CN215407583U - 一种碉楼石砌墙体加固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碉楼石砌墙体加固装置,涉及建筑工程修缮加固技术领域，包括两端分别植入墙体裂缝两侧或两端共同植入两个墙体的扒锯；还包括外挂在墙体外壁上的钢板网，钢板网的四周设有用于植入墙体内的锚筋、短筋或拉结筋中的其中一种或多种，且钢板网四周还设有钢垫片，钢垫片固定在墙体上；所述钢板网外还设有聚合物砂浆层。本实用新型可有效修复破碎部位，并提高墙体承载能力及延性，在不破坏原墙体完整性及外立面风貌的基础上，满足古建筑加固最小干预原则，克服了现有技术障碍，提高其抵抗破坏的能力，使其更长久的保存。

Description

一种碉楼石砌墙体加固装置

技术领域

本实用新型涉及建筑工程修缮加固技术领域，具体而言，涉及一种碉楼石砌墙体加固装置。

背景技术

古人利用当地易得的石材，简单加工即可用于建筑物中。石块本身抗压强度高、耐久性好，自古以来就是一种传统的砌筑材料，且易于根据当地建筑材料特性形成传统的砌筑工艺。由石材砌筑的房屋，冬暖夏凉具有较好的居住舒适性。古建筑中很多采用粘土加水搅拌后的泥浆用作砌筑材料，填充入非规则石块间砌成承重墙体，且该砌筑方法已延用至今。但由于石材的块体块形及尺寸大小不一，属散体材料，且石材与粘土间的黏接力差，随长时间雨水冲刷，嵌缝泥土会脱落，石材间约束变弱，墙体抗剪性能变差，地震作用下承载性能将严重降低，会导致墙体发生严重破坏。

为了克服石材存在的缺陷，后来人们制造出人造块材，即砌块，且为了满足不同形式的建筑的需求，砌块也有规则和不规则两种，其中规则砌块多用于殿堂等建筑，而不规则的则常用于碉楼及民居中。石砌建筑保温、隔热、隔音的同时，具有很好的耐火性能。在砌体结构中片石块材料等砌体都是由黄泥粘接的，黄泥粘结力弱，外载作用下容易开裂，导致砖石砌体结构中竖向荷载构件的抗拉、抗剪强度降低。墙体裂缝是一种碉楼经常出现的质量问题，也是结构失效的主要诱因之一。且墙体裂缝不仅会影响房屋美观，还会造成碉楼渗水漏水，影响建筑的保温性能，同时降低结构耐久性。

长期以来，由于环境变迁、风雨剥蚀及各种社会因素干扰等原因，我国大部分古建筑中的砌体都程度不同地带有倾斜、裂缝、酥碱、空鼓等病害，严重威胁着古建筑的长久安全；同时，长期以来，随着环境变迁，风雨侵蚀，甚至一些人为的破坏，很多古建筑中的砖石类墙体都伴有不同程度的损伤、残坏甚至坍塌。为了将藏羌建筑碉房中蕴含的历史和人文内涵进行完整的传承与表达，通过正确的方式方法对古建筑进行加固、改造显得势在必行。而藏羌建筑碉房群体非同于一般建筑，其背后所承载的历史与意义重大，在对其进行相关加固施工时，要满足其结构补强要求，更要结合古建筑修缮“修旧如旧”基本原则，不能破坏构件本身的文物价值。

目前现代建筑结构加固常用方法主要有加大截面法、粘贴钢板法、粘贴纤维复合材料法、增设支点法等多种。由于古建筑修缮加固特殊性，且为满足古建筑“最小干预、可逆性、可识别性、不改变原结构的受力体系”的修缮加固原则，需对现有的加固方法进行适宜性改变，以使其适用于古建碉楼石砌墙体结构加固。

