一种老旧墙体防护加固方法与流程

1.本发明涉及建筑防护加固修复技术领域，具体涉及一种老旧墙体防护加固方法。


背景技术：

2.我国属于地震多发国家，随着人们防震抗震意识的加强，在地震多发地区，现代建筑在设计和建造时均会考虑减震防护方面的需求。但对于一些老旧的砖墙结构，如农村房屋的山墙，以及部分景点早期时间修筑的装饰性墙体，甚至一些具有文物特性或者特殊意义的老旧墙体，其自身强度原本就较低，又随着时间年久强度进一步下降，脆性增大，故很容易产生倒塌。尤其是在地震作用下，因墙体的砌块完全依靠自身的粘接力抵抗剪力，故容易发生破碎性崩塌；安全隐患较大。
3.因为部分墙体自身具有一定的特殊象征或意义，故如何在不打到重建的基础上，实现对这类墙体的防护加固，以更好地提高其抵抗倒塌能力，提高抗震能力，提高墙体安全性，成为本领域有待考虑的问题。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术的不足，本发明首要解决的技术问题是：怎样提供一种能够在无需打到重建的基础上，提高墙体防护效果的老旧墙体防护加固方法，并使其易于在已有墙体上实施，能够极大地提高对墙体的保护效果，提高抗震能力，降低安全隐患。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种老旧墙体防护加固方法，其特征在于，沿老旧墙体长度方向均匀间隔地在墙体下方沿宽度方向埋设混凝土结构的横梁，横梁中部上方和老旧墙体固定连接，横梁两端沿老旧墙体宽度方向的两侧向外延伸出并形成防倾翻效果的支撑。
6.这样，通过增设横梁的方式，能够很好地防止老旧墙体倾翻倒塌，起到防护加强的效果。
7.进一步地，在老旧墙体两侧下方的横梁上埋设阻尼器，对老旧墙体两侧表面进行加固并连接到下方的阻尼器上，依靠阻尼器转化吸收震动，实现减震防护。
8.这样，先对墙体表面进行加固，更好地防止其破碎崩塌，使其特别适用于老旧墙体修复加固时实施。同时墙体整体加固后接入到地下的阻尼器上，地震发生时，墙体左右摆动的力能够传递到下方阻尼器上并被吸收转化，起到减震防护效果，极大地提高了墙体的安全性。
9.进一步地，本方法依靠一种墙体防护加固系统实现，所述墙体防护加固系统，包括设置于墙体本体下方的钢筋混凝土材料的横梁，横梁两端沿墙体本体宽度方向的两侧向外延伸出一截并形成防倾翻效果的支撑，还包括设置于墙体本体上的墙体加固结构，还包括对称地固定埋设在墙体两侧地面下方的横梁上的阻尼器，墙体加固结构下端和阻尼器相连。
10.这样，设置的横梁能够很好地防止老旧墙体倾翻倒塌；然后墙体加固结构对墙体
加固后再连接到下端固定预埋在横梁中的阻尼器上，地震发生时能够将振动传递到阻尼器上吸收转化，起到很好地减震防护加固效果。
11.进一步地，横梁至少具有沿墙体长度方向均匀间隔布置的两根。
12.这样，可以更好地防止墙体侧翻。
13.进一步地，横梁两端下侧具有向外下方延伸入地底的支撑柱。
14.这样，更好地提高横梁的防侧翻支撑强度。
15.进一步地，横梁整体为现浇得到。
16.这样，横梁采用现浇的方式因为横梁施工对墙体影响较小，采方便通过现浇完成横梁和墙体的固定连接。
17.进一步地，横梁埋设在地面下使得横梁上表面距离墙体本体下端面之间留有一定间隔，横梁上表面中部正对墙体本体中心位置设置向上的连接台和墙体本体固定连接，连接台两侧的墙体本体和横梁之间填充设置有弹性橡胶材料。
