[發明專利]一種古建筑下開口單材拱的拱頭加固修繕結構

在審

• 申請號: 201710534421.6
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107090988A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 葉建華
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)41120
• 代理人: 宋晨煒

技術領域

本發明屬于古建筑木構架體系中斗拱構件的保護修繕，具體說的是一種古建筑下開口單材拱的拱頭加固修繕結構。

背景技術

斗拱在古建筑木構架體系中，是一個相對獨立的門類，清代木作中有專門的“斗拱作”。

“單材拱”為古建筑大木作斗拱做法，即古建筑橫拱和華拱用材大小和做法的稱謂，單材即為小于足材的用材。按宋式建筑“材”的推算，“單材拱”為廣（高）十五分，厚十分，“單材拱”的背上不施栔。漢代時期的拱大多為“單材拱”，一般認為，“單材拱”源于兩個成因，一、是拱端部分安置散斗，導致拱與拱或枋之間的空缺，形成單材拱的形式；二、是橫木（即早期的拱）本身，就是平直的枋木重疊演變而來的。

“拱口”是宋式建筑大木作構件做法，即為了使拱與拱之間相交結合，而制作的榫卯結構。制作“拱口”的構件，據宋《營造法式》規定，包括華拱、泥道拱、瓜子拱、慢拱、令拱以及騎栿拱、絞昂拱等。“拱口”位于拱相交處，有上開口、下開口和上下均開口三種做法。漢至唐代的許多華拱為單材做法，至宋代才對“單材拱”進行分類，并繪制圖樣，規定尺寸，拱與拱相交，上層拱為下開口拱口，下開口的單材拱構造如圖1所示。

“拱頭”是指平出之外的上留和下剎兩部分，“上留”宋式建筑大木作拱端部位，位于下剎之上，根據宋《營造法式》規定，“上留”部分為六分，而以六分為之廣，是所有宋代建筑拱端“上留”的共同做法。“下剎”宋式建筑大木作拱端做法，位于下留之下，根據《營造法式》規定，“下剎”之廣九分，在九分中又分四分，即拱端分為四瓣。“下剎”做法，至遲在漢代已出現，清官式建筑為“瓜四、萬三、廂五”，即瓜拱四瓣、萬拱三瓣、廂拱五瓣，地方做法多不尊此制。“下剎”成為各代拱端的共同特點，只是瓣數的不同而已。

由于斗拱構件的件數最多，而且是小構件，結構復雜，富于變化，各種構件互相搭交，鋸鑿榫卯，一般剩余的有效截面都很小。整攢斗拱由于外力作用，如檐桁向外滾動，柱子下沉，梁架歪斜等都能引起斗拱的各構件因受力不均而發生位移，因之扭閃、變形，常常伴隨出現拱口擠裂、折斷、拱頭扭轉變形等現象。另外，古建筑檐部的斗拱由于長期的風吹日曬、風雨侵蝕，拱頭出現干裂糟朽的情況也非常普遍。

目前，我國古建筑上開口單材拱中拱頭部位的加固修繕技術是：對于出現干裂裂縫的拱頭，如裂縫不大于3mm，則繼續使用；大于3mm以上的裂縫，采用木條嵌縫修補。如果拱頭糟朽或扭轉變形，則采用硬雜木按原單材拱的尺寸樣式重新制作并更換此單材拱。

對于斗拱構件的更換，首先，由于斗拱構件是手工制作，原設計雖有一定的標準，但在制作過程時經過畫線、鋸截、錛鑿、開榫卯等工序，不可避免的產生一些小誤差，構件大的，不易查覺，構件小的就比較明顯了。其次，對于采用完全更換的措施，則有悖于盡可能保持古建筑木構件原真性的原則，失去了原有下開口單材拱所承載的歷史價值和文物價值。

采用木條嵌縫加固的措施雖然簡單快捷，但也只是從表面上改善了斗拱的外觀，并不能從根本上解決斗拱的殘損狀況，作為嵌縫的木條而言，其不能加強單材拱的整體性能，因此，也不能提高此單材拱的整體受力性能和抗扭轉性能，雖然表面殘損有所改善，但內部的破壞依然在繼續，從而使斗拱的安全性仍受到威脅。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種古建筑下開口單材拱的拱頭加固修繕結構，在不改變原材料及施工工藝的基礎上，對古建筑下開口單材拱構件中的拱頭部位進行加固修繕處理。

為實現上述技術目的，所采用的技術方案是：一種古建筑下開口單材拱的拱頭加固修繕結構，由中段拱身、左拱頭和右拱頭組成，所述的中段拱身為一體結構，其長度為兩個平出的長度，中段拱身由中間的子蔭拱體和對稱設置在子蔭拱體兩側的呈L型的側翼拱頭組成，子蔭拱體的底面與兩側的側翼拱頭圍成設置在子蔭拱體下方的拱口，在子蔭拱體的前后兩側中心各開設一條子蔭，在子蔭的兩側的中段拱身的前后面上分別開設拱眼A，在兩個側翼拱頭的豎段端面上開設一條貫通側翼拱頭前后面的燕尾卯口A，燕尾卯口A位于拱眼A下方，左拱頭和右拱頭朝向中段拱身的一端均設有與側翼拱頭相拼合的倒L型懸挑部，倒L型懸挑部搭接在側翼拱頭上，在倒L型懸挑部的前后兩側均開設有拱眼B，拱眼B和拱眼A拼合為拱眼，在倒L型懸挑部的水平段端面上開設一條貫通倒L型懸挑部前后面的燕尾卯口B，燕尾卯口B位于拱眼B的下方并與燕尾卯口A對應設置，在燕尾卯口B和燕尾卯口A中榫接入銀錠榫，銀錠榫與燕尾卯口B和燕尾卯口A相匹配。