預應力夯土墻的制作方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
[0002]本實用新型屬于傳統民居施工加固技術領域，具體涉及一種預應力夯土墻。
[0003]【背景技術】:
[0004]夯土技術在我國起源較早，距今約4000年的龍山文化中已經出現了用夯土技術建造的臺基、城墻和墻壁。由夯土墻砌筑而成的房屋在我國分布較為廣泛，具有鮮明的地方特色與民族特色，飽含濃厚的鄉土歷史和文化氣息，是我國傳統民居的重要組成部分；具有代表性的有:新疆吐魯番的交河故城、閩南的土樓、中原地區的版筑墻房屋、云南的土掌房、陜西的椽打墻、四川的碉樓等。夯土墻房屋因取材方便、造價低廉、保溫隔熱、融于自然、環境友好等優點而倍受歡迎，目前在我國廣大的農村地區仍然存在不少的夯土墻砌筑成的房屋。
[0005]但是，夯土墻也有自重大、強度低、耐久性差等缺點；因此，夯土墻在使用過程中因局部受壓或地基不均勻沉降等原因，夯土墻會出現豎向的貫通裂縫，既影響了夯土墻建筑的安全，又影響了窮土墻建筑的美觀。另外，因窮土墻的強度較低造成窮土墻砌筑而成的房屋一般多為一層結構，且墻體較厚，砌筑高度一般在4~5m左右，空間利用率低，建筑用地不能得到充分高效的利用。
[0006]目前，為解決上述問題，技術人員常用的方法有:在夯土墻砌筑成的房屋的檁下設置剛性墊塊、設置基礎圈梁及在夯土墻土體內加入“草筋”等方法。在夯土墻砌筑的檁下設置剛性墊塊可以很好地解決夯土墻的局部受壓問題；設置基礎圈梁能夠有效防止地基不均勻沉降，并在一定程度上解決豎向貫通裂縫問題，但圈梁材料與土體墻體不同的彈性模量的差異容易造成在溫度變化時土體的拉裂；在夯土墻土體內加入“草筋”對土體抗拉性能有一定的改善，但埋入土體內“草筋”拉結能力有限，耐久性差。另外，為提高夯土墻的高度通常采用加寬厚度的方法，但因為土體自重大而強度低，效果不是很好。
[0007]【實用新型內容】:
[0008]綜上所述，為了克服現有技術問題的不足，本實用新型提供了一種預應力夯土墻，它是在夯土墻土體內，沿夯土墻高度方向設置多組預應力鋼筋，預應力鋼筋沿夯土墻長度方向布置，同時通過鋼板與窮土墻兩側面固定，給窮土墻向內的擠壓力，從而使窮土墻處于多向受壓狀態，有效提高夯土墻的抗壓、抗剪承載力，能夠有效的避免豎向通縫的形成，保證夯土墻的使用壽命，有效地降低了墻體的高厚比，在不增加墻體厚度的前提下，提高墻體的砌筑高度。
[0009]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為:
[0010]一種預應力夯土墻，其中:包括墻體、套管、預應力鋼筋、固定板、墊圈及鎖緊螺母，所述的墻體為夯土墻墻體，墻體內設置有套管，套管沿墻體長度方向布置，且貫穿整個墻體，套管內設置有預應力鋼筋，墻體兩側分別設置有固定板，預應力鋼筋兩端設置螺紋，預應力鋼筋兩端分別穿過兩塊固定板，并通過墊圈及鎖緊螺母與固定板固定。
[0011]進一步，所述的固定板為四邊形鋼板，其高度為200~300_，其寬度與墻體厚度相等，固定板的厚度為8?15_，固定板上設置有與預應力鋼筋相配的通孔。
[0012]進一步，所述的預應力鋼筋包括水平鋼筋及螺桿，水平鋼筋兩端分別設置一個螺桿，水平鋼筋直徑為18~25mm，螺桿直徑為15~22mm。
[0013]本實用新型的有益效果為:
[0014]1、本實用新型是在夯土墻土體內，沿夯土墻高度方向設置多組預應力鋼筋，預應力鋼筋沿窮土墻長度方向布置，同時通過鋼板與窮土墻兩側面固定，給窮土墻向內的擠壓力，從而使夯土墻處于多向受壓狀態，有效提高夯土墻的抗壓、抗剪承載力，能夠有效的避免豎向通縫的形成，保證夯土墻的使用壽命，有效地降低了墻體的高厚比，在不增加墻體厚度的前提下，提高墻體的砌筑高度。
