CN207110521U - 一种历史建筑残留外墙保护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及历史建筑保护技术领域。一种历史建筑残留外墙保护结构，包括一墙体，还包括钢制的前夹梁、前木垫块、一后木垫块、钢制的后夹梁；前夹梁位于墙体的前方，且前木垫块夹设在前夹梁与墙体之间，前夹梁的上下两端均设有用于对前木垫块进行竖直方向限位的第一限位件；后夹梁位于墙体的后方，且后木垫块夹设在后夹梁与墙体之间，前夹梁的上下两端均设有用于对后木垫块进行竖直方向限位的第二限位件；墙体、前夹梁、前木垫块、后木垫块、后夹梁开设有一用于螺栓穿过的通孔，墙体、前夹梁、前木垫块、后木垫块、后夹梁通过螺栓相连。本实用新型通过增设有前夹梁、前木垫块、后木垫块、后夹梁，实现对外墙的保护，提高了对外墙的支撑效果。

Description

一种历史建筑残留外墙保护结构

技术领域

本实用新型涉及历史建筑保护技术领域，具体涉及历史建筑外墙。

背景技术

随着城市中心建筑密度急剧增加，土地资源日益稀缺。既有建筑改造利用成为城市可持续发展的一个重要方向，其中对优秀历史建筑的保护性开发利用成为工程技术领域新的课题。近年来出现了一种将残留历史建筑外墙与新建筑融合的保护性开发模式，即以技术手段将有保护保留价值的历史建筑外墙脱离原结构体，再与新建筑相结合成为其外围护墙的一部分的建造模式。此过程也被称作“结构换胆”。对于一栋地理位置优越、外墙相对完整但因内部破损严重失去修复价值的历史建筑，“换胆”是兼顾保护和开发的理想的解决方案。

历史建筑外墙年代久远，自身存在强度差、整体性差、抗变形能力差问题，加上城市中心复杂的环境和狭窄的作业面，结构换胆技术难度极大。换胆工程存在以下风险：在基础掏砖置换阶段，墙体因扰动过大而倒塌；在压桩阶段，墙体因局部应力突增而变形开裂；在内部结构拆除阶段，墙体因失去侧向约束而失稳。单纯应用常规的施工技术措施，将难以确保换胆过程的安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种历史建筑残留外墙保护结构，解决以上至少一个技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种历史建筑残留外墙保护结构，包括一墙体，其特征在于：还包括钢制的前夹梁、前木垫块、后木垫块、钢制的后夹梁；

所述前夹梁位于所述墙体的前方，且所述前木垫块夹设在所述前夹梁与所述墙体之间，所述前夹梁的上下两端均设有用于对前木垫块进行竖直方向限位的第一限位件；

所述后夹梁位于所述墙体的后方，且所述后木垫块夹设在所述后夹梁与所述墙体之间，所述前夹梁的上下两端均设有用于对后木垫块进行竖直方向限位的第二限位件；

所述墙体、前夹梁、前木垫块、后木垫块、后夹梁开设有一用于螺栓穿过的通孔，所述墙体、前夹梁、前木垫块、后木垫块、后夹梁通过螺栓相连。

本实用新型通过优化传统的外墙结构，通过增设有前夹梁、前木垫块、后木垫块、后夹梁，实现对外墙的保护，提高了对外墙的支撑效果。通过前木垫块与后木垫块，由于木材为柔性材料，防止前夹梁与后夹梁直接接触墙体，导致的墙体开裂等问题。本实用新型通过前横梁与后横梁，分别实现了对前木垫块与后木垫块的限位，提高部件间的相互间的连接稳定性。在基础掏砖置换阶段，外墙不易因为扰动而倒塌；在压桩阶段，防止了外墙的局部应力突变，进而防止了外墙的开裂；在内部结构拆除阶段，由于墙体的左右两侧分别设有前夹梁与右夹梁，实现了对墙体左右两侧的侧向约束，防止了墙体的失稳。墙体的前后方向为墙体的厚度方向。

所述通孔位于所述墙体的灰缝处。保证墙体的支撑效果。

所述墙体的前表面与后表面均涂覆有一砂浆制成的增强层，所述增强层的最低处处于室外地坪的下方，所述增强层的最高处处于室外地坪的上方，且所述增强层的最高处低于所述前木垫块的最高处。

