本發(fā)明涉及維修加固陳舊化構(gòu)造物的施工法，更詳細(xì)地說，用修補(bǔ)(patching)材料充填混凝土柱或鋼筋柱、橋墩、板坯等的陳舊化構(gòu)造物的破損部位而進(jìn)行維修，在構(gòu)造物的外面設(shè)置鐵板等金屬加固箱之后，在構(gòu)造物與金屬加固箱之間充填高強(qiáng)度或低強(qiáng)度砂漿的灌漿來進(jìn)行加固的陳舊構(gòu)造物的維修加固構(gòu)造體及其施工方法。

背景技術(shù)：

一般而言，維修加固陳舊化構(gòu)造物的施工法包括：在構(gòu)造物的外側(cè)進(jìn)行胎模施工并在構(gòu)造物與胎模之間澆注混凝土來養(yǎng)護(hù)后消除胎模的施工法；在構(gòu)造物的外側(cè)進(jìn)行鐵板施工并在構(gòu)造物與鐵板之間澆注混凝土來養(yǎng)護(hù)的施工法；在構(gòu)造物的外側(cè)進(jìn)行環(huán)氧樹脂施工并在其外面粘貼鐵板的施工法等。

所述構(gòu)造物的維修加固施工法中進(jìn)行胎模施工來澆注及養(yǎng)護(hù)混凝土的施工法，進(jìn)行鐵板施工并澆注混凝土來養(yǎng)護(hù)的施工法因混凝土的厚度為左右兩邊至少80㎜以上，會大大增加整體厚度，降低空間利用率。

并且，利用環(huán)氧樹脂將鐵板粘貼到構(gòu)造物的施工法雖然因環(huán)氧樹脂而獲得優(yōu)秀的黏著力，但因混凝土構(gòu)成的構(gòu)造物與鐵板之間的熱膨脹系數(shù)不同，可能會引起接合面部的脫落，用于充填材的環(huán)氧樹脂因酸性材質(zhì)而中性化與混凝土之間的接合面部位，無法實現(xiàn)混凝土構(gòu)造物的持久保存。并且，鋼筋混凝土構(gòu)造物也難以完全防止鋼筋的腐蝕。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(要解決的技術(shù)問題)

本發(fā)明為了解決所述問題而提出，其目的在于提供一種陳舊構(gòu)造物的維修加固構(gòu)造體及其施工方法，即，不使用混凝土作為充填材而使用強(qiáng)度上具有多種特性的砂漿，從而能夠提高空間利用率，能夠完全防止鋼筋的腐蝕，提高支撐力。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種陳舊構(gòu)造物的維修加固構(gòu)造體及其施工方法，即，施工之后，能夠用肉眼確認(rèn)加固構(gòu)造體的內(nèi)部，易于維護(hù)管理。

(解決問題的手段)

用于達(dá)成所述目的的根據(jù)本發(fā)明的陳舊構(gòu)造物的維修加固構(gòu)造體，其特征在于，包括：維修材，由混凝土或砂漿構(gòu)成，充填到構(gòu)造物的破損部位；金屬材質(zhì)的加固箱，以一定距離隔離設(shè)置于所述構(gòu)造物的外側(cè)而圍住構(gòu)造物；灌漿，用于充填到所述構(gòu)造物與加固箱之間。

根據(jù)本發(fā)明的一樣態(tài)，所述加固箱上形成開放的開口部，在所述開口部上安裝透明材質(zhì)的窗口。

并且，根據(jù)本發(fā)明的陳舊構(gòu)造物維修加固構(gòu)造體的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：(a)弄碎構(gòu)造物的破損部位的步驟；(b)向弄碎的構(gòu)造物的破損部位充填由混凝土或砂漿構(gòu)成的維修材來進(jìn)行維修的步驟；(c)在構(gòu)造物的周圍，與構(gòu)造物相互隔離地設(shè)置金屬材質(zhì)加固箱的步驟；及(d)將灌漿澆注到構(gòu)造與加固箱之間來進(jìn)行充填的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的維修加固構(gòu)造體施工方法的一樣態(tài)，所述(d)步驟之前及之后，還包括：在所述加固箱設(shè)置透明材質(zhì)窗口的步驟。

