石砌墙体加固方法
【专利摘要】一种石砌墙体加固方法，其特征是：预备预埋钩挂件(2)、螺杆(4)、法兰盘(5)、螺帽(7)、角钢(8、11)、膨胀螺栓(12)、镀锌钢丝(14)、钢板网片组合件(15)、结构胶和混凝土原料；然后在石砌墙体(1)两侧开挖基坑，浇筑混凝土基础(3)并插入预埋钩挂件(2)；石砌墙体(1)上打通孔，吹净杂尘，将螺杆(4)从通孔穿过，两端由螺帽(7)固定；在石砌墙体(1)上设置钢板网片组合件(15)并用膨胀螺栓(12)固定；在法兰盘孔(16)、钩挂件(2)、绑扎孔(19)、孔眼(18)之间用镀锌钢丝(14)绑扎连接，形成纵横交错的镀锌钢丝(14)网；喷射细石混凝土(20)就实现了石砌墙体(1)的加固。
【专利说明】
石砌墙体加固方法一、
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采用穿墙螺杆外连法兰盘通过镀锌钢丝连接钢板网片加固石砌房屋墙体的方法，尤其适用于建造时间较早的采用非规则石块体砌筑的房屋，属于抗震加固【技术领域】。
二、【背景技术】
[0002]石块本身抗压强度高、耐久性好，自古以来就是一种传统的砌筑材料。由石材砌筑的房屋，冬暖夏凉具有较好的居住舒适性。在西藏及福建等地区，石材较容易获得，民房中所建成的石砌房屋较多。大型宫殿建筑及少数民房有采用打凿加工过的石头块体砌筑的，此种墙体补强加固可采用规则砌块砌体结构“铁丝网水泥砂浆加固空斗墙的方法”(专利申请号201210480862.X)加固方法进行。但对于大多数民房，均采用不规则石块堆砌，块体形状尺寸大小不一，属散体材料，为达到保温隔热效果，屋盖大多较厚重，块体间采用粘土填充垒砌而成，由于块体与粘土间的黏接力差，随时间推移房屋老化，雨水冲刷等原因，嵌缝泥土脱落，块体间整体抗剪、抗拉性能较差，遭遇大震时容易倒塌，对抗震极为不利，因此提高此类墙体抗剪性能及在强震下的延性至关重要。
[0003]对于不规则石砌结构房屋，最主要是要限制块体发生过大的平面外空间变位，约束块体间的错动。这对于提高石砌房屋抵抗地震的能力十分必要。对石砌结构房屋墙体进行震前补强加固，提高墙体的抗剪能力以及房屋的整体性，以提高房屋抗震能力，也可提高房屋保温隔热性能，降低能耗，对保护生态环境大有裨益。专利申请号201320630817.8，名称为“采用穿墙钢筋骨架外加钢板网片加固石结构”的专利，此种方法较适用于墙体受力较小情形，因为钢板网片受力后会产生较大变形，且小石块及泥土会沿着网格孔隙滑出，对于诸如西藏地区的大部分民房，由于大多石砌墙体采用堆砌方式，材质硬度大，墙体厚度也较厚，在采用电钻进行成孔时，实施难度大，应尽可能减少钻孔数量。
三、
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对石块形状及大小均不规则，且堆砌出来的墙体没有整齐规则缝隙的石砌墙体，克服采用插入穿墙钢筋外布钢筋网片的加固办法施工难度大、钻孔数量多等缺陷，设计一种采用穿墙螺杆外挂法兰盘拉结钢板网片组合件，工艺简单易行，又能有效提高石砌房屋抗震能力的石砌墙体加固方法。
[0005]本发明采用的具体技术方案是:
[0006]一种石砌墙体加固方法，其特征是:
[0007]按设计预备预埋钩挂件、螺杆、法兰盘、螺帽、不等边角钢、等边角钢、膨胀螺栓、镀锌钢丝(此种钢丝和细石混凝土间的摩擦咬合力强)、钢板网片组合件、结构胶和细石混凝土，其中:
[0008]螺杆两端攻有与螺帽配合的螺纹；
[0009]法兰盘中心开有中心孔，法兰盘等圆周上开有法兰盘孔；
[0010]等边角钢的至少一肢上开有膨胀螺栓孔，至少另一肢上开有绑扎孔；
[0011]不等边角钢的长肢上开有膨胀螺栓孔和绑扎孔；
[0012]钢板网片组合件由周边的约束钢板构成的边框和夹于边框内的钢板网片组成，约束钢板上开有孔眼和膨胀螺栓孔；
[0013]然后依次按下列步骤进行:
[0014]步骤一:在石砌墙体内外两侧开挖基坑，浇筑混凝土基础，混凝土基础顶面低于地面40-60mm，浇筑时插入多个预埋钩挂件且预埋钩挂件的钩挂部分露出混凝土基础；
[0015]按设计在石砌墙体上打多个圆形通孔，并用鼓风机吹净通孔里面的杂尘，将螺杆从通孔穿过，且两螺纹端都露出石砌墙体外，通孔中灌注结构胶，每个螺纹端从法兰盘的中心孔中穿过后由螺帽固定；
[0016]按设计在石砌墙体上设置多个钢板网片组合件，并用膨胀螺栓穿过约束钢板上的膨胀螺栓孔后将钢板网片组合件固定在石砌墙体上；
[0017]将不等边角钢的短肢强行嵌入石砌墙体与屋盖之间，长肢则通过膨胀螺栓固定在石砌墙体上；
[0018]遇门窗洞口时，将等边角钢带膨胀螺栓孔的一肢贴于门窗洞口的内侧，并用膨胀螺栓固定，带绑扎孔的另一肢贴于石砌墙体墙面；
[0019]遇石砌墙体转角时，将等边角钢带膨胀螺栓孔的一肢贴于石砌墙体的一侧墙面，并用膨胀螺栓固定，带绑扎孔的另一肢贴于石砌墙体另一侧墙面；
[0020]步骤二:在一个法兰盘的法兰盘孔与另一个相邻法兰盘的法兰盘孔之间、或者在法兰盘孔与临近钩挂件的钩挂部分之间、或者在法兰盘孔与临近绑扎孔之间、或者在法兰盘孔与临近孔眼之间、或者在一个钢板网片组合件的孔眼与另一个钢板网片组合件相邻的孔眼之间分别用镀锌钢丝绑扎连接并施加预应力，由此在石砌墙体内外墙面上形成纵横交错的镀锌钢丝，其中钢板网片组合件主要用于必须加固但难于打孔的石砌墙体中的细碎石块处，镀锌钢丝应该尽量均匀布置于墙面上；
[0021]步骤三:采用喷射细石混凝土或者抹水泥砂浆方式对内外墙面进行处理，就实现了石砌墙体的加固。
[0022]本发明中，贯穿墙体的螺杆、法兰盘和钢板网片组合件、角钢及镀锌钢丝，构成一个针对不规则石砌房屋加固体系。
[0023]常用的具体办法为:
[0024]墙体底部开挖条形槽后浇筑细石混凝土，并埋入预埋钩挂件，并用电钻在墙体上开通孔，穿入两端带有螺纹的螺杆，墙体顶部与屋盖之间一般都会有缝隙，缝隙中强行插入不等边角钢，角钢短肢插入到墙体与屋盖的空隙中去，门窗洞口以及墙角则采用等边角钢加固，等边角钢一肢贴在洞口的内侧，采用膨胀螺栓固定，另一肢则紧贴墙体外侧，亦通过膨胀螺栓间隔性固定；墙体转角处的阴角和阳角处也采用等边角钢固定，然后用镀锌钢丝穿过角钢上的预留孔洞连接到钢板网片上，下边则与基础部位预埋的预埋钩挂件连接，并施加预紧力。
[0025]螺杆为两端带有螺纹的光圆钢筋，直径为16mm?20mm，间隔性的布设于墙面上，选择易于墙体成通孔的位置进行布置。
[0026]墙体上开的孔洞直径应大于螺杆直径2-3_，洞口应尽可能与墙面保持垂直，螺杆安置在孔洞中后应用高强膨胀砂浆结构胶做灌缝处理。
