CN116220377A - 智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构及施工方法，包括与既有隧道结构的内壁连接的平台；平台与既有隧道结构连接一侧的钢筋均以植筋形式设置在侧壁的植筋孔道内；钢筋位于相应植筋孔道部分的侧面均设沿长度方向设有多个应力监测片；植筋孔道的内腔均与注胶管连通；注胶管的另一端均与注胶装置连接；注胶装置与控制中心连接，根据控制中心发出的指令通过注胶管对植筋孔道注入植筋胶；控制中心与应力监测片均连接，接收应力监测片采集到的相应的钢筋的应力数据，并控制注胶装置工作。施工时，先施工所有植筋孔道，预埋注胶管；然后注入植筋胶，并插入钢筋；再浇筑平台；最后建立控制中心。本发明的应用彻底规避植筋锚固失效的风险。

Description

智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构及施工方法

技术领域

本发明涉及平台钢筋砼植筋加固和监控技术领域，特别涉及智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构及施工方法。

背景技术

随着城市轨道交通的快速发展，既有轨道交通的改造工程层出不穷。当需要在既有运营区间隧道内增设疏散平台时，由于先期未考虑任何预留措施，为实现新旧混凝土结构的连接，通常采取植筋的方式。

目前，植筋通常的做法是在旧的结构上钻孔，注入高强植筋胶，再插入钢筋或型材，胶固化后将钢筋与基材粘接为一体形成新老结构的有效连接。该方法虽可以在短期内起到很好的锚固效果，但随着时间的推移，在外界荷载的反复作用下，加上植筋胶材料的老化，其粘接效果逐渐消失，且这种失效过程缓慢发生且不可逆转。

常规的植筋设计使用年限一般为5年，而地铁隧道为百年工程。为满足地铁隧道的使用要求，需定期进入隧道内对植筋部位进行加固，给隧道的运营带来较大的影响；

另一方面，植筋粘接失效导致的结构破坏往往没有预兆，现有植筋方法无法及时发现粘接失效的风险，给结构的长久使用带来巨大的安全隐患。

区间疏散平台作为隧道的逃生平台，对地铁运营有着至关重要的作用。

因此，如何在不影响地铁运营的情况下，消除因植筋锚固失效而导致的不良影响成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构及施工方法，实现的目的是彻底规避植筋锚固失效的风险，且结构简单，安全可靠，能够被应用在各种悬臂式的平台结构中。

为实现上述目的，本发明公开了智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构，包括平台；所述平台与既有隧道结构的内壁连接；所述平台与所述既有隧道结构连接一侧向外延伸的每一钢筋均以植筋形式设置在所述侧壁的植筋孔道内。

其中，每一所述钢筋位于相应所述植筋孔道部分的侧面均设沿长度方向设有多个应力监测片；

每一所述植筋孔道的内腔均与注胶管连通；

每一所述注胶管的另一端均与注胶装置连接；

所述注胶装置与控制中心连接，根据所述控制中心发出的指令通过每一所述注胶管对每一所述植筋孔道注入植筋胶；

所述控制中心与每一所述应力监测片均连接，接收每一所述应力监测片采集到的相应的所述钢筋的应力数据，并控制注胶装置工作；

当任一所述应力监测片采集到的所述应力数据小于设定的锚固临界压力值时，所述控制中心向所述注胶装置发出指令，通过相应的所述注胶管向相应的所述植筋孔道注入所述植筋胶，直至相应的所述应力监测片采集到的所述应力数据恢复安全压力值。

优选的，所述平台与所述既有隧道结构连接一侧包括上下两排植以植筋形式设置在所述侧壁的植筋孔道内的所述钢筋；

其中，每一标高较高的所述钢筋的多个所述应力监测片和所述注胶管均设置在相应的所述钢筋的上方；

每一标高较低的所述钢筋的多个所述应力监测片和所述注胶管均设置在相应的所述钢筋的下方。

优选的，每一所述植筋孔道的直径D大于相应的所述钢筋的直径d 4毫米至5毫米；

每一所述植筋孔道的深度H大于相应的所述钢筋以植筋形式设置在所述侧壁的植筋孔道内的深度h 4毫米至5毫米。

本发明还提供智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、在所述既有隧道结构的内壁施工所有所述植筋孔道，并在每一所述植筋孔道均预埋所述注胶管；

步骤2、在每一所述植筋孔道内均注入所述植筋胶，并插入相应的所述钢筋；

步骤3、浇筑所述平台；

步骤4、建立所述控制中心，通过控制中心接收所有所述应力监测片采集到的所述应力数据，并控制注胶装置工作。

优选的，步骤1包括如下步骤：

步骤1.1、在所述既有隧道结构凿出所有圆形的所述植筋孔道；

步骤1.2、在凿出的所有所述植筋孔道内均预埋所述注胶管；每一所述注胶管的一端均位于相应的所述植筋孔道内，另一端均位于相应的所述植筋孔道以及所述平台的外侧。

优选的，步骤2包括如下步骤：

步骤2.1、通过预埋的每一所述注胶管向相应的所述植筋孔道内注入所述植筋胶；

步骤2.2、在所述植筋胶凝固前，在每一所述钢筋设置相应的所述应力监测片，并迅速插入相应的所述植筋孔道。

更优选的，每一所述应力监测片的表面均进行保护处理。

优选的，步骤3包括如下步骤：

浇筑所述平台，所述平台与所述既有隧道结构之间通过以植筋形式设置在所述侧壁的植筋孔道内的钢筋筋形成有效连接，同时混凝土施工缝间施作防水措施。

本发明的有益效果：

本发明能够根据钢筋表面的实时压力变化动态控制补充注胶，彻底规避植筋锚固失效的风险，结构简单，安全可靠，推动了行业技术进步，具有良好经济、社会效益。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本发明一实施例的结构示意图。