在此，所述設(shè)置窗口的步驟，在執(zhí)行所述(d)步驟之前，包括：向形成于框架中心的貫通孔內(nèi)側(cè)結(jié)合窗口的步驟；在加固箱上形成具有與所述框架的形態(tài)及大小相對應(yīng)的形態(tài)及大小的開口部的步驟；將從所述開口部取下的加固箱的一部分焊接固定到所述開口部的步驟；執(zhí)行所述(d)步驟之后，若完成灌漿的養(yǎng)護(hù)，分離已固定在所述開口部的加固箱的一部分的步驟；及向所述開口部內(nèi)側(cè)插入所述框架與窗口的結(jié)合體來焊接結(jié)合的步驟。

(發(fā)明的效果)

根據(jù)本發(fā)明，其效果在于，因向構(gòu)造物與加固箱之間澆注并充填流動性較高的高強(qiáng)度或低強(qiáng)度砂漿的灌漿，灌漿能夠無一遺漏地充填到構(gòu)造物與加固箱之間，只需確保構(gòu)造物與加固箱的間隔為30㎜以上，能夠最小化因加固結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的整體幅度的增加，有利于設(shè)置在停車場等狹小空間的構(gòu)造物。

并且，以往的向構(gòu)造物的外側(cè)澆注混凝土或涂抹環(huán)氧樹脂的維修加固施工法單純地具有延長構(gòu)造物壽命的效果，但本發(fā)明的維修加固施工法能夠維修加固構(gòu)造物的破損部位而延長壽命的同時，因適用具有80～700㎏/cm²強(qiáng)度的灌漿，能夠進(jìn)行以往維修加固施工法所沒有的剛性設(shè)計或軟性設(shè)計，根據(jù)所需，能夠同時利用剛性設(shè)計與軟性設(shè)計來進(jìn)行施工，具有能夠確保構(gòu)造物安全性的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是適用于鋼筋混凝土柱構(gòu)造物的根據(jù)本發(fā)明一實施例的維修加固構(gòu)造體的立體圖。

圖2是圖1的維修加固構(gòu)造體的要部截面圖。

圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的維修加固構(gòu)造體的施工方法的順序圖。

圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的維修加固構(gòu)造體的要部截面圖。

圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的維修加固構(gòu)造體的要部截面圖。

圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的維修加固構(gòu)造體的要部截面圖。

圖7圖示將本發(fā)明的維修加固構(gòu)造體適用到鋼材柱的維修加固的例子。

圖8圖示將本發(fā)明的維修加固構(gòu)造體適用到橋墩的維修加固的例子。

圖9圖示將本發(fā)明的維修加固構(gòu)造體適用到橋梁板的維修加固的例子。

圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的維修加固構(gòu)造體的立體圖。

圖11a是切割圖示圖10中圖示的維修加固構(gòu)造體的加固箱的橫截面圖。

圖11b是圖示圖11a中圖示的維修加固構(gòu)造體的窗口的一實施例的立體圖。

圖12是依次圖示圖10中圖示的維修加固構(gòu)造體的施工方法的圖。

圖13是圖示根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的維修加固構(gòu)造體的立體圖。

圖14是圖示將圖13的維修加固構(gòu)造體的加固箱通過錨固螺栓固定到構(gòu)造物的狀態(tài)的要部剖面圖。

符號說明

1：構(gòu)造物 10：維修材

20：加固箱 22：黏貼力加固片

30：灌漿 40：外側(cè)加固箱

50：軟性灌漿

具體實施方式

以下，參照附圖而詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的陳舊構(gòu)造物的維修加固構(gòu)造體及其施工方法。

