一种生土墙加固装置的制作方法

本实用新型涉及建筑结构抗震与加固技术领域，具体涉及一种增生土墙加固装置。

背景技术：

生土墙是一种比较古老的砌筑方式，在我国部分地区仍有此类建筑物的存在和使用。但是此种墙体材料本身强度低、脆性大、变形能力很差，地震作用下承载力迅速下降，极易发生倒塌，造成严重的经济损失和人员伤亡。因此，急需寻求一种改善生土墙的抗震性能尤其是增加延性的有效措施，以满足生土墙的安全使用需求。

生土墙建筑的建设年代久远，因此一些整体结构较完整、外形具有时代特征的建筑具有一定的保存价值。对现有的生土墙建筑进行加固也是保存生土墙建筑的方式。现有的加固技术，常常会破坏墙体的立面，破坏墙体的外立面，降低建筑物的保存价值。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种生土墙加固装置。

为实现上述目标，本实用新型采用的技术方案如下：

一种生土墙加固装置，包括砖柱，高延性混凝土面层，水平高延性混凝土带，T形拉结钢筋，水平钢筋和高延性混凝土抗剪键；

生土墙表面开设有若干水平凹槽和竖向凹槽；

所述水平凹槽底部设有孔洞，所述孔洞轴向与生土墙墙面垂直，沿孔洞轴向设有横截面大小不同孔洞，且朝向墙体内部分别为第一横截面和第二横截面，所述第一横截面直径小于第二横截面直径；

所述孔洞内浇筑高延性混凝土，构成高延性混凝土抗剪键；所述高延性混凝土抗剪键内埋有T形拉结钢筋；

水平凹槽内放置有水平钢筋，所述水平钢筋与所述T形拉结钢筋绑扎在一起；

水平凹槽内灌注高延性混凝土，构成水平高延性混凝土带，所述水平高延性混凝土带将水平钢筋和T形拉结钢筋包覆；

所述竖向凹槽底部设有孔洞，所述孔洞轴向与生土墙墙面垂直，沿孔洞轴向设有横截面大小不同孔洞，且朝向墙体内部分别为第三横横截面和第四横截面，所述第三横截面直径小于第四横截面直径；孔洞内浇筑高延性混凝土，构成高延性混凝土抗剪键；

所述竖向凹槽内砌筑有砖柱，砖柱高度与生土墙等高；

所述竖向凹槽底部高延性混凝土抗剪键内埋有T形拉结钢筋，T形拉结钢筋有端头钢筋的一端伸出砖柱；

生土墙表面未开槽部分设有孔洞，所述孔洞轴向与生土墙墙面垂直，沿孔洞轴向设有横截面大小不同孔洞，且朝向墙体内部分别为第五横截面和第六横截面，所述第五横截面直径小于第六横截面直径；孔洞内浇筑高延性混凝土，构成高延性混凝土抗剪键；

所述高延性混凝土抗剪键内埋有T形拉结钢筋，所述T形拉结钢筋有端头钢筋的一端突出生土墙墙面；

在生土墙外表面涂覆有高延性混凝土面层，所述高延性混凝土面层厚度为15～30mm；高延性混凝土面层将砖柱，伸出砖柱表面的T形拉结钢筋，突出生土墙墙面的T形拉结钢筋和水平高延性混凝土带包覆。

可选的，所述水平凹槽的宽度为150～300mm，深度为30～100mm，相邻水平凹槽间距为900～1500mm。

可选的，所述孔洞的深度为100～150mm；第一截面、第三横截面和第五横截面直径为25～50mm；第二截面、第四横截面和第六横截面直径为80～120mm。

可选的，所述T形拉结钢筋的直径为6～10mm。

可选的，所述水平凹槽内相邻孔洞的水平距离为600～1000mm。

可选的，所述竖向凹槽宽度为240～620mm，深度为150～400mm，相邻竖向凹槽的间距为1000～1500m。

可选的，所述竖向凹槽内相邻孔洞的水平距离为120～240mm，竖直距离为300～600mm。

可选的，所述生土墙表面未开槽部分相邻孔洞的水平距离为600～1000mm，竖直距离为600～1000mm。

另外，所述竖向凹槽内的T形拉结钢筋埋入高延性混凝土抗剪键内的长度为100～150mm，T形拉结钢筋伸出砖柱的长度为高延性混凝土面层厚度的一半。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的特点：

(1)本加固装置采用增设砖柱和涂抹高延性混凝土面层来加固生土墙，高延性混凝土面层与砖柱粘结良好，和砖柱共同承担竖向荷载，面层和砖柱对生土墙产生横向约束作用，防止其发生过大的变形，提高了墙体的承载力和抗震性能。其具有施工简便、成本较低且延性较好的优点。

(2)本加固装置的水平高延性混凝土带与竖向高延性混凝土组合柱形成类似框架的结构，增强了墙体的整体性。

(3)本加固装置采用高延性混凝土抗剪键，即增加了水平高延性混凝土带与墙体共同工作的能力，又能防止水平高延性混凝土带与墙体发生剥离。高延性混凝土抗剪键可以埋置和锚固T形拉结筋，解决了传统方式中钢筋穿过墙体对外立面的破坏。

(4)本加固装置加固完成后，墙体厚度未增加，墙体的内立面可保持平整无突出，方便后期的装修。

(5)、该加固装置可仅在墙体内侧加固，不改变墙体外立面。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的立面示意图。

