CN112761380A - 一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种夯土墙体的支撑‑锚拉复合加固结构及方法,包括设于遗址墙体上的对穿锚拉结构、补砌结构和支撑架结构;支撑架结构支撑于遗址墙体上,对穿锚拉结构贯穿遗址夯土墙体和支撑架结构的撑‑锚连接件固定连接;补砌结构将遗址墙体缝隙注入空隙注浆体,在遗址夯土墙体缺失部分补砌土坯砖砌体,实现遗址夯土墙体复合加固。本发明是综合锚固、补砌、支撑技术的复合加固结构,解决土遗址纵向裂隙与基础掏蚀病害的引起的局部、整体稳定问题。在满足文物保护原则的前提下,提升遗址局部安全性、缓解应力集中,同时大幅提高墙体的整体稳定性和抗倾覆能力。
Description
技术领域
本发明属于夯土建筑加固保护领域,特别涉及一种支撑、锚拉复合加固结构及方法。
背景技术
我国古代城墙或近现代乡村民居主要采用夯土或跺泥砌筑墙体,如丝绸之路沿线土遗址城墙、西北窑洞民居、新疆夯土民居、福建土楼等。其中夯土城墙兼具建筑与文物双重属性,而夯土民居承载着精湛的民间营建工艺和丰富的民族文化信息,均具有极高的社会价值和历史价值。
近年来,随着钢筋混凝土结构、钢结构等现代结构体系的大规模推广应用,传统土木结构建筑逐渐淡出人们视野,此类建筑几乎不再新建,存量逐年锐减。更为不幸的是,既有夯土建筑在长期风、雨侵蚀和地震等外力作用下,普遍存在墙体歪闪、裂隙发育、基础掏蚀等残损病害,使得墙体在水平地震等外力作用下极易发生向平面外的崩塌或倾覆破坏。针对此问题,当前主要通常采用锚固(即在夯土墙体钻孔并植入锚杆,通过浆体将其与墙体粘接,从而使得裂隙两侧土体牢固拉结)、补砌(即在基础掏蚀或局部孔洞部位补砌土坯,支撑上部结构荷载,使得墙体应力分布趋于均匀)或支撑(即在墙体外部沿易发生变形破坏的方向设置钢桁架、立柱等支撑结构,限制结构沿某一方向的位移或变形)等方法来提高墙体的整体性和稳定性。
虽然当前锚固和补砌技术已经较为广泛的应用在夯土墙体的加固保护中,但是上述两类加固方法的侧重点不同,加固技术也相对独立,难以最大程度确保墙体的安全稳定,主要缺点体现在以下方面:
1.传统全长粘结式锚固系统主要处理纵向裂隙发育引起的遗址局部稳定问题,但其中的水泥浆体与土体和锚杆直接接触,可能与遗址土体发生不良化学反应,改变土体原有性质,且不便于定期修缮,难以满足遗址类夯土墙体保护的可逆性原则;
2.补砌加固仅能对墙体的既有掏蚀或孔洞部位进行局部支撑或填补,减轻局部应力集中程度,避免引起局部开裂或坍塌破坏,但加固后墙体的整体稳定性和抗倾覆能力没有较大提升,难以在地震等水平外力作用下确保墙体不发生整体倾覆、滑移下错等破坏;
3.锚固主要提升墙体自身的整体性,补砌主要改善墙体的应力分布和局部稳定性,二者侧重点并不相同,但在外力作用下墙体的安全性由其自身整体性与其抗坍塌或抗倾覆的能力综合决定,仅采用单一方法均难以确保夯土墙体安全。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷,本发明的目的在于提供一种综合锚固、补砌、支撑技术的复合加固结构,综合解决土遗址纵向裂隙与基础掏蚀病害的引起的局部、整体稳定问题。在满足文物保护原则的前提下,提升遗址局部安全性、缓解应力集中,同时大幅提高墙体的整体稳定性和抗倾覆能力。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构,包括设于遗址墙体上的对穿锚拉结构、补砌结构和支撑架结构;
所述支撑架结构支撑于遗址夯土墙体上;所述对穿锚拉结构贯穿遗址夯土墙体和支撑架结构的撑-锚连接件并固定连接;所述补砌结构将遗址夯土墙体缝隙注入空隙注浆体,在遗址夯土墙体缺失部位补砌土坯砖砌体,实现遗址夯土墙体复合加固。
对于上述技术方案,本发明还有进一步优选的方案:
作为优选,所述对穿锚拉结构包括钢筋锚杆、套筒和锚板;钢筋锚杆外套有套筒,钢筋锚杆与套筒贯穿土遗址夯土墙体,通过锚板和螺栓紧固连接;套筒外部通过改性泥浆与遗址夯土墙体粘接。
作为优选,所述对穿锚拉结构的安装方向为平行地面设置、斜向下设置或斜向上设置;斜向下设置时角度不大于30°且不小于10°,斜向上设置时角度不大于70°且不小于30°。
