一种既有建筑的装配式抗震加固改造结构及施工方法

摘要

本发明公开了一种既有建筑的装配式抗震加固改造结构及施工方法，涉及既有建筑的抗震加固技术领域。本发明包括外墙板及对齐设置在外墙板一侧的加强框，还包括可拆卸设置在加强框内部远离外墙板一侧的安装板，插套外侧的加强框侧面上一体成型设置有抗风框，抗风框的四个侧板上都均布设置有通风孔；安装板远离外墙板的一侧阵列设置有导风机构，导风机构包括从靠近安装板一侧向另一侧依次同轴设置的第一转动套、第二转动套和限位盖。本发明可以有效的降低横向风带来的剪切力，提高结构使用的稳定性，本装置安装方便，且牢固性强，避免使用时的坠落，同时可以根据需要来添加内部功能层板，适应性高。

说明书

技术领域

本发明属于既有建筑的抗震加固技术领域，特别是涉及一种既有建筑的装配式抗震加固改造结构及施工方法。

背景技术

随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，目前我国既有建筑面积已超过600亿平方米，其中很多建筑由于建筑使用功能改变、设计施工不当、接近设计使用年限等原因，存在结构承载能力、结构强度及刚度不能达到现行规范标准要求的问题，需要进行既有建筑抗震加固改造，以提升建筑安全性和可靠性；

如现有公开文献CN111550077A-一种既有建筑的装配式抗震加固改造结构及改造施工方法，公开了包括分布在既有建筑中混凝土柱和楼板上的断桥植筋组、在既有建筑的混凝土柱和楼板外侧与断桥植筋绑扎构成外附筋网的加固受力钢筋及在外附筋网处灌注成型的外附立柱和外附楼板，所述装配式抗震加固改造结构还包括在既有建筑的墙体外表面由内向外依次定位的内置保温板和自承重轻骨料混凝土保温板以及在外附立柱和外附楼板外表面附着的高效保温板。通过对抗震加固结构和施工方法的改进，解决既有建筑抗震设防标准低、供暖制冷能耗高等问题，也解决建筑外保温与建筑同寿命、阻断建筑热桥等问题。

现有公开文献中的装配式抗震加固改造结构虽然可以提高建筑整体的抗震能力，但现有的装配式抗震加固改造结构在实际的使用中依然存在以下的不足：

1.现有的建筑大多为高层建筑，在使用时，遭受的横向风剪切力较大，但现有的装配式抗震加固改造结构在实际的使用中很难解决横向风带来的问题，结构整体在使用时稳定性较差；

2.现有的装配式抗震加固改造结构在安装时，在与既有建筑之间的连接，主要是钻孔并配合断桥植筋来实现安装，但这样的安装方式牢固性较差，易出现高空坠落的问题；

3.因为地理位置的不同，不同的既有建筑所遭遇的环境并不相同(如温度、湿度等)，而现有的装配式抗震加固改造结构在使用时，很难根据需要来进行相应的调整，实用性低；

因此，有必要对现有技术进行改进，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既有建筑的装配式抗震加固改造结构及施工方法，通过该施工方法来进行结构的施工，可以有效的解决横向风对结构带来的剪切力、与既有建筑之间安装的牢固性好且改造结构的性能可以根据环境需要来进行调整，解决了现有的装配式抗震加固改造结构在实际的使用中存在消除横向风剪切力的效果差、安装的牢固性差和无法根据环境对改造机构的性能进行调整的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种既有建筑的装配式抗震加固改造结构，包括外墙板及对齐设置在外墙板一侧的加强框，所述加强框远离外墙板的一侧面四个拐角位置均设置有插套，还包括可拆卸设置在加强框内部远离外墙板一侧的安装板，所述插套外侧的加强框侧面上一体成型设置有抗风框，所述抗风框的四个侧板上都均布设置有通风孔；

所述安装板远离外墙板的一侧阵列设置有导风机构，所述导风机构包括从靠近安装板一侧向另一侧依次同轴设置的第一转动套、第二转动套和限位盖，所述第一转动套和第二转动套均滑动套接在定位柱上，且定位柱固设在安装板的一侧面上，所述限位盖滑动套接在定位柱的自由端上，所述限位盖的封闭端中部滑动套接有锁紧螺栓，且锁紧螺栓的一端螺旋配合在定位柱自由端上的螺纹盲孔中；

