CN110284610B - 一种定制化部分拆除的钢筋混凝土结构及其静态破碎拆除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定制化拆除的钢筋混凝土结构及其静态破碎方法。所述定制化拆除的钢筋混凝土结构具有待后续拆除部分和保留部分。所述待后续拆除部分和保留部分之间，设置有应力隔离带，所述应力隔离带为两层钢板夹中间的吸能材料组成。所述待后续拆除部分预埋单排或多排大直径预埋管作为静态膨胀管，提高定制化部分拆除的钢筋混凝土结构破碎效果。待待拆除部分完成其使用使命，需要拆除时，在堵头端部灌入膨胀剂，再封住堵头，即可静待待拆除部分结构分解。本发明所述的定制化拆除建筑结构，能充分利用可利用的稳定建筑结构，且低噪音低安全隐患的拆除需要拆除的建筑结构，更为节能环保。
Description
技术领域
本发明属于建筑物拆除技术领域，具体涉及一种定制化部分拆除的钢筋混凝土结构及其静态破碎拆除方法。
背景技术
目前，定制化部分拆除的钢筋混凝土结构需求面比较广泛，如地铁盾构区间进出洞钢筋混凝土地连墙等的破碎，最常见的是采用人工凿除或机械拆除等方法，但时间长、噪声大、风险大、人工成本高；个别单位也尝试采用静态膨胀的方法，但研究深度不够，膨胀效果以及破碎区边界以外的区域无有效保护措施，没有形成一套完整有效的破碎拆除方法。
发明内容
为解决现有需部分拆除的钢筋混凝土结构在拆除过程中，要么影响剩余结构的安全性，要么需要整体拆除，造成资源浪费的问题，本发明提供一种拆除过程不影响整体结构安全性的定制化部分拆除的钢筋混凝土结构及其静态破碎拆除方法。
定制化部分拆除的钢筋混凝土结构是指预知建设后需拆除，但又必须建设的那部分钢筋混凝土结构。该部分结构在拆除过程中，其破碎区边界外围不能破坏，需采用相关措施进行保护，所以定制化部分拆除既包含拆除的意思，也包含边界保护的意思。
目前定制化部分拆除的钢筋混凝土结构在工程中十分常见，如地铁盾构区间进出洞钢筋混凝土地连墙、地铁车站预留通道地连墙等，每条地铁线都要大量的类似结构需要拆除。该类钢筋混凝土结构的拆除普遍有两个特点：一是部分区域要进行选择性破碎；二是在破碎拆除过程中，破碎区边界以外的结构不能破坏。
通过研究，提出了采用静态破碎拆除和预埋应力隔离带的方法，既有效破碎定制化部分拆除钢筋混凝土结构，又保护边界以外的需保留结构的安全，具有较好的应用价值和市场前景。
定制化部分拆除的钢筋混凝土结构及其静态破碎拆除，需充分考虑破碎区钢筋混凝土结构壁厚强度大、受力钢筋约束混凝土、破碎区边界外需保护等问题，目的对破碎区钢筋混凝土进行静态高效膨胀破碎，而且膨胀剂产生的应力不能影响破碎区边界外结构的安全。
为达到以上目的，本发明所述的定制化拆除的钢筋混凝土结构的具有如下结构特征：
所述定制化拆除的钢筋混凝土结构具有待后续拆除部分和保留部分。
所述待后续拆除部分和保留部分之间，设置有应力隔离带，所述应力隔离带为两层钢片以及夹在钢片中间的吸能材料组成。应力隔离带是本方法核心技术之一，防止膨胀管产生的膨胀应力扩散对边界外结构产生挤压破坏，有效保护破碎区边界以外的结构。
所述吸能材料为塑料或轻质多孔材料，具体根据膨胀应力的大小进行选择。
为防止膨胀应力对破碎区边界外围的结构影响，在与待后续拆除部分的混凝土结构接触的薄钢片表面加焊45度坡度的应力方向转换三角带，使垂直应力转变为水平分力。
所述待后续拆除部分的混凝土结构中预埋单排或多排大直径预埋管作为静态膨胀管，提高定制化部分拆除的钢筋混凝土结构破碎效果；
根据不同厚度的钢筋混凝土结构，所述大直径预埋管采用管径为100-120mm不等的膨胀管，膨胀管之间的间距为200-500mm。
设置三通和堵头，所述三通连接堵头和大直径预埋管，使大直径预埋管与堵头垂直；
堵头设置有螺纹，进行了螺纹封堵，提高封堵效果。
所述堵头采用外径为100-120mm金属薄壁螺纹管，壁厚4-6mm。
所述待后续拆除部分的混凝土结构的外侧受力钢筋提前预切割，解除对破碎区混凝土的约束。
所述定制化拆除的钢筋混凝土结构的制备方法如下：
1、浇筑混凝土前，在定制化部分拆除的钢筋混凝土结构中预埋膨胀管、堵头和膨胀应力隔离带；