本实用新型通过设有一增强层，进而增强对墙体的支撑效果的同时，还可以起到防潮的效果。墙体接近室外地坪的上下两处易于受潮，而影响墙体的支撑效果。所述增强层的厚度为3cm～4cm。

所述前木垫块是由花旗松木材制成的前木垫块；

所述后木垫块是由花旗松木材制成的后木垫块。

花旗松木材具有优良的物理性能，具有较高的弹性模量、耐久性，自身承重高，重量比高，易于保证对墙体的支撑效果。

所述前夹梁与所述后夹梁均是一工字钢，所述前夹梁包括上翼板、下翼板、腹板；

所述上翼板的下表面与腹板的上端焊接相连，所述腹板的下端与下翼板的上表面焊接相连；

所述上翼板与所述下翼板之间的间距大于所述前木垫块的纵向长度，所述前木垫块位于所述上翼板与所述下翼板之间。

便于通过上翼板与下翼板实现对前木垫块的竖直方向上的限位。

所述前夹梁与所述后夹梁的最低处均高于室外地坪8mm～12mm。

本实用新型通过优化限定前夹梁与后夹梁的最低处高于室外地坪的位置限定，保证对墙体的支撑效果。

所述螺栓包括螺杆与螺母，所述螺杆与所述前夹梁之间设有一钢垫片，所述螺母与所述后夹梁之间设有另一钢垫片。

本实用新型通过设有钢垫片，实现螺栓与前夹梁、后夹梁两者间的相互的磨损。螺母通过一数显扭力扳手拧紧。数显扭力扳手进行预拉力的校准。每个螺杆施加45～55KN的预拉力。

所述前夹梁、所述后夹梁、所述前木垫块、所述后木垫块四者的长度均相等；

所述通孔设有至少四个，至少两个通孔处于同一高度，以处于同一高度的通孔为一通孔组；

通孔组设有两个，两个通孔组的通孔的中心轴线的纵向高度差为 250mm～300mm；

同一通孔组中相邻的两个通孔的间距为580mm～620mm。

本实用新型通过设有多个用于穿过螺栓的通孔，提高所述前夹梁、所述后夹梁、所述前木垫块、所述后木垫块四者对墙体的支撑效果。

两个通孔组分别为第一通孔组与第二通孔组，所述第一通孔组位于所述第二通孔组的上方，且所述第一通孔组的通孔的中心轴线与所述前夹梁顶部的间距等于所述第二通孔组的通孔的中心轴线与所述前夹梁底部的间距；

所述前夹梁顶部与所述前夹梁底部的高度差为628mm～632mm。

本实用新型通过限定第一通孔组与第二通孔组的排布情况，保证螺栓对部件的紧固、支撑效果。

所述墙体位于所述前夹梁下方处开设有一矩形开口，且所述矩形开口的上端与所述前夹梁的下端的间距不小于40cm，所述矩形开口内填充有混凝土制成的浇注层，所述浇注层内埋设有钢筋笼。

本实用新型通过开设有一矩形开口，便于实现对墙体位于前夹梁下方的结构进行更换，通过提高对墙体的支撑效果。所述浇注层的前后两端均向外延伸，且延伸长度大于40cm。保证对墙体的支撑效果。

附图说明

图1为本实用新型的部分结构示意图；

图2为本实用新型的部分结构示意图；

图3为本实用新型的第一通孔组与第二通孔组的一种排布示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1、图2、图3，一种历史建筑残留外墙保护结构，包括一墙体1，还包括钢制的前夹梁2、前木垫块3、一后木垫块4、钢制的后夹梁5；前夹梁2位于墙体1的前方，且前木垫块3夹设在前夹梁2与墙体1之间，前夹梁的上下两端均设有用于对前木垫块进行竖直方向限位的第一限位件；后夹梁5位于墙体1的后方，且后木垫块4夹设在后夹梁5与墙体1之间，后夹梁的上下两端均设有用于对前木垫块进行竖直方向限位的第二限位件；墙体 1、前夹梁2、前木垫块3、后木垫块4、后夹梁5开设有一用于螺栓6穿过的通孔，墙体1、前夹梁2、前木垫块3、后木垫块4、后夹梁5通过螺栓6相连。本实用新型通过优化传统的外墙结构，通过增设有前夹梁2、前木垫块3、后木垫块4、后夹梁5，实现对外墙的保护，提高了对外墙的支撑效果。通过前木垫块3与后木垫块4，由于木材为柔性材料，防止前夹梁2与后夹梁5直接接触墙体1，导致的墙体1开裂等问题。本实用新型通过前横梁与后横梁，分别实现了对前木垫块3与后木垫块4的限位，提高部件间的相互间的连接稳定性。在基础掏砖置换阶段，外墙不易因为扰动而倒塌；在压桩阶段，防止了外墙的局部应力突变，进而防止了外墙的开裂；在内部结构拆除阶段，由于墙体1的左右两侧分别设有前夹梁2与右夹梁，实现了对墙体1左右两侧的侧向约束，防止了墙体1的失稳。