所述第二转动套的两侧呈对称设置有复位弹簧，所述复位弹簧的一端挂合在第一转动套端面上的第一固定环中，同时复位弹簧的另一端挂合在第二转动套侧面上的第二固定环中；

所述第二转动套靠近限位盖的一端面上设置有档杆，同时限位盖的侧面上沿周向至少设置有一个凸块；

所述第一转动套的侧面上对称设置有导风板，且导风板的两侧面上均设置有多个消音条。

进一步地，所述加强框的内壁四个拐角位置处均设置有弧形限位板，所述弧形限位板靠近外墙板的一侧面上固设有螺栓杆，且螺栓杆上螺旋配合有螺母；

所述安装板的一侧面四个拐角位置均设置有与弧形限位板间隙配合有弧形限位槽，同时弧形限位槽位置的安装板上设置有用于螺栓杆滑动穿过的第一通孔。

进一步地，所述第二转动套靠近第一转动套的一端面上沿周向设置有截面呈T形的定位环，同时第一转动套的内壁上设置有与定位环间隙配合的定位槽；

所述第二转动套的内壁上沿周向设置有导向槽，同时定位柱的侧壁上沿周向设置有用于导向槽间隙配合的导向环。

进一步地，所述消音条由沿导风板长侧边方向设置的矩形条及一体成型设置在矩形条一端的弧形条组成，且弧形条设置在距离第一转动套较远一侧。

进一步地，所述加强框的内侧还设置有分隔板，所述分隔板的四个拐角位置均设置有用于螺栓杆滑动穿过的第二通孔；

所述分隔板与安装板组成加强框内部的填充腔。

进一步地，所述分隔板的一侧面中部位置固设有螺栓柱，所述螺栓柱的自由端上螺旋配合有限位盘，所述限位盘的外侧面上设置有操作孔；

所述外墙板的中部设置有用于螺栓柱滑动穿过并对限位盘进行收纳的凸形槽。

进一步地，所述外墙板的四个拐角位置均设置有用于对螺母进行收纳的圆形凹槽，同时外墙板的四个拐角位置还均设置有插柱，插套位置的加强框上还连通设置有用于对插柱进行收纳的通槽。

进一步地，所述插套中滑动套合有尖头插杆，且尖头插杆远离尖头部的另一端设置有六角块，且靠近六角块一侧的尖头插杆外壁上设置有外螺纹；

所述通槽的内部固设有安装套，且安装套的内壁上设置有与外螺纹螺旋配合的内螺纹；

所述插套的自由端侧壁上呈对称滑动套接有两个尖头固定销，且尖头固定销抵合在尖头插杆外壁上的一端设置呈圆头部。

进一步地，所述尖头插杆靠近尖头部的一端侧壁上沿周向设置有用于对圆头部进行限位的弧形凹槽。

本发明还提供了一种既有建筑的装配式抗震加固改造结构的施工方法，施工方法具体包括以下步骤；

S1：清除既有建筑外表面的饰面层、抹灰层，用填充材料修补外表面出现的空鼓、凹坑，并对墙体及混凝土构件上的裂缝进行补强处理，满足既有建筑外表面的平整度、垂直度要求；

S2：明确孔洞位置、成孔直径及深度，并在既有建筑的混凝土柱和楼板相应位置钻孔，待清孔完成之后，将插套插入钻孔中；

S3：将尖头插杆插入插套中，并通过工具与六角块配合来实现尖头插杆的转动，实现外螺纹与内螺纹的螺旋配合给进；

S4：随着尖头插杆的不断给进，尖头固定销插入混凝土柱和楼板中，并实现弧形凹槽对圆头部限位即可；

S5：根据需要将预制的功能层板逐一叠合放置在填充腔中，并与螺栓杆实现初步限位配合；

S6：功能层板填充完成之后，放入分隔板，并通过螺母与螺栓杆的配合来实现分隔板的限位；

S7：在分隔板的外侧均匀涂抹一层粘合水泥，然后将外墙板配合粘合在粘合水泥的另一侧，通过限位盘与螺栓柱的配合来实现外墙板的最终固定。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明在使用时，通过导风机构的设置，当横向风从一侧进入通风孔中，进入的横向风会对导风板提供一个挤压力，因为第一转动套和第二转动套均以定位柱进行活动配合，导风板会以定位柱为轴进行相应的角度转动，在第二转动套转动的过程中，通过凸块对档杆的限位，可以实现对第二转动套转动到一定角度的限位，因为限位盖上的凸块数量及位置的不同，导风板转动的角度各不相同，从而在整个加强框的内部对风流进行分流，避免风力过于集中，对装置的剪切力过大，同时复位弹簧的设置可以在第二转动套被限位之后，第一转动套依然可以进行小角度的转动，复位弹簧可以用于降低风力的作用，该设置通过降低风力和改变风流方向能有效的降低横向风对装置整体的影响。

2、本发明在使用时，通过尖头插杆的不断螺旋给进，尖头插杆的尖头部逐渐对圆头部进行挤压，在挤压的过程中，尖头固定销插合在混凝土柱和楼板中，实现进一步的限位固定，提高装置整体安装的稳定性。