通过对现有加固受损碉房石砌墙体破坏模式分析发现，砌体受力时应力状态较复杂。在受压状态下，由于砌体表面不平整和灰缝厚度与密实度不均匀，对单个砌块受力不均匀，上下两面所承受力不能互相对应，砌块内部产生弯曲应力和剪应力，是造成砌块破坏主要原因；碉房历经百年，频繁受到暴风雨袭击，及温湿度的变化、基础沉降，建造时砌体强度不高，都会造成石砌墙体破损。底部墙体由于不均匀沉降、地震破坏等原因，容易发生破坏。调查发现风雨共同作用会冲击侵蚀墙体，造成墙体受损进而降低碉楼整体可靠性。这些损伤都会降低结构整体承载能力，从而导致结构在地震作用下发生局部破坏甚至连续性倒塌。故研发高效实用的加固方法是石砌墙体修复加固面临的重要问题。

中国专利201320448156.7公开了“一种碳纤维布加固的墙体，墙体正反面都粘贴碳纤维布，方形固定框压住碳纤维布的四边，锚栓穿过固定框和碳纤维布插入墙体内形成二次加固，碳纤维布外设置防护层。本技术方案的特点是，利用粘贴碳纤维布的方式来增加墙体的抗震、抗剪抗弯曲的能力，同时通过在碳纤维布和方形固定框的表面设置水泥砂浆，提高墙体的防火功能，且碳纤维布重量低，粘贴在墙体上也不会增加墙体的荷载，加固效果好，具有很强的经济效益。”

中国专利201920058599.2公开了“一种粘钢加固墙体，包括墙体本体，墙体本体的侧面设有安装槽，安装槽的内部滑动连接有钢板，安装槽内部端面中部固定连接有第一凸块，钢板一端中部设有第一凹槽，第一凸块通过粘接剂固定于第一凹槽的内，安装槽内部端面两侧均设有第二凹槽，钢板端部两侧均固定连接有第二凸块，第二凸块通过粘接剂固定于第二凹槽内，钢板两侧均设有滑槽，滑槽的内部滑动连接有卡块，安装槽两侧均设有卡槽，卡块滑动卡接于卡槽内部，卡槽内部表面均固定连接有加强板。该粘钢加固的墙体，可避免钢板脱落，提高固定效果。”

中国专利201110350550.2“一种砌体结构墙体抗震加固方法，通过在需加固的砌体结构墙体设置通孔，之后在该墙体两侧设置钢筋网片，且通过拉结钢筋穿过上述通孔并与该墙体两侧的钢筋网片绑扎固定，再在该墙体两侧的钢筋网片外侧支设模板，之后在模板内表面与该墙体侧面之间泵送灌注自密实混凝土材料，该混凝土材料具有高粘结、低收缩、自密实、免振捣特性，如此免去振捣工序而加快了施工速度，并且养护时间短，由于采用泵送灌注技术，解决了传统方法人工浇筑慢的问题，大大加快了施工速度。”。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对藏羌建筑碉房石砌墙体表面风化产生的块体间灰缝，或由于地震作用造成的墙体破坏，提供一种碉楼石砌墙体加固装置，可有效修复破碎部位，并提高墙体承载能力及延性，在不破坏原墙体完整性及外立面风貌的基础上，满足古建筑加固最小干预原则，克服了现有技术障碍，提高其抵抗破坏的能力，使其更长久的保存。