18.这样是因为墙体本体自身强度往往较低（比较老旧比较脆），故采用该结构，使得当地震较小，墙体左右摆动幅度较小时，可以依靠横梁连接台的刚性连接支撑作用直接防止墙体左右摆动，避免其表面装饰面因墙体摆动而受破坏。而当地震强度增大，墙体摆动增大时，此时墙体和横梁之间的连接台位置能够断开（如果横梁整体和墙体固接，则墙体难以断开，容易因摆动过大而导致墙体直接崩塌），使得墙体能够脱离束缚，从而整体进行左右摆动；同时因为在墙体加固结构的作用下，墙体的强度和韧性增加，其脱离横梁约束而左右摆动时不会轻易破碎，而墙体左右摆动时，受钢丝绳的约束使得不会轻易倒塌并能够靠钢丝绳更好地将摆动的力传递到下方的阻尼器上，依靠阻尼器以及纵梁和墙体本体之间的回填土实现减震和转换消能，同时连接台两侧填充的弹性橡胶材料也能够共同配合起到减震消能的作用，故可以更好地防止墙体倒塌和破碎。具体实施时，横梁上端的连接台由纯混凝土浇铸制得，内部不含有钢筋，方便振动过大时能够断开，其具体面积可以根据墙体自身强度估算，以能够更好地实现上述效果为宜。
19.进一步地，所述墙体加固结构，包括整体铺设布置于墙体本体两侧和表面层之间的钢丝网，还包括竖向设置在钢丝网上的钢丝绳，钢丝绳两端向下拉接在墙体上呈倒u形结构，钢丝绳对应阻尼器设置且下端和阻尼器连接。
20.这样，通过在墙体两侧铺设钢丝网的方式，对墙体表面进行加固加强，然后通过钢丝绳向下拉接固定到阻尼器上，使得墙体和横梁之间并非刚性连接而是具有较强的韧性，墙体具有一定的摆动余地。这样钢丝绳通过钢丝网对墙体整体两侧进行拉接加固，但同时依靠阻尼器保留一定韧性，使得地震时，墙体的振动和摆动可以很好地通过钢丝网和钢丝绳向下传导到横梁的阻尼器中，靠阻尼器吸收转化，实现吸振减震，超过阻尼器吸收转化的部分由横梁支撑抵消。故实现减震的同时，还可以更好地避免墙体本体因自身材料强度不够而被震碎或崩塌，提高其抗震韧性，更好地提高对墙体的减震保护效果。使得本方案特别适合在老旧的墙体上进行防护升级改造实施。
21.进一步地钢丝绳下端通过关节轴承连接到阻尼器上。
22.这样，依靠关节轴承实现钢丝绳和阻尼器之间的连接，使得墙体振动晃荡时，钢丝绳下端能够具有更大的摆动幅度，更好地提高墙体整体抗震韧性，避免地震过程中，因墙体自身强度不够而被钢丝绳硬拉崩塌。提高对墙体的防护减震效果。
23.进一步地，墙体本体的两侧对应阻尼器位置沿竖向开设有钢管槽，钢管槽内设置有钢管，钢丝网位于钢管槽位置具有内凹的型面并被钢管压接在钢管槽内，钢丝绳贯穿设置在钢管内。
24.这样，钢管的设置使得钢丝绳一方面可以更好地压接在钢丝网表面，提高钢丝网对墙体的加强效果。更重要的是，钢管使得地震时墙体左右摆动过程中，钢丝绳在保留对钢丝绳以及墙体侧面压力的同时能够更好地在钢管内上下滑动，从而对墙体释放出更多的可摆动余地，产生更好的韧性，避免墙体因为自身强度不够而被拉崩塌。
25.进一步地，钢丝绳上端越过墙体本体顶部的位置和墙体本体之间设置有支撑结构，支撑结构包括沿宽度方向设置在墙体本体上表面的支撑板，支撑板上表面还设置有截面呈弧形的绳槽，钢丝绳拉接在绳槽内。
26.这样，同样是为了方便钢丝绳能够具有一定滑动的余地，从而在地震时方便对墙体释放出更多的可摆动余地，产生更好的韧性。
27.进一步地，支撑板两端位置下方和墙体本体顶部之间还垫设有两块向外延伸出支撑板宽度方向的翼板。
28.这样，可以更好地防护墙体本体两侧顶部位置，避免此处位置收钢丝绳应力集中而崩塌。
29.进一步地，钢丝网外表面相贴设置有装饰墙面层。使其更加美观好看，也使得墙体加固结构能够更好地和墙体结合为整体。