通孔位于墙体的灰缝处。保证墙体的支撑效果。

墙体1的前表面与后表面均涂覆有一砂浆制成的增强层7，增强层7的最低处处于室外地坪的下方，增强层7的最高处处于室外地坪的上方，且增强层7的最高处低于前木垫块的最高处。本实用新型通过设有一增强层，进而增强对墙体1的支撑效果的同时，还可以起到防潮的效果。墙体1接近室外地坪的上下两处易于受潮，而影响墙体1的支撑效果。增强层的厚度为 3cm～4cm。前木垫块与后垫块上均开设有与增强层厚度相匹配的缺口。防止因为增强层的存在而导致部件间的间隙多大，影响支撑效果。增强层内埋设有至少三个竖直放置的钢管。提高支撑效果。钢管上还焊接有一横杆。横杆的端部插入墙体的灰缝处，且横杆的端部与墙体通过混凝土相连。

前木垫块3是由花旗松木材制成的前木垫块3；后木垫块4是由花旗松木材制成的后木垫块4。花旗松木材具有优良的物理性能，具有较高的弹性模量、耐久性，自身承重高，重量比高，易于保证对墙体1的支撑效果。

前夹梁与后夹梁均是一工字钢，前夹梁2包括上翼板、下翼板、腹板；上翼板的下表面与腹板的上端焊接相连，腹板的下端与下翼板的上表面焊接相连；上翼板与下翼板之间的间距大于前木垫块3的纵向长度，前木垫块位于上翼板与下翼板之间。便于通过上翼板与下翼板实现对前木垫块3的竖直方向上的限位。上翼板为位于前夹梁上端的第一限位件，下翼板为位于前夹梁下端的第一限位件。

后夹梁包括上翼板、下翼板、腹板；上翼板的下表面与腹板的上端焊接相连，腹板的下端与下翼板的上表面焊接相连；上翼板与下翼板之间的间距大于后木垫块的纵向长度。便于通过上翼板与下翼板实现对后木垫块的竖直方向上的限位。

前夹梁2与后夹梁5的最低处均高于室外地坪8mm～12mm。本实用新型通过优化限定前夹梁2与后夹梁5的最低处高于室外地坪的位置限定，保证对墙体1的支撑效果。

螺栓6包括螺杆与螺母，螺杆与前夹梁2之间设有一钢垫片，螺母与后夹梁5之间设有另一钢垫片。本实用新型通过设有钢垫片，实现螺栓6与前夹梁2、后夹梁5两者间的相互的磨损。螺母通过一数显扭力扳手拧紧。数显扭力扳手进行预拉力的校准。每个螺杆施加45～55KN的预拉力。钢垫片包括一钢制垫片，钢制垫片的外壁上粘附有一橡胶制成的橡胶层，橡胶层内埋设有玄武岩纤维线编织成的纤维网。通过橡胶层提高钢制垫片的耐磨性。通过橡胶层内埋设有纤维网，进一步提高耐磨性。通孔的直径是14mm。

前夹梁2、后夹梁5、前木垫块3、后木垫块4四者的长度均相等；通孔设有至少四个，至少两个通孔处于同一高度，以处于同一高度的通孔为一通孔组；通孔组设有两个，两个通孔组的通孔的中心轴线的纵向高度差为 250mm～300mm；同一通孔组中相邻的两个通孔的间距为580mm～620mm。本实用新型通过设有多个用于穿过螺栓6的通孔，提高前夹梁2、后夹梁5、前木垫块3、后木垫块4四者对墙体1的支撑效果。

参见图3，两个通孔组分别为第一通孔组9与第二通孔组10，第一通孔组9位于第二通孔组10的上方，且第一通孔组9的通孔的中心轴线与前夹梁 2顶部的间距等于第二通孔组10的通孔的中心轴线与前夹梁2底部的间距；前夹梁2顶部与前夹梁2底部的高度差为628mm～632mm。本实用新型通过限定第一通孔组与第二通孔组的排布情况，保证螺栓6对部件的紧固、支撑效果。

