专利名称：混凝土结构的改造方法
技术领域：
本发明总的说涉及建筑领域，尤其涉及用于混凝土结构的抗震改造的改进装置和方法。
背景技术：
为符合经过改进的建筑物安全法规的规定，经常需要对现有的混凝土结构进行改造。例如，在世界上那些容易发生地震的地区，有关管理机构频繁地对建筑物法规进行审查和修改，以要求通过对现有建筑物进行改造，而提供针对地震的附加稳定性和弹性，从而提高针对地震的结构弹性。
对现有混凝土结构进行抗震改造通常是一项巨大的工程，将给混凝土结构的居住者带来很大的不便。有的改造过程包括通过连接附加混凝土和/或钢材(以提供韧性)来加强混凝土结构。其他的改造过程包括通过安装减震系统来将混凝土建筑与地面隔离。通常，这样的建筑项目伴随有大量的噪音、灰尘、污染、震动，并且普遍会中断对混凝土建筑的正常作业。这些不便对医院之类的建筑尤其麻烦，因为那里的居住者对这种中断尤其敏感，而且建筑项目工期的重新安排通常是不可行的。
混凝土的机械钻孔对于混凝土结构的改造来说是一个特别具有破坏性的因素。典型地，这种机械钻孔通过使用金刚石钻头的旋转钻机或者冲击钻机来完成，它们通过与混凝土表面的强制性物理接触来进行钻孔。这些类型的机械钻机产生大量的噪声和很大的震动，并向建筑物的其他部分进行传播，以及产生大量的灰尘和碎片，这要求有特殊的防护措施。
由于激光能切割种类众多的材料，以及其在危险条件或极端条件下的适用性，激光已经在许多国外建筑项目中得到应用。例如，在授权给Price并在本文中被全部引用作为参考的美国专利No.4,227,582(以下称为“‘582号专利”)中，Price公开了一种用于从油井或气井的封闭区内对套筒及其周围物进行打孔的装置和方法。在‘582号专利中，激光钻孔工具与放热气体(例如，氧气)的高压喷射以及熔融剂(例如，铁粉或碱性卤化物)结合使用，其中熔融剂与被钻材料发生反应以加速钻孔过程。另外，授权给Hamasaki等人并在本文中被全部引用作为参考的美国专利No.4,568,814(以下称为“‘814号专利”)中公开了一种用于在高危环境(例如在核反应堆中拆除生物屏蔽墙)下切割混凝土的装置和方法。‘814号专利还公开了一台激光自动切割机与富含MgO辅助材料以及清除装置的结合使用，该清除装置有助于去除切割过程中产生的粘性熔渣。
Yoshizawa等人将二氧化碳激光切割混凝土和钢筋混凝土的能力作为多个参数的函数，并对其进行了研究，标题为“激光切割混凝土研究”(Study on Laser Cutting of Concrete)，发表在1989年4月《日本焊接协会学报》(Transactions of the Japan Welding Society)第20卷、第1期的第31页上(以下称为“Yoshizawa论文”)，在本文中被全部引用以作为参考。Yoshizawa论文提供了来自实验室的实验数据，该实验将激光作为激光功率、辅助气压及方向、激光透镜焦距、激光点穿过混凝土的扫描速度、和混凝土的种类及水含量的函数，对激光生成的切口的深度进行了监测。另外，Yoshizawa论文得出结论，切割混凝土的激光能量密度必须大于大约106W/cm2，而切割钢筋混凝土的激光能量密度必须大于大约107W/cm2。
发明内容
在本发明的一个实施例中，公开了一种混凝土结构的抗震改造方法。该方法包括通过用具有一定激光能量密度的激光束对混凝土结构部分进行照射，从该混凝土结构部分除去材料。该方法还包括将一个稳定结构设置在靠近该混凝土结构部分的位置。该方法还包括将稳定结构与该混凝土结构部分进行连接，从而，该稳定结构向混凝土结构提供结构支撑。
