形结构。

优选的，两个凹型钢架之间通过耳板上的长脚螺栓相互固定形成钢架单元，所述钢架单元为四方体结构。

优选的，所述凸块和嵌合腔表面开设有若干个均匀分布的螺孔，所述凸块和嵌合腔之间的螺孔相互连通，相互连通的两个螺孔上螺纹插接固定螺钉，嵌合腔为一种由凹型钢架端部侧壁两端凸起而围成的四方体结构的腔体。

优选的，所述盖板底部开设有对称设置的两个嵌合腔，且盖板通过其底部的两个嵌合腔与构成钢架单元的两个凹型钢架卡接。

优选的，所述液压缸底部固接连接板，所述连接板底部安装螺栓螺接至盖板表面，所述液压钢底部外侧壁表面固接输液管，输液管表面安装阀门。

优选的，所述活塞表面套接滑动密封圈，所述输液管一侧端部与液压缸内部连通，且输液管与之对应的另一端内侧壁设有用于外接液压泵管道的内螺纹。

优选的，所述滑动密封结构包括套接在升降杆表面的端盖，所述端盖通过其两端的安装螺钉固接在液压缸内腔顶部侧壁，所述端盖表面固接环形结构的密封环，所述密封环与开设在液压缸内腔顶部侧壁开设的密封腔嵌合，所述密封腔内部安装密封圈。

优选的，所述转杆底部为环形结构，且转杆底部与环形结构的自转腔嵌合连接，所述自转腔开设在升降杆顶部。

优选的，所述螺旋紧杆表面螺纹套接螺纹套管，且螺纹套管一端固接至凹型钢架外侧壁表面。

优选的，所述使用方法如下：

（1）测量尺寸，测量所需支撑的建筑支撑柱高度，从而计算出需要至少几个钢架单元；

（2）搭建钢架单元，将两个凹型钢架放置在建筑支撑柱两侧，然后将两个凹型钢架上的耳板对齐，利用长脚螺栓使两个凹型钢架上的耳板贴合，从而将两个凹型钢架固定在建筑支撑柱两侧，完成建钢架单元的构建；

（3）连接相邻的钢架单元，将相邻的两个钢架单元上的嵌合腔和凸块相互插接，使嵌合腔和凸块上的螺孔相互重合，将固定螺钉螺入重合的螺孔中，使相邻的两个钢架单元相互连接，将多个钢架单元相互连接后形成支撑钢架柱；

（4）固定支撑钢架柱，利用套环转动螺旋紧杆，使钢架单元的其中一个固定弧板与建筑支撑柱表面贴合，然后转动另一个螺旋紧杆，使另一个固定弧板与建筑支撑柱表面紧密贴合，完成支撑钢架柱的固定；

（5）安装长度补偿机构，将盖板底部表面上的嵌合腔与位于最上端的钢架单元卡合，使钢架单元顶部的凸块与盖板上的嵌合腔卡合，嵌合腔与凸块上的螺孔重合，然后将固定螺钉螺入重合的螺孔中，完成盖板以及长度补偿机构的安装；

（6）调整长度补偿机构，打开阀门，利用输液管外接液压泵，将油液泵入液压缸内部，利用油液使升降杆上升，使支撑弧板与建筑横梁表面贴合，然后关闭阀门和液压泵，完成整个钢支撑加固结构的搭建。

本发明的有益效果是：

本发明结构设计合理，两个凹型钢架构成钢架单元；然后由多个钢架单元构成支撑钢架柱，实现整个钢支撑加固结构的构建，便于安装和搭建，同时整个钢支撑加固结构即可作为加固文物建筑的竖直支撑柱的加固件，也可以作为支撑柱去支撑横梁，同时利用长度补偿机构可以支撑任意高度的横梁，应用范围较广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明钢架单元立体结构示意图；

图2为本发明多个钢架单元连接结构示意图；

图3为本发明图2B处局部放大结构示意图;

图4为本发明图2A处局部放大结构示意图;

