生土窑居窑拱裂缝工字撑局部加固方法技术

本发明专利技术涉及一种生土窑居窑拱裂缝工字撑局部加固方法，通过剔除窑拱裂缝已破坏的土体，在裂缝区域设置木质工字撑，且通过在工字撑的上翼缘与腹杆之间设置木楔，对生土窑居窑拱裂缝周围的土体施加支撑预应力，实现对窑拱的加固，防止窑拱裂缝进一步扩大，保证窑拱正常的力流的传递，防止更严重的窑拱裂缝的发生，能够有效的解决生土窑居窑拱裂缝发展引起的坍塌问题，保证生土窑居的居住安全，方便实用、简单有效、又具有较强经济性，可操作性强，是一种行之有效的加固方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
:本专利技术属于传统建筑安全加固
，具体涉及一种通过木质工字撑对传统生土窑居窑拱裂缝进行局部加固的方法。
技术介绍
:生土窑居历史悠久，是我国传统民居的主要代表，其营造合理、构筑巧妙、存在自然、居住和谐，蕴含着极高的科学内涵、丰富的生态思想、宝贵的建筑经验。生土窑居深藏于土体之中，充分利用地下热能和覆土的储热能力，“冬暖夏凉”，具有保温隔热、调节洞室小气候的功能，符合生态原则，是天然的节能建筑。由于其具有节能舒适、结构使用寿命长等优势，与中国传统自给自足的意识形态及农耕生活方式高度契合，在我国传统民居中很有影响，其独特的科学内涵具有较高保护价值。然而，由于生土窑居土体抗剪、抗拉强度较低以及受潮后土体强度急剧降低，在弯矩作用、干湿效应及温度应力的循环作用下，极易引起生土窑居窑拱裂缝的产生。窑拱裂缝的存在不仅破坏了生土窑居整体的美观，严重影响了生土窑居的居住舒适性，更重要的是，窑拱裂缝直接降低了窑拱的承载能力，影响生土窑居的安全性，目前，我国使用中的生土窑居的窑拱大多处于带裂缝工作状态。窑拱作为生土窑居的主要承力体系，窑拱裂缝破坏了其力流正常传递路径。窑拱力流的改变更加剧了窑拱其他部位更多裂缝的产生，形成恶性循环。因此，窑拱裂缝扩展是导致窑居坍塌的直接原因。窑拱裂缝是生土窑居的主要病害，按裂缝的延伸方向可分为纵向裂缝(沿窑居进深方向)、横向裂缝(沿窑跨且平行于窑面方向)及斜裂缝。因此，在生土窑居窑拱局部病害形成初期，采取合理可行的技术措施对其只进行少量局部加固，既可保证窑拱正常的力流传递，又可有效缓解窑拱其他部位裂缝的产生，事半功倍、防患于未然。在我国生土窑居地区，窑拱裂缝普遍存在，但缺乏经济、有效的治理措施。同时由于当地经济发展水平有限，施工技术低下，设计施工简单，行之有效，经济性强的加固方法是生土窑拱局部裂缝控制的有效方法。
技术实现思路
:综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本专利技术提供了一种，它是通过剔除窑拱裂缝已破坏的土体，在裂缝区域设置木质工字撑，且通过在工字撑的上翼缘与腹杆之间设置木楔，对生土窑居窑拱裂缝周围的土体施加支撑预应力，实现对窑拱的加固，防止窑拱裂缝进一步扩大，保证窑拱正常的力流的传递，防止更严重的窑拱裂缝的发生，能够有效的解决生土窑居窑拱裂缝发展引起的坍塌问题，保证生土窑居的居住安全，方便实用、简单有效、又具有较强经济性，可操作性强，是一种行之有效的加固方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为:一种，其中:包括以下步骤:第一步、施工前准备:a、查看生土窑居窑拱裂缝种类及各自分布情况，判断裂缝延伸范围、裂缝宽度，分析裂缝对窑拱的影响范围；b、根据生土窑居窑拱裂缝种类及影响范围，确定木质工字撑的尺寸、数量及安装位置；C、在b步骤中确定的木质工字撑的安装位置上，以木质工字撑外轮廓尺寸为准在生土窑居窑拱相应部位做上标记，形成木质工字撑安装槽放线；第二步、制作加固构件:a、制作木质工字撑: 根据第一步施工前准备中b步骤中确定的木质工字撑的尺寸及数量制作木质工字撑的上翼缘、下翼缘及腹杆，并将腹杆的下端与下翼缘紧固连接；b、制作木楔: 根据第一步施工前准备中b步骤中确定的木质工字撑的尺寸及数量制作木质工字撑的木楔；第三步、开挖木质工字撑安装槽:根据第一步施工前准备中c步骤中的木质工字撑安装槽的放线，沿该放线剔除生土窑居窑拱土体，开挖木质工字撑安装槽；第四步、安装木质工字撑a、制备秸杆泥浆:以剔除下来的土料为原料，将土体打碎、晒干、过筛，掺入适量麦秸，然后加水搅拌，制成秸杆泥浆；b、安装木质工字撑:首先在开挖好的安装槽内涂抹适量秸杆泥浆，然后，自下而上，先放置下翼缘和腹杆，最后在腹杆上端放置上翼缘；C、在上翼缘与腹杆交接处楔入木楔，木楔尖端楔入土体，直至木楔、木质工字撑与安装槽紧密挤压，对窑拱形成预压力；第四步、加固后处理a、木质工字撑安装完毕后，待安装槽内的秸杆泥浆风干凝固后，检验加固是否安全可靠以及木楔是否外露；b、确认安全后，截去木楔外露部分，并用秸杆泥浆抹面，至此完成生土窑居窑拱裂缝的加固。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:第一步施工前准备的b步骤中，当生土窑居窑拱产生的是横向裂缝或斜裂缝时，木质工字撑的腹杆的布置方向与裂缝延伸方向共线。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:第一步施工前准备的b步骤中，当生土窑居窑拱产生的使横向裂缝或斜裂缝时，木质工字撑的布置数量为至少一个，且至少有一个木质工字撑的上翼缘或/和下翼缘的中部正对窑拱裂缝延伸方向。