CN101812868B

CN101812868B - 独挺索

Info

Publication number: CN101812868B
Application number: CN 200910166754
Authority: CN
Inventors: 江德群
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-08-11
Also published as: CN101812868A

Abstract

本发明公开了一种独挺索，系一种涉及藉钢索之柔韧特性，而作为建物内部结构之部分；用此来解决先前建物仅单纯靠钢筋、钢板、在遭遇强震时，其新柱或旧柱与新梁接头处，及大板块悬空处常致生瞬间坍塌问题。其作法：在通常设计钢筋钢板等钢材结构中，额外加添缠绕或穿梭钢索，并连结整个建物各部位；有效提升了整体建物抗震韧性。或者，系以钢索连结新地梁群及新桩柱群，使旧桥桩柱之基础，变的够大够深够稳。或者，系用钢索连结新地梁群及新桩柱群，使旧桩柱之基础变的足够广大；因其增添杠杆作用，而得控管杆身弯折度；且因其快速分散吸收传导震动能量，而大幅减低震动强度，至零破坏力程度。

Description

独挺索

技术领域：

本发明涉及是一种以「钢索」作为建筑物内部防震断装置及其运用。

如：甲、通常用在大楼及水坝等建物，其结构RC就是钢筋混凝土，SC就是钢骨混凝土，SRC就是钢骨钢筋混土。依目前技术所生问题是：历经强烈地震之3D角度高频率高扭力之急速乱拉扯又回挤时，常使钢材内部分子间，经此剧烈扭曲运动，而使部分建物生瞬间坍塌结果。尤其梁柱接头处，或长距离广大面积楼板悬空处等最快坍塌。究其失误原理：a钢骨或钢筋，其特性是既经弯曲后，须经极高温软化，才能做无伤害性回复；若于常温下，强硬做往复弯曲再回复之动作时；则必生高温，再生裂痕终至解离。b钢板或钢筋建材，皆受运输上长宽限制，故出厂前先切割成零零落落；再在工地做组合；其方式不外乎：先重迭钢筋钢板，再用细铁丝捆绑，或焊接，或藉螺丝锁紧等等。；则难免留下肉眼难以察觉之瑕疵；在遭遇强震时，混凝土先出现无数大小裂痕，而让酸雨有渗入管道致腐蚀钢材使其由粗变细；又因此化学变化，而滋生强大膨胀压力，进而推挤混凝土结构，至加大及加深裂痕，日久恶性循环后，倘再遭遇强震，即瞬间崩坍；致无逃生机会而伤亡。乙、就早期桥梁之「桥墩基础部分」之现况问题：因当时财务、技术、设备欠足，或因河床尚未采砂而够稳固，故其桩柱普遍呈现出「短、浅、小」现象，如今河床因采砂超限，致面临着桥墩裸露严重，倘再遭遇激流必掏空过度，而动摇旧桩柱，终必不支坠落而成断桥，连带众多用桥人车掉入滚滚激流中，一去不复返；如后丰、里港、屏东等断桥事件穷出不穷，因而严重困扰广大用路人，动摇地方领导地位，阻碍地方经济发展…等。而先前技术领域：系是先剥去桩柱表皮后焊接钢筋等，然而焊接高温易爆裂，而破坏桩柱强度，或焊接点不足以借力，致难以负荷而脱落…；故该项「补强旧桥墩之技术」，倘若「无法达到安全标准」；则纵很新之桥梁，在「桥墩裸露进而生位移续扩大，而列危侨」之时；无疑惟剩「拆除重建」一途。如新埤大桥等，一座接着一座被拆除重建。丙、就缆车桩柱部分之问题：「为视野上之追求，必须建立于瘦弱山朞上，故先天上桩柱系坐落于极严苛地质条件上，如万里长城般；又因运转或风力或地震等交互作用，造成桩柱「过度摇晃」坡土等现象；而滋生周边基础土石逐渐松散坍方，日久致桩柱失去应有支撑，终须如台北市猫缆T16柱般，被迫移杆以暂时解决坍方问题。

