[發明專利]一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置及其加固方法

在審

• 申請號: 202211619463.7
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN115749358A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 李碧卿;李欣瞳;李今保;姜濤;朱俊杰;徐趙東;郭迎慶;淳慶;穆保崗;敬登虎;潘留順;馬江杰;董艷賓;姜帥;張龍珠;翟傳鵬;丁洋;李龍卿;李虎卿
• 申請（專利權）人: 江蘇東南特種技術工程有限公司
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 南京創略知識產權代理事務所(普通合伙) 32358
• 代理人: 陳雅潔

1.一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置，其特征在于，包括設置在城墻（1）膨脹區域的預應力螺紋鋼筋（2），所述城墻（1）上對應膨脹區域開設有用于插入所述預應力螺紋鋼筋（2）的孔道，所述孔道的末端開設有錨固擴大腔（4），所述孔道的初端開設有張拉擴大腔（5）；

所述預應力螺紋鋼筋（2）的一端設置有用于設置在所述錨固擴大腔（4）內的錨固組件，所述預應力螺紋鋼筋（2）的另一端設置有用于設置在所述張拉擴大腔（5）的張拉組件；

所述孔道內還設置有與所述錨固擴大腔（4）和張拉擴大腔（5）的注漿管（6），所述注漿管（6）用于向所述錨固擴大腔（4）和張拉擴大腔（5）內注入漿液，將所述錨固擴大腔（4）和張拉擴大腔（5）內的錨固組件和張拉組件凝固固定。

2.根據權利要求1所述的一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置，其特征在于：所述錨固組件包括錨固鋼墊板固定螺母（8）、錨固鋼墊板（9）和固定錨具（10）；

所述固定錨具（10）設置在所述錨固擴大腔（4）內的所述預應力螺紋鋼筋（2）末端，所述錨固鋼墊板（9）套設在所述預應力螺紋鋼筋（2）上，且所述錨固鋼墊板（9）設置在所述固定錨具（10）的外側，所述錨固鋼墊板固定螺母（8）螺紋設置在所述預應力螺紋鋼筋（2）上，且所述錨固鋼墊板固定螺母（8）用于將所述錨固鋼墊板（9）旋緊固定。

3.根據權利要求2所述的一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置，其特征在于：所述錨固組件還包括錨固限位板固定螺母（11）和錨固限位板（12），所述錨固限位板固定螺母（11）和所述錨固限位板（12）設置在所述預應力螺紋鋼筋（2）上靠近所述錨固擴大腔（4）的位置處，所述錨固限位板固定螺母（11）用于將所述錨固限位板（12）旋緊固定；

所述錨固限位板（12）上開設有用于所述注漿管（6）穿過的管孔。

4.根據權利要求3所述的一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置，其特征在于：所述錨固擴大腔（4）內通過所述注漿管（6）注入的漿液凝固形成錨固固定區域（3）。

5.根據權利要求1所述的一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置，其特征在于：所述張拉擴大腔（5）靠近所述錨固擴大腔（4）的一段通過所述注漿管（6）注入的漿液凝固形成張拉固定第一區域（17），所述預應力螺紋鋼筋（2）上朝向所述張拉擴大腔（5）的一端延伸出所述張拉固定第一區域（17）的外側。

6.根據權利要求1所述的一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置，其特征在于：所述張拉組件包括張拉鋼墊板（13）、加勁肋（14）、鋼墊圈（15）和張拉錨具（16）；

所述張拉鋼墊板（13）設置在所述預應力螺紋鋼筋（2）上延伸出所述張拉固定第一區域（17）的一端，所述加勁肋（14）和所述鋼墊圈（15）設置在所述張拉鋼墊板（13）上，所述張拉錨具（16）設置在所述鋼墊圈（15）的外側。

7.根據權利要求6所述的一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置，其特征在于：所述加勁肋（14）和所述鋼墊圈（15）分別逐層焊接在所述張拉鋼墊板（13）上遠離所述張拉固定第一區域（17）的一側。

8.根據權利要求7所述的一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置，其特征在于：所述張拉擴大腔（5）內設有所述張拉錨具（16）的一段通過所述注漿管（6）注入的漿液凝固形成張拉固定第二區域（18）。

9.根據權利要求1所述的一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置，其特征在于：所述孔道內還設置有用于將所述預應力螺紋鋼筋（2）和所述注漿管（6）套設在內部的波紋管（7）。

10.根據權利要求1-9任意一項所述的一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置的加固方法，其特征在于：包括如下步驟：

A：根據城墻（1）的膨脹區域、結構尺寸和城墻（1）內的實際土質條件確定預應力螺紋鋼筋（2）在城墻（1）膨脹區域的施工位置，將確定的施工位置的城墻（1）上的條石和磚砌體進行整體拆除，顯露出城墻（1）上的夯土結構；

B：然后使用鉆機在顯露出來的夯土結構上進行鉆取孔道，直至鉆機的鉆頭鉆至城墻（1）膨脹區域的對側城墻，且孔道的末端與對側城墻（1）保持一定的距離，然后將孔道末端鉆成錨固擴大腔（4），將孔道初端鉆成張拉擴大腔（5）；

C：然后將波紋管（7）穿入孔道內，接著將預應力螺紋鋼筋（2）的一端套入錨固限位板（12）、錨固限位板固定螺母（11）、錨固鋼墊板固定螺母（8）、錨固鋼墊板（9）和固定錨具（10），然后將錨固限位板固定螺母（11）和錨固鋼墊板固定螺母（8）擰緊，從而將錨固限位板（12）和錨固鋼墊板（9）旋緊固定；

D：然后將預應力螺紋鋼筋（2）裝有固定錨具（10）的一端插入孔道，此時將固定錨具（10）插入至錨固擴大腔（4）內，并使得錨固限位板（12）位于孔道內，然后將注漿管（6）穿入波紋管（7）內，同時注漿管（6）穿過錨固限位板（12）上的管孔延伸至錨固擴大孔（4）內；

E：然后使用注漿管（6）向錨固擴大孔（4）內進行壓力注入漿液，接著在張拉擴大腔（5）內的張拉固定第一區域（17）位置處注入漿液，待錨固擴大孔（4）和張拉固定第一區域（17）位置處的漿液均硬化后，在張拉固定第一區域（17）外側的預應力螺紋鋼筋（2）上套入焊接有加勁肋（14）和鋼墊圈（15）的張拉鋼墊板（13），再將張拉錨具（16）安裝在預應力螺紋鋼筋（2）上的張拉鋼墊板（13）的外側，接著使用張拉裝置對預應力螺紋鋼筋（2）進行張拉，直至張拉值達到設定要求；

F：然后將張拉擴大腔（5）內的張拉固定第二區域（18）用漿液注滿，待漿液硬化后，再將拆除的條石或磚砌體安裝到城墻（1）上，使得城墻（1）恢復原貌，若拆除的條石或磚砌體有明顯風化現象，則選用規格尺寸相同的無明顯風化現象的條石或磚砌體進行補砌，城墻（1）加固完成。