一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置及其安装方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置及其安装方法，包括对称设置的夹紧桁架腹杆、设置于夹紧桁架腹杆两端的夹紧梁桁架上弦和夹紧梁桁架下弦，所述夹紧梁桁架上弦内侧与夹紧梁桁架下弦内侧均设有用于与墙体直接接触的木垫块，还包括两排对拉螺栓，其中一排对拉螺栓穿套于夹紧梁桁架上弦、木垫块上，另一排对拉螺栓穿套于夹紧梁桁架下弦、木垫块上。本发明方法先进科学，制作安装简便，适用性强，可以在承重墙、非承重墙、砖墙基层中广泛使用，安全可靠，能够提前对洞口上部墙体进行加固，保证砌体结构在不同受力状态下不发生开裂和破坏，尤其是能够保证上部历史保护建筑有价值的墙体的完整性。
【专利说明】
一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置及其安装方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于砌体结构墙体后开洞过程中，防止墙体坍塌而先行加固墙体的临时夹紧梁装置及其安装方法，具体是一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置及其安装方法，属于建筑工程领域。
【背景技术】
[0002]砌体结构的建筑经常需要改造，对墙体进行后开洞，增设门窗洞口等是非常普遍的。在开洞过程中需要对洞口上部墙体进行适当加固、支撑，尤其是当洞口位置的墙体是承重墙时，需防止上部墙体变形、坍塌。通常采用的临时支撑方法局限性大，需要在洞口下方有较坚固的支撑面，无法超前加固，另外临时支撑会影响洞口位置的结构施工。
【发明内容】
[0003]本发明目的是针对上述技术问题，提供一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置及其安装方法。
[0004]本发明是这样实现的，一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置，其特征在于，包括对称设置的夹紧桁架腹杆、设置于夹紧桁架腹杆两端的夹紧梁桁架上弦和夹紧梁桁架下弦，所述夹紧梁桁架上弦内侧与夹紧梁桁架下弦内侧均设有用于与墙体直接接触的木垫块，还包括两排对拉螺栓，其中一排对拉螺栓穿套于夹紧梁桁架上弦、木垫块上，另一排对拉螺栓穿套于夹紧梁桁架下弦、木垫块上。
[0005]所述对拉螺栓的两端旋有螺母，螺母置于夹紧梁桁架上弦、夹紧梁桁架下弦之外的对拉螺栓上。
[0006]所述螺母与夹紧梁桁架上弦、夹紧梁桁架下弦之间均设有钢垫片，钢垫片套于对拉螺栓上。
[0007]所述两排对拉螺栓，每排均有若干个对拉螺栓，且两排对拉螺栓的数量相同。
[0008]—种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁安装方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、施工准备，确定后开洞口位置，计算后开洞口的洞口上部荷载；
步骤2、修补清理墙面，与夹紧梁接触的墙面应清理表面杂物至基层，墙面的缺陷部位用水泥砂浆修补平整，墙面上的孔洞应进行封堵，保证夹紧梁能够与墙面全部贴合，无空隙；
步骤3、在安装夹紧梁的墙体上标出对拉螺栓孔位，对拉螺栓孔应沿着墙体的纵向等间距设置，并钻孔，孔径应大于对拉螺栓直径，便于对拉螺栓穿过墙体；
步骤4、在墙体两侧夹紧梁位置安装木垫块，木垫块通长设置，木垫块采用与夹紧梁尺寸配套木材，事先按照安装位置所对应的对拉螺栓孔位钻好孔，然后通过对拉螺栓临时固定，即，将对拉螺栓穿过木垫块、墙体，使得木垫块临时固定于墙体上；