30.进一步地，所述墙体防护加固系统，是在已有老旧的地面墙体的基础上，依靠以下加固施工方法获得，所述加固施工方法，包括以下步骤：a对待加固的地面墙体测绘获得其尺寸数据，并确定待施工横梁的数量（横梁通常间隔两米左右设置，可根据待加强的地面墙体自身强度做对应的增减）；b现场开挖横梁浇筑槽，横梁浇筑槽沿横向贯穿地面墙体两侧且两端超出地面墙体半米到一米距离，横梁浇筑槽两端槽底位置向外下方打支撑柱孔半米到一米长度，支撑柱孔内埋设支撑钢筋；c在横梁浇筑槽内现浇横梁并形成支撑柱结构，横梁上表面距离地面（即地面墙体下端面）5-10公分，横梁现浇过程中在地面墙体两侧侧面下方位置正对浇筑固定好向上的阻尼器；横梁现浇时依靠模板，使其上表面中心位置形成向上的连接台并和地面墙体下端面中间位置固连；浇筑完后在连接台两侧的横梁和地面墙体之间填充弹性橡胶材料，其余横梁上表面覆盖回填土和地面齐平；d当地面墙体表面具有装饰层时，先除下地面墙体两侧表面的装饰层，露出墙体本体，在墙体本体两侧表面对应设置阻尼器的位置开凿出竖向的钢管槽，钢管槽上端正对的墙体本体上表面设置支撑板，支撑板两端下方垫有翼板；e将钢丝网铺设在墙体本体两侧表面并采用铆钉固定，钢丝网位于钢管槽的位置往内压入到钢管槽内；f将钢丝绳搭接到支撑板上，并在两端穿上钢管后再将下端拉紧固定到阻尼器上，使得钢管被压紧到钢管槽内并压住钢丝网；g重新粉刷或铺设表面层和/或装饰层。
31.这样，上述施工方法可以获得所述墙体防护加固系统，实现了对已有墙体的加固防护，并使其能够更好地减震。当地震作用时，墙体晃动，钢丝绳为连续的，通过钢管和钢丝网将整个墙体包裹，防止砌块散落，另外钢丝绳牵动整个墙体通过埋设在地梁中的阻尼器消能减震，防止墙体整体倒塌，晃动时，钢丝绳越过墙体顶部的地方与支撑结构会发生相对滑动，同时钢丝绳穿入地梁的位置会发生倾斜，因此支撑结构上设置弧形槽，在地梁与钢丝
绳的连接处设置关节轴承，使钢丝绳能够自由的相对墙体运动，更好的拉住墙体。同时施工方法自身具有方便快捷高效可靠等优点。能够更好地提高横梁的支撑和防倾翻效果，能够使得老旧墙体具有小震时能靠刚性减震防破碎，大震时能够靠韧性减震防倒塌的双重效果。能够方便快捷高效地完成对墙体的加固施工，极其适用于对已有老旧墙体的加固防护抗震处理。另外，本方式比较适用于自身具有强度相对较低一点的老旧墙体，对于强度更高的老旧墙体，可以进一步在墙体下方设置纵梁，依靠纵梁承担一部分支撑并能够将阻尼器设置在纵梁上，但需要墙体强度足够承受纵梁开挖。该种方式申请人另行申请有专利进行保护，不在此进行详述。
32.综上所述，本发明能够在无需打到重建的基础上，提高墙体防护效果，并易于在已有墙体上实施，能够极大地提高对墙体的保护效果，提高抗震能力，降低安全隐患。
附图说明
33.图1为本发明具体实施方式的墙体防护加固系统的示意图。
34.图2为图1中的俯视图。
35.图3为图1中单独横梁部分的侧视结构示意图。
具体实施方式
36.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
37.具体实施方式：一种老旧墙体防护加固方法，其特点在于，沿老旧墙体长度方向均匀间隔地在墙体下方沿宽度方向埋设混凝土结构的横梁，横梁中部上方和老旧墙体固定连接，横梁两端沿老旧墙体宽度方向的两侧向外延伸出并形成防倾翻效果的支撑。
38.这样，通过增设横梁的方式，能够很好地防止老旧墙体倾翻倒塌，起到防护加强的效果。
39.其中，在老旧墙体两侧下方的横梁上埋设阻尼器，对老旧墙体两侧表面进行加固并连接到下方的阻尼器上，依靠阻尼器转化吸收震动，实现减震防护。
40.这样，先对墙体表面进行加固，更好地防止其破碎崩塌，使其特别适用于老旧墙体修复加固时实施。同时墙体整体加固后接入到地下的阻尼器上，地震发生时，墙体左右摆动的力能够传递到下方阻尼器上并被吸收转化，起到减震防护效果，极大地提高了墙体的安全性。