图5为本发明两个凹型钢架连接结构示意图。

图中：1、凹型钢架，101、螺纹套管，102、耳板，103、长脚螺栓，2、固定座，3、固定弧板，4、旋转套，5、螺旋紧杆，501、套环，502、旋转块，6、密封圈，7、底板，8、连接板，9、液压缸，10、输液管，11、阀门，12、活塞，13、升降杆，1301、自转腔，14、转杆，15、承载板，16、垫板，17、支撑弧板，18、嵌合腔，19、凸块，20、固定螺钉，21、盖板，22、螺孔，23、端盖，24、密封环，25、安装螺钉。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-5所示，一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构及其使用方法，包括支撑钢架柱以及构成支撑钢架柱的多个钢架单元，所述钢架单元由两个对称设置的凹型钢架1构成，两个凹型钢架1相对的端面上均固接有耳板102，且两个凹型钢架1上的耳板102之间通过长脚螺栓103相互连接，所述凹型钢架1顶部和底部上分别固接可相互卡合的凸块19和嵌合腔18；

所述钢架单元顶部卡接盖板21，所述钢架单元底部卡接底板7，所述底板7表面固接凸块19，所述盖板21顶部固定有长度补偿机构，所述长度补偿机构包括柱状结构的液压缸9以及套接在液压缸9内部的升降杆13，所述升降杆13底部固接活塞12，所述活塞12与液压缸9内侧壁表面贴合，所述升降杆13顶部贯穿液压缸9顶部侧壁，且液压缸9顶部侧壁与升降杆13表面的接触面上设置有滑动密封结构，所述升降杆13顶部连接转杆14，所述转杆14顶部固接承载板15，且承载板15顶部固接垫板16，所述垫板16顶部固接支撑弧板17，所述垫板16顶部表面为弧形结构；

所述凹型钢架1上安装有限位机构，所述限位机构包括固定座2、固定弧板3和螺旋紧杆5，所述螺旋紧杆5贯穿凹型钢架1侧壁，且螺旋紧杆5外侧一端固接套环501，所述螺旋紧杆5内侧一端固接呈柱状结构的旋转块502，所述旋转块502表面套接旋转套4，所述旋转套4固接在固定座2表面，所述固定座2表面固接固定弧板3，所述固定座2靠近固定弧板3一侧的表面为弧形结构。

两个凹型钢架1之间通过耳板102上的长脚螺栓103相互固定形成钢架单元，所述钢架单元为四方体结构。

所述凸块19和嵌合腔18表面开设有若干个均匀分布的螺孔22，所述凸块19和嵌合腔18之间的螺孔22相互连通，相互连通的两个螺孔22上螺纹插接固定螺钉20，嵌合腔18为一种由凹型钢架1端部侧壁两端凸起而围成的四方体结构的腔体。

所述盖板21底部开设有对称设置的两个嵌合腔18，且盖板21通过其底部的两个嵌合腔18与构成钢架单元的两个凹型钢架1卡接。

所述液压缸9底部固接连接板8，所述连接板8底部安装螺栓螺接至盖板21表面，所述液压钢底部外侧壁表面固接输液管10，输液管10表面安装阀门11。

所述活塞12表面套接滑动密封圈，所述输液管10一侧端部与液压缸9内部连通，且输液管10与之对应的另一端内侧壁设有用于外接液压泵管道的内螺纹。

所述滑动密封结构包括套接在升降杆13表面的端盖23，所述端盖23通过其两端的安装螺钉25固接在液压缸9内腔顶部侧壁，所述端盖23表面固接环形结构的密封环24，所述密封环24与开设在液压缸9内腔顶部侧壁开设的密封腔嵌合，所述密封腔内部安装密封圈6。

所述转杆14底部为环形结构，且转杆14底部与环形结构的自转腔1301嵌合连接，所述自转腔1301开设在升降杆13顶部。

所述螺旋紧杆5表面螺纹套接螺纹套管101，且螺纹套管101一端固接至凹型钢架1外侧壁表面。

所述使用方法包括如下步骤：

（1）测量尺寸，测量所需支撑的建筑支撑柱高度，从而计算出需要至少几个钢架单元；

（2）搭建钢架单元，将两个凹型钢架1放置在建筑支撑柱两侧，然后将两个凹型钢架1上的耳板102对齐，利用长脚螺栓103使两个凹型钢架1上的耳板102贴合，从而将两个凹型钢架1固定在建筑支撑柱两侧，完成建钢架单元的构建；

