CN105973559A - 动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，包括一倾斜设置在岩层开设的锚固孔内、通过混凝土与锚固孔固定的锚固段，在锚固段内设有多个彼此刚性连接的锚索，所述锚索上设有隔架，沿锚固段向锚固孔底50‑100mm处延伸有注浆管，在岩层上方浇筑有后浇基座，与锚固段连接有一埋设于后浇基座内的套管，在套管内设有一与锚索固定连接并延伸至套管外侧的柔性预应力绳索，在套管管口处活动连接有一预应力板，所述预应力绳索穿过预应力板，与预应力绳索连接有一锚头，在后浇基座上方固定连接有一混凝土浇筑形成的用于检测动车组车体防撞性能的防撞平台。本发明稳固性好，抗冲击能力以及连接性强，施工简单，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工工程技术领域，尤其涉及动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统。
背景技术
近年来，随着轨道交通广泛采用诊断、监测、通信、失效保护制动、现代化的列车控制系统等主动安全防护系统，发生重大交通事故的可能性越来越小。耐碰撞性列车结构设计是在车体的特定部位设置一定的变形区域，或安装能量吸收装置和防爬装置，尽可能多地吸收列车碰撞时的动能，从而降低碰撞作用力，防止列车交叠事故发生，从而最大限度地减少人员伤亡。在进行撞击实验时往往需要制作撞击平台，撞击平台的稳固性不仅影响撞击实验的安全性而且还影响轨道车辆耐碰撞性参数精确度，而在制作撞击平台时，与地面的连接问题直接影响撞击平台的稳固性以及撞击的安全。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明提供一种稳固性好，抗冲击能力以及连接强度高，施工简单，安全可靠，经济性好的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，包括一倾斜设置在岩层开设的锚固孔内、通过混凝土与锚固孔固定的锚固段，在锚固段内设有多个彼此刚性连接的锚索，所述锚索上设有用于增加与锚固段连接强度的隔架，沿锚固段向锚固孔底50-100mm处延伸有用于注入混凝土的注浆管，在岩层上方浇筑有后浇基座，与锚固段连接有一埋设于后浇基座内的套管，在套管内设有一与锚索固定连接并延伸至套管外侧的柔性预应力绳索，在套管管口处活动连接有一预应力板，所述预应力绳索穿过预应力板，与预应力绳索连接有一作用于预应力板上用于增加岩层与后浇基座预紧力的锚头，在后浇基座上方固定连接有一混凝土浇筑形成的用于检测动车组车体防撞性能的防撞平台。
上述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，所述防撞平台包括设于后浇基座上方与后浇基座固定的防撞基体、与防撞基体非受力端及后浇基座相连的混凝土加强肋以及与防撞基体受力端相连的测试面，所述防撞基体受力端与测试面之间设有U字形钢板。
上述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，所述岩层与后浇基座之间依次设有混凝土垫层、TPZ防水卷材以及细石混凝土保护层，所述混凝土垫层厚度为5cm，TPZ防水卷材厚度为0.4cm，细石混凝土保护层厚度为5cm。
上述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，所述注浆管包括设于锚固段内对锚固段进行一次注浆并逐步提升脱离锚固段的一次注浆管以及设于锚固段内当一次注浆管注浆完成时对锚固段进行二次高压注浆密实的二次注浆管，所述二次注浆管管壁上设有注浆孔，注浆孔上设有防止一次注浆时混凝土砂浆进入二次注浆管的密封贴。
上述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，所述锚索为顶端细底端粗的柱形或锥形结构，所述隔架设于锚索底端。
上述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，所述套管与锚固段的连接处设有防止在浇筑后浇基座时混凝土砂浆进入套管的密封圈。
上述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，所述套管管壁向外延伸有用于增加与后浇基座连接强度的加强筋。
上述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，所述锚固段及套管与水平地面的倾斜角度均为30°且处于同一倾斜直线内。
上述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，所述后浇基座以及加强肋均采用C40钢筋混凝土，所述防撞平台采用C60钢筋混凝土。
上述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，所述防撞平台的受力方向与岩层和后浇基座的预紧力方向相反。