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:第一步施工前准备的b步骤中，当生土窑居窑拱产生的是纵向裂缝时，木质工字撑的腹杆的布置方向与裂缝延伸方向垂直，且腹杆中部正对裂缝延伸方向。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:第一步施工前准备的b步骤中，当生土窑居窑拱产生的是纵向裂缝时，沿纵向裂缝的延伸方向，至少布置三个木质工字撑。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:第二步制作加固构件的a步骤中，上翼缘与下翼缘结构相同，其长度均为200?300mm，宽度均为100?150mm，厚度均为10?20mm ;腹杆的长度为200?500mm，直径为60~120mm ;下翼缘通过钉子与腹杆下端紧固连接。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:第二步制作加固构件的b步所述的木楔斜面夹角为10°?15°，宽度为80?140mm，大头厚度为10?30mm，长度为150?200mm。本专利技术的技术方案还可以是这样实现的:第三步开挖木质工字撑安装槽步骤中，木质工字撑安装槽的开挖深度为250?300mm。本专利技术的有益效果为:1、本专利技术是通过剔除窑拱裂缝已破坏的土体，在裂缝区域设置木质工字撑，且通过在工字撑的上翼缘与腹杆之间设置木楔，对生土窑居窑拱裂缝周围的土体施加支撑预应力，实现对窑拱的加固，防止窑拱裂缝进一步扩大，保证窑拱正常的力流的传递，防止更严重的窑拱裂缝的发生，能够有效的解决生土窑居窑拱裂缝发展引起的坍塌问题，保证生土窑居的居住安全，方便实用、简单有效、又具有较强经济性，可操作性强，是一种行之有效的加固方法。2、本专利技术结构简单、操作容易、施工工艺简单，可操作性强，对于生土窑居原结构扰动较小，施工安全性高；取材方便，成本低，经济性较好，易于掌握及推广，且本专利技术的木质工字撑能够与生土窑居结构紧密结合、浑然一体，没有增加原结构的额外尺寸，利于保持原结构的使用空间。3、本专利技术适用范围广，适用于几乎所有生土窑居，既可用于旧房窑拱加固，也可用于新建生土窑居裂缝预防。对于我国传统生土窑居的保护工作具有重要意义。【附图说明】:图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的木质工字撑的结构示意图；图3为本专利技术的图2的左视不意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。如图1、图2、图3所示，一种，其中:包括以下步骤: 第一步、施工前准备: a、查看生土窑居窑拱裂缝种类及各自分布情况，判断裂缝延伸范围、裂缝宽度，分析裂缝对窑拱的影响范围；根当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生土窑居窑拱裂缝工字撑局部加固方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步、施工前准备：a、查看生土窑居窑拱裂缝种类及各自分布情况，判断裂缝延伸范围、裂缝宽度，分析裂缝对窑拱的影响范围；b、根据生土窑居窑拱裂缝种类及影响范围，确定木质工字撑的尺寸、数量及安装位置；c、在b步骤中确定的木质工字撑的安装位置上，以木质工字撑外轮廓尺寸为准在生土窑居窑拱相应部位做上标记，形成木质工字撑安装槽放线；第二步、制作加固构件：a、制作木质工字撑：      根据第一步施工前准备中b步骤中确定的木质工字撑的尺寸及数量制作木质工字撑的上翼缘（1）、下翼缘（4）及腹杆（3），并将腹杆（3）的下端与下翼缘（4）紧固连接；b、制作木楔（2）：根据第一步施工前准备中b步骤中确定的木质工字撑的尺寸及数量制作木质工字撑的木楔（2）；第三步、开挖木质工字撑安装槽：  根据第一步施工前准备中c步骤中的木质工字撑安装槽的放线，沿该放线剔除生土窑居窑拱土体，开挖木质工字撑安装槽；第四步、安装木质工字撑a、制备秸秆泥浆：以剔除下来的土料为原料，将土体打碎、晒干、过筛，掺入适量麦秸，然后加水搅拌，制成秸秆泥浆；b、安装木质工字撑：首先在开挖好的安装槽内涂抹适量秸秆泥浆，然后，自下而上，先放置下翼缘（4）和腹杆（3），最后在腹杆（3）上端放置上翼缘（1）；c、在上翼缘（1）与腹杆（3）交接处楔入木楔（2），木楔（2）尖端楔入土体，直至木楔（2）、木质工字撑与安装槽紧密挤压，对窑拱形成预压力；第四步、加固后处理a、木质工字撑安装完毕后，待安装槽内的秸秆泥浆风干凝固后，检验加固是否安全可靠以及木楔（2）是否外露；b、确认安全后，截去木楔（2）外露部分，并用秸秆泥浆抹面，至此完成生土窑居窑拱裂缝的加固。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：童丽萍，刘强，赵红垒，张琰鑫，孙凌帆，张敏，邬伟进，王亚博，刘俊利，赵龙，谷鑫蕾，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41