在本发明的另一个实施例中，公开了一种对里面有设备和人的混凝土结构进行抗震改造的方法。设备和人具有一定的噪音耐受度、震动耐受度和微粒耐受度。该方法包括用激光束照射混凝土结构部分，从该混凝土结构部分除去材料。去除材料所产生的噪音、震动和微粒分别小于各自的耐受度。该方法还包括将一个稳定结构设置在靠近混凝土结构部分的位置。该方法还包括将稳定结构与混凝土结构部分进行连接，从而，该稳定结构向混凝土结构提供结构支撑。
在本发明的另外一个实施例中，公开了一种混凝土结构的抗震改造方法。该方法包括通过用激光束照射混凝土结构部分，从混凝土结构部分除去材料。该方法还包括向混凝土结构提供结构支撑。
为了概括本发明及其优于现有技术的优点，以上对本发明的一些目的和优点进行了描述。可以理解，并非所有的这些目的和优点是依照本发明的某一特定实施例来实现的。因此，举例来说，本领域技术人员将会意识到，本发明在实施或实现时，可以以达到或优选本文中所教导的一个或多个优点的形式来实施，而不必实现本文所教导或提出的其他目的或优点。
所有这些实施例都处于此处所公开的本发明的范围中。通过以下结合附图对优选实施例所进行的详细描述，本发明的这些或其他实施例对于本领域技术人员将变得非常明显，而本发明并不受限于所公开的任一实施例。
图1为混凝土结构的抗震改造方法的一个实施例的流程图。
图2A、图2B、和图2C示意性地示出了对包括一个墙体的混凝土结构的一部分进行抗震改造的实施例，墙体上具有多个用激光束进行照射所钻的孔。
图3A和图3B示意性地示出了对包括一个墙体的混凝土结构部分进行抗震改造的实施例，墙体上具有多个用激光束进行照射而切割的键槽。
图4示意性地示出了一个键槽，其由在接近混凝土结构部分内的钢筋的位置用激光束切割形成。
图5示意性地示出了一个配置实施例，其中激光束切掉内部嵌有钢筋的混凝土的一部分。
图6A、图6B、和图6C示意性地示出了对包括一个柱体的混凝土结构部分进行抗震改造的实施例，柱体上具有用激光束进行照射所钻的多个孔。
图7示意性地示出了对包括一个底板和一个横梁的混凝土结构部分进行抗震改造的实施例，横梁上具有多个用激光束进行照射透过底板、进入横梁所钻的孔。
图8示意性地示出了一个在混凝土结构部分内切割的孔，其通过使用激光束剜去一个圆柱塞而成。
具体实施例方式
图1为对混凝土结构10进行抗震改造的方法100的一个实施例的流程图。该方法100包括一个操作框110，其包括用具有一定激光能量密度的激光束30对混凝土结构10的部分20进行照射，从混凝土结构的部分20除去材料。该方法100还包括一个操作框120，其包括将一个稳定结构40设置在靠近混凝土结构10的部分20的位置。该方法100还包括一个操作框130，其包括将稳定结构40与混凝土结构10的部分20进行连接。稳定结构40向混凝土结构10提供结构支撑。
通过使用激光束30从混凝土结构10的部分20除去材料，可对混凝土结构10进行抗震改造，所产生的噪音、震动、和微粒远小于使用传统的钻孔或切割技术所产生的。典型地，混凝土结构10(例如建筑物)内都有设备和人，其具有一定的噪音耐受度、震动耐受度、和微粒耐受度。例如，在某些实施例中，混凝土结构10包括医疗设施，例如医院，其内部有医疗设备、医务人员、和病人，其中病人对那些破坏及过量的噪音、震动、和微粒尤其敏感。使用激光束30对部分20进行照射，从混凝土结构10的部分20除去材料，所产生的噪音、震动、和微粒程度可小于相应的耐受度，从而可以实行抗震改造，而不干扰医疗设施的运转或其病人。
在某些实施例中，激光束30的位置、运动、扫描速度、和激光能量密度最好都由一个控制系统控制。该控制系统可通过一个可编程微型芯片进行控制，或可进行手动操作以实施本文中所描述的预期的材料去除。本领域技术人员能够依照本发明的实施例对控制系统进行设置。
