生土窯居襯砌定位用可變曲線模具及其施工工藝的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于傳統(tǒng)民居技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生土窯居襯砌定位用可變曲線模具及其施工工藝。
[0002]【背景技術(shù)】:
生土窯居，指在原始土中經(jīng)人工挖鑿而形成的穴居居住形式。它是中國(guó)傳統(tǒng)民居建筑中較為奇特的一類，被稱為“人類古老居住建筑形態(tài)的活化石”;是人與大自然和諧共處的典型范例，是出現(xiàn)類型最早、分布較為廣泛的傳統(tǒng)民居，也是我國(guó)傳統(tǒng)民居的主要代表形式之一，深藏于土層之中，充分利用了地下熱能和覆土的儲(chǔ)熱能力，“冬暖夏涼”，具有保溫、隔熱、儲(chǔ)能、調(diào)解洞室小氣候的功能，最符合生態(tài)原則。
[0003]生土窯居在長(zhǎng)期的使用過程中，由于受到人類活動(dòng)、氣候環(huán)境、地質(zhì)災(zāi)害等因素的影響，產(chǎn)生了不同程度的破壞。生土窯居常見的破壞形式有:窯室內(nèi)縱橫向裂縫、拱券破壞、窯室內(nèi)土體局部坍塌、窯頂大面積坍塌等，嚴(yán)重的甚至整體坍塌。生土窯居的破壞危及著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，需要對(duì)傳統(tǒng)生土窯居進(jìn)行加固修繕保護(hù)。
[0004]在對(duì)損壞的生土窯居的窯室進(jìn)行加固時(shí)，襯砌是一種較好的加固方式，它可以改善窯室受力性能，保證窯室結(jié)構(gòu)安全。在對(duì)生土窯居窯室進(jìn)行襯砌的施工過程中，需要設(shè)置曲線模具來對(duì)生土窯居窯室拱券曲線部位的進(jìn)行襯砌定位。
[0005]生土窯居在原始建造過程中，由于建造手法的多樣性和隨意性，窯室的拱券曲線形狀及尺寸各不相同，且沿窯室進(jìn)深方向，拱券曲線也會(huì)發(fā)生一定程度的變化。而現(xiàn)有的窯室襯砌技術(shù)所采用的模具是固定模具，對(duì)于不同類型、不同尺寸的拱券曲線，需要分段設(shè)計(jì)制作多個(gè)木質(zhì)的曲線襯砌模具，模具多樣一方面制作模具施工工藝繁瑣、材料浪費(fèi)嚴(yán)重、成本較高；另一方面砌筑的襯砌與原始窯室窯拱結(jié)構(gòu)貼合不夠緊密，襯砌受力不合理，加固效果不明顯。這也是現(xiàn)有的襯砌技術(shù)在生土窯居窯室加固方面得不到很好發(fā)展的重要原因。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術(shù)問題的不足，本發(fā)明提供了一種生土窯居襯砌定位用可變曲線模具及其施工工藝，它是以多點(diǎn)對(duì)應(yīng)的方式，對(duì)拱券曲線進(jìn)行精準(zhǔn)定位，能夠根據(jù)生土窯居窯室拱券的實(shí)際曲線情況制作襯砌定位用的曲線模具，這種曲線模具的制作方式適用于各種不同尺寸、不同形狀的生土窯居窯室的襯砌施工，克服現(xiàn)有施工技術(shù)的不足，使窯室襯砌后更貼合原窯室拱頂結(jié)構(gòu)，加固效果好。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種生土窯居襯砌定位用可變曲線模具，其中:包括前立架、后立架、鋼管模板支架及定位線，所述的鋼管模板支架支撐前立架、后立架及襯砌模板，前立架及后立架分別設(shè)置在鋼管模板支架的前后兩端，前立架與后立架之間通過定位線連接，生土窯居襯砌施工以定位線為基準(zhǔn)，所述的前立架與后立架結(jié)構(gòu)相同，均包括橫梁、豎桿、套管及穿筋，所述的橫梁沿生土窯居窯室的寬度方向布置，沿橫梁的長(zhǎng)度方向設(shè)置多個(gè)豎桿，豎桿下端與橫梁緊固連接，所有豎桿的上端均連接有套管，穿筋穿裝在套管內(nèi)，所有套管通過穿筋連接，穿筋的兩端緊固連接在橫梁兩端，所述的豎桿頂端到橫梁頂面的距離為該豎桿與橫梁的連接點(diǎn)位置到生土窯居窯室拱券曲線相應(yīng)點(diǎn)的直線距離減去襯砌厚度。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的橫梁上設(shè)置有透孔，所述的橫梁上設(shè)置有與透孔垂直的連接孔，夾具兩端穿裝在連接孔內(nèi)，并與橫梁通過螺紋緊固連接，豎桿下部穿裝在透孔內(nèi)，并通過夾具夾緊。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的豎桿下部為圓形鋼管，豎桿頂部為與圓形鋼管焊接的鋼板，鋼板上開有螺栓孔，豎桿與套管螺栓連接。