一种拼接式免拆修复古建筑木柱及其修复施工工艺

1.本发明属于古建筑木结构修复技术领域，特别涉及一种拼接式免拆修复古建筑木柱及其修复施工工艺。


背景技术：

2.木结构古建筑作为中国古代建筑的主体，以其独特的建筑风格、精湛的营造技术和深厚的文化底蕴而闻名于世，其中木柱是古建筑结构中重要的承重构件，浮搁于础石之上而承托建筑上部结构，由于常年受到建筑上部压力，风荷载，地震，虫蛀与雨水侵蚀等的影响，柱脚发生残损破坏，导致木柱的受力性能降低，对古建筑木结构的整体性和抗震性能产生不利的影响。
3.残损木柱的修复方式通常以墩接、剔除嵌补、包镶、铁件加固、开槽植筋、frp布/棒/板等为主。这些修复方式与古建筑木结构的加固保护原则和现代遗产保护理论并不完全相符，即：不满足“修旧如旧”和“最小干预”的修缮加固原则。此外，传统的修缮加固方法只考虑到构件本身的安全，忽略了其中蕴含的历史文化信息。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种拼接式免拆修复古建筑木柱及其修复施工工艺，该方法采取榫卯方式对残损木柱进行修复，不仅顾及到古建筑中蕴含的历史文化信息，能够满足修复过程中与修复后的人文需求，而且避免了残损木柱的拆卸更换，无需大动干戈，施工方法简易高效。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
6.一种拼接式免拆修复古建筑木柱，包括古建筑中原有的柱脚残损木柱1，将木柱1柱脚处糟朽木材剔除，剔除后的柱脚一侧呈半椭圆形斜面6，在残损斜面中间位置沿斜面开凿上下贯通的燕尾榫槽2，加固件3形状为木柱1残缺部分的形状，加固件3与木柱1用燕尾榫上下扣合，木柱1与加固件3连接处的上表面开设矩形凹槽4并用木档5封住。
7.所述木柱1与加固件3连接处燕尾榫尺寸具体为，榫长取0.25倍柱半径，榫尾里端宽取0.2倍柱半径，榫尾外端与榫长一致。
8.所述加固件3的高度与木柱1柱脚的残损高度一致。
9.所述加固件3的径向深度与木柱1柱脚的残损深度一致。
10.所述木挡5的高度取燕尾榫凹槽2顶端至残损斜面顶端的距离，宽度与燕尾榫尾外端宽度一致，深度比木柱1残损深度大10mm。
11.一种拼接式免拆修复古建筑木柱的修复施工工艺，包括以下步骤；
12.1)将木柱1柱脚处已经糟朽木材剔除，清除残损面异物并打磨平整形成斜面，斜面的角度依据残损程度而定，斜面底端与残损深度一致，上端的位置与残损高度一致；
13.2)用凿子在残损斜面中间位置开设燕尾榫凹槽2，凹槽2与加固件3上的燕尾榫的尺寸相同，凹槽2沿斜面角度上下贯通，将加固件3沿着贯通槽自上而下与木柱1扣合，形成
榫卯结构；
14.3)在残损斜面顶端中线位置，沿残损斜面法线方向开设矩形凹槽4，清理槽内木屑；
15.4)将残损斜面、燕尾榫凹槽2与矩形槽4表面皆用白乳胶均匀涂抹后，将加固件3沿着燕尾榫凹槽2自上而下扣合到木柱1，再将木档5嵌入矩形槽4内封住，用木工夹具夹紧，施加压力，等待8小时以上待白乳胶凝固后，将夹具拆卸。
16.本发明的有益效果：
17.本发明所述的一种免拆卸燕尾榫加固古建筑柱脚残损木柱及其加固施工工艺，在施工过程中，不需要借助额外的支撑措施，也不需要拆卸古建筑受损木柱，可直接在残损位置进行施工，在最小程度干预的前提下，对残损木柱进行修复。
18.从外形与材料两方面，真正意义上实现修复如初，本加固方法不受现存古建筑木柱各种残损形状的制约，可灵活确定加固件的形状与材料，达到“修旧如旧”的古建筑修复原则。
19.在修复思路上，实现“古法今用”，采用榫卯方式连接残损木柱与加固件，不采用任何其他材料便可达到木柱原有的受力性能，并能满足古建筑在修复过程中与修复后的人文需求。
附图说明
20.图1为本发明提供的一种拼接式免拆修复古建筑木柱方法的安装示意图。
21.图2为图1中残损木柱的主视图。
22.图3为图1中残损木柱的侧视图。
23.图4为图1中残损木柱的正视图。
24.图5为图1中加固件3的侧视图。
25.图6为图1中加固件3的正视图。
26.附图标记：1为木柱；2为燕尾榫凹槽；3为加固件；4为矩形凹槽；5为木挡；6为木柱残损斜面。
具体实施方式
27.下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
28.参考图1至图6，一种拼接式免拆修复古建筑木柱，包括古建筑中原有的柱脚残损木柱1，柱脚由于虫蛀与雨水侵蚀等原因发生残损，残损形状各不相同，本发明以柱脚残损程度自下而上逐渐减弱的类型为例，其他类型的残损例如：柱脚局部方形残损，木柱中部残损等，处理方式与本发明相同。将木柱1柱脚处糟朽木材剔除，保留健康部分，剔除后的柱脚一侧呈半椭圆形斜面6，在残损斜面中间位置沿斜面开凿上下贯通的燕尾榫槽2，加固件3形状为木柱1残缺部分的形状，加固件3与木柱1用燕尾榫上下扣合，木柱1与加固件3连接处的上表面开设矩形凹槽4并用木档5封住，防止上下错动。
29.所述木柱1与加固件3连接处燕尾榫尺寸具体为，榫长取0.25倍柱半径，榫尾里端宽取0.2倍柱半径，榫尾外端与榫长一致，能够提高实用性。
30.所述加固件3的高度与木柱1柱脚的残损高度一致。
31.所述加固件3的径向深度与木柱1柱脚的残损深度一致。
32.所述木挡5的高度取燕尾榫凹槽2顶端至残损斜面顶端的距离，宽度与燕尾榫尾外端宽度一致，深度比木柱1残损深度大10mm。这样木挡能够以最小尺寸完全抵住加固件3的上端，防止上下错动，最小程度干预原有木柱。
33.本发明所述的一种拼接式免拆修复古建筑木柱及其修复施工工艺包括以下步骤：
34.1)将木柱1柱脚处已经糟朽木材剔除，清除残损面异物并打磨平整形成斜面；
35.2)用凿子在残损斜面中间位置开设燕尾榫凹槽2，凹槽沿斜面角度上下贯通，燕尾榫凹槽深度取；
36.3)在残损斜面顶端中线位置，沿残损斜面法线方向开设矩形凹槽4，清理槽内木屑；
37.4)将残损斜面、燕尾榫凹槽2与矩形槽4表面皆用白乳胶均匀涂抹后，将加固件3沿着燕尾榫凹槽2自上而下扣合到木柱1，再将木档5嵌入矩形槽4内封住，用木工夹具夹紧，施加压力，等待8小时以上待白乳胶凝固后，将夹具拆卸。


