一种青砖墙体加固设备及其施工方法技术

本发明专利技术公开了青砖墙体加固设备，包括基准装置、推进装置、调整装置和液压驱动装置，基准装置包括基准钢板、柔性气囊和气压检测装置，基准钢板用于提供墙体纠偏的基准平面，通过气压检测装置控制柔性气囊的内部气压，推进装置包括推进压板和注入探针，推进压板用于推动变形墙体的凸起部分至平直状态外，还用于注入胶结材料装置的载体，推进压板在平面上均匀分布着多个注入探针的安装基座，调整装置用于调整基准钢板和推进压板的运动角度，液压驱动装置用于驱动基准钢板使其保持合适的位置，还用于驱动推进压板向墙体凸起一侧施加压力。本发明专利技术还提供青砖墙体加固设备施工方法，增加青砖墙体的强度，实用性强和应用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种青砖墙体加固设备及其施工方法
本专利技术涉及古建筑加固
，具体为一种青砖墙体加固设备及其施工方法。
技术介绍
现有技术中对于古建筑青砖墙体的加固鲜有涉及，对于古建筑青砖墙体的纠偏则始终无法真正提出一种普遍适用且行之有效的技术方案，而针对古建筑青砖墙体且将纠偏和加固有机结合的技术方案尚未提出。早先的技术方案从实际经验中总结出来且主要针对墙体纠偏，不涉及墙体的加固，且比较原始、没有专用设备的施工条件也使得该方案在轻微纠偏的同时难以做到加固。具体描述如下：在变形墙体的凸起部分钻孔并在凸起部位压上一块钢板，螺纹铁杆穿过墙体，一端连接钢板，另一端连接柔索，在室内地面安装支座，柔索连接在支座上由花篮螺杆的旋转来拉动钢板并将墙体变形部位拉回原位。该方案在纠偏的过程中尚且存在明显的问题：首先，纠偏工序复杂，更改牵拉方向十分不便。柔索拉动钢板的角度是固定的，但墙体变形角度却经常产生变化，施工人员若要改变柔索牵拉的方向就需要在地面重新钻孔和安装柔索矫正装置和支座，并且每一次角度调整都需要重复这一步骤。其次，适用于该方案的古建筑青砖墙体少之又少。通过若干个受力点来拉动整面墙体使其平直，必然要求墙体保养状况良好，墙体比较结实，否则较小的受力区域会在拉动下首先崩塌。最后，螺纹铁杆穿透墙体，会对墙体造成不可逆的伤害。因此这种方法并不适用于大部分已经状况堪忧、急需加固保护的古建筑墙体。在此基础上，后续技术方案又作了如下改进，并成为现有技术方案。改进后的技术方案将注意力集中于对整面墙统一固定、扶正，减少了对墙体的破坏，但对于变形墙体的加固问题仍然没有涉及。改进后的技术方案被描述如下：工程技术人员制作出一种井字型模架，分别位于墙体两侧，铁线穿透墙体后捆绑墙体两侧的井字型支撑模架，将墙体包住。在室内地面、室外地面分别安装钢缆固定装置，另有钢缆收紧装置，其一端连接钢缆固定装置另一端连接在井字型模架上，通过调节墙两侧的钢缆收紧装置，进而将整面墙从倾斜状态扶正。该种方案的突出问题是：首先，该方案只能适用于基本无变形只是有所倾斜的墙体，否则无法用两个井字型模架将墙体完整包裹。即，完整、密切地包裹墙体必然要先解决墙体变形，而该方法并未提及如何纠偏。其次，为确保能够有效拉动墙体，地面上安装的钢缆固定装置数量较多，室内地面经受不住这样密集的施工。再次，为了将井字型模架固定在墙体上，墙体被铁线密集穿透，对墙体强度的损害是显而易见的。况且，古建筑除了墙体有文物价值外，也应尽量保护室内地面。最后，该方案缺乏有效的角度测量工具，吊锤无法准确提供复杂角度的测量值。
技术实现思路