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的套管由短鋼管與小鋼板焊接而成，小鋼板上開有螺栓孔，穿筋穿裝在短鋼管的內(nèi)孔內(nèi)，套管與豎桿通過穿過螺栓孔的螺栓連接。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的橫梁兩端設(shè)置有長(zhǎng)孔，穿筋穿過套管后，其兩端從橫梁上的長(zhǎng)孔穿過，并通過墊板及螺紋套筒與橫梁緊固連接。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:所述的夾具包括兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置夾片及鎖緊螺母，兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的夾片結(jié)構(gòu)相同，均為兩端螺紋中部圓弧結(jié)構(gòu)，兩端螺紋與鎖緊螺母相互配合，兩個(gè)夾片對(duì)稱設(shè)置后中部圓弧組成圓形結(jié)構(gòu)，該圓形的直徑小于豎桿下部的圓形鋼管的外徑。
[0013]一種生土窯居襯砌定位用可變曲線模具的施工工藝，其中:包括以下步驟:
第一步、制作零部件
a、制作橫梁
截取與生土窯居窯室寬度等長(zhǎng)的槽鋼，在槽鋼的腹板上設(shè)置多個(gè)透孔，在槽鋼的翼板上，與透孔相應(yīng)的位置設(shè)置連接孔，在槽鋼兩端的腹板上設(shè)置長(zhǎng)孔；
b、制作豎桿
根據(jù)橫梁上的透孔的數(shù)量，截取一定長(zhǎng)度的圓形鋼管，在圓形鋼管的頂部焊接固定鋼板，并在鋼板上加工螺栓孔；
C、制作套管
截取短鋼管，將短鋼管與小鋼板焊接固定，并在小鋼板上設(shè)置螺栓孔；
d、制作穿筋
截取長(zhǎng)度大于生土窯居窯室拱券弧長(zhǎng)的光面圓鋼筋，并在光面圓鋼筋的兩端設(shè)置螺紋；
e、準(zhǔn)備夾具、螺紋套管及墊板
根據(jù)橫梁上的透孔的數(shù)量準(zhǔn)備相應(yīng)數(shù)量的夾具，準(zhǔn)備兩個(gè)與穿筋兩端的螺紋配套的螺紋套管，準(zhǔn)備墊板；
第二步、拼裝前立架及后立架
a、將橫梁架設(shè)到生土窯居窯室拱券的拱腳位置，量取橫梁上的透孔與生土窯居窯室拱券相應(yīng)點(diǎn)的直線距離；
b、從生土窯居窯室拱券的拱腳位置取下橫梁，通過螺栓將豎桿與套管連接；再將豎桿的下部從橫梁的透孔內(nèi)穿過，并通過夾具夾緊豎桿下部；
C、松開豎桿與橫梁夾緊用的夾具，根據(jù)步驟a中量取的橫梁上的透孔與生土窯居窯室拱券相應(yīng)點(diǎn)的直線距離，調(diào)節(jié)豎桿位于橫梁之上部分的長(zhǎng)度；
d、松開豎桿與套管的連接螺栓，使套管與豎桿相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)套管，使套管的短鋼管與生土窯居窯室拱券曲線相切，然后再擰緊豎桿與套管的連接螺栓；
e、將穿筋從左至右依次穿過各個(gè)套管，穿筋兩端穿過橫梁兩端的長(zhǎng)孔，并用墊板及螺紋套管將穿筋兩端與橫梁緊固連接；
第三步、架設(shè)鋼管模板支架
根據(jù)生土窯居窯室的尺寸，在窯室內(nèi)搭建普通鋼管模板支架，將拼裝好的前立架及后立架分別搭放在鋼管模板支架的前后兩側(cè)的上端，并用扣件固定；
第四步、設(shè)置定位線
將前立架與后立架通過定位線連接，定位線綁扎在前立架及后立架相對(duì)應(yīng)的各個(gè)套管上;
第五步、鋪設(shè)襯砌模板
以定位線為基準(zhǔn)，在鋼管模板支架上鋪設(shè)襯砌模板，襯砌模板鋪設(shè)完畢后，對(duì)生土窯居窯室拱券進(jìn)行襯砌澆注施工。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:第一步:制作零部件的a制作橫梁步驟中，所述的橫梁上的透孔的設(shè)置位置為:在生土窯居窯室拱券曲線上取多個(gè)點(diǎn)，各個(gè)點(diǎn)在橫梁上的投影位置。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:第二步:拼裝前立架及后立架的c步驟中，所述的豎桿的位于橫梁之上部分的長(zhǎng)度為橫梁上的透孔與生土窯居窯室拱券相應(yīng)點(diǎn)的直線距離減去襯砌厚度。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案還可以是這樣實(shí)現(xiàn)的:第四步:設(shè)置定位線后可直接進(jìn)行磚襯砌或土坯襯砌的施工，當(dāng)要進(jìn)行澆注襯砌時(shí)，進(jìn)行第五步鋪設(shè)襯砌模板。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:
