[發明專利]一種用于傾斜石質文物的可調式支撐裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202110499458.6
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113216691B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 王志留;武迪;李新明;尹松;任克彬;劉晨輝
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: E04G23/04
• 分類號: E04G23/04;E04B1/98;E04H9/02;G01L5/00
• 代理公司: 鄭州華隆知識產權代理事務所(普通合伙) 41144
• 代理人: 經智勇

本發明公開了一種用于傾斜石質文物的可調式支撐裝置及其使用方法，解決了現有文物支撐體系對文物本體損傷大、通用性差以及安裝、更換時會對文物造成多次不可逆損傷的技術問題。本發明包括長度可調的支撐桿，支撐桿鉸接有上部支撐座、下部支撐座，上部支撐座上設置有螺孔，螺孔內設置有朝向文物支撐面的螺栓，螺栓與文物支撐面之間設置有螺旋彈簧，上部支撐座與文物支撐面之間設置有壓力傳感器，壓力傳感器連接有壓力數顯系統。本發明的整個結構傳力路徑為：螺旋彈簧——螺栓與螺紋——傾斜的支撐桿——下部支撐座，不僅能穩定支撐、通用性強、便于調節和更換，而且還能使文物支撐面受損最小化。

技術領域

本發明涉及文物保護裝置技術領域，特別是指一種用于傾斜石質文物的可調式支撐裝置及其使用方法。

背景技術

文物是人類在社會活動中遺留下來的具有歷史、藝術、科學價值的遺物和遺跡，文物本身具有重要的歷史價值、藝術價值和科學價值。同時，經歷數千年的各種環境因素及人為因素的影響，目前絕大部分的文物都已經處在的瀕危的境地，對于文物的保護及修復工作已經是目前亟需解決的問題。特別是正陽石闕等這類建筑文物，這類文物是一種石質文物，經歷數千年的時間，由于地下土層的原因、文物本身的原因及地下土層與文物連接的問題，已經形成了很大程度的傾斜。對于文物傾斜的問題，現有的文物保護工作是采取磚柱的形式進行支撐保護。但是，采用磚柱對文物進行支撐保護存在以下問題：

首先，由于文物的重要性，在對文物進行保護時，不能對文物本體進行大規模的損傷。而采用砌筑混凝土柱或者采用鋼管等材料進行支護時，會對文物本體的支撐面造成不可逆的損傷。因此，必須考慮一種支撐體系，在保證阻礙石闕傾斜的情況下，盡可能的減少是石闕的損傷，這就要考慮減少支撐體系與石闕間支撐面的問題，必須盡可能的少。

其次，由于文物具有歷史性，它的存在可能還要經歷幾十年甚至上百年的存續，而普通的磚柱或鋼管等材料無法同文物存續這么長的時間跨度，因此在更換磚柱支撐時不僅工程量大，而且會對文物造成多次不可逆的損傷，導致文物的價值受損。因此，采用文物支撐體系時，不僅要考慮材料的強度損耗，能夠做到在支撐的同時，便捷地對支撐體系更換，同時在更換支撐體系時最大程度地降低對文物的損傷。

同時，由于每個文物可供傾斜保護支撐的支撐面不同，支撐面的形狀及粗糙度，常規的思路可以考慮采用一個面積較大的平板與支撐面頂接配合，將磚柱、鋼管等支撐體系直接作用于平板上。這種常規思路是可行的，由于平板的面積足夠大，文物本身所承受的壓強是較小的，不會對文物的支撐面造成太大的損傷。但是，當文物本身沒有一個很好的支撐面能夠直接與平板配合來承受支撐體系所帶來的支撐反力時，就無法采用平板對文物進行支撐。如果在文物的支撐面與平板間填充填充物，不僅填充物會對支撐面造成不可逆的損傷，而且填充物與平板對支撐面的支撐力不同，也會對文物表面造成不可逆的損傷。因此，需要研發一種支撐體系，能夠在滿足支撐條件的情況下，達到對文物表面損傷最小，而且要具有通用性，適用于具有不同支撐面的文物保護需求。

另外，由于每個文物本身的傾斜程度不同，文物所處的環境也不同，則需要的支撐體系的長度、傾斜角度的布置也不相同，現有的文物支撐體系無法滿足該要求。

除了文物現有的磚柱支撐保護體系外，較為接近的為建筑領域采用的支撐體系，如房建中的基坑支護體系、預制墻的支護體系，這是用到支撐體系最頻繁的環境。但是由于邊坡、預制墻等結構本身不需要考慮對于邊坡的損害問題，在實際操作時候可以直接采用混凝土柱、鋼板、剛性支撐桿等支撐。如授權公告日為2019.11.05、授權公告號為CN209585665U的實用新型專利所公開了的一種預制剪力墻可伸縮斜支撐桿，包括上固定支座、插桿、套桿、下固定支座，插桿和上固定支座可拆卸連接，套桿和下固定支座可拆卸連接，插桿設置有若干個插桿孔，套桿上設有與插桿孔適應的套桿孔，插桿可在套桿內滑動，可通過在套桿孔和不同位置的插桿孔插入插銷螺栓來實現支撐桿的長度調節。