圖1及圖2圖示適用于鋼筋混凝土柱構(gòu)造物的根據(jù)本發(fā)明一實施例的維修加固構(gòu)造體，圖3是依次說明根據(jù)本發(fā)明一實施例的維修加固構(gòu)造體的施工方法的圖，本發(fā)明的維修加固構(gòu)造體包括：維修材10，由混凝土或砂漿構(gòu)成，充填到柱構(gòu)造物1的破損部位；金屬材質(zhì)的加固箱20，以一定距離隔離設(shè)置于所述構(gòu)造物1的外側(cè)而圍住構(gòu)造物；灌漿(grout)30，用于充填所述構(gòu)造物1與加固箱20之間的空間。

這種對維修加固構(gòu)造體進(jìn)行施工的本發(fā)明的施工方法，包括：弄碎構(gòu)造物的破損部位的步驟(S1)；向弄碎的構(gòu)造物的破損部位充填強(qiáng)度高于構(gòu)造物強(qiáng)度的由混凝土或砂漿構(gòu)成的維修材來進(jìn)行維修的步驟(S2)；在構(gòu)造物的周圍，與構(gòu)造物相互隔離地設(shè)置金屬材質(zhì)加固箱的步驟(S3)；及，將由高強(qiáng)度砂漿或低強(qiáng)度砂漿構(gòu)成的灌漿澆注到構(gòu)造與加固箱之間來進(jìn)行充填的步驟(S4)。

所述步驟S1中，完全弄碎柱構(gòu)造物1的破損部位，若構(gòu)造物1的鋼筋已暴露，則在鋼筋除銹作業(yè)后涂抹防銹劑并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。然后，利用壓縮空氣，完全去除破損部位的異物。

如所述，完全弄碎構(gòu)造物1的破損部位并完成異物消除作業(yè)之后，執(zhí)行向破損部位充填由混凝土或砂漿構(gòu)成的維修材10的修補(bǔ)(patching)步驟(步驟S2)。在此，充填到所述構(gòu)造物1的破損部位的維修材10的強(qiáng)度大于構(gòu)造物1的混凝土強(qiáng)度。為此，在執(zhí)行所述修補(bǔ)步驟(S2)之前，要測量構(gòu)造物的強(qiáng)度，構(gòu)造物1的混凝土強(qiáng)度的測量通過公知的核心或混凝土測試槍(Schumit Hammer)等方法執(zhí)行。

如前述，通過對破損部位的修補(bǔ)作業(yè)對維修材10進(jìn)行施工之后，在構(gòu)造物1的外側(cè)周邊，以與構(gòu)造物1的面一定距離隔離地設(shè)置加固箱20(步驟S3)。所述加固箱20由金屬材質(zhì)形成，其熱膨脹系數(shù)類似于之后澆注的充填材即灌漿30的熱膨脹系數(shù)，可由鋼鐵或鋁、不銹鋼、合金等金屬制成。

所述加固箱20設(shè)置于構(gòu)造物1的外側(cè)而起到用于施工所述灌漿30的胎模的功能，同時，在灌漿30的養(yǎng)護(hù)之后不被拆除而作為保護(hù)灌漿30及構(gòu)造物1的加固材。

若所述加固箱20使用鋼鐵材質(zhì)的情況下，在澆注灌漿30之后，最好在加固箱20的外面涂抹防銹劑。

所述加固箱20可通過焊接而相互接合，可通過錨固螺栓等結(jié)合工具而結(jié)合到構(gòu)造物1，也可被另外的支撐構(gòu)造物而穩(wěn)定地支撐于構(gòu)造物1外側(cè)。所述加固箱20的厚度大約為5㎜，因以往的向鐵板內(nèi)側(cè)澆注混凝土的施工法所適用的鐵板的厚度為10㎜左右，具有將厚度減少到大約1/2的優(yōu)點。