1、本發(fā)明是以多點(diǎn)對(duì)應(yīng)的方式，對(duì)拱券曲線進(jìn)行精準(zhǔn)定位，能夠根據(jù)生土窯居窯室拱券的實(shí)際曲線情況制作襯砌定位用的曲線模具，這種曲線模具的制作方式適用各種不同尺寸、不同形狀的生土窯居窯室的襯砌施工，克服現(xiàn)有施工技術(shù)的不足，使窯室襯砌后更貼合原窯室拱頂結(jié)構(gòu)，加固效果好。
[0018]2、本發(fā)明采用在生土窯居窯室拱券曲線選取多個(gè)點(diǎn)位，并在橫梁上的各個(gè)點(diǎn)位的投影位置設(shè)置透孔，將豎桿下端穿裝在透孔內(nèi)，并將橫梁與豎桿緊固連接，調(diào)節(jié)豎桿頂端到橫梁頂面的距離，使該距離為該豎桿與橫梁的連接點(diǎn)位置到生土窯居窯室拱券曲線相應(yīng)點(diǎn)的直線距離減去襯砌厚度，那么，所有豎桿頂端的連線將與生土窯居窯室拱券曲線平行，相當(dāng)于將生土窯居窯室拱券曲線復(fù)制并向下平移，平移距離為襯砌厚度。這樣，在將前后立架上的相應(yīng)的套管連線之后，以該連線為定位線鋪設(shè)襯砌模板，襯砌澆注后，能夠保證襯砌面與原始窯室窯拱結(jié)構(gòu)面貼合緊密，襯砌受力均勻，加固效果明顯。
[0019]3、本發(fā)明適用范圍廣，適用于磚襯砌、土坯襯砌、混凝土襯砌等，多種類型的生土窯居拱券襯砌加固。
[0020]4、本發(fā)明制作工藝簡(jiǎn)單、施工安全性高，取材方便、成本低廉、可以重復(fù)利用、經(jīng)濟(jì)性較好，本發(fā)明簡(jiǎn)化了現(xiàn)有施工工藝、降低了對(duì)資源的消耗，推廣價(jià)值高。
[0021]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的前立架及后立架的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明的橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明圖3的俯視不意圖；
圖5為本發(fā)明的豎桿及套管的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明的夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明的螺紋套管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0023]如圖1~7所示，一種生土窯居襯砌定位用可變曲線模具，包括前立架1、后立架2、鋼管模板支架3及定位線4，所述的鋼管模板支架3支撐前立架1、后立架2及襯砌模板，前立架I及后立架2分別設(shè)置在鋼管模板支架3的前后兩端，前立架I與后立架2之間通過定位線4連接，生土窯居襯砌施工以定位線4為基準(zhǔn)，所述的前立架I與后立架2結(jié)構(gòu)相同，均包括橫梁5、豎桿6、套管7及穿筋8，所述的橫梁5沿生土窯居窯室的寬度方向布置，沿橫梁5的長(zhǎng)度方向設(shè)置多個(gè)豎桿6，豎桿6下端與橫梁5緊固連接，所述的橫梁5頂面上設(shè)置有多個(gè)透孔9，所述的橫梁5側(cè)面設(shè)置有與透孔9垂直的連接孔10，夾具11兩端穿裝在連接孔10內(nèi)，并與橫梁5通過螺紋緊固連接，豎桿6下部穿裝在透孔9內(nèi)，并通過夾具11夾緊。所述的夾具11包括兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置夾片14及鎖緊螺母15，兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置的夾片14結(jié)構(gòu)相同，均為兩端螺紋中部圓弧結(jié)構(gòu)，兩端螺紋與鎖緊螺母15相互配合，兩個(gè)夾片14對(duì)稱設(shè)置后中部圓弧組成圓形結(jié)構(gòu)，該圓形的直徑小于豎桿6下部的圓形鋼管16的外徑。所有豎桿6的上端均連接有套管7，穿筋8穿裝在套管7內(nèi)，所述的豎桿6下部為圓形鋼管16，豎桿6頂部為與圓形鋼管16焊接的鋼板17，鋼板17上開有螺栓孔，所述的套管7由短鋼管19與小鋼板18焊接而成，小鋼板18上開有螺栓孔，穿筋8穿裝在短鋼管19的內(nèi)孔內(nèi)，套管7與豎桿6通過穿過螺栓孔的螺栓連接。所述的豎桿6與套管7通過穿裝在螺栓孔內(nèi)的螺栓連接，所有套管7通過穿筋8連接，穿筋8的兩端緊固連接在橫梁5兩端，所述的橫梁5兩端設(shè)置有長(zhǎng)孔12，穿筋