[0027]混凝土基础应该与原石砌墙体紧贴，基础宽度150-200mm，深300-500mm，所浇筑的混凝土强度不应低于C20，放入的预埋钩挂件可以为蝶形标准件。
[0028]法兰盘孔关于圆心呈对称状布置，受力后自身基本呈平衡状态，此构造使得螺杆不会对原墙体产生过大挤压力，因过大挤压力会加重墙体的进一步损伤破坏。
[0029]所述钢板网片组合件中，钢板网片可为市面销售的单根钢丝截面呈棱形的黑色钢板网格片。
[0030]本发明的优点是:
[0031]采用螺杆外连法兰盘作为加强层的约束固定点，再辅以钢板网片约束块体平面外变形可减少螺杆数量，降低对墙体的损伤。进而:
[0032](I)本加固方法适应性强，适用于规则块体和非规则块体砌筑的墙体加固，施工工艺简单，穿墙孔洞少，大大降低加固工作量；钢板网片组合件市面有售，购买后可直接用于墙体加固，降低了制造钢板网片组合件的工作量，且施工速度快，大大降低了人力成本。本方法可以灵活地将墙体穿墙孔洞布置在石材块体间的孔隙处，从而减少了对原有块体的破坏。
[0033](2)在对钢板网片组合件进行绑扎连接时，由于法兰盘受到各方向拉力，通过对镀锌钢丝施加预紧力，可更有效地拉紧钢板网片组合件，法兰盘各方向力基本处于平衡状态，避免了螺杆对孔洞周边块体挤压造成的块体局部承压不均所造成的破坏。
[0034](3)加固工艺简单，普通工人即可进行加固施工，所用材料自重轻，便于运输，适应性强，在补强加固及灾后快速修复加固中应用方便，质量也易于控制。
[0035](4)墙体顶部与屋盖接触部位、门窗等洞口部位角钢、连接法兰盘、钢板网片以及墙角处固定的角钢，各个部件间相互连接，提高了墙体抗剪能力，抑制块体平面外错动，提高了房屋整体性能。
[0036](5)双侧加固墙体，通过内外喷射混凝土或抹灰，使得墙体密封性增强，提高了墙体保温隔热隔声性能，居住更为舒适，节能效果也更明显，这对解决诸如西藏等寒冷地区冬天的保暖帮助较大。
四、【专利附图】
【附图说明】
[0037]图1为穿墙螺杆外挂法兰盘连接钢板网构成的石砌墙体平面示意图。
[0038]图2为图1所述石砌墙体喷射细石混凝土后的A-A断面示意图。
[0039]图3为角钢加固门窗洞口示意图。
[0040]图4为石砌墙体转角加固示意图。
[0041]图5为预埋钩挂件埋在混凝土基础中的示意图。
[0042]图6为钢板网片组合件示意图。
[0043]图7为法兰盘示意图。
[0044]图中，1、石砌墙体；2、预埋钩挂件；3、混凝土基础；4、螺杆；5、法兰盘；6、中心孔；7、螺帽；8、不等边角钢；9、门窗洞口 ；10、拐角；11、等边角钢；12、膨胀螺栓；13、膨胀螺栓孔；14、镀锌钢丝；15、钢板网片组合件；16、法兰盘孔；17、钢板网片约束钢板；18、约束钢板上的孔眼；19、绑扎孔；20、细石混凝土。五、
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图给出本发明的具体实施例。
[0046]如图1-图7所示，一种石砌墙体加固方法，其特征是:
[0047]按设计预备预埋钩挂件2、螺杆4、法兰盘5、螺帽7、不等边角钢8、等边角钢11、膨胀螺栓12、镀锌钢丝14、钢板网片组合件15、结构胶和混凝土原料，其中:
[0048]螺杆4两端攻有与螺帽7配合的螺纹；
[0049]法兰盘5中心开有中心孔6，法兰盘5等圆周上开有法兰盘孔16 ；
[0050]等边角钢11的一肢上开有膨胀螺栓孔13，另一肢上开有绑扎孔19 ；
[0051]不等边角钢8的长肢上开有膨胀螺栓孔13和绑扎孔19 ；
[0052]钢板网片组合件15由周边的约束钢板17构成的边框和夹于边框内的钢板网片组成，约束钢板17上开有孔眼18和膨胀螺栓孔13 ；
[0053]然后依次按下列步骤进行:
[0054]步骤一:在石砌墙体I内外两侧开挖基坑，烧筑混凝土基础3,混凝土基础3顶面低于地面40-60mm，浇筑时插入多个预埋钩挂件2且预埋钩挂件2的圆弧状钩挂部分露出混凝土基础3 ；
[0055]按设计在石砌墙体I上打多个圆形通孔，并用鼓风机吹净通孔里的杂尘，将螺杆4从通孔穿过，且两螺纹端都露出石砌墙体I外，通孔中灌注结构胶，每个螺纹端从法兰盘5的中心孔6中穿过后由螺帽7固定；
[0056]按设计在石砌墙体I上设置多个钢板网片组合件15，并用膨胀螺栓12穿过约束钢板17上的膨胀螺栓孔13后将钢板网片组合件15固定在石砌墙体I上；
[0057]将不等边角钢8的短肢强行嵌入石砌墙体I与屋盖之间，长肢则通过膨胀螺栓12固定在石砌墙体I上；
[0058]遇门窗洞口 9时，将等边角钢11带膨胀螺栓孔13的一肢贴于门窗洞口 9的内侧，并用膨胀螺栓12固定，带绑扎孔19的另一肢贴于石砌墙体I墙面；
[0059]遇石砌墙体I转角10时，将等边角钢11带膨胀螺栓孔13的一肢贴于石砌墙体I的一侧墙面，并用膨胀螺栓12固定，带绑扎孔19的另一肢贴于石砌墙体I另一侧墙面；
[0060]步骤二:在一个法兰盘5的法兰盘孔16与另一个相邻法兰盘5的法兰盘孔16之间、或者在法兰盘孔16与临近钩挂件2的钩挂部分之间、或者在法兰盘孔16与临近绑扎孔19之间、或者在法兰盘孔16与临近孔眼18之间、或者在一个钢板网片组合件15的孔眼18与另一个钢板网片组合件15相邻的孔眼18之间分别用镀锌钢丝14绑扎连接并施加预应力，由此在石砌墙体I内外墙面上形成纵横交错的镀锌钢丝14 ；
[0061]步骤三:采用喷射细石混凝土 20对内外墙面进行处理，就实现了石砌墙体I的加固。
[0062]本实施例中，螺杆4为两端带有螺纹的光圆钢筋，直径为16mm?20mm，间隔性的布设于墙面上，以选择易于墙体成通孔的位置进行布置。
[0063]石砌墙体I上开的孔洞直径应大于螺杆4直径2_3mm，洞口应尽可能与墙面保持垂直，螺杆4安置在孔洞中后应用高强膨胀砂浆结构胶做灌缝处理。
[0064]烧筑混凝土基础3宽度150-200mm,深300-500mm,所烧筑的混凝土强度不应低于C20，放入的预埋钩挂件2为蝶形组合标准件，蝶形组合标准件的钢板应厚度大于12mm，宽度10mm,长度150mm,沿基础长方向布设,其可将镀锌钢丝14和钢板网片组合件15可靠地拉结到浇筑混凝土基础3上。
[0065]所述法兰盘5为厚14mm,直径10mm的圆形钢板，中间开22mm中心孔6,靠近四周边缘处间隔性挖出直径5?6_膨胀螺栓孔13，以便穿镀锌钢丝14。