并且所述構(gòu)造物1與加固箱20的間隔大約為30～50㎜。以往的向構(gòu)造物與鐵板之間澆注混凝土的施工法中，因混凝土內(nèi)的骨材，構(gòu)造物與鐵板間的間隔至少要達(dá)到80㎜以上，但本發(fā)明中，因向構(gòu)造物1與加固箱20之間澆注由高強(qiáng)度砂漿或低強(qiáng)度砂漿構(gòu)成的灌漿30來作為充填材，構(gòu)造物1與加固箱20的間隔只需確保30㎜以上，因此，能夠最小化因加固結(jié)構(gòu)導(dǎo)致到整體幅度的增加，能夠有利地適用于設(shè)置在停車場等狹小空間的構(gòu)造物。

如所述，完成沿著構(gòu)造物1的周圍設(shè)置加固箱20的作業(yè)之后，作為充填材，向構(gòu)造物1與加固箱20之間澆注灌漿30來進(jìn)行充填并養(yǎng)護(hù)。所述灌漿30與混凝土不同，無骨材，使用了混合水泥、水、添加劑的砂漿等，因此流動性非常大，會無一遺漏地充填到構(gòu)造物1與加固箱20之間的空間。所述灌漿30起到加固構(gòu)造物1的強(qiáng)度的作用，同時起到將金屬加固箱20接合到構(gòu)造物1外面的接合作用，這時，加固箱20因通過焊接與多個金屬板材連接，能夠抵抗灌漿30的壓力及流出，還能抵抗灌漿30產(chǎn)生的溫度應(yīng)力。

在此，所述灌漿30具有80～700㎏/cm²的強(qiáng)度。以往的混凝土大致具有180～350㎏/cm²的強(qiáng)度，但適用于本發(fā)明的灌漿30具有最低80㎏/cm²到最高700㎏/cm²的強(qiáng)度，具有有利于剛性設(shè)計及軟性設(shè)計的優(yōu)點。

例如，由混凝土構(gòu)成的構(gòu)造物1的初始強(qiáng)度為210㎏/cm²時，隨著時間流逝，強(qiáng)度會降低且可能會產(chǎn)生裂痕，這時，若向構(gòu)造物1與金屬材質(zhì)的加固箱20之間充填700㎏/cm²的高強(qiáng)度灌漿30，則能夠大幅加強(qiáng)構(gòu)造物1的強(qiáng)度而實現(xiàn)加固效果。

并且，向構(gòu)造物1與金屬材質(zhì)的加固箱20之間充填80㎏/cm²的低強(qiáng)度灌漿30時，構(gòu)造物1的外側(cè)的灌漿30層的強(qiáng)度會弱于構(gòu)造物1的強(qiáng)度。因此，即使構(gòu)造物1受到外部沖擊，弱的部分從灌漿30層發(fā)生破損而具有保護(hù)構(gòu)造物1的復(fù)合裝甲(Composite Armour)效果。這種軟性設(shè)計能夠有利地適用于橋墩或停車場柱等構(gòu)造物1維持一定程度的形狀但比較破舊，可能會遭受沖擊的地方。

若預(yù)想到強(qiáng)度顯著變?nèi)醯闹蛟O(shè)施等的構(gòu)造物1會遭受沖擊，則如圖4所圖示，向構(gòu)造物1與加固箱20之間充填高強(qiáng)度的灌漿30而增大強(qiáng)度之后，向所述加固箱20的外側(cè)追加設(shè)置外側(cè)加固箱40，通過向內(nèi)側(cè)的加固箱20與外側(cè)加固箱40之間澆注低強(qiáng)度的軟性灌漿50的方式，復(fù)合執(zhí)行剛性設(shè)計與軟性設(shè)計。這種情況下，可具有依次層疊構(gòu)造物-高強(qiáng)度砂漿-金屬加固箱-低強(qiáng)度砂漿-金屬加固箱的結(jié)構(gòu)。

