[发明专利]一种大跨度古建筑屋面修复顶升装置及施工方法

权利要求书

1.一种大跨度古建筑屋面修复顶升装置，其特征在于：包括屋顶贴合机构、顶升机构和导向移动机构，所述屋顶贴合机构包括横梁、第一定位板和第二定位板，两个所述第一定位板之间转动连接，所述第一定位板的另一端移动连接有所述第二定位板，所述第二定位板上设置有伸缩导杆，所述横梁的顶面上移动连接有助推板，所述第二定位板通过衔接块连接所述助推板，所述顶升机构包括上顶升板、下支撑板和顶升架，所述顶升架位于所述上顶升板与所述下支撑板之间，所述顶升架的中心处设置有顶升螺杆，所述横梁上设置有至少两个通槽，所述通槽上设置有定位机构，相邻的两个所述横梁之间通过卡合机构连接，所述横梁与所述上顶升板之间设置有防护罩，相邻的两个所述防护罩之间通过卡扣机构连接，所述防护罩的内部设置有第一液压缸和第二液压缸，所述第一液压缸通过第一伸缩杆连接至两个所述第一定位板的连接处，所述第二液压缸通过第二伸缩杆连接在所述横梁的底面上，所述导向移动机构包括两个相互平行设置的定位导轨和导向轮，所述导向轮转动连接在所述下支撑板的底面上，所述下支撑板内设置有驱动电机，所述下支撑板通过所述导向轮限位在所述定位导轨上，两个所述定位导轨之间设置有平衡杆。

2.根据权利要求1所述的一种大跨度古建筑屋面修复顶升装置，其特征在于：所述第一定位板和所述第二定位板上均设置有防滑垫。

3.根据权利要求1所述的一种大跨度古建筑屋面修复顶升装置，其特征在于：两个所述第一定位板之间设置有平衡弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种大跨度古建筑屋面修复顶升装置，其特征在于：所述定位机构包括锁紧块、挤压块和紧固圈，所述锁紧块均匀地分布在所述通槽的圆周上，所述挤压块通过挤压螺杆连接所述锁紧块，相邻的两个所述挤压块之间通过所述紧固圈连接，所述挤压块套接在所述紧固圈上。

5.根据权利要求1所述的一种大跨度古建筑屋面修复顶升装置，其特征在于：所述卡合机构包括固定块和限位板，所述固定块上转动连接有连接杆，所述连接杆与所述限位板上均设置有通孔，通过螺栓穿过所述通孔，实现所述连接杆与所述限位板的固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种大跨度古建筑屋面修复顶升装置，其特征在于：所述卡扣机构包括梯形限位块和梯形卡槽，所述梯形限位块与所述梯形卡槽相匹配，所述梯形限位块上对称设置有定位孔，所述梯形卡槽上对称设置有紧固螺钉，所述紧固螺钉与所述定位孔相匹配。

7.采用如权利要求1所述的一种大跨度古建筑屋面修复顶升装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)施工准备

首先对古建筑的周边进行清理，并对凹陷及坑洼的路面进行铺平，然后将古建筑周边用混凝土和砖块浇筑其安全防护围栏，并在围栏的顶端安装照明装置，最后将施工所用的机械设备运往指定地点，清点设备，并用防水布罩住，在使用设备前对相应的机械设备进行前期调试，使机械设备能正常运行；

(2)基础定位放线

先清理基础平面，沿着古建筑的地基测量放出轴线并进行复核，将轴线用墨线弹出，并用白色石灰粉撒上，在地基的基础面上设置标记，然后沿着古建筑屋面的四个角用铅垂线测量各个角的垂直高度，同时测出相邻两个角之间的水平高度差，接着用卷尺测量屋脊的两个顶端与相近的夹角之间的距离，并进行记录；

(3)墙体加固

待定位放线结束后，用钢管沿着墙体的周围搭建基础结构，然后沿着该基础结构的墙体内外两侧搭建钢筋脚手架，并在相邻的脚手架之间用钢管进行固定，同时在墙体的内外两侧上铺设一层木工板，同时将用于加固的钢管的一端抵住木工板，另一端通过锁紧环连接在脚手架上，同时用电锯进行切割，使钢管的预留长度小于5～10cm；

(4)屋面倒装顶升施工

a、首先根据古建筑的内部长度和宽度铺设相互平行的两条定位导轨，并用平衡杆将两个定位导轨进行固定连接，然后将顶升机构的下支撑板通过导向轮安装在定位导轨的导槽上，使顶升机构沿着定位导轨来回移动，调节顶升螺杆，使顶升架的高度位于零刻度线；

b、接着启动第一液压缸，使第一伸缩杆抵住第一定位板向上移动，直至达到设定的高度位置，通过调整紧固圈使锁紧块夹紧第一伸缩杆，同时移动助推板，直至两个第一定位板之间的夹角与屋顶的夹角相匹配，再启动第二液压缸，通过第二伸缩杆带动屋顶贴合机构整体以1m/min的速度顶升，距离屋顶20～30cm时，以0.4～0.8m/min的速度顶升，直至第一定位板、第二定位板与屋顶的内侧面完全贴合；

c、最后根据实际修复施工的需要，通过驱动电机带动导向轮转动，进而带动顶升装置整体移动，满足屋顶不同位置的加工需要；

d、当屋顶的长度大于顶升装置的3倍时，通过调整卡扣机构和卡合机构对相邻的横梁进行固定连接，满足屋顶的修复施工；

(5)瓦垄定位

a、首先将屋顶的底层上清理干净，然后用防水布铺设在檐头的顶面上，用螺钉将防水布与檐头进行固定；

b、施工人员通过站在顶升装置的防滑垫上进行瓦垄平面定位，找到屋脊部位的中点和两个瓦口上的中点，将这三个中点平移至檐头上并用钉子钉好瓦口，并在钉好的瓦口间赶排瓦当，将各垄盖瓦平移至上端，并做上标记；

c、进行高度定位，首先在每坡两端边垄位置栓线，然后铺灰，接着铺设两趟底瓦和一趟盖瓦，使其形成的底瓦垄和盖瓦垄保持平行，同时在边垄的外沿侧铺设耳子瓦，使耳子瓦与边垄相互垂直，在外侧的耳子瓦上安装排山滴子，在相邻的耳子瓦之间设置排山勾头，在边垄与耳子瓦之间设置螳螂勾头；

(6)屋脊砌筑

用钢筋将条形木板固定在屋脊上形成框架结构，然后在屋脊的底层上先涂刷防水层，然后浇筑水泥砂浆，同时将屋脊瓦嵌入框架结构内，从左往右依次铺设，并将相邻的屋脊瓦之间用混凝土进行固定，带屋脊的强度达到设定强度后拆除框架结构；

(7)排水槽施工

在屋顶的外侧边沿底部开设排水槽，使底瓦垄和耳子瓦内的水通过排水槽进行汇聚，同时在底瓦垄与耳子瓦的连接处开设下水管；

(8)勾缝

将屋脊进行清扫，然后用掺有同盖瓦相同颜色的麻刀灰在相接的地方勾抹均匀，先勾水平缝，后勾立缝，在进行勾水平缝时，将灰板顶在勾的缝口下边，自右向左喂灰，勾完一段后，用溜子在瓦缝内左右推拉移动，在勾立缝时，用溜子将灰从托灰盘上刮起点入立缝中；

(9)屋面清理

施工完毕后清洁瓦面的灰浆，并用干净的棉纱进行清洗。