背景技术：

钢索，含普通钢索、不锈钢索或镀锌电杆钢索等，在运输上，单条单卷长度达公里以上；钢索特性具：「一体成形无接头、得随意卷屈施工方便、能耐高频率高次数高角度高扭力之弯折冲击」等。其得在「单条」，「单一接缝」，「缠绕方或圆物之周围」，「或穿过、经过」其梁或柱或楼板之钢筋网束等，而连贯或环绕整层楼一圈；遂完成一个「不容许个别独自分离的稳固抗震建物结构」之任务。此工程效果：「系为钢筋与钢板，永远所不能及的」。究遭遇强震是否骤然崩坍，核心关键在于：「梁与柱接头处之材质，是否能抵抗地震时之高角度高次数高频率高扭力之弯折扭屈」。其特质上正好像我们骨关节上之「韧带」一般韧。兹作下列材质试验：玻璃棒、块，在常温下稍弯曲便碎裂；但同一成份重量，但经溶化抽成丝状，再成发束状后，纵遭遇像强震般之高角度高次数高频率高扭力之弯折扭屈」，仍能保全如初。由此可知，同一成份，其对相同之高角度高频率高扭力，而被折断时之次数，与其剖断面积，恰成反比」。尚有，高速轮胎内部抗高压结构物，是钢索；其面临长时间、高压力、高频率、高角度扭曲之状况；决不亚于强震时建物内部状况。同理可证，钢索之特质，应完全符合梁与柱接头处之「韧」的需求。惟工程界迄今尚无人发现并实行，殊为可惜。故为保障广大群众生命财产安全，以及增强国力起见；贤明政府，似应全力推广此种建筑方法。

发明内容：

甲、对大小楼房及水坝方面：即「全部梁与柱重要接头处，或大面积楼板悬空处，于未灌浆前用钢索，穿梭于钢筋束、网之旁，或缠绕或逐一穿过预设钢板诸多孔洞中或其间隙，使整个建物像被同一条钢索紧紧捆绑；使任一部位皆难以因强震而单独脱离或崩落。乙、对旧桥桩柱方面：系旧桥桩柱先以盐酸洗至石骨裸露，其次用高压水洗净，接着用钢索先缠绕该桩柱周围一圈，再逐一穿过「地梁诸多预设钢板孔洞中」、或缠绕「钢筋束」，之该新柱并达n圈次，务必使「旧桩柱与新梁新桩柱」紧密结合至欲向任一方向均无可脱离或延展或移动，达完整借力与传力之阶段；而新梁再与新桩柱结合之作法则相同于甲，最后灌浆完成。丙、对旧缆车桩柱之方面：其作法则与乙相同。