作为优选,所述补砌结构包括土坯砖砌体、地面垫层和空隙注浆体,地面垫层铺设在地面下10~20cm处。
作为优选,所述支撑架结构包括支撑基础、支撑架和撑-锚连接件;支撑基础埋置于遗址夯土墙体背向展示面一侧,支撑基础连接支撑架,支撑架一端连接固定在遗址夯土墙体上的撑-锚连接件。
作为优选,所述支撑基础由H型钢和外包混凝土构成,支撑基础埋置于开挖区内。
作为优选,所述撑-锚连接件包括垂直设于遗址夯土墙体之间的钢板,钢板与遗址夯土墙体之间的空隙采用半刚性垫块填充;在钢板上开设有锚孔,在钢板上间隔分布若干个竖向立杆和横向加劲肋。
作为优选,所述支撑架由多根钢制杆件组成静定桁架,包括上弦杆、下弦杆和腹杆,腹杆呈斜拉杆状连接在上弦杆和下弦杆之间,上弦杆、下弦杆和腹杆两端分别连接在支撑基础和撑-锚连接件上。
作为优选,所述钢制杆件截面为圆形、H形或背靠背两个角钢组合成X形。
本发明还提供了一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固方法,包括三种情形:
对于残损无宽大裂隙或明显掏蚀区域遗址夯土墙体,在遗址夯土墙体上水平设置对穿锚拉结构,钢筋锚杆沿遗址夯土墙体呈梅花形布置;
对于含纵向裂隙但无明显基础掏蚀的遗址夯土墙体,在遗址夯土墙体上自临空侧向支撑架一侧斜向下设置对穿锚拉结构,钢筋锚杆设置范围略大于纵向裂隙开裂区域;钢筋锚杆安装前应对开裂部位进行全方位注浆封护;锚板与斜向钢筋锚杆间通过设置木楔块来抵消二者间的角度差异;
对于不含纵向裂隙但存在明显基础掏蚀区的遗址夯土墙体,在遗址夯土墙体上自临空侧向支撑架一侧斜向上设置对穿锚拉结构;在基础掏蚀部位平铺错缝砌筑补砌结构,然后对补砌结构与遗址夯土墙体间的空隙部位进行低压注浆,将掏蚀区域外露的锚板及螺栓完全封护;锚板与斜向钢筋间通过设置木楔块来抵消二者间的角度差异;
钢筋锚杆设置范围的宽度为掏蚀区域最大宽度,设置高度包含掏蚀区域的中上部和自掏蚀区域顶部到墙体顶面的1/2范围;各钢筋锚杆的安装角度差异不大于10°。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下有益效果:
针对土遗址墙体普遍存在的纵向裂隙和基础掏蚀病害,综合运用锚拉、补砌与支撑复合加固技术,在提升遗址局部安全性、缓解应力集中的同时,大幅提高墙体的整体稳定性和抗倾覆能力。通过锚固技术,在墙体植入贯穿裂隙的对穿锚杆,将纵向裂隙分隔的两侧土体拉结,遗址内部设置打通竹节的楠竹管材,在保证加固措施可逆性的同时解决了钢筋与土体的刚度差异过大引起的强度难以充分发挥的问题;通过补砌技术对基础掏蚀部位进行夯补,缓解重力作用下上部悬空土体导致的应力集中问题;通过支撑技术,在墙体非展示侧设置支撑架,通过锚杆将遗址墙体与支撑架背板牢固连接,限制墙体的水平向整体位移和变形,提升其整体稳定性和抗倾覆能力。通过综合实施以上三类加固技术,即可综合解决土遗址墙体的局部和整体稳定问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的不当限定,在附图中:
图1为残损较轻的遗址墙体支撑-锚拉加固结构示意图;
图2为含纵向裂隙病害的遗址墙体支撑-锚拉加固结构示意图;
图3为含基础掏蚀病害的遗址墙体支撑-锚拉加固结构示意图;
图4为基础掏蚀部位的补砌结构示意图;
图5为对穿锚拉结构示意图;
图6为撑-锚连接件示意图。
图中:
1、对穿锚拉结构;101、钢筋锚杆;102、空腔;103、套筒;104、改性泥浆;105、锚板;106、螺栓;
2、补砌结构;201、土坯砖砌体;202、地面垫层;203、空隙注浆体;
3、支撑架结构;301、支撑基础;3011、H型钢;3012、外包混凝土;
302、支撑架;3021、上弦杆;3022、下弦杆;3023、腹杆;
303、撑-锚连接件;3031、钢板;3032、竖向立杆;3033、锚孔;3034、横向加劲肋;
4、半刚性垫块;5、开挖区;6、遗址夯土墙体;7、地面。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明,在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