为实现本实用新型目的，采用的技术方案为：一种碉楼石砌墙体加固装置，包括两端分别植入墙体裂缝两侧或两端共同植入两个墙体的扒锯；

还包括外挂在墙体外壁上的钢板网，钢板网的四周设有用于植入墙体内的锚筋、短筋或拉结筋中的其中一种或多种，且钢板网四周还设有钢垫片，钢垫片固定在墙体上；

所述钢板网外还设有聚合物砂浆层。

进一步的，所述钢板网为直径1.0mm棱形钢丝编成网格的钢板网。

进一步的，所述钢板网内侧还设有纵横向分布钢筋，且纵横向分布钢筋分别与锚筋、短筋或拉结筋绑扎固定。

进一步的，所述纵横向分布钢筋为镀锌钢丝绑扎编成的钢筋网。

进一步的，相邻的锚筋、短筋或拉结筋之间的间距不大于300mm。

进一步的，所述锚筋、短筋或拉结筋位于纵横向分布钢筋的交叉处。

进一步的，所述扒锯直径不小于8mm，扒锯两端的弯钩长度不小于30mm。

进一步的，所述锚筋、短筋或拉结筋的长度为30～40mm。

进一步的，所述聚合物砂浆层内掺拌有钢纤维。

本实用新型的有益效果是,

1、本实用新型提供的加固结构主要适用于墙体为不规则砌块的情形，施工工艺简单，不破坏原有石砌块材，大大降低施工工作量；同时，通过设置聚合物砂浆层,能明显提高防雨水冲刷脱落的能力，提高灰缝层抗开裂能力。

2、本实用新型在施工过程中工艺简单，对技术工人的技术依赖性低，普通工人即可进行加强工艺的施工，所用材料自重轻，易于搬运，适应性强，质量易于得到保证。

3、本实用新型克服了已有砌体房屋体系加固存在的缺陷，避免了植入穿墙筋对原有石砌墙体的进一步损坏，能有效提高石砌墙体的延性，可广泛用于古建筑石砌房屋墙体的修缮加固。

4、本实用新型中所采用的部件均可工厂化生产，使部件搬运到施工现场即可进行装配，从而无需现场焊接，施工质量易于得到保证；同时，由于各个部件自重轻，易于搬运及装配，不额外增加荷载，造价低，施工工艺简单方便，满足了古建筑“最小干预”、“不改变建筑原貌”及“可逆性”修缮加固原则。

附图说明

图1是本实用新型提供的碉楼石砌墙体加固装置的结构示意图；

图2是钢板网的结构示意图；

图3是扒锯的结构示意图；

图4是纵横向分布钢筋的结构示意图；

图5是灌浆嘴分布示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1、墙体，2-窗口，3-裂缝，4-扒锯，5-钢板网，6-灌浆嘴，7-纵横向分布钢筋，8-钢垫片，9-射钉，10-聚合物砂浆层，11-镀锌钢丝，12-建筑结构胶。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1至图5所示，本实用新型提供的一种碉楼石砌墙体加固装置，包括两端分别植入墙体1裂缝3两侧或两端共同植入两个墙体1的扒锯4，扒锯4为带有弯直钩的直径为8mm带肋钢筋，主要作用为提高墙体1抗拉承载能力，避免在地震发生时，主拉应力造成墙体1发生斜向裂缝3；同时，扒锯4可提高墙体1延性，保证地震往复荷载作用下灰缝的稳定耗能。

碉楼石砌墙体1加固装置还包括外挂在墙体1外壁上的钢板网5，钢板网5在外挂之前，需剔除墙体1表面的灰层，且钢板网5的规格为GW1.0mm×15mm×40mm的钢板网5，其中，1.0mm为钢板网5中钢丝的直径，15mm×40mm为钢板的网格大小；所述钢板网5的四周设有用于植入墙体1内的锚筋、短筋或拉结筋中的其中一种，也可以在钢板网5的四周设有用于植入墙体1内的锚筋、短筋或拉结筋中的多种，即，锚筋、短筋或拉结筋在安装时，锚筋、短筋或拉结筋的一端与钢板网5固定，锚筋、短筋或拉结筋的另一端则植入到墙体1内，使钢板网5固定。

所述钢板网5四周还设有钢垫片8，钢垫片8可以钢板网5焊接固定，钢垫片8通过射钉9或膨胀螺钉等方式固定在墙体1上，从而使钢板网5被固定在墙体1上；此处，钢垫片8也可与钢板网5不焊接固定，即钢板网5在安装时，钢垫片8压紧在钢板网5上，钢垫片8的四周通过射钉9或膨胀螺钉等方式固定，从而使钢板网5的边缘被压紧在钢垫片8与墙体1之间，也可实现对钢板网5四周的固定。