3、本发明在使用时，分隔板和安装板之间位置形成的填充腔，工作人员可以根据当地的环境进行相应的功能层板填充，从而在降低生产成本的前提下，实现需要的性能，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明图1结构的后视图；

图3为本发明图1结构的竖直剖视图；

图4为本发明图1结构在插套位置的竖直剖视图；

图5为本发明中加强框的整体结构示意图；

图6为本发明中导风机构的整体结构示意图；

图7为本发明中导风机构的爆炸图；

图8为本发明中安装板的整体结构示意图；

图9为本发明中尖头插杆的整体结构示意图；

图10为本发明中分隔板的整体结构示意图；

图11为本发明中外墙板的整体结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、外墙板；2、加强框；3、分隔板；4、安装板；5、导风机构；6、尖头插杆；101、插柱；102、圆形凹槽；103、凸形槽；201、插套；202、尖头固定销；203、抗风框；204、填充腔；205、弧形限位板；206、通槽；301、限位盘；302、第二通孔；303、螺栓柱；401、弧形限位槽；402、定位柱；403、第一通孔；501、第一转动套；502、导风板；503、第二转动套；504、限位盖；505、复位弹簧；601、弧形凹槽；602、外螺纹；603、六角块；2021、圆头部；2031、通风孔；2051、螺栓杆；2052、螺母；2061、安装套；3011、操作孔；4021、螺纹盲孔；4022、导向环；5011、第一固定环；5012、定位槽；5021、矩形条；5022、弧形条；5031、第二固定环；5032、档杆；5033、定位环；5034、导向槽；5041、凸块；5042、锁紧螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1、2、5和8所示，本发明为一种既有建筑的装配式抗震加固改造结构，包括外墙板1及对齐设置在外墙板1一侧的加强框2，加强框2远离外墙板1的一侧面四个拐角位置均设置有插套201，插套201与混凝土柱和楼板上的钻孔配合，来实现装置的初步固定；

还包括可拆卸设置在加强框2内部远离外墙板1一侧的安装板4，具体的，加强框2的内壁四个拐角位置处均设置有弧形限位板205，弧形限位板205靠近外墙板1的一侧面上固设有螺栓杆2051，且螺栓杆2051上螺旋配合有螺母2052；

安装板4的一侧面四个拐角位置均设置有与弧形限位板205间隙配合有弧形限位槽401，该设置可以对安装板4起到初步的限位，同时弧形限位槽401位置的安装板4上设置有用于螺栓杆2051滑动穿过的第一通孔403，该设置可以实现安装板4的初步限位，从附图可以看出，上述构件组成了本装置的基本构成，其中外墙板1为外侧装饰板。

请参阅图2-3和5-8所示，插套201外侧的加强框2侧面上一体成型设置有抗风框203，抗风框203的四个侧板上都均布设置有通风孔2031，通风孔2031的设置可以实现风流进出加强框2；

安装板4远离外墙板1的一侧阵列设置有导风机构5，导风机构5包括从靠近安装板4一侧向另一侧依次同轴设置的第一转动套501、第二转动套503和限位盖504，第一转动套501和第二转动套503均滑动套接在定位柱402上，且定位柱402固设在安装板4的一侧面上，限位盖504滑动套接在定位柱402的自由端上，限位盖504的封闭端中部滑动套接有锁紧螺栓5042，且锁紧螺栓5042的一端螺旋配合在定位柱402自由端上的螺纹盲孔4021中，该设置可以实现限位盖504与定位柱402之间的安装，实现限位盖504的限位固定；

第二转动套503的两侧呈对称设置有复位弹簧505，复位弹簧505的一端挂合在第一转动套501端面上的第一固定环5011中，同时复位弹簧505的另一端挂合在第二转动套503侧面上的第二固定环5031中，复位弹簧505的设置可以在第一转动套501相对于第二转动套503进行相对转动时，起到复位的作用；

第二转动套503靠近限位盖504的一端面上设置有档杆5032，同时限位盖504的侧面上沿周向至少设置有一个凸块5041，凸块5041可以对档杆5032进行限位，每个限位盖504上不同凸块5041的数量设置，及通过限位盖504的转动来实现凸块5041的位置不同，可以实现第二转动套503相对转动角度的不同；

第二转动套503靠近第一转动套501的一端面上沿周向设置有截面呈T形的定位环5033，同时第一转动套501的内壁上设置有与定位环5033间隙配合的定位槽5012，该设置可以实现第一转动套501和第二转动套503之间的限位转动；