[0015]2、本實用新型是在夯土墻土體內設置預應力鋼筋，夯土墻土體因受到預壓應力的作用，能夠有效抵消了因變形不協調而在土體上形成的受拉應力，避免了受拉裂縫的形成。同時，本實用新型通過鋼筋代替“草筋”時耐久性得到大幅度提升。
[0016]3、本實用新型結構簡單、操作容易、施工工藝簡單，可操作性強，施工安全性高；取材方便，成本低，經濟性較好，既可以提高夯土墻砌筑成的房屋的安全性能，避免墻體貫通裂縫的形成，又能防止溫度變化引起的夯土墻土體受拉開裂，還可以通過降低墻體的高厚比來提高房屋的高度與層數。
[0017]4、本實用新型適用范圍廣，適用于各種夯土墻結構，無論夯土墻墻體承重與否均可應用，同時，既可用于舊窮土墻建筑的加固，也可用于新建窮土墻房屋的建造，對于我國傳統夯土墻建筑的保護工作具有重要意義。
[0018]【附圖說明】:
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型圖1的A部放大示意圖；
[0021 ] 圖3為本實用新型圖2的B-B剖視示意圖；
[0022]圖4為本實用新型圖2的右視示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0024]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種預應力夯土墻，包括墻體1、套管2、預應力鋼筋3、固定板4、墊圈5及鎖緊螺母6，所述的墻體I為夯土墻墻體1，墻體I內設置有套管2，套管2為鋼套管2，套管2沿墻體I長度方向布置，且貫穿整個墻體1，套管2內設置有預應力鋼筋3，墻體I兩側分別設置有固定板4，預應力鋼筋3兩端設置螺紋，預應力鋼筋3兩端分別穿過兩塊固定板4，并通過墊圈5及鎖緊螺母6與固定板4固定。固定板4為四邊形鋼板，其高度為300mm，其寬度與墻體I厚度相等，固定板4的厚度為15mm，固定板4上設置有與預應力鋼筋3相配的通孔7。所述的預應力鋼筋3包括水平鋼筋8及螺桿9，水平鋼筋8兩端分別設置一個螺桿9，水平鋼筋8直徑為20mm，螺桿9直徑為20mm，套管2長度4430mm，直徑22mm ;水平鋼筋8長度4350mm，三級鋼；螺桿9長度110mm，螺紋長度80mm，鎖緊螺母6采用B級I型全金屬六角螺母，內徑20mm ;固定板4寬度為500mm，鋼板上通孔7直徑20mm。
[0025]一種預應力窮土墻的施工工藝，其中:包括以下步驟:
[0026]第一步、施工前準備:
[0027]a、根據要夯筑的墻體I的高度、寬度情況，確定預應力鋼筋3的數量及安裝位置，并準備相應數量的套管2、水平鋼筋8、螺桿9、固定板4、螺母及墊圈5 ;
[0028]預應力鋼筋3沿墻體I高度方向布置，從距離地面1.2m處開始布置，每隔1.2m布置一組。墻體I寬度大于等于500_時，每組預應力鋼筋3包含至少兩根預應力鋼筋3，預應力鋼筋3之間間距200mm。
[0029]本實施例要夯筑的墻體I高度為:4200mm，長度為4430mm，厚度為500mm，因此，需準備長度為4430mm、直徑為22mm的鋼套管26根；
[0030]準備長度為4350mm、直徑為20mm的水平鋼筋86根；
[0031]準備長度為110mm、螺紋長度80mm、直徑為20mm的螺桿912根；
[0032]準備寬度為500mm、高度為300mm、厚度為15mm的固定板46塊；固定板4為鋼板；
[0033]準備內徑為20mm的B級I型全金屬六角螺母12個；
[0034]準備準備彈性墊圈512個；
[0035]b、固定板4上設置兩個直徑為20mm的透孔，兩個透孔對稱分布，透孔間距200mm ；
[0036]c、將水平鋼筋8與螺桿9焊接固定，每根水平兩端分別焊接固定一根螺桿9 ;
[0037]d、支設夯土墻體I的模板；
[0038]e、準備土料及夯筑工具；
[0039]第二步、夯筑墻體1:
[0040]a、按照夯土墻施工工藝夯筑夯土墻，當夯土墻高度達到約1200mm時，停止夯筑；
[0041]b、將兩根套管2沿夯土墻長度方向放置在已經夯筑好的墻體I表面；兩根套管2平行布置，套管2間距200mm;
[0042]c、按照夯土墻施工工藝繼續夯筑套管2上方的墻體1，直至其高度達到2400mm ;
[0043]d、再將兩根套管2沿夯土墻長度方向放置在已經夯筑好的墻體I表面；兩根套管2平行布置，套管2間距200mm ;
[0044]按照夯土墻施工工藝繼續夯筑套管2上方的墻體1，直至其高度達到3600mm ;再將兩根套管2沿夯土墻長度方向放置在已經夯筑好的墻體I表面；兩根套管2平行布置，套管2間距200mm ;繼續按照夯土墻施工工藝夯筑套管2上方的墻體1，直至夯土墻高度達到所需側 4200mm。
[0045]第三步、安裝水平鋼筋8:
[0046]a、將焊接固定后的水平鋼筋8及螺桿9穿裝入套管2內，每根套管2穿裝一根水平鋼筋8 ;
[0047]b、將固定板4穿過螺桿9并緊貼墻體I側面；
[0048]c、墊圈5穿過螺桿9并緊貼固定板4 ;鎖緊螺母6套入螺桿9并擰緊；
[0049]第四步、施加預應力:
[0050]待窮土墻瞭曬至設定強度后，在固定板4外側，墻體I兩側同時對稱抒緊鎖緊螺母6并固定，墻體I兩側的鎖緊螺母6向外張拉水平鋼筋8，對水平鋼筋8施加預應力；至此完成預應力夯土墻的施工。
[0051]要說明的是，以上所述實施例是對本實用新型技術方案的說明而非限制，所屬技術領域普通技術人員的等同替換或者根據現有技術而做的其它修改，只要沒超出本實用新型技術方案的思路和范圍，均應包含在本實用新型所要求的權利范圍之內。
【主權項】
1.一種預應力夯土墻，其特征在于:包括墻體(1)、套管(2)、預應力鋼筋(3)、固定板(4)、墊圈(5)及鎖緊螺母(6)，所述的墻體(I)為夯土墻墻體(1)，墻體(I)內設置有套管(2)，套管(2)沿墻體(I)長度方向布置，且貫穿整個墻體(1)，套管(2)內設置有預應力鋼筋(3)，墻體(I)兩側分別設置有固定板(4)，預應力鋼筋(3)兩端設置螺紋，預應力鋼筋(3)兩端分別穿過兩塊固定板(4)，并通過墊圈(5)及鎖緊螺母(6)與固定板(4)固定。2.根據權利要求1所述的預應力夯土墻，其特征在于:所述的固定板(4)為四邊形鋼板，其高度為200~300mm，其寬度與墻體(I)厚度相等，固定板(4)的厚度為8?15mm，固定板(4)上設置有與預應力鋼筋(3)相配的通孔(7)。3.根據權利要求1所述的預應力夯土墻，其特征在于:所述的預應力鋼筋(3)包括水平鋼筋(8)及螺桿(9)，水平鋼筋(8)兩端分別設置一個螺桿(9)，水平鋼筋(8)直徑為18~25_，螺桿(9)直徑為 15~22_。
【專利摘要】本實用新型涉及一種預應力夯土墻，包括墻體，墻體為夯土墻墻體，墻體內設置有套管，套管沿墻體長度方向布置，且貫穿整個墻體，套管內設置有預應力鋼筋，墻體兩側分別設置有固定板，預應力鋼筋兩端設置螺紋，預應力鋼筋兩端分別穿過兩塊固定板，并通過墊圈及鎖緊螺母與固定板固定。本實用新型是在夯土墻土體內，沿夯土墻高度方向設置多組預應力鋼筋，預應力鋼筋沿夯土墻長度方向布置，同時通過鋼板與夯土墻兩側面固定，給夯土墻向內的擠壓力，從而使夯土墻處于多向受壓狀態，有效提高夯土墻的抗壓、抗剪承載力，能夠有效的避免豎向通縫的形成，有效地降低了墻體的高厚比，在不增加墻體厚度的前提下，提高墻體的砌筑高度。
【IPC分類】E04B2/84
【公開號】CN204728527
【申請號】CN201520467657
【發明人】張敏, 童麗萍, 鄔偉進, 張琰鑫, 趙龍, 谷鑫蕾, 劉俊利, 王亞博, 劉超文
【申請人】鄭州大學
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月30日