如图1、图3所示,该加固结构包括设于遗址夯土墙体6上的对穿锚拉结构1、补砌结构2和支撑架结构3。
如图5所示,对穿锚拉结构1包括钢筋锚杆101、套筒103、改性泥浆104、锚板105和螺栓106;钢筋锚杆101外套有套筒103,钢筋锚杆101与套筒103贯穿土遗址夯土墙体6,遗址夯土墙体6外侧与撑-锚连接件303一侧均设置锚板105,通过螺栓106紧固连接。该对穿锚拉结构1穿过纵向裂隙9的分隔区域,钢筋锚杆101放置于套筒103内部,采用对中支架使钢筋位于套筒中央,套筒外部通过改性泥浆104与遗址夯土墙体6粘接,钢筋锚杆101与套筒103内壁留有空腔102,便于后期拆除更换。
其中,套筒103可由打通竹节的楠竹管材制成,也可由木材加工形成的空心管材制成。改性泥浆104的强度宜略高于遗址土体,改性泥浆由遗址散落土、水泥、粉煤灰、糯米浆用5%的硅溶胶进行拌合,各组分质量比为60:20:10:10,水灰比为0.31。
对穿锚拉结构1的安装方向需依据遗址夯土墙体6的残损情况确定,当遗址残损较轻微,无宽大裂隙或明显掏蚀区域时,可平行地面7设置;当遗址存在纵向宽大裂隙9,但无明显基础掏蚀时,可自遗址夯土墙体6外侧向支撑架结构3侧斜向下设置对穿锚拉结构1,锚固角度θ可取10~30°;当遗址底部存在明显掏蚀区10时,可沿掏蚀区表面向支架侧斜向上设置对穿锚拉结构1,锚固角度φ依据掏蚀区10的形态和锚固长度综合确定,但不宜大于70°且不宜小于30°。
进一步的,对含纵向裂隙9的遗址夯土墙体6,首先应采用改性泥浆104对裂隙部位9进行封堵粘接,注浆时不宜采用压力注浆方式,主要依靠重力与浆体自身流动性自由充满裂隙9;此外,可采用多次注浆方法增加其密实度。
如图4所示,补砌结构2包括土坯砖砌体201、地面垫层202和空隙注浆体203。地面垫层202铺设前需自地面下挖10~20cm,找平后铺设水泥或碎石混凝土垫层,直至与地面7平齐;然后依据原结构掏蚀区域的形态补砌土坯砖砌体201,并用碎块尽量塞满土坯砖与遗址间的空隙;最后,将缝隙注入空隙注浆体203,沿空隙分多次注入,每次注浆间隔7-14天(即待浆液完全凝固收缩后再次进行加注),直至填满空隙。其中,缝隙注浆体203可由改性泥浆104制成,也可由遗址原状土与水拌和的泥浆制成。
进一步的,补砌所用的土坯砖尺寸为30×14×7cm,平铺错缝逐层砌筑,土坯砖之间可干砌也可用改性泥浆104粘结,砌筑完成后需对补砌结构外露部分进行表面做旧处理。缝隙注浆时,注浆管应伸至补砌土坯砖与遗址间的空隙处,由内向外依次注浆填满空隙。孔隙处外漏的锚板和螺栓应进行耐久性处理,如涂刷防腐漆等。
如图1、图2和图3所示,支撑架结构3包括支撑基础301、支撑架302和撑-锚连接件303。支撑基础301埋置于背向遗址夯土墙体6展示面一侧,支撑基础301连接支撑架302的一端,支撑架302另一端连接固定在遗址夯土墙体6上的撑-锚连接件303。
其中,支撑基础301由H型钢3011和外包混凝土3012组成,在墙体一侧设置开挖区5,夯实后将支撑基础301放置于开挖区内,埋置时预设倾角,表面朝向被支撑墙体,最后进行填埋夯实处理,填埋完成后表面应与地面7平齐。
如图6所示,撑-锚连接件303包括钢板3031,在钢板3031上开设有锚孔3033,在钢板3031上间隔分布若干个竖向立杆3032和横向加劲肋3034,钢板3031开孔间距不小于35cm,开孔需避开横向加劲肋3034与竖向立杆3032,开孔密度可依据实际需求小幅调整。
如图1~3所示,支撑架302由多根钢制杆件组成静定桁架,包括上弦杆3021、下弦杆3022以及腹杆3023,腹杆3023呈斜拉杆状连接在上弦杆3021和下弦杆3022之间,上弦杆3021、下弦杆3022两端分别连接在支撑基础301和撑-锚连接件303上。杆件间通过螺栓铰接,杆件截面几何形状可为圆形、H形或背靠背两个角钢组合成X形。
如图6结合图1所示,支撑架302的杆件与撑-锚连接件303的竖向立杆3032螺栓连接,钢板3031与竖向立杆3032焊接固定。对穿锚拉结构1靠近支撑架302一端需穿过钢板上的锚孔3033,并用螺栓固定,钢板3031与遗址夯土墙体之间的空隙采用半刚性垫块4(如:包裹棉花或其他柔软材料的木垫块)填充。