本发明的解决技术问题所带来的有益效果在于：在岩体开设的锚固孔内设有锚固段，并通过混凝土与锚固孔固定，固定牢固可靠，连接性强；锚固段包括多个彼此刚性连接的锚索，锚索上设有隔架，有利于增加与孔内混凝土连接强度，不会发生脱锚；采用一次注浆管及二次注浆管对锚固孔进行注浆，使锚固段更加密实，无空洞现象；与锚固段连接有一套管，套管管口处活动连接有一预应力板，在套管内设有一与锚索连接延伸至预应力板外侧的柔性预应力绳索，与预应力绳索连接有一锚头，通过张拉预应力绳索，增强岩体与后浇基座的预紧力，并通过锚头固定，保证整体的稳固性；锚固孔及套管与水平面的倾斜角度均为30°，便于后浇基座与岩体的连接；套管与锚固段的连接处设有密封圈，防止在浇筑后浇基座时混凝土进入套管，防撞平台的受力方向与预紧力方向相反，能够承受较大的冲击力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的局部结构示意图；
图3为防撞平台的俯视图；
图4为本发明中A-A的截面图；
图5为本发明中B-B中截面图；
图6为本发明中C部分的局部放大图；
图7为本发明中套管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1、2、4、5、6、7所示，动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，包括一倾斜设置在岩层1开设的锚固孔内2、通过混凝土与锚固孔2固定的锚固段3，在锚固段3内设有多个彼此刚性连接的锚索4，刚性连接为现有技术，刚性连接可以采用焊接的方式，为使锚固段3与岩层1连接更加牢固，所述锚索4为顶端细底端粗的柱形或锥形结构， 所述锚索4上设有用于增加与锚固段3连接强度的隔架5，所述隔架5包括具有连接腔的环形连接件，所述环形连接件周向布置多个向锚固孔延伸的加强筋，相邻两加强筋之间形成用于设置二次注浆管7的隔离区，隔架5设于锚索4底端，沿锚固段3向锚固孔2底50-100mm处延伸有用于注入混凝土的注浆管，注浆管包括设于锚固段3内对锚固段3进行一次注浆并逐步提升脱离锚固段3的一次注浆管6以及设于锚固段3内当一次注浆管6注浆完成时对锚固段3进行二次高压注浆密实的二次注浆管7，所述二次注浆管7管壁上设有注浆孔，注浆孔上设有防止一次注浆时混凝土砂浆进入二次注浆管7的密封贴，密封贴为现有技术，为本领域技术人员所熟知，密封贴采用胶带或者塑料薄膜，在岩层1上方浇筑有后浇基座8，所述岩层1与后浇基座8之间依次设有混凝土垫层9、TPZ防水卷材10以及细石混凝土保护层11，所述混凝土垫层9厚度为5cm，TPZ防水卷材10厚度为0.4cm，细石混凝土保护层11厚度为5cm，与锚固段3连接有一埋设于后浇基座8内的套管12，为增加套管12与后浇基座8之间的连接强度，所述套管12管壁向外延伸有用于增加与后浇基座8连接强度的加强筋13，加强筋13匀布设置在套管12管壁周向位置；所述套管12与锚固段3的连接处设有防止在浇筑后浇基座8时混凝土砂浆进入套管12的密封圈，密封圈采用粗布或者橡胶圈，为现有技术，所述锚固段3及套管12与水平地面的倾斜角度均为30°且处于同一倾斜直线内，在套管12内设有一与锚索4固定连接并延伸至套管12外侧的柔性预应力绳索14，预应力绳索14为双根钢绞线，为现有技术，为本领域技术人员所熟知，固定连接采用钢丝绳捆绑、焊接或者除此之外的其他固定方式，为现有技术，在套管12管口处活动连接有一预应力板15，预应力板15大于套管12管口，所述预应力绳索14穿过预应力板15，与预应力绳索14连接有一作用于预应力板15上用于增加岩层1与后浇基座8预紧力的锚头16，锚头16为现有技术，为建筑领域使用的普通锚头，
如图1、3所示，在后浇基座8上方固定连接有一混凝土浇筑形成的用于检测动车组车体防撞性能的防撞平台17，固定连接为采用混凝土浇筑的方式进行连接，所述防撞平台17包括设于后浇基座8上方与后浇基座8固定的防撞基体18、与防撞基体18非受力端及后浇基座8相连的混凝土加强肋19以及与防撞基体18受力端相连的测试面20，加强肋19与后浇基座8及防撞基体18采用浇筑的方式进行连接，所述防撞基体18受力端与测试面20之间设有U字形钢板21，U字形钢板21的宽度为100cm，U字形钢板21厚度为20cm，所述后浇基座8以及加强肋19均采用C40钢筋混凝土，所述防撞基体18采用C60钢筋混凝土，所述防撞平台17的受力方向与岩层1和后浇基座8的预紧力方向相反。
施工过程如下：
（1）、岩层开孔：在岩层1上开设锚固孔2，锚固孔2倾斜设置；
（2）、设置锚固段：锚固孔2开设后，向锚固孔2内放入多个彼此连接的锚索4，锚索预留到锚固孔2端口位置，锚索4与锚索之间增设隔架5，增加锚索4与锚固孔2的连接强度，将注浆管放入距锚固孔底50-100mm处；
（3）、锚固段注浆：注浆管放入锚固孔2后，通过注浆管向锚固孔2内注入混凝土进行一次注浆，直至浇筑到锚固孔2端口位置，一次注浆时采用一次注浆管6，一次注浆管6管口始终处于浆体下方50-100mm位置，边注浆边移动至锚固孔2端口处直至抽离锚固孔2，一次注浆在1h内完成，一次注浆压力为5Mp；一次注浆完成后，对锚固孔2内混凝土产生的空洞处进行二次注浆密实，二次注浆时采用二次注浆管7，二次注浆管7管壁开设注浆孔，并对注浆孔进行封堵，二次注浆压力为0.25Mp；