激光束30由激光系统产生，在某些实施例中，激光系统包括氟化氢化学驱动激光器、二氧化碳激光器、固体激光器(例如钕玻璃激光器)、或其他类型的先进激光器。在某些实施例中，激光系统的多个操作参数，包括但不限于脉冲宽度、频率、激光能量密度、以及激光束30的面积和直径，均由控制系统控制，以为所执行的抗震改造过程提供最佳切割和钻孔。此外，某些实施例中所用的激光系统适于使激光束30跨越将被照射的混凝土结构10的部分20的表面进行定位和扫描。某些实施例中对所用的激光系统经过配置，以避免混凝土的过热，从而避免了对混凝土结构10的结构完整性造成的实质性损伤。例如，对激光能量密度和激光切割速度进行优化，以提供清洁的表面切割，并使传给混凝土的热量最小。其他的实施例包括使用水或者其他冷却液来降低对混凝土结构10的热损伤。
某些实施例所用的激光系统还可包括帮助从切割区域除去熔渣的装置。在某些实施例中，通过气源和喷嘴来产生气流以帮助除去熔渣，其通过从切割区域吹掉经过照射的熔渣，能加速激光束的穿透速度。在其他实施例中，气体包括放热性反应气体，其与熔融剂发生反应以帮助除去材料。在另一些实施例中，激光系统包括富含MgO辅助材料源，其与熔渣混和而使熔渣更容易被除去。这些实施例还包括有清除装置，例如钢丝刷、刮刀、或真空系统，以从被照射区域除去熔渣。及时地除去热熔渣还将有助于控制热量向混凝土的传递，因此更适于减少对混凝土结构10的热损伤。Price的‘582号专利和Hamasaki等人的‘814号专利中描述了与本发明的实施例相一致的激光系统的例子，其在本文中被全部引用作为参考。
图2A、图2B、和图2C示意性地示出了一个对混凝土结构10的部分20进行抗震改造的实施例。在图2A示意性示出的实施例中，部分20包括一个墙体22。在一个实施例中，通过用具有一定激光能量密度的激光束30照射墙体22，从墙体22除去材料，从而在墙体22中钻得孔24。某些实施例中，孔24延伸贯穿墙体22的整个宽度，而在其他的实施例中，如图2A示意性所示，孔24只穿过墙体22的部分宽度。
在某些实施例中，对激光束30进行配置，使得激光束30无需在墙体22的表面进行大的运动就能形成基本为圆柱形的孔24。在其他实施例中，孔24的打钻包括使激光束30沿墙体22的表面做圆周运动以形成基本为圆柱形的孔。如Yoshizawa论文中所描述的，通过控制激光束30扫描混凝土表面的速度，可在一定程度上对激光在混凝土中的切割深度进行控制。然后通过在混凝土区域形成多个激光束30通道，直至除去预期深度和宽度的材料，就可以钻出孔24。这个过程还能提供对传递到混凝土中的热量的控制，以降低其热损伤。在另一些实施例中，孔24通常为圆锥形，或者甚至为任意形状。本领域技术人员能对激光器进行配置，以产生具有适宜激光能量密度的激光束30，依照本发明的实施例钻出孔24。
如图2B示意性所示，在某些实施例中，将稳定结构40放置在接近墙体22的位置的过程包括将钢筋50放入墙体22内的孔24中，并将钢筋50固定到孔24内。典型地，钢筋50包括钢质的或铁质的，在混凝土结构10的部分20与稳定结构40之间提供附加连接。钢筋50还对稳定结构40提供附加结构强度。在某些实施例中，钢筋50被放入孔24中，在钢筋50和孔24之间涂环氧树脂60，使环氧树脂60固化一定时间，从而将钢筋50固定到墙体22上。本领域技术人员能够依照本发明的实施例选择合适的环氧树脂60。
在典型的实施例中，墙体22中钻有一个以上的孔24，每一个孔24内都固定有一个钢筋50。在某些实施例中，固定到墙体22的钢筋50与其他的钢筋52相互连接，从而形成了一个钢筋网格结构54，如图2B中所示。本领域技术人员能够依照本发明的实施例对钢筋50、52进行配置。
在某些实施例中，将稳定结构40与墙体22进行连接的过程还包括将混凝土70倒入环绕钢筋50建立的临时模具中以形成稳定墙体42。通过固化，倒入的混凝土70形成稳定墙体42，稳定墙体与墙体22接触耦合，并且包括钢筋50、52，如图2C中所示。在这种实施例中，稳定墙体40对混凝土结构10提供结构支撑。本领域技术人员能够依照本发明的实施例制成稳定墙体42。