步骤5、在墙体两侧夹紧梁位置安装夹紧梁，事先在夹紧梁上按照安装位置对应的对拉螺栓孔位钻好孔，即在夹紧梁的夹紧梁桁架上弦、夹紧梁桁架下弦事先按照安装位置对应的对拉螺栓孔位钻好孔;夹紧梁桁架上弦套于上部墙体的对拉螺栓两端，且与木垫块接触；夹紧梁桁架下弦套于下部墙体的对拉螺栓两端，且与木垫块接触；
步骤6、使用长钻头矫正孔位，使长钻头能够顺利通过一侧的夹紧梁桁架上弦、木垫块、墙体、另一侧的木垫块、夹紧梁桁架上弦，以及长钻头能够顺利通过一侧的夹紧梁桁架下弦、木垫块、墙体、另一侧的木垫块、夹紧梁桁架下弦；
步骤7、穿对拉螺栓，在夹紧梁桁架上弦、夹紧梁桁架下弦处均增设钢垫片，并使用扭力扳手上紧螺帽，再根据设计的扭矩值，采用带数显控制的扭力扳手对每个螺帽进行校准；步骤8、由于木材为柔性材料，对拉螺栓预紧力会产生缓慢的下降，需要每72小时重新对螺母进行一次扭矩的矫正；
步骤9、按照设计要求分段拆除下部后开洞口，及时施工混凝土过梁或；
步骤10、后开洞口部位结构施工完毕，最后再拆除全部夹紧梁。
[0009]所述步骤2中，修补清理墙面，使夹紧梁与墙面全部贴合，无空隙，且修补墙面的材料应达到设计强度才能拧紧对拉螺栓，保证构件间有足够的摩擦力。
[0010]所述步骤3中，孔径比对拉螺栓直径大5_，便于对拉螺栓穿过。
[0011]步骤4、5中，事先在木垫块和夹紧梁桁架上弦、夹紧梁桁架下弦上按照安装位置对应的对拉螺栓孔位钻好孔，先根据开洞要求，结合现场墙体、夹紧梁桁架上弦、夹紧梁桁架下弦的接头等情况设计好孔位，再开孔，避免实际安装时出现无法对齐的情况。
[0012]所述步骤7中，采用带数显控制的扭力扳手对每个螺帽进行校准，应在全部螺帽已经初步拧紧后，从中间对拉螺栓开始向两边，对称、间隔拧紧到位。
[0013]所述步骤8中，需要每72小时重新对螺杆进行一次扭矩的矫正，由于木材受力变形和天气的影响，会使对拉螺栓的预紧力有所影响，应对木材涂刷防水漆，并定期复拧矫正，一般为72小时一次。定期复拧矫正没有次数限制，使用过程中一直需要复拧矫正。
[0014]本发明中，夹紧梁为型钢或桁架。
[0015]本发明方法先进科学，制作安装简便，适用性强，可以在承重墙、非承重墙、砖墙基层中广泛使用，安全可靠，能够提前对洞口上部墙体进行加固，保证砌体结构在不同受力状态下不发生开裂和破坏，尤其是能够保证上部历史保护建筑有价值的墙体的完整性。
[0016]通过本发明，墙体后开洞施工时，无需对洞口上部砌体提供下部支撑，而是通过洞口上部的临时加固形成过梁。夹紧梁装置结构合理简单、安装方便、可根据实际洞口大小和上部荷载确定夹紧梁装置各部件尺寸和螺栓型号。
[0017]本发明在砌体结构的历史保护建筑基层托换过程中，作用巨大。历史保护建筑基层通常为砖砌体大放脚基层，在应对周边环境影响和自身加固的过程中，需要对砖基层进行托换，改为钢筋混凝土基层。使用本发明的夹紧梁装置及其方法，可以有效保护上部历史建筑。
【附图说明】
[0018]图1为砖墙基层采用夹紧梁装置开洞的平面示意图；
图2为砖墙基层采用夹紧梁装置开洞的剖面示意图；
图中:I上部砖墙、2木垫块、3夹紧梁桁架上弦、4钢垫片、5对拉螺栓、6螺母、7夹紧桁架腹杆、8夹紧梁桁架下弦、9后开洞口、10基层。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图以及【附图说明】对本发明作进一步说明。
[0020]参见图1-2，砌体结构砖墙基层采用夹紧梁装置开洞的方法，步骤如下:
步骤1、施工准备，确定后开洞口 9位置，分段开洞的洞口宽度，计算后开洞口上部荷载、设计夹紧梁、对拉螺栓型号以及预紧力，夹紧梁的夹紧梁桁架上弦3和夹紧梁桁架下弦8、夹紧桁架腹杆7型钢均为槽钢，木垫块2为花旗松成材的木垫块，对拉螺栓5为M20，预紧力为45KN，扭矩为450N.M;
步骤2、修补清理墙面，与夹紧梁木垫块2接触的墙面应清理表面杂物至基层10，墙面的缺陷部位用水泥砂浆修补平整，墙面的孔洞应进行封堵，保证夹紧梁桁架上弦3和夹紧梁桁架下弦8内侧的木垫块2能够与墙面全部贴合，无空隙；