本发明的技术解决方案是：独挺索，共分『甲、结构及乙、方法』两区块。即本发明以「钢索」作为【四种建筑物】之梁与柱与板等之内部《结构》方面；以及其施行《方法》(细节步骤)方面。故包含：当使用在1、大小楼房、2水库、水坝等时；在甲①、《结构》特征：系于通常设计之梁或柱或楼板，之钢筋网、束或各型钢板上，『额外增添一条以上之钢索，使永远的依附在钢筋束周围、间隙或穿过钢板孔洞或一侧或如目前已知之各种结绳方法等，并隐藏在混凝土中』。功效：系在遭遇强震时，它能藉其既长又韧之特性，而有效的解决了：『单纯钢筋或各型钢板之「接头密布，或本身过于刚硬，一旦遭遇强震时，「接头处便易脱离，或易被折断」，致建物瞬间坍塌，至众人死伤』问题；此系先前亟待解决而无法解决之难题。乙①、《方法』特征：系于重要梁、柱、板之联结部份，须以同一条钢索来回缠绕或经过n条或n圈；且「重要柱」宜作半圈以上之缠绕；即缠于钢筋束或H型等钢板周围或置于侧，或穿过钢板之预设孔洞中或如目前已知之各种结绳方法。而「梁或板部分」则钢索系交错穿插于钢筋网、束等之中或下。终使整体建物，像被同一条钢索紧紧的捆绑在一起，最后灌浆。功效：【纵「钢筋或钢板」全被震断后，残余钢索，仍能『独自挺住该残破的建物于不坠，故命名独挺索』。有助民众在强震中安全撤离。又，像轮胎内层因埋藏了钢索，而使其更耐「久操」；同理，钢索它使建物耐震，不虞撕断】。3、为拯救旧有短小薄弱之桥墩基础时；甲②、《结构》特征：系桥面外之上下游两侧，新植既深又巨之地桩群，且靠其支撑着新地梁群与桥身重量和起稳定作用。而各新地梁又各分别以『钢索』连结于，同一排的各个旧地桩之单独一侧或两侧上；功效：『使旧桥基础由薄弱变成稳固』；如嫌支撑力仍不足时，还得将部分新桩柱增高至近桥面，再藉各点各角度钢索，斜吊着新地梁，「连撑带拉，助衡平」。乙②、《方法》特征：a先挖开表土，使全部旧地桩之部份及新地梁预定地部分裸露；b再以浓盐酸洗至桩柱外层之石骨外露止，并以高压水柱洗净；c以H型钢板或钢筋束等作新地梁，以钢索逐一缠绕旧桩柱，并穿过新地梁上之预设各钢板孔洞或钢筋束或孔隙或缠绕或并置于侧，使各个「新地梁与旧桩柱」，藉n条钢索缠绕n圈等，而作成永久连结；d而「旧柱另一侧」作法亦相同；e各支「新地梁两端」分别各与两端之「新地桩群顶端」做连结，其作法与乙①、相同；f部份新地梁得裸露于新地桩群混凝土之外侧，包含未来所需连结之长度与孔洞，并用油漆等作保护，以预留桥梁扩建之用；g终呈现出单层或多层及相互平行之H型钢板或钢筋网等，所形成之新地梁组，分别架设在两侧之新地桩群头顶上。h若嫌支撑力道仍不足时，得将桥左右两侧各一支新地桩增高至略低于桥面；再分多支长短斜形钢索，分别各多个角度，各连结吊挂于新柱与新地梁各适合之预设孔洞中，完成后桥下面之外观似两组或以上之斜张桥般；i灌浆后，并回填土方；使桥下面看不到有任一改变；或仅看见斜张部分之结构。效能：b使水泥抓力更深更紧、广，严密而不渗水，金属不被腐蚀，固能经久耐用。C使全部连结处，皆能耐强震与抗撕裂。d使多基础间，连结成一耐震个体。4、对缆车旧桩柱之过动消靡方面：甲③、《结构》特征：以旧有桩柱为中心桩，另增加一支以上稍远(约20米)新桩，并各自以「新地梁」并以「钢索」做永久缠绕性或置侧，等方式而连结着该旧地桩与新地桩间，至连结方式与甲①相同。效能：藉增加稍远之新桩柱与稍长之新地梁后，能免除原柱之「团块共震现象」；并能产生杠杆效能，足阻止杆身被过度弯折；而挤压杆边上层土石；及增添扩散震能之面积，使减少其震动破坏能力，终达无伤害之微震；而有效保护环境土石安定，不生坍方，不危及下方居民安全。乙③、《方法》特征：系新地梁与旧地桩间做结合时，其结合之方法，与乙②之a、b、c、i相同。效能：藉钢索之缠绕旧柱等，经济简单且免伤害到旧柱之原结构；且免除移杆之劳累与花费与时间；且能防渗水抗腐蚀、永远抗强震，不使梁柱接头处因强震而脱离」。