所述钢板网5外还设有聚合物砂浆层10，聚合物砂浆层10为掺杂有高延性纤维的砂浆，通过将砂浆喷射在墙体1上从而形成聚合物砂浆层10，其主要作用为与钢板网5、扒锯4配合使用，能提高钢板网5、扒锯4与石砌块的粘结力，且提高灰缝抗拉抗剪能力，进而提高整体结构承载性能，改善墙体1延性不足问题。

在一些实施方式中，所述钢板网5为直径1.0mm棱形钢丝编成网格的钢板网5，保证了钢板网5的质量，使钢板网5外挂在墙体1上后，墙体1的延性大大提高。

在一些实施方式中，所述钢板网5内侧还设有纵横向分布钢筋7，且纵横向分布钢筋7分别与锚筋、短筋或拉结筋绑扎固定，使纵横向分布钢筋7外挂方便的同时，使纵横向分布钢筋7与墙体1之间的连接更加可靠。

在一些实施方式中，所述纵横向分布钢筋7为镀锌钢丝11绑扎编成的钢筋网，使横纵向纵横向分布钢筋7附着力强、耐腐蚀力持久，韧性和弹性更好，使纵横向分布钢筋7与墙体1之间的连接更加可靠。

在一些实施方式中，相邻的锚筋、短筋或拉结筋之间的间距不大于300mm，使钢板网5与纵横向分布钢筋7的外挂更加稳固。

在一些实施方式中，所述锚筋、短筋或拉结筋位于纵横向分布钢筋7的交叉处；同时，锚筋、短筋或拉结筋在植入墙体1内时，锚筋、短筋或拉结筋位于相邻两个砌块之间，避免对砌块造成破坏，且施工更加简单，大大降低施工工作量。

在一些实施方式中，所述扒锯4直径不小于8mm，扒锯4两端的弯钩长度不小于30mm，且扒锯4的直段部分灌注有建筑结构胶12，不仅使扒锯4与墙体1拉结牢靠，且有效提高扒锯4与缝隙的结合，提高承载能力。此处，扒锯4的直径及扒锯4两端的弯钩长度具体可根据墙体1的厚度、裂缝3的宽度等进行调整。

在一些实施方式中，所述锚筋、短筋或拉结筋的长度为30～40mm，而锚筋、短筋或拉结筋的具体长度可根据墙体1的厚度、裂缝3的宽度进行调整。

在一些实施方式中，所述聚合物砂浆层10内掺拌有钢纤维，钢纤维的长度10～30毫米、直径4～6毫米，且聚合物砂浆层10内还掺拌有聚丙烯柔性纤维以及GFRP构成的混合纤维，提高底部墙体1抗风化能力，并提高干湿交替带来的耐久性降低问题，同时提高墙体1承载能力。

由于碉楼石砌墙体1产生裂缝3主要是在墙体1上的窗口2之下，因此，在墙体1底部分布聚合物砂浆层10，提高钢板网5、扒锯4与石砌块的粘结力的同时，有效提高灰缝抗拉抗剪能力，进而提高整体结构承载性能，改善墙体1延性不足问题。本实用新型在对墙体1加固时，为不改变碉楼立面效果，也可在最后直接采用聚合物砂浆勾缝处理即可。

当裂缝3为非贯通的，且深入墙体1深度小于20mm时，先剔除表面灰层后，外挂规格为GW1.0×15×40mm的钢板网5，且钢板网5为直径1.0mm棱形钢丝编成网格，墙体1上植入锚筋、短筋或拉结筋等，锚筋、短筋或拉结筋位于钢板网5四周，钢板网5与锚筋、短筋或拉结筋固定，使钢板网5可靠连接；同时，相邻两个锚筋、短筋或拉结筋之间的间距≤300mm。当裂缝3靠近房屋墙体1转角处时，扒据及钢板网5应通过阴(阳)角延伸至另一侧墙体1上，加强两侧墙体1的拉接，并在扒锯4直段处与墙体1之间灌注建筑结构胶12，有效提高扒锯4与缝隙的结合，提高承载能力；同时，钢板网5外用钢垫片8压紧，射钉9呈梅花状布置在钢垫片8上，使钢板网5四周压紧固定，最后，外喷射聚合物砂浆，用于更好固定钢板网5。