步骤3、根据夹紧梁设计图纸，在安装夹紧梁的墙体上标出对拉螺栓5孔位，对拉螺栓孔应沿着墙体的纵向等间距设置(L=300mm)，如遇特殊情况间距可以适当调整，但最大间距不应大于400mm。采用冲击钻钻孔，孔径25mm，略大于对拉螺栓5直径，便于对拉螺栓5穿过。
[0021]步骤4、在墙体两侧夹紧梁位置安装木垫块2，木垫块2通长设置，通过对拉螺栓5临时固定，木垫块2尺寸与夹紧梁桁架上弦3和夹紧梁桁架下弦8型钢配套，截面为150 X270mm，事先在木垫块2上按照安装位置所对应的对拉螺栓孔位钻好孔；
步骤5、在墙体两侧夹紧梁位置安装夹紧梁桁架上弦3和夹紧梁桁架下弦8，夹紧桁架由夹紧梁桁架上弦3、夹紧桁架腹杆7、夹紧梁桁架下弦8组成，夹紧桁架整体高度1200mm，事先按照安装位置所对应的对拉螺栓孔位钻好孔；
步骤6、使用长钻头冲击钻矫正孔位，使对拉螺栓5能够顺利通过一侧的夹紧梁桁架上弦3、木垫块2、墙体、另一侧的木垫块2、夹紧梁桁架上弦3，以及下部的对拉螺栓5能够顺利通过一侧的夹紧梁桁架下弦8、木垫块2、墙体、另一侧的木垫块2、夹紧梁桁架下弦8;
步骤7、穿对拉螺栓5，在夹紧梁桁架上弦3、夹紧梁桁架下弦8处增设80 X80 X 1mm的钢垫片4，并使用普通扭力扳手拧紧螺帽6，再根据设计的扭矩值，采用带数显控制的扭力扳手对每个螺帽6进行校准；
步骤8、由于木材为柔性材料，对拉螺栓5预紧力会产生缓慢的下降，需要每72小时重新对螺母6进行一次扭矩的矫正，施工期间应对木垫块2采取防潮处理措施，使其在施工期间处于良好的工作状态；
步骤9、按照设计要求分段拆除下部后开洞口 9，先拆除①、③部位，并及时施工托换的钢筋混凝土基层，待托换混凝土强度达到设计强度C20后，再拆除②、④部位，并及时施工托换的钢筋混凝土基层，以此类推；
步骤10、完成所有后开洞口 9拆除和基层10后，拆除全部夹紧梁装置。
[0022]本发明中，由对拉螺栓5将夹紧梁桁架上弦3、夹紧梁桁架下弦8及木垫块2固定在墙体两侧，对拉螺栓5的预紧力通过夹紧梁桁架上弦3、夹紧梁桁架下弦8传达到木垫块2，再传递到墙体，不同材料之间靠摩擦力形成整体，起到过梁的作用。
[0023]本领域技术人员应该认识到，上述的【具体实施方式】只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利内容，不应理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护范围。
【主权项】
1.一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置，其特征在于，包括对称设置的夹紧桁架腹杆(7)、设置于夹紧桁架腹杆(7)两端的夹紧梁桁架上弦(3)和夹紧梁桁架下弦(8)，所述夹紧梁桁架上弦(3)内侧与夹紧梁桁架下弦(8)内侧均设有用于与墙体直接接触的木垫块(2)，还包括两排对拉螺栓(5)，其中一排对拉螺栓(5)穿套于夹紧梁桁架上弦(3)、木垫块(2)上，另一排对拉螺栓(5)穿套于夹紧梁桁架下弦(8)、木垫块(2)上。2.根据权利要求1所述的一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置，其特征是:所述对拉螺栓(5)的两端旋有螺母(6)，螺母(6)置于夹紧梁桁架上弦(3)、夹紧梁桁架下弦(8)之外的对拉螺栓(5)上。3.根据权利要求2所述的一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置，其特征是:所述螺母(6)与夹紧梁桁架上弦(3)、夹紧梁桁架下弦(8)之间均设有钢垫片(4)，钢垫片(4)套于对拉螺栓(5)上。4.