如图3A示意性所示，在本发明的其他实施例中，混凝土结构10的部分20包括一个墙体22，并且从墙体22除去材料的过程包括在墙体22中切割形成一个键槽80。如图3A中示意性所示，键槽80为墙体22的表面上的一个切口。在某些实施例中，键槽80的切割过程包括沿墙体22的表面，在多个切割通道中移动激光束30，即可形成一个通常为矩形的键槽80。在其他实施例中，键槽80为圆形，或甚至为任意形状。通常，墙体22中切割有一个以上的键槽80，以提供附加结构强度，以下将对其进行更为详细的描述。本领域技术人员能够制成具有与本发明一致的尺寸和形状的键槽80。
在某些实施例中，将稳定结构40放置在接近墙体22的位置并将稳定结构40与墙体22进行连接的过程包括，通过将混凝土70倒入在具有键槽80的墙体22的表面周围建立的临时模具中，用倒入的混凝土70填充键槽80，从而形成稳定墙体42。通过固化，倒入的混凝土70形成稳定墙体42，如图3B中示意性所示，通过混凝土结构10的墙体22和稳定墙体42之间的表面处的连锁结构，稳定墙体与墙体22紧密连接。在这个实施例中，稳定墙体42对混凝土结构10提供结构支撑，这样，键槽80就能抵抗墙体22和稳定墙体42之间的剪切应力。在某些实施例中，本文中所描述的键槽80与上文描述的孔24和钢筋50、52相结合，以形成具有附加结构稳定性的稳定墙体42。本领域技术人员能够依照本发明的实施例制成稳定墙体42。
在某些实施例中，要进行抗震改造的混凝土结构10的部分20包括多个钢筋56，其对部分20提供附加结构强度。为对混凝土结构10提供更为牢固的结构支撑，某些实施例中的稳定结构40连接到部分20的多个钢筋56上。在这样的实施例中，混凝土结构10的部分20包括埋入混凝土结构10的钢筋56，材料的去除包括除去混凝土以暴露出钢筋56的一部分。
在一些实施例中，部分20中切割有键槽80，如图4中示意性所示，可在接近部分20中的钢筋56的位置用激光束30切割得到键槽80，其具有一定尺寸，可使钢筋56暴露出来。构成稳定结构40的倒入的混凝土70然后可与钢筋56连接，从而提供附加结构强度。在某些实施例中，钢筋56在激光束30的作用下仅部分地露出，而在其他实施例中，钢筋56的部分周围的混凝土被激光束30完全除去，这样，倒入的形成稳定结构40的混凝土70将钢筋56部分包围。在其他实施例中，露出的钢筋56可与稳定结构40的附加钢筋50、52连接，从而使混凝土结构10的部分20与稳定结构40更加紧密地连接。同样地，在通过激光束30在部分20中钻有多个孔24的实施例中，可对孔24进行定位并使其具有一定尺寸，以方便地使混凝土结构10的部分20中的钢筋56部分露出。
为了使激光束30对混凝土结构10的部分20中的钢筋56的损伤降到最低，在某些实施例中，从混凝土10的部分20除去材料的过程还包括，探测钢筋56并避免直接照射钢筋56，从而避免严重损伤钢筋56。图5示意性示出了一个配置实施例，其中激光束30正在切除内部嵌有钢筋56的一部分混凝土，该结构包括一个电子眼90。箭头指示的是激光束30在被切割混凝土上的扫描方向。在某些实施例中，激光束30每一次通过最好切去深度相对较浅的混凝土，激光束重复通过，直至露出钢筋56并被电子眼90探测到。
在某些实施例中，设置有电子眼90，电子眼90通过在去除材料过程中对从钢筋56反射的光线进行检测，并对钢筋56和混凝土的反射差异做出反应，从而探测到钢筋56。反射光线可由激光束30、周围光线、或其他光源产生。在其他实施例中，电子眼90对钢筋56和混凝土针对入射光的相互作用产生的光谱差异或其他差异做出反应。在另一些实施例中，电子眼90对钢筋56与周围混凝土不同的其他特征做出反应。本领域技术人员能够依照本发明的实施例对电子眼90进行配置。