再參考圖2，養(yǎng)護(hù)所述灌漿30之后，不撤除加固箱20而維持原狀，從而形成加固構(gòu)造物。

因此，實施本發(fā)明的加固施工法之后，可在剩下的加固箱20的外面畫上圖畫、文字、地區(qū)象征物等，或粘貼貼膜等而創(chuàng)造出美麗的景觀。

圖5圖示根據(jù)本發(fā)明的維修加固構(gòu)造體的又一實施例，該實施例中，為了增大加固箱20與灌漿30之間的附著力，被打入加固箱20的內(nèi)側(cè)面灌漿30而固定的多個黏貼力加固片22具有像內(nèi)側(cè)突出的結(jié)構(gòu)。

另外，如圖6所圖示，若要將本發(fā)明的維修加固構(gòu)造體向上下方向設(shè)置到構(gòu)造物時，經(jīng)修補(bǔ)作業(yè)后，利用具有一定高度的金屬材質(zhì)的加固箱20，從構(gòu)造物1的下部開始依次累積維修加固構(gòu)造體地進(jìn)行施工，焊接結(jié)合下部的加固箱20與上部的加固箱20。

這時，優(yōu)選地，在最上部的維修加固構(gòu)造體的加固箱20的上端要遠(yuǎn)離屋頂板坯既定距離，向最上端加固箱20內(nèi)注入灌漿30之后，傾斜地收尾而防止雨水滲透。

如所述，向上下層疊及焊接加固箱20，對維修加固構(gòu)造體進(jìn)行施工后，研磨焊接部位而使得表面變得干凈，優(yōu)選地，在加固箱20的外面涂抹防銹劑來防止生銹。

如上述，根據(jù)本發(fā)明，因向構(gòu)造物1與金屬材質(zhì)的加固箱20之間澆注充填灌漿30，而不是混凝土，因此能夠根據(jù)灌漿30的強(qiáng)度適當(dāng)?shù)卣{(diào)整加固箱20的厚度，尤其，相比以往，能夠大幅減少構(gòu)造物1與加固箱20之間的間隔。因此，能夠縮小構(gòu)造物1外側(cè)的加固構(gòu)造物的大小(幅度)，從而提高空間利用率。

前述的實施例中，雖然例示了維修加固鋼筋混凝土柱構(gòu)造物的施工法，但本發(fā)明的維修加固構(gòu)造體可適用于圖7所圖示的鋼材柱的維修加固，圖8所圖示的橋墩的維修加固，圖9所圖示的橋梁板的維修加固等多種構(gòu)造物的維修加固。

根據(jù)本發(fā)明，因向構(gòu)造物1與加固箱20之間澆注充填流動性高的高強(qiáng)度或低強(qiáng)度砂漿的灌漿30，灌漿30能夠無一遺漏地充填到構(gòu)造物1與加固箱20之間，構(gòu)造物1與加固箱20的間隔只需確保30㎜以上，因此能夠最小化因加固結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的整體幅度的增加，能夠有利地適用于停車場等狹小的空間。

并且，以往的向構(gòu)造物的外側(cè)澆注混凝土或涂抹環(huán)氧樹脂的維修加固施工法單純地具有延長構(gòu)造物壽命的效果，但本發(fā)明的維修加固施工法能夠維修加固構(gòu)造物的破損部位而延長壽命的同時，因適用具有80～700㎏/cm²強(qiáng)度的灌漿，能夠進(jìn)行以往維修加固施工法所沒有的剛性設(shè)計或軟性設(shè)計，根據(jù)所需，能夠同時利用剛性設(shè)計與軟性設(shè)計來進(jìn)行施工，具有能夠確保構(gòu)造物安全性的優(yōu)點。

圖10至圖11圖示根據(jù)本發(fā)明的維修加固構(gòu)造體的又一實施例，該實施例的維修加固構(gòu)造體在加固箱20上形成開放的開口部24，所述開口部24上能夠安裝透明材質(zhì)的窗口60，從而能夠用肉眼觀察加固箱20內(nèi)部的灌漿30的狀態(tài)。所述窗口60可通過螺絲等結(jié)合工具直接結(jié)合到所述加固箱20，也可首先通過螺絲等結(jié)合工具，結(jié)合到形態(tài)及大小對應(yīng)加固箱20的開口部24的金屬材質(zhì)框架70的中心的貫通孔71之后，所述框架70的邊緣焊接結(jié)合到加固箱20的開口部24的邊緣，從而能夠設(shè)置到加固箱20。

