[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

本發明公開了一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置及其加固方法，包括設置在城墻膨脹區域的預應力螺紋鋼筋，城墻上開設有孔道，孔道的末端開設有錨固擴大腔，孔道的初端開設有張拉擴大腔；預應力螺紋鋼筋的一端設置有錨固組件，預應力螺紋鋼筋的另一端設置有張拉組件，本發明設有預應力螺紋鋼筋、錨固鋼墊板固定螺母、錨固鋼墊板、固定錨具、錨固限位板固定螺母、錨固限位板、張拉鋼墊板、加勁肋、鋼墊圈和張拉錨具，能夠約束城墻內部土體對城墻的水平土壓力，解決城墻內水平土壓力導致的城墻鼓脹甚至坍塌的安全問題，且對原城墻的擾動較小，對城墻結構造成的影響小，可廣泛應用于城墻遺址結構的修繕加固工程，具有重要的工程價值。

技術領域

本發明屬于城墻遺址加固保護技術領域，具體涉及一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置及其加固方法。

背景技術

城墻在古代作為城市抵御外侵的防御性建筑，凝聚著無數古代勞動人民的智慧與血汗，也蘊含著城市或國家厚重的文化歷史，由于上世紀城市建設的大規模開展，古代城墻遭到了嚴重破壞，現存的城墻能列入全部保護的實例已很少，因此我們更需要加強對現存城墻的保護和修繕加固，常見的城墻結構一般由內部的夯土和兩側的外包條石或磚砌體組成，由于建筑年代久遠，城墻結構不可避免受到了不同程度的損傷，最顯著的破壞是外包條石或磚砌體受到內部夯土水平土壓力作用導致的鼓脹甚至坍塌。

目前，針對城墻的鼓脹和坍塌，常用的方法有內襯結構加固、壓力注漿加固和錨桿加固，內襯結構加固是指利用強度較高的結構材料內襯在已損傷結構的內部，形成新老結構共同作用的復合結構，這種方法需把內部夯土挖開再澆筑內襯結構，對城墻內部破壞較大，施工量大，工期長，且內襯結構與原結構在力學性能上的差異導致不能確保新老結構的共同工作；壓力注漿加固是指通過壓力注漿，將水泥漿注入墻身附近夯土的各種裂縫中，水泥漿硬化使土體受擠壓，增大了顆粒連接密度，提高了土體密實度、穩定性和強度，減少土體對城墻的作用，該方法雖不需要開挖土體，但是對原結構的補強效果不易把握，沒有定量的數據提供，且該方法由于會對城墻內土體產生較大的膨脹力，導致城墻加劇鼓脹；錨桿加固是鉆孔后將拉筋插入土體內再進行壓力灌漿的方法，利用壓力灌漿向土體中的擴散作用，使拉筋在全長范圍內與土體粘結成一體，加強了內部夯土強度并限制其位移，此方法適用于小范圍的墻體鼓脹情況，在處理大面積墻體鼓脹時會使用大量密集的錨桿，施工量較大，且對城墻造成較大的影響，違背了文物保護修繕加固中的最小干預原則，為此我們提出一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置及其加固方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置及其加固方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種城墻內約束水平土壓力的加固裝置，包括設置在城墻膨脹區域的預應力螺紋鋼筋，所述城墻上對應膨脹區域開設有用于插入所述預應力螺紋鋼筋的孔道，所述孔道的末端開設有錨固擴大腔，所述孔道的初端開設有張拉擴大腔；

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

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

優選的，所述錨固組件包括錨固鋼墊板固定螺母、錨固鋼墊板和固定錨具；

所述固定錨具設置在所述錨固擴大腔內的所述預應力螺紋鋼筋末端，所述錨固鋼墊板套設在所述預應力螺紋鋼筋上，且所述錨固鋼墊板設置在所述固定錨具的外側，所述錨固鋼墊板固定螺母螺紋設置在所述預應力螺紋鋼筋上，且所述錨固鋼墊板固定螺母用于將所述錨固鋼墊板旋緊固定。

優選的，所述錨固組件還包括錨固限位板固定螺母和錨固限位板，所述錨固限位板固定螺母和所述錨固限位板設置在所述預應力螺紋鋼筋上靠近所述錨固擴大腔的位置處，所述錨固限位板固定螺母用于將所述錨固限位板旋緊固定；

所述錨固限位板上開設有用于所述注漿管穿過的管孔。