进一步的,钢板上所开锚孔3033可为圆形或椭圆形,直径为50-150mm,且略大于筋体直径。
当水平地震或其他外力作用时,支撑-锚拉结构将有效限制墙体的局部和整体变形,具体如下:
(1)残损较轻的墙体。由于此类情况下墙体自身完整性较好,应力分布较为均匀,在水平地震作用时,遗址夯土墙体主要发生绕截面两侧角点(即遗址墙体的左下角和右下角)的刚性转动,易发生整体倾覆破坏;加固结构应在遗址夯土墙体上水平设置对穿钢筋锚杆,加固范围为整面墙体。钢筋锚杆纵横向间距为1.5-2m,在遗址夯土墙体立面呈梅花形布置;锚板一侧固定于遗址夯土墙体外部,另一侧固定于撑-锚连接件外部;对穿锚拉结构与支撑结构通过螺栓固定连接。此类情况无需进行补砌或注浆加固。
采用本结构加固后,地震作用下墙体向支撑架外侧的变形或位移由外侧锚板限制,拉拔荷载由锚板传递至套筒内的钢筋,再通过另一侧锚板传递至支撑架的钢背板,最后经由支撑架耗散于埋入地下的刚性垫块,荷载由刚性垫块自重与上部覆土压力共同抵抗;而遗址夯土墙体向支撑架内侧的变形或位移主要由支撑架钢背板限制,由墙体变形产生的压应力通过钢背板与半刚性垫块传递至支撑架,最后由刚性垫块传递至地基土,荷载主要由地基反力抵抗。
(2)含纵向裂隙墙体。此类墙体多存在自墙顶向下延伸的纵向宽大裂隙,其两侧土体相对独立,在水平地震作用下变形或位移存在一定差异,可能造成由应力集中引起的局部压、剪破坏或整体倾覆破坏。对于含纵向裂隙但无明显基础掏蚀的遗址夯土墙体,在遗址夯土墙体上自临空侧向支撑架一侧斜向下设置对穿钢筋锚杆,钢筋锚杆设置范围略大于纵向开裂区域范围;钢筋锚杆安装前应对开裂部位进行全方位注浆封护,保证所有穿过裂隙的钢筋锚杆均不与外界环境直接接触;锚板一侧固定于遗址夯土墙体外部,另一侧固定于撑-锚连接件外部,锚板与斜向钢筋间通过设置木楔块来抵消二者间的角度差异;对穿锚拉结构与支撑架结构通过螺栓固定连接。
采用本结构加固后,墙体裂隙两侧的位移或变形差异被对穿锚杆限制,裂隙处填充的浆体固结后同样将两侧土体粘结,同时有效缓解了裂隙尖端部分土体的应力集中;锚杆采用自墙体外立面向支撑架斜向下的布设方式,受水平地震等外部荷载作用时,锚杆轴力可分解为指向支撑架的水平分量和竖直向下的竖向分量,用来抵抗裂隙一侧小型块体或墙体整体向背离支撑架一侧变形的倾覆力矩;此类情况下本发明对遗址墙体的整体变形限制工作机理与残损较轻的墙体类似。
(3)含基础掏蚀墙体。此类墙体基础存在部分掏蚀凹进情况,其上部墙体呈悬空状,受力状态类似于悬臂梁,重力和水平地震力均为不利荷载,墙体易发生坍塌、倾覆等破坏。对于不含纵向裂隙但存在明显基础掏蚀区的遗址夯土墙体,在遗址夯土墙体上自临空侧向支撑架一侧斜向上设置对穿钢筋锚杆,钢筋锚杆设置范围的宽度为掏蚀区域最大宽度,设置高度应包含掏蚀区域的中上部和自掏蚀区域顶部到墙体顶面的1/2范围;钢筋锚杆安装角度应依据掏蚀界面几何形态确定,且各钢筋锚杆的安装角度差异不宜大于10°;钢筋锚杆安装完毕后在基础掏蚀部位平铺错缝砌筑补砌结构,然后对补砌结构与遗址夯土墙体间的空隙部位进行低压注浆,将掏蚀区域外露的锚板及螺栓等完全封护,避免其与外界环境直接接触;锚板一侧固定于遗址夯土墙体外部,另一侧固定于撑-锚连接件外部,锚板与斜向钢筋间通过设置木楔块来抵消二者间的角度差异;锚拉结构与支撑架结构通过螺栓固定连接。
采用本结构加固后,墙体掏蚀部位由土坯砖砌体填充,用来支撑上部悬空土体,限制其沿竖直向下的位移或变形,同时填充在补砌体与原墙体间的注浆体能够较均匀地将墙体应力传递至补砌体;锚杆采用自墙体外立面向支撑架斜向上的布设方式,受水平地震等外部荷载作用时,锚杆轴力可分解为指向支撑架的水平分量和竖直向上的竖向分量,用来抵抗悬空体自重和水平地震引起的不利荷载;此类情况下本发明对遗址墙体的整体变形限制工作机理与残损较轻的墙体类似。
