一種用於減緩爆破振動的文物保護裝置的製作方法

2023-12-12 17:18:17

本發明屬於文物保護領域，具體涉及一種用於減緩爆破振動的文物保護裝置。

背景技術：

古建築物是重要的文物古蹟，特別是古塔類建築物，由於它們的建築年代久遠，有的數百年，有的上千年，甚至更長，它們經歷了無數自然災害的襲擊或人為的傷害，或多或少都存在著這樣那樣不同程度的損害和破壞。它們的現狀難以用現代力學給予準確的描述和評價，一方面我們從古代建築看到了祖先的睿智、高超的建築藝術和施工質量，同時又不得不承認當時認知的局限性、有限的生產能力和材料品種，或是結構設計不合理，使得有的建築物基礎承載能力不夠，不少建築難以保存到現在。由於累積的傷害，嚴重降低了它們抵抗自然災害和現代社會活動帶來的幹擾的能力。因此，保護它們在施工過程中免受損害是十分必要的。

技術實現要素：

本發明的針對現有技術中的不足，提供一種用於減緩爆破振動的文物保護裝置。

為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：

一種用於減緩爆破振動的文物保護裝置，其特徵在於，包括：第一箱型柱、高阻尼塊、環氧塗層鋼絞線和錨具；所述第一箱型柱數量為四個，分別設置在文物的四個角點，第一箱型柱包括錨固轉向架和支撐錨固轉向架的鋼構件，所述錨固轉向架與文物之間設置有高阻尼塊，錨固轉向架上還布置有環氧塗層鋼絞線，所述環氧塗層鋼絞線通過錨具固定。

為優化上述技術方案，採取的具體措施還包括：

每個錨固轉向架與文物之間並排設置有兩個高阻尼塊。

每個鋼構件支撐三個錨固轉向架，每個錨固轉向架上均勻布置有三排環氧塗層鋼絞線，所述錨固轉向架沿文物高度方向均勻布置。

還包括第二箱型柱，所述第二箱型柱數量為四個，兩兩設置在文物的前後面，第二箱型柱與文物之間並排設置有兩個高阻尼塊。

所述錨固轉向架為鋼結構，錨固轉向架與鋼構件一體化形成。

所述高阻尼塊為減震橡膠塊，厚度為6cm。

所述鋼構件底部通過螺栓固定。

所述第一箱型柱和第二箱型柱通過環氧塗層鋼絞線連接在一起，錨固轉向架、高阻尼塊、環氧塗層鋼絞線和錨具組成體外預應力體系。

本發明的有益效果是：結構科學合理，可靠性高，有效保證文物在隧道施工過程中不產生損傷。

附圖說明

圖1是本發明的俯視圖。

圖2是本發明第一箱型柱的結構示意圖。

圖3是本發明第一箱型柱的局部示意圖。

圖4是本發明第一箱型柱的俯視圖和仰視圖。

圖5是本發明的正視圖。

附圖標記如下：第一箱型柱1、錨固轉向架1-1、鋼構件1-2、高阻尼塊2、環氧塗層鋼絞線3、錨具4、第二箱型柱5、螺栓6。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1-5所示的用於減緩爆破振動的文物保護裝置，文物優選為城闕，包括第一箱型柱1、高阻尼塊2、環氧塗層鋼絞線3、錨具4和第二箱型柱5。第一箱型柱1數量為四個，分別設置在城闕的四個角點。第一箱型柱1包括錨固轉向架1-1和支撐錨固轉向架1-1的鋼構件1-2，每個鋼構件1-2支撐三個錨固轉向架1-1，錨固轉向架1-1沿城闕高度方向均勻布置，每個錨固轉向架1-1上均勻布置有三排環氧塗層鋼絞線3，即總共有三排三束鋼絞線，環氧塗層鋼絞線3通過錨具4固定。環氧塗層鋼絞線3是新型高性能的抗腐蝕預應力材料，應採用符合美國ASTMA416-92標準生產的低鬆弛鋼絞線。

進一步參照圖2，每個錨固轉向架1-1與城闕之間並排設置有兩個高阻尼塊2，用以避免直接接觸城闕損壞城磚。考慮到施工的便利，錨固轉向架1-1為鋼結構，錨固轉向架1-1與鋼構件1-2一體化形成，剛結構均為一級鋼，共有8片鋼柱，設計時應考慮鋼柱承受結構自重，錨固轉向架1-1承受體外預應力產生的拉力，並均勻分布到文物周邊，而鋼構件1-2底部通過M20螺栓6固定。由於錨固轉向架1-1張拉噸位較大，因此施工時必須確保質量符合設計要求，錨固轉向架1-1的錨墊板安裝時必須與預應力束垂直，定位應精確。

第二箱型柱5數量也為四個，兩兩前後對稱設置在城闕的前後面，第二箱型柱5與城闕之間也並排設置有兩個高阻尼塊2，用於隔離城闕以減緩爆破公共振動對城闕的影響。高阻尼塊2為減震橡膠塊，厚度為6cm。

第一箱型柱1和第二箱型柱5通過環氧塗層鋼絞線3連接在一起，體外預應力體系主要由環氧塗層鋼絞線3、配套的鋼墊板及錨具4、錨固轉向架1-1、高阻尼塊2及防腐材料等組成。

在使用該減緩爆破振動的文物保護裝置時，所有鋼結構須進行防護,其防護可按下述方案執行：

除鏽方案：噴砂除去舊漆膜和底材鏽蝕，直至露出乾淨的鋼材，結構或構件表面不得存有舊漆膜、鏽、油汙及雜質。

塗裝方案：採用單層底漆塗裝，底漆為高摩爾比水性無機矽酸鋅（IC531）兩道（幹膜總厚度75um）。

而材料選擇時，環氧填充塗層要求符合規範《環氧塗層填充型七絲預應力鋼絞線標準規範》（ASTM A 882/A882M-02a）及《預應力混凝土用環氧塗層鋼絞線》（ISO 14655:1999（E））。錨具4採用體外束專用錨具，其性能應滿足國際後張預應力協會FIP《後張預應力體系的驗收和應用建議》、《體外預應力材料及體系》以及國家標準GB/T14370-2000《預應力筋用錨具、夾具和連接器》的規定。

在張拉施工時，預應力張拉前應仔細檢查錨固轉向架與文物牆體的接觸情況；所述預應力張拉應力控制為0.20Rby，採用小型千斤頂單根進行張拉施工，千斤頂形式和噸位應與其相符合。在使用小型千斤頂逐根張拉施工需要注意預應力損失影響，張拉施工時應多次補拉，確保每根鋼絞線受力均勻；在預應力束張拉過程中須對文物進行監測，仔細觀察文物裂縫的變化情況；在張拉結束後，預應力束錨固工作長度不進行切割，一則可以進行再次補拉，二則可以進行卸載；預應力筋張拉時，應有相應的安全措施，預應力筋兩端嚴禁站人；在預應力筋錨固後，因故必須放鬆時，宜採用專門的放鬆裝置將錨具鬆開，任何時候不得在預應力筋存在拉力狀態直接將錨具切去；張拉必須遵循全局對稱原則。

城闕周邊抱箍需要搭設支架，支架的搭設必須符合相應規範、標準的要求，支架搭設完畢後必須經過驗收，合格後方能投入使用。由於支架搭設、使用、拆除過程中存在高空作業，所以必須採取適當措施保證人員安全。支架平臺上必須設置安全防護網配合使用，防護網的設置須滿足相應規範、標準、規程的要求，以避免人員墜落危險。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。