图2是本实用新型生土墙表面凹槽与孔洞剖面图。

图3是本实用新型生土墙表面凹槽与孔洞A-A剖面图。

图4是本实用新型生土墙表面凹槽与孔洞B-B剖面图。

图5是本实用新型生土墙表面凹槽与孔洞C-C剖面图。

图6是本实用新型生土墙表面孔洞F-F剖面图。

图7是本实用新型的俯视图。

图8是本实用新型的A-A剖面图。

图9是本实用新型的B-B剖面图。

图中各代码表示：1-生土墙；2-砖柱；3-高延性混凝土面层；4-T形拉结钢筋；5-水平钢筋；6-高延性混凝土抗剪键；7-水平高延性混凝土带，8-孔洞；801-第一横截面；802-第二横截面；803-第三横截面；804-第四横截面；805-第五横截面；806-第六横截面；9-水平凹槽；10-竖向凹槽。

具体实施方式

本实用新型的高延性混凝土的组分为水泥、粉煤灰、砂、PVA纤维、减水剂和水；其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：砂：水＝1：1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5％；减水剂的添加量为水泥、粉煤灰和硅灰总质量的0.8％。

上述高延性混凝土的搅拌方法为：首先将水泥、粉煤灰和砂倒入强制式搅拌机中干拌2～3分钟；再加入减水剂和80％的水；然后加入PVA纤维再搅拌2分钟后加入剩余20％的水，搅拌1～2分钟。

实施例：

本实用新型的具体施工步骤如下：

步骤一：在生土墙上开设竖向凹槽和水平凹槽；

步骤二：在所述竖向凹槽和水平凹槽内，用钻孔器钻出内部为扩大头的孔洞，在孔洞内埋入T形连接钢筋，在孔洞内灌入高延性混凝土；

步骤三：在竖向凹槽内砌筑与凹槽深度相同、宽度相同的砖柱，砌筑过程中，保证T形连接钢筋穿过砖柱的竖缝；

步骤四：在水平凹槽内放置水平钢筋，与T形连接钢筋绑扎在一起，然后填满高延性混凝土。

步骤五：在生土墙整个墙面涂抹高延性混凝土面层。

参考图1～图4，本实施例待加固的生土墙1长度为4.5m，高度为3m，厚为500mm。本实施例给出的墙体包括：包括生土墙1、砖柱2、高延性混凝土面层3、T形拉结钢筋4和高延性混凝土抗剪键6，在生土墙上1上沿水平方向每隔1500mm开设宽度为490mm、深度为180mm的竖向凹槽，沿墙体高度每隔1000mm开设高度为300mm、深度为30mm的水平凹槽；在竖向凹槽内沿墙高每隔500mm钻出2个直径为50mm的孔洞，孔洞间的距离为240mm，孔洞内填充高延性混凝土，形成高延性混凝土抗剪键6，高延性混凝土抗剪键6内放置直径为6mm的T形连接钢筋4，T形连接钢筋4无端头钢筋的一端埋入高延性混凝土抗剪键6内，有端头钢筋的一端突出墙面15mm；在水平凹槽底沿墙长每隔500mm钻出直径为50mm带扩大头的孔洞，孔洞内填充高延性混凝土，形成高延性混凝土抗剪键6，高延性混凝土抗剪键6内放置直径为6mm的T形连接钢筋4，T形连接钢筋4无端头钢筋的一端埋入高延性混凝土抗剪键6内，有端头钢筋的一端突出墙面15mm；在所述竖向凹槽内采用M5.0的水泥砂浆砌筑宽度为490mm、厚度为180mm厚的砖柱2至楼板底处，砖强度等级为MU10，砌筑过程中，保证T形连接钢筋4穿过砖柱的竖缝，同时用水泥砂浆填满砖柱2与生土墙1之间的空隙；在所述水平凹槽内放置水平钢筋，与T形钢筋的端头钢筋绑扎在一起，水平钢筋从砖柱2的水平缝内通过，然后用高延性混凝土填满水平凹槽，形成水平高延性混凝土带7；最后，在整个墙面上涂覆高延性混凝土面层3，高延性 混凝土面层3厚度为30mm，所述高延性混凝土面层3将砖柱和水平高延性混凝土带7包覆。

上述实施例：高延性混凝土所用砂的最大粒径为1.26mm；PVA纤维为上海罗洋科技有限公司生产的PA600型纤维，长度为8mm，直径为26μm，抗拉强度为1200MPa，弹性模量为30GPa；水泥为P.O.42.5R硅酸盐水泥；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；减水剂为减水率在30％以上的聚羧酸高效减水剂，聚羧酸减水剂为江苏博特新材料有限公司生产的型聚羧酸高性能减水剂。

高延性混凝土是一种具有高强度、高延性、高耐久性和高耐损伤能力的建筑材料，采用高延性混凝土面层对生土墙体进行加固，可提高承载力和变形能力。在生土墙墙体内增设的砖柱，其表面涂覆了高延性混凝土面层后，抗震性能和变形能力得到提高，可在生土墙墙体内部对其形成约束作用，提高生土墙的抗震性能；水平高延性混凝土带加强对墙面横向的约束作用，提高墙体的变形能力。高延性混凝土抗剪键，增加了高延性混凝土面层与墙体共同工作的能力，防止高延性混凝土面层与墙体发生剥离。该加固装置可仅在墙体内侧加固，不改变墙体外立面，有利于保存有价值的生土墙建筑。

本加固装置采用增设砖柱和涂抹高延性混凝土面层来加固生土墙。由于高延性混凝土面层与砖柱具有良好的粘结性能，能砖柱组合在一起共同工作；高延性混凝土面层与砖柱形成的组合砖柱对生土墙的变形有约束作用，防止其发生脆性变形，提高了墙体的承载力和抗震性能。水平高延性混凝土带与竖向高延性混凝土组合柱形成类似框架的结构，增强了墙体的整体性。

其施工过程简便快捷，易于操作，施工方式不会增加墙体厚度。