41.具体地说，本方法依靠图1-3所示的一种墙体防护加固系统实现，所述墙体防护加固系统，包括设置于墙体本体1下方的钢筋混凝土材料的横梁2，横梁2两端沿墙体本体宽度方向的两侧向外延伸出一截并形成防倾翻效果的支撑，还包括设置于墙体本体上的墙体加固结构，还包括对称地固定埋设在墙体两侧地面下方的横梁上的阻尼器3，墙体加固结构下端和阻尼器3相连。
42.这样，设置的横梁能够很好地防止老旧墙体倾翻倒塌；然后墙体加固结构对墙体加固后再连接到下端固定预埋在横梁中的阻尼器上，地震发生时能够将振动传递到阻尼器上吸收转化，起到很好地减震防护加固效果。
43.其中，横梁2至少具有沿墙体长度方向均匀间隔布置的两根。
44.这样，可以更好地防止墙体侧翻。
45.其中，横梁2两端下侧具有向外下方延伸入地底的支撑柱4。
46.这样，更好地提高横梁的防侧翻支撑强度。
47.其中，横梁2整体为现浇得到。
48.这样，横梁2采用现浇的方式因为横梁施工对墙体影响较小，采方便通过现浇完成横梁和墙体的固定连接。
49.其中，横梁2埋设在地面下使得横梁上表面距离墙体本体下端面之间留有一定间隔，横梁上表面中部正对墙体本体中心位置设置向上的连接台5和墙体本体固定连接，连接台5两侧的墙体本体和横梁之间填充设置有弹性橡胶材料6。
50.这样是因为墙体本体自身强度往往较低（比较老旧比较脆），故采用该结构，使得当地震较小，墙体左右摆动幅度较小时，可以依靠横梁连接台的刚性连接支撑作用直接防止墙体左右摆动，避免其表面装饰面因墙体摆动而受破坏。而当地震强度增大，墙体摆动增大时，此时墙体和横梁之间的连接台位置能够断开（如果横梁整体和墙体固接，则墙体难以断开，容易因摆动过大而导致墙体直接崩塌），使得墙体能够脱离束缚，从而整体进行左右摆动；同时因为在墙体加固结构的作用下，墙体的强度和韧性增加，其脱离横梁约束而左右摆动时不会轻易破碎，而墙体左右摆动时，受钢丝绳的约束使得不会轻易倒塌并能够靠钢丝绳更好地将摆动的力传递到下方的阻尼器上，依靠阻尼器以及纵梁和墙体本体之间的回填土实现减震和转换消能，同时连接台两侧填充的弹性橡胶材料也能够共同配合起到减震消能的作用，故可以更好地防止墙体倒塌和破碎。具体实施时，横梁上端的连接台由纯混凝土浇铸制得，内部不含有钢筋，方便振动过大时能够断开，其具体面积可以根据墙体自身强度估算，以能够更好地实现上述效果为宜。
51.其中，所述墙体加固结构，包括整体铺设布置于墙体本体两侧和表面层之间的钢丝网7，还包括竖向设置在钢丝网7上的钢丝绳8，钢丝绳8两端向下拉接在墙体上呈倒u形结构，钢丝绳8对应阻尼器设置且下端和阻尼器3连接。
52.这样，通过在墙体两侧铺设钢丝网的方式，对墙体表面进行加固加强，然后通过钢丝绳向下拉接固定到阻尼器上，使得墙体和横梁之间并非刚性连接而是具有较强的韧性，墙体具有一定的摆动余地。这样钢丝绳通过钢丝网对墙体整体两侧进行拉接加固，但同时依靠阻尼器保留一定韧性，使得地震时，墙体的振动和摆动可以很好地通过钢丝网和钢丝绳向下传导到横梁的阻尼器中，靠阻尼器吸收转化，实现吸振减震，超过阻尼器吸收转化的部分由横梁支撑抵消。故实现减震的同时，还可以更好地避免墙体本体因自身材料强度不够而被震碎或崩塌，提高其抗震韧性，更好地提高对墙体的减震保护效果。使得本方案特别适合在老旧的墙体上进行防护升级改造实施。
53.其中，钢丝绳8下端通过关节轴承9连接到阻尼器3上。
54.这样，依靠关节轴承实现钢丝绳和阻尼器之间的连接，使得墙体振动晃荡时，钢丝绳下端能够具有更大的摆动幅度，更好地提高墙体整体抗震韧性，避免地震过程中，因墙体自身强度不够而被钢丝绳硬拉崩塌。提高对墙体的防护减震效果。
55.其中，墙体本体1的两侧对应阻尼器位置沿竖向开设有钢管槽，钢管槽内设置有钢管10，钢丝网7位于钢管槽位置具有内凹的型面并被钢管10压接在钢管槽内，钢丝绳8贯穿设置在钢管10内。