第二转动套503的内壁上沿周向设置有导向槽5034，同时定位柱402的侧壁上沿周向设置有用于导向槽5034间隙配合的导向环4022，该设置可以对第一转动套501的转动起到限位导向的作用；

上述设置在使用时，当横向风通过通风孔2031进入加强框2中之后，会给导风板502一个挤压力，导风板502在收到挤压力的作用下，带动第一转动套501和第二转动套503的连接体在定位柱402上进行转动，当转动到一定角度之后，凸块5041对档杆5032的限位，可以对第二转动套503进行限位，实现多个导风板502呈现不同的角度，从而对风进行分流。

请参阅图6所示，第一转动套501的侧面上对称设置有导风板502，且导风板502的两侧面上均设置有多个消音条，消音条用于对风噪进行降低，因降噪材质为现有技术，故在此不作过多赘述，可以参考专利号CN203132093U；

消音条由沿导风板502长侧边方向设置的矩形条5021及一体成型设置在矩形条5021一端的弧形条5022组成，且弧形条5022设置在距离第一转动套501较远一侧，该设置可以提高风与消音条之间的接触面积。

请参阅图3、5、10和11所示，加强框2的内侧还设置有分隔板3，分隔板3的四个拐角位置均设置有用于螺栓杆2051滑动穿过的第二通孔302；

分隔板3与安装板4组成加强框2内部的填充腔204，填充腔204中填充预制的功能层板，从而实现装置在使用时需要的性能，功能层板包括防火层、隔热层、防水层、防氧化层、减震层、防静电层和防辐射层等；

分隔板3的一侧面中部位置固设有螺栓柱303，螺栓柱303的自由端上螺旋配合有限位盘301，限位盘301的外侧面上设置有操作孔3011，操作孔3011的设置可以在配合以工具的情况下，实现限位盘301的转动，从而实现限位盘301在螺栓柱303上的螺旋给进，实现外墙板1和分隔板3之间的配合固定；

外墙板1的中部设置有用于螺栓柱303滑动穿过并对限位盘301进行收纳的凸形槽103；

外墙板1的四个拐角位置均设置有用于对螺母2052进行收纳的圆形凹槽102，同时外墙板1的四个拐角位置还均设置有插柱101，插套201位置的加强框2上还连通设置有用于对插柱101进行收纳的通槽206。

请参阅图4、5和9所示，插套201中滑动套合有尖头插杆6，且尖头插杆6远离尖头部的另一端设置有六角块603，且靠近六角块603一侧的尖头插杆6外壁上设置有外螺纹602；

通槽206的内部固设有安装套2061，且安装套2061的内壁上设置有与外螺纹602螺旋配合的内螺纹；

插套201的自由端侧壁上呈对称滑动套接有两个尖头固定销202，且尖头固定销202抵合在尖头插杆6外壁上的一端设置呈圆头部2021；

尖头插杆6靠近尖头部的一端侧壁上沿周向设置有用于对圆头部2021进行限位的弧形凹槽601，弧形凹槽601的设置可以对圆头部2021进行限位，避免尖头固定销202的脱离；

上述设置在使用时，工作人员通过工具与六角块603进行配合，在工具带动六角块603转动时，可以实现外螺纹602与内螺纹的螺旋配合，以实现尖头插杆6的给进，在给进的过程中，可以将尖头固定销202向插套201的外侧挤压，使尖头固定销202插合在混凝土柱和楼板中，实现进一步的固定。

本发明还提供了一种既有建筑的装配式抗震加固改造结构的施工方法，施工方法具体包括以下步骤；

S1：清除既有建筑外表面的饰面层、抹灰层，用填充材料修补外表面出现的空鼓、凹坑，并对墙体及混凝土构件上的裂缝进行补强处理，满足既有建筑外表面的平整度、垂直度要求；

S2：明确孔洞位置、成孔直径及深度，并在既有建筑的混凝土柱和楼板相应位置钻孔，待清孔完成之后，将插套201插入钻孔中；

S3：将尖头插杆6插入插套201中，并通过工具与六角块603配合来实现尖头插杆6的转动，实现外螺纹602与内螺纹的螺旋配合给进；

S4：随着尖头插杆6的不断给进，尖头固定销202插入混凝土柱和楼板中，并实现弧形凹槽601对圆头部2021限位即可；

S5：根据需要将预制的功能层板逐一叠合放置在填充腔204中，并与螺栓杆2051实现初步限位配合；

S6：功能层板填充完成之后，放入分隔板3，并通过螺母2052与螺栓杆2051的配合来实现分隔板3的限位；

S7：在分隔板3的外侧均匀涂抹一层粘合水泥，然后将外墙板1配合粘合在粘合水泥的另一侧，通过限位盘301与螺栓柱303的配合来实现外墙板1的最终固定。

以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。