（3）连接相邻的钢架单元，将相邻的两个钢架单元上的嵌合腔18和凸块19相互插接，使嵌合腔18和凸块19上的螺孔22相互重合，将固定螺钉20螺入重合的螺孔22中，使相邻的两个钢架单元相互连接，将多个钢架单元相互连接后形成支撑钢架柱；

（4）固定支撑钢架柱，利用套环501转动螺旋紧杆5，使钢架单元的其中一个固定弧板3与建筑支撑柱表面贴合，然后转动另一个螺旋紧杆5，使另一个固定弧板3与建筑支撑柱表面紧密贴合，完成支撑钢架柱的固定；

（5）安装长度补偿机构，将盖板21底部表面上的嵌合腔18与位于最上端的钢架单元卡合，使钢架单元顶部的凸块19与盖板21上的嵌合腔18卡合，嵌合腔18与凸块19上的螺孔22重合，然后将固定螺钉20螺入重合的螺孔22中，完成盖板21以及长度补偿机构的安装；

（6）调整长度补偿机构，打开阀门11，利用输液管10外接液压泵，将油液泵入液压缸9内部，利用油液使升降杆13上升，使支撑弧板17与建筑横梁表面贴合，然后关闭阀门11和液压泵，完成整个钢支撑加固结构的搭建。

当只需作为支撑件支撑建筑横梁时，在步骤（2）中完成钢架单元的搭建后，在位于最底端的钢架单元底部固接底板7，利用底板7的凸块19与最底端的钢架单元卡合，随后利用固定螺钉20螺接。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对齐限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对齐中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构，其特征在于：包括支撑钢架柱以及构成支撑钢架柱的多个钢架单元，所述钢架单元由两个对称设置的凹型钢架（1）构成，两个凹型钢架（1）相对的端面上均固接有耳板（102），且两个凹型钢架（1）上的耳板（102）之间通过长脚螺栓（103）相互连接，所述凹型钢架（1）顶部和底部上分别固接可相互卡合的凸块（19）和嵌合腔（18）；

所述钢架单元顶部卡接盖板（21），所述钢架单元底部卡接底板（7），所述底板（7）表面固接凸块（19），所述盖板（21）顶部固定有长度补偿机构，所述长度补偿机构包括柱状结构的液压缸（9）以及套接在液压缸（9）内部的升降杆（13），所述升降杆（13）底部固接活塞（12），所述活塞（12）与液压缸（9）内侧壁表面贴合，所述升降杆（13）顶部贯穿液压缸（9）顶部侧壁，且液压缸（9）顶部侧壁与升降杆（13）表面的接触面上设置有滑动密封结构，所述升降杆（13）顶部连接转杆（14），所述转杆（14）顶部固接承载板（15），且承载板（15）顶部固接垫板（16），所述垫板（16）顶部固接支撑弧板（17），所述垫板（16）顶部表面为弧形结构；

所述凹型钢架（1）上安装有限位机构，所述限位机构包括固定座（2）、固定弧板（3）和螺旋紧杆（5），所述螺旋紧杆（5）贯穿凹型钢架（1）侧壁，且螺旋紧杆（5）外侧一端固接套环（501），所述螺旋紧杆（5）内侧一端固接呈柱状结构的旋转块（502），所述旋转块（502）表面套接旋转套（4），所述旋转套（4）固接在固定座（2）表面，所述固定座（2）表面固接固定弧板（3），所述固定座（2）靠近固定弧板（3）一侧的表面为弧形结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构，其特征在于：两个凹型钢架（1）之间通过耳板（102）上的长脚螺栓（103）相互固定形成钢架单元，所述钢架单元为四方体结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构，其特征在于：所述凸块（19）和嵌合腔（18）表面开设有若干个均匀分布的螺孔（22），所述凸块（19）和嵌合腔（18）之间的螺孔（22）相互连通，相互连通的两个螺孔（22）上螺纹插接固定螺钉（20），嵌合腔（18）为一种由凹型钢架（1）端部侧壁两端凸起而围成的四方体结构的腔体。