本发明并不局限于上述实施例,在本发明公开的技术方案的基础上,本领域的技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征做出一些替换和变形,这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构,其特征在于,包括设于遗址墙体(6)上的对穿锚拉结构(1)、补砌结构(2)和支撑架结构(3);
所述支撑架结构(3)支撑于遗址夯土墙体(6)上;
所述对穿锚拉结构(1)贯穿遗址夯土墙体(6)和支撑架结构(3)的撑-锚连接件(303)并固定连接;
所述补砌结构(2)将遗址夯土墙体(6)缝隙注入空隙注浆体(203),在遗址夯土墙体(6)外侧补砌土坯砖砌体(201),实现遗址夯土墙体复合加固。
2.根据权利要求1所述的一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构,其特征在于,所述对穿锚拉结构(1)包括钢筋锚杆(101)、套筒(103)和锚板(105);钢筋锚杆(101)外套有套筒(103),钢筋锚杆(101)与套筒(103)贯穿土遗址夯土墙体(6),通过锚板(105)和螺栓(106)紧固连接;套筒外部通过改性泥浆(104)与遗址夯土墙体(6)粘接。
3.根据权利要求1所述的一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构,其特征在于,所述对穿锚拉结构(1)的安装方向为平行地面(7)设置、斜向下设置或斜向上设置;斜向下设置时角度不大于30°且不小于10°,斜向上设置时角度不大于70°且不小于30°。
4.根据权利要求1所述的一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构,其特征在于,所述补砌结构(2)包括土坯砖砌体(201)、地面垫层(202)和空隙注浆体(203),地面垫层(202)铺设在地面下10~20cm处。
5.根据权利要求1所述的一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构,其特征在于,所述支撑架结构(3)包括支撑基础(301)、支撑架(302)和撑-锚连接件(303);支撑基础(301)埋置于遗址夯土墙体(6)背向展示面一侧,支撑基础(301)连接支撑架(302),支撑架(302)一端连接固定在遗址夯土墙体(6)上的撑-锚连接件(303)上。
6.根据权利要求5所述的一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构,其特征在于,所述支撑基础(301)由H型钢(3011)和外包混凝土(3012)构成,支撑基础(301)埋置于开挖区内。
7.根据权利要求5所述的一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构,其特征在于,所述撑-锚连接件(303)包括垂直设于遗址夯土墙体(6)之间的钢板(3031),钢板(3031)与遗址夯土墙体(6)之间的空隙采用半刚性垫块(4)填充;
在钢板(3031)上开设有锚孔(3033),在钢板(3031)上间隔分布若干个竖向立杆(3032)和横向加劲肋(3034)。
8.根据权利要求5所述的一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构,其特征在于,所述支撑架(302)由多根钢制杆件组成静定桁架,包括上弦杆(3021)、下弦杆(3022)和腹杆(3023),腹杆(3023)呈斜拉杆状连接在上弦杆(3021)和下弦杆(3022)之间,上弦杆(3021)、下弦杆(3022)两端分别连接在支撑基础(301)和撑-锚连接件(303)上。
9.根据权利要求8所述的一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构,其特征在于,所述钢制杆件截面为圆形、H形或背靠背两个角钢组合成X形。
10.一种权利要求1-9任一项所述结构的夯土墙体的支撑-锚拉复合加固方法,其特征在于,包括:
对于残损无宽大裂隙或明显掏蚀区域遗址夯土墙体,在遗址夯土墙体上水平设置对穿锚拉结构,钢筋锚杆沿遗址夯土墙体呈梅花形布置;