当裂缝3宽度在0.2mm≤b≤1mm时，需做压力灌浆处理。先进行墙体1基底处理，标定钻灌浆孔位置，进行钻孔、洗孔、植入灌浆孔、封缝，分两次在裂缝3处进行压力灌浆处理；在灌浆前，钻孔深度为30～40mm，钻孔直径比灌浆嘴6大1mm，灌浆前先用压缩空气吹净孔中粉末，用压力水清洗孔洞；待封缝达到一定强度后，再进行灌浆；灌浆分两次进行，压力控制在0.2～0.25MPa，顺序为：第一次灌浆从下向上逐孔灌注，第二次从上往下补沉灌浆。在灌浆过程中，灌浆要饱满，浆体密实无气泡，粘接牢固，形成封闭的裂缝3；对于边墙、角墙，应以小压力，缓慢灌注，避免高压灌注损坏墙体1。最后，植入锚筋、短筋或拉结筋等，外挂钢板网5，外喷射聚合物砂浆即可。

当裂缝3宽度在1mm≤b≤5mm时，采用压力稠浆处理，先进行基底处理，标定钻灌浆孔位置，进行钻孔、洗孔、植入灌浆孔、封缝，分两次在裂缝3处进行压力灌浆处理；在灌浆前，钻孔深度为30～40mm，钻孔直径比灌浆嘴6大1mm，灌浆前先用压缩空气吹净孔中粉末，用压力水清洗孔洞；待封缝达到一定强度后，再进行灌浆；灌浆分两次进行，压力控制在0.2～0.25MPa，顺序为：第一次灌浆从下向上逐孔灌注，第二次从上往下补沉灌浆。在灌浆过程中，灌浆要饱满，浆体密实无气泡，粘接牢固，形成封闭的裂缝3。对于边、角墙，应以小压力，缓慢灌注，避免高压灌注损坏墙体1。布置纵横向分布钢筋7，其中，纵横向分布钢筋7用镀锌钢丝11绑扎在一起，在纵横向分布钢筋7交接处开凿直径为30mm，深50mm呈梅花状布置的洞口，然后植入锚筋、外铺纵横向分布钢筋7、外挂钢板网5，绑扎纵横向分布钢筋7，抹聚合物砂浆。外用膨胀螺栓固定钢板网5，钢板网5四周采用锚筋、短筋或拉结筋等与楼板或墙体1可靠连接，相邻两个锚筋、短筋或拉结筋之间的间距≤300mm；当裂缝3靠近房屋墙体1转角处，扒据及钢板网5应通过阴(阳)角延伸至另一侧墙体1上，加强两侧墙体1的拉接，并在扒锯4直段处与墙体1之间灌注建筑结构胶12，提高扒锯4与缝隙的结合，提高承载能力；同时，钢板网5外用钢垫片8压紧，射钉9呈梅花状布置在钢垫片8上，使钢板网5四周压紧固定。最后，外喷射聚合物砂浆，用于更好固定钢板网5。

