以补强件应用于古建筑构件的隐敝式修复工法制造技术

一种以补强件应用于古建筑构件的隐敝式修复工法，主要利用高强度补强件与环氧树脂，以隐蔽方式将补强件设置于欲修复的古建筑构件中，以加强古建筑构件整体强度与韧性，若古建筑构件有局部损坏，则预先将损坏处截除后以等同截除尺寸的材料配合环氧树脂接合修复，再将补强件配合环氧树脂设置于并固定于欲修复的古建筑构件中，以隐蔽不影响外观的方式修复之，藉以保存古建筑构件的原有形貌。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种古建筑构件的修复工法，特别是指一种应用补强件与环氧树脂设置于欲修复的古建筑构件中，以加强古建筑构件整体强度与韧性的隐敝式修复工法。
技术介绍
由目前国内对古迹或历史建筑修复经验中可知，当古建筑构件局部损坏时，因缺乏适当的修复技术，几乎都是全数抽换，鲜有考虑保存原有构件的形貌，造成相当多可修复而未修复的遗憾，严重违反文化资产保存原则。荷兰曾发展一套称为Beta System(亦称W-E-R)的构件修复工法，主要原理是利用环氧树脂(epoxy)的胶合力将原料和补强物紧密的结合以达构件补强的目的。而W-E-R主要成分为：W(Wood)：木，原有破损待补强修复的木料。E(Epoxy)：环氧树脂，包括树脂、硬化剂、填缝材料以及添加剂。R(Reinforcement)：补强物，依不同发展分别采用过木、铁棒、铁板、玻璃纤维棒等。此种修复方法皆将构件接合处完全以环氧树脂灌注结合，形成一个刚性接头，就西式桁架式而言并无不当，但应用于我国传统榫接系统的木构架时，则会明显的失去原有材料与构架的韧性与半刚接的结构特性，且不具可逆性，将严重失去保存构件与确保结构安全的目的，至今并无-->实际应用案例。相对于诸多重要修复案例中，因修复技术无法克服，仍多流于以抽换为主，与保存原则与目的大相径庭，故本土构件的修复方法，仍有待更进一步的研发。专利技术人等基于以上背景乃戮力研究一种木料构件隐蔽式修复方法，经提出专利技术第094103048号申请专利已蒙获准在案。但，专利技术人等认为上述专利技术专利的相关技术不仅可应用于古建筑木材构件，更可广泛应用于古建筑中最常见的砖石墙或屋脊中，使破损砖石墙或屋脊不再全数以新墙或新屋脊替代破坏古建筑原貌，且新墙或新屋脊在日后也会产生同样损害情形，不易保存，本专利技术在对古建筑最少扰动的前提下修复及有效永久补强，以保存古建筑砖石墙或屋脊的原有风貌。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，依据文化资产保存法的规范，采用现代科技与工法，以原有或相近的材料隐蔽式修复传统建筑构件的原有结构与外观，并采高强度的补强件，兼顾强度、施工简便、具隐蔽性及免受紫外线等优点。突破既往构件局部损坏时即抽换之憾，以隐蔽不影响外观的方式修复，对于构件损坏保存更显重要，达到保存古建筑原有构件及形貌的效益。为达上述目的，本专利技术提供一种以补强件应用于古建筑构件的隐敝式修复工法，主要利用高强度补强件与环氧树脂，以隐蔽方式将补强件设置于欲修复的古建筑构件中，以加强古建筑构件整体强度与韧性，若古建筑构件有局部损坏，则预先将损坏处截除后以等同截除尺寸的材料配合环氧树脂接合修复，再将补强件配合环氧树脂设置于并固定于欲修-->复的古建筑构件中，以隐蔽不影响外观的方式修复之，藉以保存古建筑构件的原有形貌。本专利技术具有以下优点：1、保存珍贵的文化构件：若应用于古迹或历史建筑物的珍贵文化构材(如有彩绘)修复，可保存免于修复时因修复技术不足而遭受二次破坏，以挽救修复中不该被抽换的构件，对于古建筑保存非常有贡献及潜力。2、生态保育：构件局部损坏时以修复为主，尽量不予换新，可大量减少森林树木的砍伐，对于生态保育也有贡献。3、降低成本：以直径18公分500公分长的桧木木料构件为例，材料成本新桧木材为45000元，若以本专利技术修复方法的纤维板、环氧树脂及部分桧木材料费约仅为14000元，约为换新成本的三分之一，可大量降低成本。4、修复强度可设计：本专利技术因高强度补强件隐密嵌入古建筑构件，其嵌入补强件的厚度、长度与数量，皆为控制设计古建筑构件整体强度的因素，此优点可以改善古建筑构件在固定尺寸下无法提高强度的缺点。5、提高古建筑构件韧性：古建筑构件因外力或虫腐造成局部破坏变形时，其破坏变形为无预警的脆性破坏，若经本专利技术的修复方法，高强度补强件隐蔽嵌入古建筑构件的拉力侧可提高构件韧性，可改善古建筑构件无法提高韧性的缺点。6、免受紫外线照射：-->经本专利技术的修复方法，以隐蔽式将高强度补强件嵌入古建筑构件中，可免受外在的紫外线长期照射而影响其结合功效。