而钢索种类包含：不绣钢索、普通钢索、镀锌钢索、电线用镀锌钢索等，应就施工环境之需要而改变。

附图说明：

图1，为相关技艺所***面图；1梁，2柱，3楼板。

图2，为本发明之于图1之钢筋或钢板上或旁置放钢索之结构图；4梁中钢索，5柱中钢索，6楼板钢筋网中钢索。

图3，为本发明对桥旧桩柱或缆车旧桩柱与新梁以钢索等结合之平面图；7旧桩柱，8新地梁及预钻孔洞，9钢索。

图4，为图3之另一种结合方式之平面图；10钢板新地梁及预钻孔洞，11钢索，12旧桩柱。

图5，为梁柱皆为H钢板时见15及与钢索结合时之平面图，13钢板上预设孔洞。

具体实施方式：

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细陈述。

如图2-5所示，共分四种建物：1、用在大小楼以及2、水坝时，系于目前原有钢筋束、钢筋网或钢板之结构方面时；「额外增添钢索」，并令其缠绕于柱之钢筋束，或并排或穿梭于梁之钢筋束、钢筋网，或逐一穿过预设于H型钢板梁、柱之多孔洞中，或穿梭于「楼板之钢筋网」间隙等；且钢索接头数应尽量减少，遇钢索接头处，必多绕钢筋束等两圈免失利；且凡H型钢板均必须穿过预设孔洞，否则，恐于强震中脱离；又倘工地系位于高酸碱咸之湿地如水坝、桥墩等，应采用镀锌或不锈钢索材质以防腐蚀；最后再灌浆完成。其手段目的：系于钢筋束、钢板中加了钢索后，得容许各部位，具足够的扭曲与变形空间；依据质能不灭定律，应允许建筑物受力后梁、楼板的混凝土，被陆续粉状化之破坏，及各部位亦得独自摇晃，以达吸收地震能量并产生塑性铰，将应力传递至另一未破坏的梁、楼板混凝土上；亦即本件发明，容许建物变形或各自分离摇晃，或作粉状物掉落；但绝不容许整块梁、柱、楼板，或总体建物作瞬间崩塌；因那样必会造成人员无逃生时间，而压伤或压死人。3、用在拯救旧有短小弱之桥墩方面时：a在桥面外之上下游两侧各以『全套管基桩』方式，植入够深够多之新地桩群；b先将旧地桩裸露，再以盐酸洗至石骨外露，再清除余酸；c以钢索逐一缠绕整个旧地桩与新钢板地梁之预钻各孔洞中；d旧地桩另一边，或其它旧地桩皆如c之方法而做出多支新地梁，最后呈现出平行之新地梁群；e将新地梁群两端与新地桩群连结，其连结作法与1相同；f若嫌支撑力道仍不足够时，得将两侧新地桩群加长至近桥面，但不超越旧桥。(免碍日后桥之扩宽)，再分多支长短斜钢索梁，分别多个角度各连结于新高桩柱与新地梁各适合点之间，完成后桥下面外观似四组斜张桥；g最后灌浆，并掩埋新地梁而完工。其手段目的：为使整座旧桥之基础加大加深，且多组结构共同连结支撑着该旧桥桥面，以确保桥身及用桥人安全。免除一座座桥，因桥墩小小问题而全部废弃再做。此发明，估具四项优点：a绝对无打掉后，未完工前之交通堵塞。b节省公帑60％以上，减少排挤压其它公共工程预算。c保全社会进化遗物。(如卢沟桥是重要古迹，实不应被冲毁或敲毁)d保护环境。(新建材之烧制，必产生巨量CO2排放)4、对旧缆车桩柱方面：如台北市猫缆T16，最理想实施方式：系原桩不移动，并作为中心点，***另打约直径40公分深15米桩共3根，且旧柱与新柱分隔垂直计算20米，使呈Y型辐射状排列，而旧桩与新梁等接头连结部分，参上开作法。其手段目的：原震动力等，因多了三桩与与三梁，增

杠杆性抗弯折及传导分担分散吸能能量，而使成无害微动；确保脆弱陵线区之桩柱周围土石。此发明，估具三项优点：1营运多了10个月(本工法，2个月；迁移，12个月)；2节省公帑2700万元；(3200万元-500万元)3不须移动，缆线与柱身之固定器(节省金钱与时间)。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims

1.一种独挺索，其特征在于：系于通常设计之梁或柱或楼板，之钢筋网、束或各型钢板上，额外增添一条以上之钢索，使永远的依附在钢筋束周围、间隙或穿过钢板孔洞或一侧，或以目前已知之各种结绳方法结绳，并隐藏在混凝土中；所使用的钢索是连续而不中断的。