在某些实施例中，一旦从钢筋56反射的光线被电子眼90探测到，激光束30就从钢筋56前移到其他的混凝土部分，从而避免了对钢筋56的严重照射。在可选实施例中，根据从钢筋56反射的探测光线来减小激光束30的激光能量密度。如本文引用作为参考的Yoshizawa论文所述，可将激光束30的激光能量密度减至这样的程度，其能切割混凝土，而使钢筋基本无损伤。这样，可将混凝土切割至一个适宜的深度，以确保混凝土结构10与稳定结构40之间的充分连接，并限制对位于混凝土结构10中的钢筋56的损伤，从而不影响其结构的整体性。
在另一些实施例中，可使用X射线对位于混凝土结构10中的钢筋56进行定位。通过从多个方向对混凝土结构10的部分20中的钢筋56进行成像，可以确定钢筋56在混凝土结构10的部分20中的深度，以及钢筋56沿混凝土结构10的部分20的表面的位置。这种对钢筋56的位置的确定，可在安置激光束30去除材料之前进行，从而使用户能确定一个合适的位置以钻出孔24、切割键槽80、或去除材料。本领域技术人员能够依照本发明的实施例利用X射线对钢筋56进行定位。
如图6A、图6B、和图6C所示，在某些实施例中，混凝土结构10的部分20包括一个柱体26，并且从部分20去除材料的过程包括在柱体26中钻出孔24。在某些实施例中，这些孔24用来将包括稳定墙体42的稳定结构40与柱体26相连接。在一些实施例中，柱体26包括钢筋56，对已有钢筋56进行定位，这样新的钢筋50所用的孔24能定位到与柱体26中的已有钢筋56接近的位置。在某些实施例中，如图6A示意性所示，通过用激光束30照射柱体26而从柱体26的外表面除去材料，使钢筋56暴露出来，从而可以确定柱体26中的已有钢筋56的位置。典型地，钢筋56位于柱体26表面下方约1.5英寸处，因此需要通过用激光束30照射柱体26将与稳定墙体42连接的区域，而除去约1.5英寸的混凝土。本领域技术人员能意识到，实际深度随要进行抗震改造的特定柱体26而变化。另外，从柱体26除去表面材料可用于对表面进行粗糙处理，从而在柱体26和稳定墙体42之间提供更加牢固的连接。
如图6B示意性所示，通过用激光束30在接近柱体26中的已有钢筋56的地方对柱体26进行照射，钻出孔24。在某些实施例中，在柱体26中钻孔24的过程包括，与上文所述的关于在墙体22中钻孔24一样，使激光束30沿柱体26表面做圆周运动而形成基本上呈圆柱形的孔24。
与上文所述的关于墙体22的抗震改造一样，某些实施例中所用的柱体26与稳定墙体42相连接，这样，稳定墙体42对柱体26提供结构支撑。在这些实施例中，钢筋50通过环氧树脂60被固定到由激光束30所钻的孔24中。在典型实施例中，柱体26中钻有一个以上的孔24，并且每个孔24内都固定有一个钢筋50。在某些实施例中，固定到柱体26上的钢筋50与其他钢筋52相互连接，从而形成了一个钢筋网格结构54，如图6B示意性所示。本领域技术人员能够依照本发明的实施例对钢筋50、52进行配置。
在某些实施例中，将稳定结构40与柱体26进行连接的过程还包括，将混凝土70倒入在钢筋50周围建立的临时模具中而形成稳定墙体42。通过固化，倒入的混凝土70形成稳定墙体42，其与柱体26紧接，并且稳定墙体包括钢筋50、52，如图6C中所示。在这个实施例中，稳定墙体42对柱体26提供结构支撑。本领域技术人员能够依照本发明的实施例制成稳定墙体42。
可选地，某些实施例中，从柱体26去除材料的过程除了在柱体26中钻孔24之外还包括在柱体中切割键槽80。在某些实施例中，在柱体26中切割键槽80的过程包括，与上文所述的关于在墙体22中切割键槽80一样，使激光束30沿柱体26的表面，在多个切割通道中移动。通过固化，倒入的混凝土70形成稳定墙体42，其通过柱体26和稳定墙体42之间的表面处的连锁结构与柱体26紧密连接。在这个实施例中，稳定墙体42向柱体26提供结构支撑，这样，键槽80就能抵抗柱体26和稳定墙体42之间的剪切应力。本领域技术人员能够依照本发明的实施例从柱体26选择合适的材料去除方式。