鉴于现有技术方案尚无法解决变形青砖墙体的纠偏或加固问题，本专利技术提出第一个专利技术点是：提供一种将纠偏和加固有机融为一个流程的方法，即一种青砖墙体加固设备施工方法。包括：S1、将机械本体在青砖墙体两侧布置完毕，分别将基准子系统和推进子系统安装在机械本体上；S2、操作姿态调整装置，将基准子系统升至墙体凹陷区域附近，在角度检测装置的指示下，应用液压驱动装置使得基准钢板成为墙体纠偏的基准平面，柔性气囊位于凹陷区域和基准钢板中间；S3、操作气压检测装置给柔性气囊充气，使得柔性气囊始终以充盈的状态填塞于基准钢板和墙体凹陷区域之间；S4、操作墙体另一侧的姿态调整装置，将推进装置升至墙体凸起附近，在角度测量装置的指示下，应用液压驱动装置使得推进压板平面同墙体一侧的基准钢板平面保持平行；S5、根据青砖墙体的墙缝的尺寸，对应安装注入探针，同时将已经注入胶结材料的柔性橡胶容器安装于推进压板上，软管一端连接注入探针，另一端连接柔性橡胶容器；S6、应用推进压板一侧的液压驱动装置沿着设定好的方向与基准钢板产生相向运动至墙体被完全纠偏和胶结材料完全注入墙体深处为止，运动的过程中将注入探针对正青砖墙体的墙缝，偏移时对姿态调整装置进行微调；S7、保持推进压板和基准钢板对变形青砖墙体的夹紧状态，至胶结材料完全凝结、墙体强度明显恢复后，推进压板沿原方向退回，再撤回基准压板，施工结束。本专利技术点的优点是：本专利技术点提出的方法将青砖墙体的纠偏和加固有机结合在一个流程中，使用了柔性气囊和橡胶容器，在施工中可以对墙体提供良好的保护，可以批量复制，提高了实用性和普适性。基于第一个专利技术点，本专利技术提出第二个专利技术点是：提供一种青砖墙体加固设备。该设备包括：基准装置，由基准钢板、柔性气囊和气压检测装置组成。推进装置，由推进压板、注入探针、柔性橡胶容器、软管组成。调整装置，由角度检测单元和姿态调整单元组成。调整装置共分为两套，分别用于调整基准钢板和推进压板的运动角度。液压驱动装置为相向推进运动提供动力，一边驱动基准钢板使其保持合适的位置，另一边驱动推进压板向墙体凸起一侧施加压力。机械本体为上层的执行设备提供稳固的支撑力。墙体作为施工对象。本专利技术点的优点是：提供了一种将纠偏和加固有机地融合在一个流程中的施工系统，纠偏的过程中同步注入胶结材料的装置，液压驱动装置可以稳定提供支撑力和动力，包含的各个装置具有可模块化分拆和组装的优点，拆装方便，可有效提高施工效率。基于第二个专利技术点，本专利技术还提供第三个专利技术点：基准装置以组合体的形式保证了在施工现场能够快速实现墙体纠偏的基准面设定，所述装置包括：基准钢板，用于提供墙体纠偏的基准平面，并作为其他装置的承载体，基准钢板上用加强筋加强板面结构，以提供一个高强度的基准平面；柔性气囊，安装在基准钢板上，同时通过气压检测装置控制柔性气囊的内部气压，使得柔性气囊位于基准钢板和墙体凹陷处的区域中，并始终保持充盈状态，可实现如下功能：一方面，该状态能够封堵青砖墙缝中的石灰浆或黄泥浆等形成的碎块，并避免后续的胶结材料注入时渗出墙面。另一方面，充当稳固的缓冲体，有效吸收变形墙体在被纠偏的过程中产生的冲击；气压检测装置，可自动调节柔性气囊中的气压，在吸收冲击的过程中可实时监测柔性气囊中的压力，并及时释放气体或充入气体。所述第三个专利技术点的优点是：直接采用基准钢板为纠偏和加固施工提供基准平面，基准钢板可预先制作、重复使用、多种规格备用，采用的柔性气囊通过气压检测装置形成保护层，柔性气囊可以在充盈的过程中封堵古建筑青砖墙缝中的原有的胶结材料并避免随后注入的新的胶结材料渗出墙面。基于第三个专利技术点，本专利技术提供的第四个专利技术点是：推进装置以组合体的形式实现了在墙体纠偏和加固过程中同步完成纠偏、加固及胶结材料注入，是青砖墙体纠偏和加固的具体执行器。