[0066]所述钢板网片组合件15中，钢板网片为市面销售的单根钢丝截面呈棱形的黑色钢板网格片，平面尺寸为500*500mm，网格片四周采用两片2mm厚宽30mm薄钢板带夹紧作钢板网片约束钢板17。
[0067]角钢采用肢厚为6_8mm的不等边角钢8和等边角钢11。
【权利要求】
1.一种石砌墙体加固方法，其特征是: 按设计预备预埋钩挂件(2)、螺杆(4)、法兰盘(5)、螺帽(7)、不等边角钢(8)、等边角钢(11)、膨胀螺栓(12)、镀锌钢丝(14)、钢板网片组合件(15)、结构胶和混凝土原料，其中: 螺杆(4)两端攻有与螺帽(7)配合的螺纹； 法兰盘(5)中心开有中心孔(6)，法兰盘(5)等圆周上开有法兰盘孔(16)； 等边角钢(11)的至少一肢上开有膨胀螺栓孔(13)，至少另一肢上开有绑扎孔(19)； 不等边角钢⑶的长肢上开有膨胀螺栓孔(13)和绑扎孔(19)； 钢板网片组合件(15)由周边约束钢板(17)构成的边框和夹于边框内的钢板网片组成，约束钢板(17)上开有孔眼(18)和膨胀螺栓孔(13)； 然后依次按下列步骤进行: 步骤一:在石砌墙体(I)内外两侧开挖基坑，浇筑混凝土基础(3)，混凝土基础(3)顶面低于地面40-60mm，浇筑时插入多个预埋钩挂件(2)且预埋钩挂件(2)的钩挂部分露出混凝土基础(3)； 按设计在石砌墙体孔缝间(I)打多个圆形通孔，并用鼓风机吹净通孔里面的杂尘，将螺杆(4)从通孔穿过，且两螺纹端都露出石砌墙体(I)外，通孔中灌注结构胶，每个螺纹端从法兰盘(5)的中心孔(6)中穿过后由螺帽(7)固定； 按设计在石砌墙体(I)上设置多个钢板网片组合件(15)，并用膨胀螺栓(12)穿过约束钢板(17)上的膨胀螺栓孔(13)后将钢板网片组合件(15)固定在石砌墙体(I)上； 将不等边角钢(8)的短肢强行嵌入石砌墙体(I)与屋盖之间，长肢则通过膨胀螺栓(12)固定在石砌墙体(I)上； 遇门窗洞口(9)时，将等边角钢(11)带膨胀螺栓孔(13)的一肢贴于门窗洞口(9)的内侧，并用膨胀螺栓(12)固定，带绑扎孔(19)的另一肢贴于石砌墙体(I)墙面； 石砌墙体(I)转角(10)处，将等边角钢(11)带膨胀螺栓孔(13)的一肢贴于石砌墙体(I)的一侧墙面，并用膨胀螺栓(12)固定，带绑扎孔(19)的另一肢贴于石砌墙体(I)另一侧墙面； 步骤二:在一个法兰盘(5)的法兰盘孔(16)与另一个相邻法兰盘(5)的法兰盘孔(16)之间、或者在法兰盘孔(16)与临近钩挂件(2)的钩挂部分之间、或者在法兰盘孔(16)与临近绑扎孔(19)之间、或者在法兰盘孔(16)与临近孔眼(18)之间、或者在一个钢板网片组合件(15)的孔眼(18)与另一个钢板网片组合件(15)相邻的孔眼(18)之间分别用镀锌钢丝(14)绑扎连接并施加预应力，由此在石砌墙体(I)内外墙面上形成纵横交错的镀锌钢丝(14)网； 步骤三:采用喷射细石混凝土(20)或者抹水泥砂浆方式对内外墙面进行处理，就实现了石砌墙体(I)的加固。
【文档编号】E04B1/98GK104405139SQ201410718582
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】褚云朋, 刘建平, 马骁利, 邓传力, 蒙乃庆, 贾彬, 王汝恒, 姚勇, 陈晓强, 刘潇 申请人:西南科技大学