4.根据权利要求1所述的一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构，其特征在于：所述盖板（21）底部开设有对称设置的两个嵌合腔（18），且盖板（21）通过其底部的两个嵌合腔（18）与构成钢架单元的两个凹型钢架（1）卡接。

5.根据权利要求1所述的一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构，其特征在于：所述液压缸（9）底部固接连接板（8），所述连接板（8）底部安装螺栓螺接至盖板（21）表面，所述液压钢底部外侧壁表面固接输液管（10），输液管（10）表面安装阀门（11）。

6.根据权利要求5所述的一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构，其特征在于：还包括活塞（12），所述活塞（12）表面套接滑动密封圈，所述输液管（10）一侧端部与液压缸（9）内部连通，且输液管（10）与之对应的另一端内侧壁设有用于外接液压泵管道的内螺纹。

7.根据权利要求1所述的一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构，其特征在于：所述滑动密封结构包括套接在升降杆（13）表面的端盖（23），所述端盖（23）通过其两端的安装螺钉（25）固接在液压缸（9）内腔顶部侧壁，所述端盖（23）表面固接环形结构的密封环（24），所述密封环（24）与开设在液压缸（9）内腔顶部侧壁开设的密封腔嵌合，所述密封腔内部安装密封圈。

8.根据权利要求1所述的一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构，其特征在于：所述转杆（14）底部为环形结构，且转杆（14）底部与环形结构的自转腔（1301）嵌合连接，所述自转腔（1301）开设在升降杆（13）顶部。

9.根据权利要求1所述的一种用于文物建筑物抗震的钢支撑加固结构，其特征在于：所述螺旋紧杆（5）表面螺纹套接螺纹套管（101），且螺纹套管（101）一端固接至凹型钢架（1）外侧壁表面。

10.根据权利要求1所述的一种文物建筑物抗震的钢支撑加固结构的使用方法，其特征在于：所述使用方法步骤如下：

（1）测量尺寸，测量所需支撑的建筑支撑柱高度，从而计算出需要至少几个钢架单元；

（2）搭建钢架单元，将两个凹型钢架（1）放置在建筑支撑柱两侧，然后将两个凹型钢架（1）上的耳板（102）对齐，利用长脚螺栓（103）使两个凹型钢架（1）上的耳板（102）贴合，从而将两个凹型钢架（1）固定在建筑支撑柱两侧，完成建钢架单元的构建；

（3）连接相邻的钢架单元，将相邻的两个钢架单元上的嵌合腔（18）和凸块（19）相互插接，使嵌合腔（18）和凸块（19）上的螺孔（22）相互重合，将固定螺钉（20）螺入重合的螺孔（22）中，使相邻的两个钢架单元相互连接，将多个钢架单元相互连接后形成支撑钢架柱；

（4）固定支撑钢架柱，利用套环（501）转动螺旋紧杆（5），使钢架单元的其中一个固定弧板（3）与建筑支撑柱表面贴合，然后转动另一个螺旋紧杆（5），使另一个固定弧板（3）与建筑支撑柱表面紧密贴合，完成支撑钢架柱的固定；

（5）安装长度补偿机构，将盖板（21）底部表面上的嵌合腔（18）与位于最上端的钢架单元卡合，使钢架单元顶部的凸块（19）与盖板（21）上的嵌合腔（18）卡合，嵌合腔（18）与凸块（19）上的螺孔（22）重合，然后将固定螺钉（20）螺入重合的螺孔（22）中，完成盖板（21）以及长度补偿机构的安装；

（6）调整长度补偿机构，打开阀门（11），利用输液管（10）外接液压泵，将油液泵入液压缸（9）内部，利用油液使升降杆（13）上升，使支撑弧板（17）与建筑横梁表面贴合，然后关闭阀门（11）和液压泵，完成整个钢支撑加固结构的搭建。

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