[實用新型]一種超高性能纖維混凝土預制管片注漿加固混凝土柱的結構

有效

• 申請號: 201720828543.1
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN206928692U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 楊貞軍;李貝貝
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04C3/34
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 張法高,傅朝棟

技術領域

本實用新型屬于土木工程技術領域，具體涉及一種超高性能纖維混凝土預制管片注漿加固混凝土柱的結構。

背景技術

鋼筋混凝土結構在長期使用過程中，在內部、外部、及人為因素作用下，隨著時間的進展，將發生材料的老化與結構損傷，這種損傷的累積將導致結構性能劣化、承載力下降、耐久性能降低。為了使結構仍能滿足設計規范關于承載力和正常使用性能的要求，必須對這些結構進行加固和補強。

目前，混凝土柱的加固通常有兩種方法：一是直接提高柱的豎向抗壓能力的方法，例如增大截面法或粘鋼修復法，通過增大的截面或粘貼的型鋼直接承受一定的豎向荷載，因此加固后柱的總體抗壓能力得到提高。二是通過對混凝土柱施加環向的約束，間接提高柱的豎向抗壓能力的方法，例如在柱身粘貼高強纖維布加固。粘貼的纖維布并不直接承受豎向壓力，而是限制混凝土柱豎向受壓后出現的環向膨脹變形，從而產生環向的約束力。這種約束力會使得混凝土柱處于三向受壓狀態，而三向受壓的混凝土柱的豎向抗壓能力會得到顯著提高，因此加固后柱的總體抗壓能力也得到提高。

現有加固方法，增大截面法采用現場澆筑存在施工困難，粘鋼修復法存在耐久性差、加固效率低等不足，有待更進一步的改進和發展。

超高性能纖維混凝土(UHPFRC)是一種具有超高力學性能的水泥基鋼纖維復合材料，其抗壓強度可達200MPa，抗拉強度可達10Mpa，斷裂韌度可與金屬媲美，不存在鋼筋銹蝕問題，且具有極強的抗氯離子侵蝕、抗碳化、抗凍融循環和抗沖擊爆炸等性能，其自重和普通混凝土相差不大，是一種理想的結構加固材料。特別是在沿海地區和高寒地區，UHPFRC超高的抗氯離子侵蝕性能和抗凍融循環能力，能夠極大地提高結構的耐久性和使用壽命。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決現有技術對混凝土柱的加固方法存在耐久性差、加固效率低等缺陷，并提供一種超高性能纖維混凝土預制管片環向約束加固混凝土柱的裝置，其不僅能提供一定的環向約束，而且具有經濟、自重輕、質量可靠、耐久性強、施工簡單、維修方便等一系列優點。

本實用新型所采用的具體技術方案如下：

超高性能纖維混凝土預制管片注漿加固混凝土柱的結構，包括若干片由超高性能纖維混凝土制成的預制管片，若干預制管片首尾拼接形成一個能套于被加固柱外部的環箍，環箍與被加固柱外表面存在間隙；環箍上不同預制管片的拼接處設有用于聯結兩側預制管片的連接件；預制管片上開設有用于向所述的間隙中注漿的注漿孔；預制管片的頂部加工成榫狀結構，底部加工成能夠與所述榫狀結構相配合固定的卯狀結構。

作為優選，所述的間隙中填充滿灌漿，將環箍與被加固柱聯結為一個整體。

作為優選，所述的環箍上不同預制管片的拼接處設置有螺栓孔；螺栓孔以接縫為界，呈兩段式分別內置于接縫兩側的預制管片中，在兩側預制管片拼接后形成一條完整的螺栓孔，用于插入螺栓。該連接方式可以保持預制管片外部光滑，可以方便地做進一步的后續處理。

作為優選，所述的螺栓孔采用聚酰胺材料。

作為優選，所述的環箍有多個，不同的環箍通過榫卯結構縱向連續拼接，形成對被加固柱的整體包覆。

進一步的，上下兩個連續的環箍上的連接縫錯開設置。

作為優選，被加固柱是斷面為圓形或矩形。

本實用新型公開了一種預制高性能纖維混凝土管片注漿加固混凝土柱的裝置及方法，利用若干片超高性能纖維混凝土(UHPFRC)預制管片通過螺栓連接形成環箍，約束在被加固柱外側；管片縱向方向設置凹凸榫，從下至上拼裝環箍，形成整體包覆；為了保證原被加固柱與UHPFRC預制管片之間的可靠接觸，在兩者的空隙內高壓注漿，提供一定的橫向約束，間接提高加固柱的豎向抗壓能力，且加固后表面平整，可做進一步處理，例如粘貼纖維布等。本實用新型提供的UHPFRC預制管片注漿加固混凝土柱的方法與傳統的加固方法相比，具有承載力高、截面尺寸小、延性和耐久性好、施工方便、造價低等優點。

附圖說明

圖1為本實用新型中被加固柱的結構示意圖；

圖2為本實用新型中UHPFRC預制管片注漿加固混凝土柱的結構示意圖；

圖3為本實用新型中兩個UHPFRC預制管片的結構示意圖；

圖4為本實用新型中UHPFRC預制管片環向連接成環箍的結構示意圖；

圖5為本實用新型中UHPFRC預制管片內置的螺栓孔示意圖；

圖6為本實用新型中連接UHPFRC預制管片的高強度螺栓示意圖；