56.这样，钢管的设置使得钢丝绳一方面可以更好地压接在钢丝网表面，提高钢丝网对墙体的加强效果。更重要的是，钢管使得地震时墙体左右摆动过程中，钢丝绳在保留对钢丝绳以及墙体侧面压力的同时能够更好地在钢管内上下滑动，从而对墙体释放出更多的可摆动余地，产生更好的韧性，避免墙体因为自身强度不够而被拉崩塌。
57.其中，钢丝绳8上端越过墙体本体顶部的位置和墙体本体之间设置有支撑结构，支撑结构包括沿宽度方向设置在墙体本体上表面的支撑板11，支撑板上表面还设置有截面呈弧形的绳槽，钢丝绳拉接在绳槽内。
58.这样，同样是为了方便钢丝绳能够具有一定滑动的余地，从而在地震时方便对墙体释放出更多的可摆动余地，产生更好的韧性。
59.其中，支撑板11两端位置下方和墙体本体顶部之间还垫设有两块向外延伸出支撑板宽度方向的翼板12。
60.这样，可以更好地防护墙体本体两侧顶部位置，避免此处位置收钢丝绳应力集中而崩塌。
61.其中，钢丝网7外表面相贴设置有装饰墙面层（图中未显示）。使其更加美观好看，也使得墙体加固结构能够更好地和墙体结合为整体。
62.其中，所述墙体防护加固系统，是在已有老旧的地面墙体的基础上，依靠以下加固施工方法获得，所述加固施工方法，包括以下步骤：a对待加固的地面墙体测绘获得其尺寸数据，并确定待施工横梁的数量（横梁通常间隔两米左右设置，可根据待加强的地面墙体自身强度做对应的增减）；b现场开挖横梁浇筑槽，横梁浇筑槽沿横向贯穿地面墙体两侧且两端超出地面墙体半米到一米距离，横梁浇筑槽两端槽底位置向外下方打支撑柱孔半米到一米长度，支撑柱孔内埋设支撑钢筋；c在横梁浇筑槽内现浇横梁并形成支撑柱结构，横梁上表面距离地面（即地面墙体下端面）5-10公分，横梁现浇过程中在地面墙体两侧侧面下方位置正对浇筑固定好向上的阻尼器；横梁现浇时依靠模板，使其上表面中心位置形成向上的连接台并和地面墙体下端面中间位置固连；浇筑完后在连接台两侧的横梁和地面墙体之间填充弹性橡胶材料，其余横梁上表面覆盖回填土和地面齐平；d当地面墙体表面具有装饰层时，先除下地面墙体两侧表面的装饰层，露出墙体本体，在墙体本体两侧表面对应设置阻尼器的位置开凿出竖向的钢管槽，钢管槽上端正对的墙体本体上表面设置支撑板，支撑板两端下方垫有翼板；e将钢丝网铺设在墙体本体两侧表面并采用铆钉固定，钢丝网位于钢管槽的位置往内压入到钢管槽内；f将钢丝绳搭接到支撑板上，并在两端穿上钢管后再将下端拉紧固定到阻尼器上，使得钢管被压紧到钢管槽内并压住钢丝网；g重新粉刷或铺设表面层和/或装饰层。
63.这样，上述施工方法可以获得所述墙体防护加固系统，实现了对已有墙体的加固防护，并使其能够更好地减震。当地震作用时，墙体晃动，钢丝绳为连续的，通过钢管和钢丝网将整个墙体包裹，防止砌块散落，另外钢丝绳牵动整个墙体通过埋设在地梁中的阻尼器消能减震，防止墙体整体倒塌，晃动时，钢丝绳越过墙体顶部的地方与支撑结构会发生相对滑动，同时钢丝绳穿入地梁的位置会发生倾斜，因此支撑结构上设置弧形槽，在地梁与钢丝绳的连接处设置关节轴承，使钢丝绳能够自由的相对墙体运动，更好的拉住墙体。同时施工方法自身具有方便快捷高效可靠等优点。能够更好地提高横梁的支撑和防倾翻效果，能够使得老旧墙体具有小震时能靠刚性减震防破碎，大震时能够靠韧性减震防倒塌的双重效
果。能够方便快捷高效地完成对墙体的加固施工，极其适用于对已有老旧墙体的加固防护抗震处理。另外，本方式比较适用于自身具有强度相对较低一点的老旧墙体，对于强度更高的老旧墙体，可以进一步在墙体下方设置纵梁，依靠纵梁承担一部分支撑并能够将阻尼器设置在纵梁上，但需要墙体强度足够承受纵梁开挖。该种方式申请人另行申请有专利进行保护，不在此进行详述。