技术特征：
1.一种拼接式免拆修复古建筑木柱，其特征在于，包括古建筑中原有的柱脚残损木柱(1)，将木柱(1)柱脚处糟朽木材剔除，剔除后的柱脚一侧呈半椭圆形斜面(6)，在残损斜面中间位置沿斜面开凿上下贯通的燕尾榫槽(2)，加固件(3)形状为木柱(1)残缺部分的形状，加固件(3)与木柱(1)用燕尾榫上下扣合，木柱(1)与加固件(3)连接处的上表面开设矩形凹槽(4)并用木档(5)封住。2.根据权利要求1所述的一种拼接式免拆修复古建筑木柱，其特征在于，所述木柱(1)与加固件(3)连接处燕尾榫尺寸具体为，榫长取0.25倍柱半径，榫尾里端宽取0.2倍柱半径，榫尾外端与榫长一致。3.根据权利要求1所述的一种拼接式免拆修复古建筑木柱，其特征在于，所述加固件(3)的高度与木柱(1)柱脚的残损高度一致。4.根据权利要求1所述的一种拼接式免拆修复古建筑木柱，其特征在于，所述加固件(3)的径向深度与木柱(1)柱脚的残损深度一致。5.根据权利要求1所述的一种拼接式免拆修复古建筑木柱，其特征在于，所述木挡(5)的高度取燕尾榫凹槽(2)顶端至残损斜面顶端的距离，宽度与燕尾榫尾外端宽度一致，深度比木柱(1)残损深度大10mm。6.基于权利要求1-5任一项所述的一种拼接式免拆修复古建筑木柱的修复施工工艺，其特征在于，包括以下步骤；1)将木柱(1)柱脚处已经糟朽木材剔除，清除残损面异物并打磨平整形成斜面，斜面的角度依据残损程度而定，斜面底端与残损深度一致，上端的位置与残损高度一致；2)用凿子在残损斜面中间位置开设燕尾榫凹槽(2)，凹槽(2)与加固件(3)上的燕尾榫的尺寸相同，凹槽(2)沿斜面角度上下贯通，将加固件(3)沿着贯通槽自上而下与木柱(1)扣合，形成榫卯结构；3)在残损斜面顶端中线位置，沿残损斜面法线方向开设矩形凹槽(4)，清理槽内木屑；4)将残损斜面、燕尾榫凹槽(2)与矩形槽(4)表面皆用白乳胶均匀涂抹后，将加固件(3)沿着燕尾榫凹槽(2)自上而下扣合到木柱(1)，再将木档(5)嵌入矩形槽(4)内封住，用木工夹具夹紧，施加压力，等待8小时以上待白乳胶凝固后，将夹具拆卸。

技术总结
本发明公开了一种拼接式免拆修复古建筑木柱，包括古建筑中原有的柱脚残损木柱，将木柱柱脚处糟朽木材剔除，剔除后的柱脚一侧呈半椭圆形斜面，在残损斜面中间位置沿斜面开凿上下贯通的燕尾榫槽，加固件形状为木柱残缺部分的形状，加固件与木柱用燕尾榫上下扣合，木柱与加固件连接处的上表面开设矩形凹槽并用木档封住。本发明采取榫卯方式对残损木柱进行修复，不仅顾及到古建筑中蕴含的历史文化信息，能够满足修复过程中与修复后的人文需求，而且避免了残损木柱的拆卸更换，无需大动干戈，施工方法简易高效。工方法简易高效。工方法简易高效。


技术研发人员：谢启芳 张天伟 张保壮 李胜英 张利朋
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/6/1