所述装置包括：推进压板，所述推进压板除了推动变形墙体的凸起部分至平直状态外，还作为同步注入胶结材料装置的载体。为实现载体功能，推进压板在平面上均匀分布着多个注入探针的安装基座；注入探针，采用高硬度、中耐磨、高耐腐蚀和高韧性的钢材制造，其呈现空心圆柱状，一端安装在安装基座上。注入探针的安装基座位于推进压板上，具体加工位置以古建筑墙体的厚度尺寸为参考，注入探针5有着优良的硬度和韧性，能够有效穿透黄泥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种青砖墙体加固设备，其特征在于，包括：/n基准装置，包括基准钢板、柔性气囊和气压检测装置，基准钢板用于提供墙体纠偏的基准平面；柔性气囊安装在基准钢板上，通过气压检测装置控制柔性气囊的内部气压，使得柔性气囊位于基准钢板和墙体凹陷处的区域中；气压检测装置用于调节柔性气囊中的气压，在吸收冲击时实时监测柔性气囊中的压力，并及时释放气体或充入气体；/n推进装置，包括推进压板和注入探针；所述推进压板用于推动变形墙体的凸起部分至平直状态外，还用于注入胶结材料装置的载体，推进压板在平面上均匀分布着多个注入探针的安装基座；/n调整装置，包括角度检测单元和姿态调整单元；调整装置的数量为二，分别用于调整基准钢板和推进压板的运动角度，角度检测单元用于协助测量变形墙体的变形参数，并为所述基准钢板的姿态调整提供角度和高度数据；姿态调整单元用于将基准钢板和推进压板调整到变形墙体纠偏的目标位置；/n液压驱动装置，用于驱动基准钢板使其保持合适的位置，还用于驱动推进压板向墙体凸起一侧施加压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种青砖墙体加固设备，其特征在于，包括：
基准装置，包括基准钢板、柔性气囊和气压检测装置，基准钢板用于提供墙体纠偏的基准平面；柔性气囊安装在基准钢板上，通过气压检测装置控制柔性气囊的内部气压，使得柔性气囊位于基准钢板和墙体凹陷处的区域中；气压检测装置用于调节柔性气囊中的气压，在吸收冲击时实时监测柔性气囊中的压力，并及时释放气体或充入气体；
推进装置，包括推进压板和注入探针；所述推进压板用于推动变形墙体的凸起部分至平直状态外，还用于注入胶结材料装置的载体，推进压板在平面上均匀分布着多个注入探针的安装基座；
调整装置，包括角度检测单元和姿态调整单元；调整装置的数量为二，分别用于调整基准钢板和推进压板的运动角度，角度检测单元用于协助测量变形墙体的变形参数，并为所述基准钢板的姿态调整提供角度和高度数据；姿态调整单元用于将基准钢板和推进压板调整到变形墙体纠偏的目标位置；
液压驱动装置，用于驱动基准钢板使其保持合适的位置，还用于驱动推进压板向墙体凸起一侧施加压力。


2.根据权利要求1所述的青砖墙体加固设备，其特征在于，所述推进装置还包括：
柔性橡胶容器，所述柔性橡胶容器为长方体，安装于推进压板上，柔性橡胶容器由多个囊体格壁将整个容器分隔开，即与推进压板接触面的部分分隔出多个区域，用于注入探针的穿过与墙体砖缝接触以进入墙体深处。


3.根据权利要求1所述的青砖墙体加固设备，其特征在于，所述推进装置还包括：
软管，一端连接注入探针，另一端连接柔性橡胶容器，柔性橡胶容器中容纳的胶结材料通过软管输送到注入探针并注入墙缝。


4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝军，
申请(专利权)人：中铁建科江门人才岛投资有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44