对于含纵向裂隙但无明显基础掏蚀的遗址夯土墙体,在遗址夯土墙体上自临空侧向支撑架一侧斜向下设置对穿锚拉结构,钢筋锚杆设置范围略大于纵向裂隙开裂区域;钢筋锚杆安装前应对开裂部位进行全方位注浆封护;锚板与斜向钢筋锚杆间通过设置木楔块来抵消二者间的角度差异;
对于不含纵向裂隙但存在明显基础掏蚀区的遗址夯土墙体,在遗址夯土墙体上自临空侧向支撑架一侧斜向上设置对穿锚拉结构;在基础掏蚀部位平铺错缝砌筑补砌结构,然后对补砌结构与遗址夯土墙体间的空隙部位进行低压注浆,将掏蚀区域外露的锚板及螺栓完全封护;锚板与斜向钢筋间通过设置木楔块来抵消二者间的角度差异;
钢筋锚杆设置范围的宽度为掏蚀区域最大宽度,设置高度包含掏蚀区域的中上部和自掏蚀区域顶部到墙体顶面的1/2范围;各钢筋锚杆的安装角度差异不大于10°。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2462182A1 (en) * | 2003-09-20 | 2005-03-20 | Edwin R. Hodsdon | Method and adjustable apparatus for anchor-free masonry wall bracing |
CN207513222U (zh) * | 2017-11-16 | 2018-06-19 | 林丽华 | 一种土坯墙体加固结构 |
CN110424762A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-08 | 西安建筑科技大学 | 一种窑洞加固系统 |
CN111502328A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-07 | 西安建筑科技大学 | 一种基于ebtp锚杆的包砖城墙遗址锚固结构 |
CN214659062U (zh) * | 2021-01-22 | 2021-11-09 | 陕西建工第十三建设有限公司 | 一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构 |
-
2021
- 2021-01-22 CN CN202110091032.7A patent/CN112761380A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2462182A1 (en) * | 2003-09-20 | 2005-03-20 | Edwin R. Hodsdon | Method and adjustable apparatus for anchor-free masonry wall bracing |
CN207513222U (zh) * | 2017-11-16 | 2018-06-19 | 林丽华 | 一种土坯墙体加固结构 |
CN110424762A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-08 | 西安建筑科技大学 | 一种窑洞加固系统 |
CN111502328A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-07 | 西安建筑科技大学 | 一种基于ebtp锚杆的包砖城墙遗址锚固结构 |
CN214659062U (zh) * | 2021-01-22 | 2021-11-09 | 陕西建工第十三建设有限公司 | 一种夯土墙体的支撑-锚拉复合加固结构 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
张海锋;刘俊卿;: "台藏塔结构病害分析与维修加固措施研究", 施工技术, no. 2, 28 December 2009 (2009-12-28), pages 503 - 504 * |
王;: "岩土加固技术加固保护土遗址研究", 科技信息, no. 25, 5 September 2011 (2011-09-05) * |
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