如图7中所示，在某些实施例中，混凝土结构10的部分20包括一个底板28和一个横梁29，并且从部分20去除材料的过程包括，通过用激光束30照射部分20，在底板28和横梁29中钻孔24。在某些实施例中，这些孔40用来使包括稳定柱体44的稳定结构40与底板28和横梁29连接。在这些实施例中，激光束30被用来钻出穿透底板28和进入横梁29的孔24。按如上所述的方法，钢筋50被固定到横梁29中，并且钢筋52穿过底板28中的孔24插入，并与钢筋50连接而形成钢筋网格结构54。
在某些实施例中，将稳定结构40与底板28和横梁29连接的过程还包括，通过将混凝土70倒入钢筋网格结构54周围建立的临时模具中而形成稳定柱体44。通过固化，倒入的混凝土70形成稳定柱体44，其与底板28和横梁29都耦合在一起，并且稳定柱体包括钢筋50、52。在这个实施例中，稳定柱体44向混凝土结构10提供结构支撑。本领域技术人员能够依照本发明的实施例制成稳定柱体44。
在其他实施例中，如图8中示意性所示，通过使用激光束30剜出一个圆柱塞90，可在混凝土结构10的部分20中切出孔24，然后使圆柱塞90脱落。为了剜出圆柱塞90，将激光束30指向混凝土结构10的部分20的表面做圆周运动，从而沿孔24的圆周进行切割。这些实施例对于制成较大的孔24尤其有用，在这种情况下，其可以避免激光束照射在混凝土上发生大的能量入射而除去孔24中的所有材料，借此能够降低混凝土发生热损伤的可能性。
虽然本文中分析了混凝土结构的改造，但一般来说，本领域技术人员将很容易知道本文中的方法和装置还可用于其他的建筑项目中。虽然本文中公开了本发明的某些优选实施例和实例，本领域技术人员将能理解，本发明可从所明确公开的实施例扩展到本发明其他的可选实施例和/或用法，以及其显而易见的修改和等同替换。因此，本文公开的发明范围不应受限于上述的特定实施例，而应该由所附的权利要求书来确定。
权利要求
1.一种混凝土结构的抗震改造方法，包括通过用具有一定激光能量密度的激光束对所述混凝土结构的部分进行照射，从所述部分除去材料；将一个稳定结构置于靠近所述混凝土结构的所述部分的位置；以及将所述稳定结构与所述混凝土结构的所述部分进行连接，从而，所述稳定结构对所述混凝土结构提供结构支撑。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述混凝土结构的所述部分包括一个墙体，并且从所述部分除去材料的操作包括在所述墙体上钻孔。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述钻孔的操作包括，使所述激光束沿所述墙体表面做圆周运动，以形成基本为圆柱形的孔。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述稳定结构包括一个钢筋，并且将所述稳定结构与所述墙体连接的操作包括将所述钢筋固定到所述孔内。
5.根据权利要求4所述的方法，其中将所述稳定结构与所述墙体连接的操作还包括，围绕所述钢筋建立一个临时模具，并向所述临时模具中倒入混凝土。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述混凝土结构的所述部分包括一个墙体，并且从所述部分除去材料的操作包括在所述墙体中切割出键槽。
7.根据权利要求6所述的方法，其中切割所述键槽的操作包括，使所述激光束沿所述墙体表面在多个切割通道中移动。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述键槽通常为矩形。