7、施工简便：先将古建筑构件因外力或虫腐，造成的破坏处予以截除，再以高强度补强件嵌入古建筑构件的拉力侧，施工简便。8、安全性高：经本专利技术的修复方法，因可提高古建筑构件的韧性及设计强度，此点是更换新材无法达成的优点，故其修复后的安全性大为提高。9、延长古迹或历史建筑寿命：经本专利技术的修复方法，可大幅提高安全性，即可延长古迹或历史建筑寿命。附图说明图1表示当古建筑旧木料构件局部损坏时，先将该损坏处截除，并量取等同于截除尺寸的新木材作为替代构件的示意图；图2表示将新旧木料制作公母榫头形成接合部的示意图；图3表示以高粘度接合剂将新旧木料接合形成修复构件的示意图；图4表示接合后的修复构件制作凹槽的示意图；图5、图6、图7表示于凹槽内灌注高粘度接合剂，将高强度补强件嵌入并固定于凹槽的示意图；图8表示本工法应用于古建筑砖石墙的示意图；图9表示本工法应用于古建筑屋脊构件的示意图。主要组件符号说明-->1旧木料构件2替代构件3局部损坏处4接合剂5凹槽6补强件具体实施方式本专利技术所使用的环氧树脂属高粘度低流动性的主剂与硬化两剂，粘结强度及耐候性佳；另高强度补强件的拉力强度与韧性性能佳，耐酸硷性。兹就本专利技术以补强件应用于古建筑新旧木料构件的隐敝式修复工法的实施步骤，配合图标说明如下：步骤一、如图1所示，当古建筑旧木料构件1局部损坏3，先将该损坏处截除，并量取等同于截除尺寸的新木材作为替代构件2；步骤二、如图2所示，将新旧木料制作公母榫头形成接合部；步骤三、如图3所示，利用高粘度接合剂4如环氧树脂将新旧木料接合形成修复构件；步骤四、如图4所示，接合后的修复构件制作至少一凹槽5；步骤五、如图5所示，于凹槽5内灌注高粘度接合剂4，将相对于凹槽5厚度、宽度与长度的高强度补强件6如碳纤维板嵌入并固定于该凹槽5，如图6及图7所示。采取纤维材作为补强件的理由在于该现代科技性高比强度材料的抗拉强度约为钢材十倍，亦即使用小体积质轻的纤维材，即可发挥所需的-->设计强度，且比钢材有较佳的施工性与耐候性能。上述隐敝式修复工法应用于古建筑砖石墙或屋脊构件时，请配合参阅图8及图9所示，其修复步骤如下：步骤一、当古建筑砖石墙或屋脊构件发生如裂缝等局部损坏时，先以灰浆或新材料填补该裂缝形成修复构件；步骤二、于修复构件上方或下方的水平连续灰缝中设置至少一槽缝；步骤三、配合高粘度接合剂如环氧树脂将高强度补强件设置并固定于该槽缝内，藉以补强该修复构件。上述隐敝式修复工法应用于新砌古建筑砖石墙或屋脊构件时，其修复步骤是于新砌古建筑砖石墙或屋脊构件上方或下方的水平连续灰缝中，配合接合剂如环氧树脂贴附高强度补强件。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以补强件应用于古建筑木料构件的隐敝式修复工法，其特征在于，步骤为：　（１）将欲修复的原木料构件局部损坏处截除，并于截除面制作接合部；　（２）以同种新木料制作替代构件，以取代上述因局部损坏而截除者，并于替代构件制作相对截除面的接合部；　（３）以接合剂如环氧树脂将欲修复的原木料构件与替代构件两者的接合部黏固结合成修复构件；　（４）于修复构件上制作至少一凹槽；　（５）配合使用环氧树脂，将高强度补强件嵌入并固定于凹槽内；　藉由以上步骤，以隐蔽不影响外观的方式修复并补强古建筑木料构件。

【技术特征摘要】
1、一种以补强件应用于古建筑木料构件的隐敝式修复工法，其特征在于，步骤为：(1)将欲修复的原木料构件局部损坏处截除，并于截除面制作接合部；(2)以同种新木料制作替代构件，以取代上述因局部损坏而截除者，并于替代构件制作相对截除面的接合部；(3)以接合剂如环氧树脂将欲修复的原木料构件与替代构件两者的接合部黏固结合成修复构件；(4)于修复构件上制作至少一凹槽；(5)配合使用环氧树脂，将高强度补强件嵌入并固定于凹槽内；藉由以上步骤，以隐蔽不影响外观的方式修复并补强古建筑木料构件。2、如权利要求1所述的以补强件应用于古建筑木料构件的隐敝式修复工法，其特征在于：其中欲修复的原木料构件与替代构件的接合部可为一种公母榫头结合方式。3、如权利要求1所述的以补强件应用于古建筑木料构件的隐敝式修复工法，其特征在于：其中高强度补强件可为碳纤维、玻璃纤维与聚丙稀纤维等具有纤维成份及强度、韧性的板状、布状或条状材料。4、一种以补强件应用于古建筑新旧木料构件的隐敝式修复工法，其特征在于，步骤为：(1)于欲修复的古建筑新旧木料构件制作至少一凹槽；(2)配合使用接合剂如环氧树脂，将高强度补强件嵌入并结合于凹槽内；藉由以上步骤，以隐蔽不影响外观的方式修复并补强古建筑新...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昶良，阎亚宁，
申请(专利权)人：陈昶良，阎亚宁，
类型：发明
国别省市：71[]