墙体位于前夹梁下方处开设有一矩形开口，且矩形开口的上端与前夹梁的下端的间距不小于40cm，矩形开口内填充有混凝土制成的浇注层8，浇注层8内埋设有钢筋笼。本实用新型通过开设有一矩形开口，便于实现对墙体1 位于前夹梁2下方的结构进行更换，通过提高对墙体1的支撑效果。浇注层8 的前后两端均向外延伸，且延伸长度大于40cm。保证对墙体1的支撑效果。钢筋笼的外表面粘附有玄武岩纤维线编织而成的纤维网。本实用新型通过纤维网提高钢筋笼的强度。

当矩形开口处于靠近墙体1的转角处时，矩形开口的宽度为1000mm、矩形开口的高度为500mm；当矩形开口不处于靠近墙体1的转角处时，矩形开口的宽度为600mm、矩形开口的高度为500mm。本实用新型通过优化矩形开口处于不同位置处时的开口大小，便于保证墙体1开设矩形开口自身的支撑强度，通过开设有矩形开口，进行浇注填充，实现对墙体1底部材料的分段更换。矩形开口的下端为建筑物的基础底面。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种历史建筑残留外墙保护结构，包括一墙体，其特征在于：还包括钢制的前夹梁、前木垫块、后木垫块、钢制的后夹梁；

所述前夹梁位于所述墙体的前方，且所述前木垫块夹设在所述前夹梁与所述墙体之间，所述前夹梁的上下两端均设有用于对前木垫块进行竖直方向限位的第一限位件；

所述后夹梁位于所述墙体的后方，且所述后木垫块夹设在所述后夹梁与所述墙体之间，所述前夹梁的上下两端均设有用于对后木垫块进行竖直方向限位的第二限位件；

所述墙体、前夹梁、前木垫块、后木垫块、后夹梁开设有一用于螺栓穿过的通孔，所述墙体、前夹梁、前木垫块、后木垫块、后夹梁通过螺栓相连。

2.根据权利要求1所述的一种历史建筑残留外墙保护结构，其特征在于：所述墙体的前表面与后表面均涂覆有一砂浆制成的增强层，所述增强层的最低处处于室外地坪的下方，所述增强层的最高处处于室外地坪的上方，且所述增强层的最高处低于所述前木垫块的最高处。

3.根据权利要求2所述的一种历史建筑残留外墙保护结构，其特征在于：所述增强层的厚度为3cm～4cm。

4.根据权利要求1所述的一种历史建筑残留外墙保护结构，其特征在于：所述前木垫块是由花旗松木材制成的前木垫块；

所述后木垫块是由花旗松木材制成的后木垫块。

5.根据权利要求1所述的一种历史建筑残留外墙保护结构，其特征在于：所述前夹梁与所述后夹梁均是一工字钢，所述前夹梁包括上翼板、下翼板、腹板；

所述上翼板的下表面与腹板的上端焊接相连，所述腹板的下端与下翼板的上表面焊接相连；

所述上翼板与所述下翼板之间的间距大于所述前木垫块的纵向长度，所述前木垫块位于所述上翼板与所述下翼板之间。

6.根据权利要求1所述的一种历史建筑残留外墙保护结构，其特征在于：所述前夹梁与所述后夹梁的最低处均高于室外地坪8mm～12mm。

7.根据权利要求1所述的一种历史建筑残留外墙保护结构，其特征在于：所述前夹梁、所述后夹梁、所述前木垫块、所述后木垫块四者的长度均相等；

所述通孔设有至少四个，至少两个通孔处于同一高度，以处于同一高度的通孔为一通孔组；

通孔组设有两个，两个通孔组的通孔的中心轴线的纵向高度差为250mm～300mm；

同一通孔组中相邻的两个通孔的间距为580mm～620mm。

8.根据权利要求1所述的一种历史建筑残留外墙保护结构，其特征在于：所述墙体位于所述前夹梁下方处开设有一矩形开口，且所述矩形开口的上端与所述前夹梁的下端的间距不小于40cm，所述矩形开口内填充有混凝土制成的浇注层，所述浇注层内埋设有钢筋笼。

9.根据权利要求1所述的一种历史建筑残留外墙保护结构，其特征在于：所述通孔位于所述墙体的灰缝处。