一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁安装方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、施工准备，确定后开洞口(9)位置，计算后开洞口(9)的洞口上部荷载； 步骤2、修补清理墙面，与夹紧梁接触的墙面应清理表面杂物至基层(10)，墙面的缺陷部位用水泥砂浆修补平整，墙面上的孔洞应进行封堵，保证夹紧梁能够与墙面全部贴合，无空隙； 步骤3、在安装夹紧梁的墙体上标出对拉螺栓孔位，对拉螺栓孔应沿着墙体的纵向等间距设置，并钻孔，孔径应大于对拉螺栓(5)直径，便于对拉螺栓(5)穿过墙体； 步骤4、在墙体两侧夹紧梁位置安装木垫块(2)，木垫块(2)通长设置，木垫块(2)采用与夹紧梁尺寸配套木材，事先按照安装位置所对应的对拉螺栓孔位钻好孔，然后通过对拉螺栓(5 )临时固定，即，将对拉螺栓(5 )穿过木垫块(2 )、墙体，使得木垫块(2 )临时固定于墙体上； 步骤5、在墙体两侧夹紧梁位置安装夹紧梁，事先在夹紧梁上按照安装位置对应的对拉螺栓孔位钻好孔，即在夹紧梁的夹紧梁桁架上弦(3)、夹紧梁桁架下弦(8)事先按照安装位置对应的对拉螺栓孔位钻好孔;夹紧梁桁架上弦(3)套于上部墙体的对拉螺栓(5)两端，且与木垫块(2)接触;夹紧梁桁架下弦(8)套于下部墙体的对拉螺栓(5)两端，且与木垫块(2)接触； 步骤6、使用长钻头矫正孔位，使长钻头能够顺利通过一侧的夹紧梁桁架上弦(3)、木垫块(2)、墙体、另一侧的木垫块(2)、夹紧梁桁架上弦(3)，以及长钻头能够顺利通过一侧的夹紧梁桁架下弦(8)、木垫块(2)、墙体、另一侧的木垫块(2)、夹紧梁桁架下弦(8); 步骤7、穿对拉螺栓(5)，在夹紧梁桁架上弦(3)、夹紧梁桁架下弦(8)处均增设钢垫片(4)，并使用扭力扳手上紧螺帽(6)，再根据设计的扭矩值，采用带数显控制的扭力扳手对每个螺帽(6)进行校准； 步骤8、由于木材为柔性材料，对拉螺栓(5)预紧力会产生缓慢的下降，需要每72小时重新对螺母进行一次扭矩的矫正； 步骤9、按照设计要求分段拆除下部后开洞口(9)，及时施工混凝土过梁或； 步骤10、后开洞口(9)部位结构施工完毕，最后再拆除全部夹紧梁。5.根据权利要求4所述的一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置及其安装方法，其特征在于，所述步骤2中，修补清理墙面，使夹紧梁与墙面全部贴合，无空隙，且修补墙面的材料应达到设计强度才能拧紧对拉螺栓，保证构件间有足够的摩擦力。6.根据权利要求4所述的一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置及其安装方法，其特征在于，所述步骤3中，孔径比对拉螺栓(5)直径大5mm，便于对拉螺栓穿过。7.根据权利要求4所述的一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置及其安装方法，其特征在于，步骤4、5中，事先在木垫块(2)和夹紧梁桁架上弦(3)、夹紧梁桁架下弦(8)上按照安装位置对应的对拉螺栓孔位钻好孔，先根据开洞要求，结合现场墙体、夹紧梁桁架上弦(3)、夹紧梁桁架下弦(8)的接头等情况设计好孔位，再开孔，避免实际安装时出现无法对齐的情况。8.根据权利要求4所述的一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置及其安装方法，其特征在于，所述步骤7中，采用带数显控制的扭力扳手对每个螺帽(6)进行校准，应在全部螺帽(6)已经初步拧紧后，从中间对拉螺栓(5)开始向两边，对称、间隔拧紧到位。9.根据权利要求4所述的一种用于砌体结构墙体后开洞的夹紧梁装置及其安装方法，其特征在于，所述步骤8中，需要每72小时重新对螺杆进行一次扭矩的矫正，由于木材受力变形和天气的影响，会使对拉螺栓的预紧力有所影响，应对木材涂刷防水漆，并定期复拧矫正，一般为72小时一次。
【文档编号】E04G23/02GK105863292SQ201610262053
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月24日
【发明人】魏春明, 刘忠华, 杨鹏飞, 刘柳, 刘剑, 赵辉, 章波
【申请人】江苏省华建建设股份有限公司