9.根据权利要求6所述的方法，其中将所述稳定结构与所述墙体连接的操作包括，围绕所述键槽建立一个临时模具，并向所述临时模具内倒入混凝土，从而用倒入的混凝土填充所述键槽。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述混凝土结构的所述部分包括一个埋在所述混凝土结构内的钢筋，并且去除材料的操作包括除去混凝土以暴露出所述钢筋的一部分。
11.根据权利要求10所述的方法，其中去除材料的操作还包括对所述钢筋进行探测，并且避免对所述钢筋的严重照射，从而避免对所述钢筋造成严重损伤。
12.根据权利要求11所述的方法，其中对所述钢筋的探测操作包括使用X射线对所述钢筋进行定位。
13.根据权利要求11所述的方法，其中对所述钢筋的探测过程包括在材料被除去时，使用电子眼对从所述钢筋反射的光线进行探测。
14.根据权利要求13所述的方法，其中避免对所述钢筋的严重照射的操作包括，一旦探测到从所述钢筋反射的光线，就立即将所述激光束移开所述钢筋。
15.根据权利要求13所述的方法，其中避免对所述钢筋的严重照射的操作包括，一旦探测到从所述钢筋反射的光线，就立即减小所述激光能量密度。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述混凝土结构的所述部分包括一个柱体，并且从所述部分除去材料的操作包括在所述柱体上钻孔。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述钻孔的操作包括使所述激光束沿所述柱体的表面做圆周运动，以形成基本上呈圆柱形的孔。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述混凝土结构的所述部分包括一个柱体，并且从所述部分除去材料的操作包括在所述柱体上切割出键槽。
19.根据权利要求18所述的方法，其中切割所述键槽的操作包括，使所述激光束沿所述柱体的表面在多个切割通道内移动。
20.根据权利要求1所述的方法，其中从所述混凝土结构的所述部分除去材料的操作包括，使用所述激光束剜一个圆柱塞，并使所述圆柱塞与所述混凝土结构的所述部分脱离。
21.一种混凝土结构抗震改造方法，所述混凝土结构中有设备和人，所述设备和人具有一定的噪音耐受度、震动耐受度、和微粒耐受度，所述方法包括用激光束照射所述混凝土结构的部分，从所述部分除去材料，从而，去除材料所产生的噪音小于所述噪音耐受度，震动小于所述震动耐受度，微粒小于所述微粒耐受度；将一个稳定结构设置在靠近所述混凝土结构的所述部分的位置；以及将所述稳定结构与所述混凝土结构的所述部分进行连接，从而，所述稳定结构对所述混凝土结构提供结构支撑。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述混凝土结构包括医疗设施，所述设备和人包括医疗设备、医务人员、和病人。
23.一种混凝土结构的抗震改造方法，包括通过使用激光束对所述混凝土结构的部分进行照射，从所述部分除去材料；以及向所述混凝土结构提供结构支撑。
全文摘要
一种混凝土结构的抗震改造方法，包括通过用具有一定激光能量密度的激光束对所述混凝土结构的部分进行照射，从所述部分除去材料。所述方法还包括将一个稳定结构设置在靠近所述混凝土结构的所述部分的位置。所述方法还包括将所述稳定结构与所述混凝土结构的所述部分进行连接，从而所述稳定结构对所述混凝土结构提供结构支撑。
文档编号E04G23/02GK1623026SQ03802790
公开日2005年6月1日 申请日期2003年2月14日 优先权日2002年2月20日
发明者肯尼思·乔·布雷耶, 布拉德利·史蒂文·约翰逊, 乔治·爱德华·约翰斯顿, 马丁·约翰逊, 埃尔伍德·斯米塔纳, 罗纳德·汉堡, 约翰·希普, 迈克尔·J·罗詹斯基 申请人:洛玛·琳达大学医学中心