（4）、设置预紧段：二次注浆完成后，将预应力绳索14与锚固孔2端口处的锚索22固定，预应力绳索14在浇筑前采用进行除锈，并在其表面刷沥青，最后包裹沥青玻纤布，包裹层数不少于二层，在锚固孔2端口处放置套管12，套管12两端管筒内用黄油填充，填充深度为100-200mm，套管12管壁外侧焊接加强筋13，预应力绳索14穿过套管12并延伸至套管12外，对套管12与预应力绳索14的连接处进行密封，密封采用粗布或者密封橡胶圈；
（5）、铺设防护层：预紧段设置完成后，在岩层1与后浇基座8之间依次铺设混凝土垫层9、TPZ防水卷材10以及细石混凝土保护层11，套管12依次穿过混凝土垫层9、TPZ防水卷材10以及细石混凝土保护层11，混凝土垫层9厚度为5cm，TPZ防水卷材10厚度为0.4cm，细石混凝土保护层11厚度为5cm；
（6）、浇筑后浇基座：防护层铺设完成后，对套管12周围进行混凝土浇筑，混凝土至多浇筑到套管12管口处，制作后浇基座8；
（7）、预紧锚固：后浇浇筑完成后，在套管12管口处放置预应力板15，预应力绳索14穿过预应力板15，当后浇基座8处的混凝土的凝固程度大于80%时，张拉预紧力绳索14使张力达到1.1-1.2N，张拉2次，每次保持15min，卸载至锁定载荷，采用锚头16将处在预紧力状态的预应力绳索14固定在预应力板15上；
（8）、后浇基座封堵：预紧锚固完成后，对裸露在混凝土外的套管12、预应力板15以及锚头16进行混凝土浇筑封堵，锚头16在封堵前，采用除锈、涂防腐漆进行防锈，封堵时，在上面放置钢筋网罩增加与后浇基座8之间的连接强度，锚头16处的混凝土封堵厚度不小于0.1m；
（9）、浇筑防撞平台：后浇基座8封堵完成后，在后浇基座8上方采用C60钢筋混凝土浇筑防撞基体18，在防撞基体18非受力端采用C40钢筋混凝土浇筑加强肋19，在防撞基体18的受力端安装U字形钢板21，在U字形钢板21处安装测试面20，完成施工。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，其特征在于：包括一倾斜设置在岩层开设的锚固孔内、通过混凝土与锚固孔固定的锚固段，在锚固段内设有多个彼此刚性连接的锚索，所述锚索上设有用于增加与锚固段连接强度的隔架，沿锚固段向锚固孔底50-100mm处延伸有用于注入混凝土的注浆管，在岩层上方浇筑有后浇基座，与锚固段连接有一埋设于后浇基座内的套管，在套管内设有一与锚索固定连接并延伸至套管外侧的柔性预应力绳索，在套管管口处活动连接有一预应力板，所述预应力绳索穿过预应力板，与预应力绳索连接有一作用于预应力板上用于增加岩层与后浇基座预紧力的锚头，在后浇基座上方固定连接有一混凝土浇筑形成的用于检测动车组车体防撞性能的防撞平台。
2.根据权利要求1所述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，其特征在于：所述防撞平台包括设于后浇基座上方与后浇基座固定的防撞基体、与防撞基体非受力端及后浇基座相连的混凝土加强肋以及与防撞基体受力端相连的测试面，所述防撞基体受力端与测试面之间设有U字形钢板。
3.根据权利要求1所述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，其特征在于：所述岩层与后浇基座之间依次设有混凝土垫层、TPZ防水卷材以及细石混凝土保护层，所述混凝土垫层厚度为5cm，TPZ防水卷材厚度为0.4cm，细石混凝土保护层厚度为5cm。
4.根据权利要求1所述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，其特征在于：所述注浆管包括设于锚固段内对锚固段进行一次注浆并逐步提升脱离锚固段的一次注浆管以及设于锚固段内当一次注浆管注浆完成时对锚固段进行二次高压注浆密实的二次注浆管，所述二次注浆管管壁上设有注浆孔，注浆孔上设有防止一次注浆时混凝土砂浆进入二次注浆管的密封贴。
5.根据权利要求1所述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，其特征在于：所述锚索为顶端细底端粗的柱形或锥形结构，所述隔架设于锚索底端。
6.根据权利要求1所述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，其特征在于：所述套管与锚固段的连接处设有防止在浇筑后浇基座时混凝土砂浆进入套管的密封圈。
7.根据权利要求1所述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，其特征在于：所述套管管壁向外延伸有用于增加与后浇基座连接强度的加强筋。
8.根据权利要求1所述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，其特征在于：所述锚固段及套管与水平地面的倾斜角度均为30°且处于同一倾斜直线内。
9.根据权利要求1所述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，其特征在于：所述后浇基座以及加强肋均采用C40钢筋混凝土，所述防撞平台采用C60钢筋混凝土。
10.根据权利要求1所述的动车组车体撞击刚性墙体试验平台系统，其特征在于：所述防撞平台的受力方向与岩层和后浇基座的预紧力方向相反。
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