該實施例中，所述窗口60大致具有矩形砌塊形態(tài)，兩側(cè)部上形成通過螺絲等結(jié)合到所述框架70的貫通孔71外側(cè)部的翼部61，在所述翼部61的中心，嵌入所述框架70的貫通孔71內(nèi)的觀察部62相對應(yīng)翼部61而向一側(cè)突出。所述窗口60可由玻璃或透明丙烯酸等透明合成樹脂制成。

對如所述構(gòu)成的維修加固構(gòu)造體的施工方法，參考圖12進(jìn)行如下說明。

首先，通過結(jié)合工具等來將窗口60結(jié)合到形成于框架70中心的貫通孔71內(nèi)側(cè)。將所述窗口60結(jié)合到框架70之后，最好去除將螺絲65的頭部。

并且，在加固箱20上形成形態(tài)及大小與所述框架70的形態(tài)及大小相對應(yīng)的開口部24。然后，從所述開口部24去除的加固箱20的一部分重新焊接固定到開口部24。這時，焊接到所述開口部24的加固箱20的一部分只需具有一定的固定力，向構(gòu)造物1與加固箱20之間澆注灌漿30時能夠承受灌漿30的壓力即可。

然后，將所述加固箱20以一定距離隔離地設(shè)置于構(gòu)造物1的外側(cè)，向構(gòu)造物1與加固箱20之間澆注灌漿30后養(yǎng)護(hù)一定時間。

完成灌漿30的養(yǎng)護(hù)之后，利用工具拆除粘貼在所述開口部24的加固箱20的一部分，向開口部24內(nèi)側(cè)插入所述框架70與窗口60的結(jié)合體并通過焊接而使其堅固結(jié)合。據(jù)此，窗口60能夠固定結(jié)合到加固箱20。

如所述，首先若不采用將窗口60設(shè)置到加固箱20的狀態(tài)下，將加固箱20設(shè)置到構(gòu)造物1，而是將加固箱20設(shè)置到構(gòu)造物1后充填灌漿30并養(yǎng)護(hù)后再設(shè)置窗口60，能夠通過灌漿30而防止窗口60受到污染變渾濁的現(xiàn)象。若將窗口60設(shè)置到加固箱20的狀態(tài)下，將加固箱20設(shè)置到構(gòu)造物1并澆注灌漿30，則因窗口60因澆注的灌漿30而受到污染，完成維修加固構(gòu)造體之后，難以通過窗口60觀察灌漿30內(nèi)部狀態(tài)。

如該實施例，若向加固箱20安裝透明材質(zhì)的窗口60，可通過窗口60用肉眼觀察加固箱20內(nèi)部的灌漿30是否發(fā)生刮痕或破損等，因此，有利于維護(hù)管理。

另外，如前述，加固箱20圍住構(gòu)造物1的整個周圍的封閉結(jié)構(gòu)中，無需將加固箱20固定到構(gòu)造物1。但是，如圖13及圖14所圖示，若要將加固箱20以開放的結(jié)構(gòu)設(shè)置到護(hù)墻等構(gòu)造物1的一面或多面，為了在澆注灌漿30之前固定對應(yīng)于構(gòu)造物1的加固箱20的位置，可利用錨固螺栓80將加固箱20固定到構(gòu)造物1。

這時，優(yōu)選地，軟性設(shè)計的情況為，使得釘入構(gòu)造物1的錨固螺栓80的深度變淺，使得錨固螺栓80在受到?jīng)_擊時，能夠易于與構(gòu)造物1分離，剛性設(shè)計的情況為，使得釘入構(gòu)造物1的錨固螺栓80的深度變深，使得錨固螺栓80不易與構(gòu)造物1分離而堅固地固定。