2.根据权利要求1所述的独挺索，其特征在于：所述钢索种类包含不锈钢索、普通钢索、镀锌钢索，应就施工环境之需要而改变。

3.一种权利要求1所述的独挺索使用方法：系于重要梁、柱、板之联结部份，须以同一条钢索来回缠绕或经过n条或n圈；且重要柱作半圈以上之缠绕；即缠于钢筋束或H型钢板周围或置于侧，或穿过钢板之预设孔洞中；而梁或板部分则钢索系交错穿插于钢筋网、束之中或下，或以目前已知之各种结绳方法结绳；而钢筋、钢板采焊接或不焊接；终使整体建物，像被同一条钢索紧紧的捆绑在一起，最后灌浆。

4.一种独挺索，其特征在于：系桥面外之上下游两侧，新植既深又巨之地桩群，且靠地桩群支撑着新地梁群与桥身重量和其稳定作用；且各新地梁又各分别以“钢索”以目前已知之各种结绳方式连接于，同一排的各个旧地桩之单独一侧或两侧上；所使用的钢索是连续而不中断的。

5.根据权利要求4所述的独挺索，其特征在于：所述钢索种类包含不锈钢索、普通钢索、镀锌钢索，应就施工环境之需要而改变。

6.一种权利要求4所述的独挺索使用方法：a先挖开表土，使全部旧地桩之部份及新地梁预定地部分裸露；b再以浓盐酸洗至桩柱外层之石骨外露止，并以高压水柱洗净；c以H型钢板或钢筋束新地梁，以钢索逐一缠绕旧桩柱，并穿过新地梁上之预设各钢板孔洞或钢筋束或孔隙或缠绕或并置于侧，或以目前已知之各种结绳方法结绳，使各个新地梁与旧桩柱，藉n条钢索缠绕n圈，而钢筋、钢板采焊接或不焊接；而作成永久连结；d而旧柱另一侧作法亦相同；e各支新地梁两端分别各与两端之新地桩群顶端做连结；f部分新地梁得裸露于新地桩群混凝土之外侧，包含未来所需连结之长度与孔洞，并用油漆作保护，以预留桥梁扩建之用；g终呈现出单层或多层及相互平行之H型钢板或钢筋网，所形成之新地梁组，分别架设在两侧之新地桩群头顶上；h当支撑力道仍不足时，得将桥左右两侧各一支新地桩增高至略低于桥面；再分多支长短斜形钢索，分别各多个角度，各连结吊挂于新柱与新地梁各适合之预设孔洞中；i灌浆后，并回填土方；使桥下面看不到有任一改变；或仅看见斜张部分之结构。

7.一种独挺索，其特征在于：以旧有桩柱为中心桩，另增加一支以上稍远新地桩，并各自以新地梁并以钢索做永久缠绕性或置侧，或以目前已知之各种结绳方法结绳，连结该旧地桩与新地桩间；所使用的钢索是连续而不中断的。

8.根据权利要求7所述的独挺索，其特征在于：所述钢索种类包含不锈钢索、普通钢索、镀锌钢索，应就施工环境之需要而改变。

9.一种权利要求7所述的独挺索使用方法：系新地梁与旧地桩与新桩柱间做结合时，其结合之方法，a先挖开表土，使旧地桩之部份及新地梁预定地部分裸露；b再以浓盐酸洗至桩柱外层之石骨外露止，并以高压水柱洗净；c以H型钢板或钢筋束作新地梁，以钢索逐一缠绕旧桩柱，并穿过新地梁上之预设各钢板孔洞或钢筋束或孔隙或缠绕或并置于侧，或以目前已知之各种结绳方法结绳，使各个新地梁与旧桩柱，藉n条钢索缠绕n圈；而钢筋或钢板间得采焊接或不焊接方式；d新地梁与新桩柱间之结合，柱作半圈以上之缠绕；即缠于钢筋束或H型钢板周围或置于侧，或穿过钢板之预设孔洞中；而钢筋、钢板间采焊接或不焊接，而作成永久连结；e灌浆后，并回填土方；使外观上看不到有任一改变。