当裂缝3较宽时，为加强裂缝3两侧墙体1共同工作，做扒锯4(内嵌式拉筋)处理，先进行基底处理，再剔扒锯4槽，扒锯4钢筋直径≥Φ8，扒锯4两端弯钩长度≥30mm，以便扒锯4和墙体1拉结牢靠，且墙体1另外一侧也是如此；同时，墙体1上的多个扒锯4交替错开，以保证拉结牢靠，受力均匀，扒锯4直段处与墙体1之间灌注建筑结构胶12，提高扒锯4与缝隙的结合，提高承载能力。接着；钢板网55用膨胀螺栓固定，钢板网5四周采用锚筋、插入短筋或拉结筋等与楼板或墙体1可靠连接，相邻两个锚筋、插入短筋或拉结筋之间的间距≤300mm。当裂缝3靠近房屋墙体1转角处，扒据及钢板网5应通过阴(阳)角延伸至另一侧墙体1上，加强两侧墙体1的拉接，此处，钢板网5外用钢垫片8压紧，射钉9呈梅花状布置在钢垫片8上，外喷射聚合物砂浆，用于更好固定钢板网5。

当裂缝3多且宽，或者墙体1错位超过10mm时，底下两层采用压力灌浆，先进行基底处理，标定钻灌浆孔位置，进行钻孔、洗孔、植入灌浆孔、封缝，分两次在裂缝3处进行压力灌浆处理，此处，钻孔深度为30～40mm，钻孔直径比灌浆嘴6大1mm，灌浆前先用压缩空气吹净孔中粉末，用压力水清洗孔洞；待封缝达到一定强度后，再进行灌浆；灌浆分两次进行，压力控制在0.2～0.25MPa，顺序为：第一次灌浆从下向上逐孔灌注，第二次从上往下补沉灌浆。在灌浆过程中，灌浆要饱满，浆体密实无气泡，粘接牢固，形成封闭的裂缝3。对于边、角墙，应以小压力，缓慢灌注，避免高压灌注损坏墙体1；布置纵横向分布钢筋7，纵横向分布钢筋7用镀锌钢丝11绑扎在一起，在纵横向分布钢筋7交接处开凿直径为30mm，深50mm呈梅花状布置的洞口，然后植入锚筋，外挂钢筋网，绑扎锚筋与纵横向分布钢筋7，抹聚合物砂浆。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种碉楼石砌墙体加固装置，其特征在于，包括两端分别植入墙体(1)裂缝(3)两侧或两端共同植入两个墙体(1)的扒锯(4)；

还包括外挂在墙体(1)外壁上的钢板网(5)，钢板网(5)的四周设有用于植入墙体(1)内的锚筋、短筋或拉结筋中的其中一种或多种，且钢板网(5)四周还设有钢垫片(8)，钢垫片(8)固定在墙体(1)上；

所述钢板网(5)外还设有聚合物砂浆层(10)。

2.根据权利要求1所述的碉楼石砌墙体加固装置，其特征在于，所述钢板网(5)为直径1.0mm棱形钢丝编成网格的钢板网。

3.根据权利要求1所述的碉楼石砌墙体加固装置，其特征在于，所述钢板网(5)内侧还设有纵横向分布钢筋(7)，且纵横向分布钢筋(7)分别与锚筋、短筋或拉结筋绑扎固定。

4.根据权利要求3所述的碉楼石砌墙体加固装置，其特征在于，所述纵横向分布钢筋(7)为镀锌钢丝(11)绑扎编成的钢筋网。

5.根据权利要求1或3所述的碉楼石砌墙体加固装置，其特征在于，相邻两个所述锚筋、短筋或拉结筋之间的间距不大于300mm。

6.根据权利要求3所述的碉楼石砌墙体加固装置，其特征在于，所述锚筋、短筋或拉结筋位于纵横向分布钢筋(7)的交叉处。

7.根据权利要求1所述的碉楼石砌墙体加固装置，其特征在于，所述扒锯(4)直径不小于8mm，扒锯(4)两端的弯钩长度不小于30mm。

8.根据权利要求1所述的碉楼石砌墙体加固装置，其特征在于，所述锚筋、短筋或拉结筋的长度为30～40mm。

9.根据权利要求1所述的碉楼石砌墙体加固装置，其特征在于，所述聚合物砂浆层(10)内掺拌有钢纤维。

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