2、混凝土浇筑并完成凝固后即得到所述定制化拆除的钢筋混凝土结构。
所述静态破碎方法具体包括如下步骤：
1、对定制化部分拆除的钢筋混凝土结构中外侧钢筋进行预切割。
2、通过堵头，在预埋膨胀管中加入静态膨胀剂，之后封堵堵头。
3、待静态膨胀剂完成膨胀后，定制化部分拆除的钢筋混凝土因膨胀应力而发生结构性破碎，对破碎后的钢筋混凝土结构进行整理即完成拆除。
本发明所述的定制化拆除建筑结构，其拆除过程低噪音低安全隐患且高效，并且对预留的需继续使用的建筑结构采取了有效保护措施。
附图说明
图1是所述定制化拆除建筑结构的结构示意图。
图2是所述应力隔离带的结构示意图。
图中1为混凝土整体结构，2为定制化拆除部分的混凝土结构，3为应力隔离带，4为膨胀管封堵堵头，5为膨胀管，6为应力方向转换三角带。
具体实施方式
以地铁盾构地连墙为例：
针对地铁盾构区间出入洞部分拆除的地连墙，其结构分为需拆除部分和边界以外需保留部分。以厚度为800mm高度为10000mm的地连墙为例，说明具体实施方法。
本项目目的是：在地连墙中间破碎直径为6700mm的圆孔，同时为保证盾构的洞门安全，地连墙在拆除时，仅拆除600mm厚度的地连墙，保留200mm厚的地连墙作为临时支撑结构，待盾构刀盘进行破碎。
在地连墙混凝土浇筑前，首先在待拆除地连墙钢筋笼中间设置两排膨胀管，所述膨胀管为塑料管，其管内径为110mm，相邻膨胀管之间的间距为500mm，排间距为200mm；每根膨胀管通过三通连接堵头，堵头为薄壁钢管，外径为110mm、壁厚5mm金属螺纹管，用螺纹封住堵头端部。堵头端部与地连墙外表面混凝土平齐。
在待拆除部分和保留部分的交界处设置应力隔离带，所述应力隔离带由两层钢片中间夹聚氨酯塑料管组成。
靠近膨胀管一侧的应力隔离带的钢片表面焊接45°倒角钢条，即为应力方向转换三角带。
之后开始浇筑混凝土，即得到所述定制化拆除的地连墙混凝土结构。
破碎前，首先切割待拆除部分与保留部分连接的钢筋；
打开螺纹堵头，自堵头端部灌入静态膨胀剂，在45分钟内完成灌注膨胀剂工作；经3小时膨胀时间，待拆除部分的混凝土结构即发生结构性破碎。
地连墙的待拆除部分因膨胀管内膨胀剂的化学反应产生膨胀力，导致定制部分钢筋混凝土结构被膨胀破碎，缩短盾构机进出洞门时间，且提高了盾构机进出洞门的安全性。
Claims (7)
1.一种定制化拆除的钢筋混凝土结构，其特征在于，其具有如下结构特征：所述定制化拆除的钢筋混凝土结构具有待后续拆除部分和保留部分；
所述待后续拆除部分和保留部分之间，设置有应力隔离带，所述应力隔离带为两层钢板夹中间的吸能材料组成；所述吸能材料为塑料或轻质多孔材料；
所述待后续拆除部分预埋单排或多排管作为静态膨胀管；设置三通和堵头，所述三通连接堵头和预埋管，使膨胀管与堵头垂直；
所述静态膨胀管的管径为100-120mm,膨胀管之间的距离为200-500mm。
2.根据权利要求1所述的定制化拆除的钢筋混凝土结构，其特征在于，在钢片表面焊有45度角的应力方向转换带。
3.根据权利要求1所述的定制化拆除的钢筋混凝土结构，其特征在于，堵头设置有螺纹，进行了螺纹封堵。
4.根据权利要求1所述的定制化拆除的钢筋混凝土结构，其特征在于，所述堵头采用外径为100-120mm金属薄壁螺纹管，壁厚4mm,材料为45#钢。
5.根据权利要求1所述的定制化拆除的钢筋混凝土结构，其特征在于，所述待后续拆除部分结构的外侧受力钢筋提前预切割，解除对破碎区混凝土的约束。
6.权利要求1-5中的任一项所述的定制化拆除的钢筋混凝土结构的制备方法，其特征在于，
(1)、浇筑混凝土前，在定制化部分拆除的钢筋混凝土结构中预埋膨胀管、堵头和膨胀应力隔离带；
(2)、混凝土浇筑并完成凝固后即得到所述定制化拆除的钢筋混凝土结构。
7.权利要求1-5中的任一项所述的定制化拆除的钢筋混凝土结构的静态破碎方法，其特征在于，所述静态破碎方法具体包括如下步骤：
(1)、对定制化部分拆除的钢筋混凝土结构中外侧钢筋进行预切割；
(2)、通过堵头，在预埋膨胀管中加入静态膨胀剂，并封住堵头；
(3)、对膨胀后的钢筋混凝土结构进行整理。
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