图2示出本发明一实施例中控制中心的控制流程图。

图3示出本发明一实施例中完成植筋孔道的状态示意图。

图4示出本发明一实施例中完成在植筋孔道内以以植筋形式设置钢筋的状态示意图。

图5示出本发明一实施例中完成平台浇筑的状态示意图。

具体实施方式

实施例

如图1和图2所示，智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构，包括平台8；平台8与既有隧道结构9的内壁连接；平台8与既有隧道结构9连接一侧向外延伸的每一钢筋4均以植筋形式设置在侧壁的植筋孔道1内。

其中，每一钢筋4位于相应植筋孔道1部分的侧面均设沿长度方向设有多个应力监测片5；

每一植筋孔道1的内腔均与注胶管2连通；

每一注胶管2的另一端均与注胶装置7连接；

注胶装置7与控制中心6连接，根据控制中心6发出的指令通过每一注胶管2对每一植筋孔道1注入植筋胶3；

控制中心6与每一应力监测片5均连接，接收每一应力监测片5采集到的相应的钢筋4的应力数据，并控制注胶装置7工作；

当任一应力监测片5采集到的应力数据小于设定的锚固临界压力值时，控制中心6向注胶装置7发出指令，通过相应的注胶管2向相应的植筋孔道1注入植筋胶3，直至相应的应力监测片5采集到的应力数据恢复安全压力值。

本发明通过在控制中心6预设锚固临界压力值和安全压力值能够实施的对每一钢筋4级相应植筋孔道1之间的受力情况精心监控。

其中，在控制中心预设锚固临界压力值和安全压力值。锚固临界压力值和安全压力值工程人员可根据结构重要性、工程经验和计算进行综合确定。

在在外界作用导致任一以植筋形式设置在侧壁的植筋孔道1内的钢筋4出现植筋胶3失效时，通过相应应力监测片5监控到钢筋4表面的压力减小，并将实时应力数据反馈至控制中心6，然后由控制中心6控制注胶装置7通过相应的注胶管2进行再次注胶，使钢筋4重新与周边材料紧密贴合，形成有效的锚固。

在某些实施例中，平台8与既有隧道结构9连接一侧包括上下两排植以植筋形式设置在侧壁的植筋孔道1内的钢筋4；

其中，每一标高较高的钢筋4的多个应力监测片5和注胶管2均设置在相应的钢筋4的上方；

每一标高较低的钢筋4的多个应力监测片5和注胶管2均设置在相应的钢筋4的下方。

在某些实施例中，每一植筋孔道1的直径D大于相应的钢筋4的直径d 4毫米至5毫米；

每一植筋孔道1的深度H大于相应的钢筋4以植筋形式设置在侧壁的植筋孔道1内的深度h 4毫米至5毫米。

如图3至图5所示，本发明还提供智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、在既有隧道结构9的内壁施工所有植筋孔道1，并在每一植筋孔道1均预埋注胶管2；

步骤2、在每一植筋孔道1内均注入植筋胶3，并插入相应的钢筋4；

步骤3、浇筑平台8；

步骤4、建立控制中心6，通过控制中心6接收所有应力监测片5采集到的应力数据，并控制注胶装置7工作。

在某些实施例中，步骤1包括如下步骤：

步骤1.1、在既有隧道结构9凿出所有圆形的植筋孔道1；

步骤1.2、在凿出的所有植筋孔道1内均预埋注胶管2；每一注胶管2的一端均位于相应的植筋孔道1内，另一端均位于相应的植筋孔道1以及平台8的外侧。

在实际应用中，施工过程中应注意妥善保管每一注胶管2。

在某些实施例中，步骤2包括如下步骤：

步骤2.1、通过预埋的每一注胶管2向相应的植筋孔道1内注入植筋胶3；

步骤2.2、在植筋胶3凝固前，在每一钢筋4设置相应的应力监测片5，并迅速插入相应的植筋孔道1。

在某些实施例中，每一应力监测片5的表面均进行保护处理。

在实际应用中，对每一应力监测片5的表面均进行保护处理能够防止在施工过程中被损坏。

在某些实施例中，步骤3包括如下步骤：

浇筑平台8，平台8与既有隧道结构9之间通过以植筋形式设置在侧壁的植筋孔道1内的钢筋4筋形成有效连接，同时混凝土施工缝间施作防水措施11。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构，包括平台(8)；所述平台(8)与既有隧道结构(9)的内壁连接；所述平台(8)与所述既有隧道结构(9)连接一侧向外延伸的每一钢筋(4)均以植筋形式设置在所述侧壁的植筋孔道(1)内；其特征在于：

每一所述钢筋(4)位于相应所述植筋孔道(1)部分的侧面均设沿长度方向设有多个应力监测片(5)；

每一所述植筋孔道(1)的内腔均与注胶管(2)连通；

每一所述注胶管(2)的另一端均与注胶装置(7)连接；

所述注胶装置(7)与控制中心(6)连接，根据所述控制中心(6)发出的指令通过每一所述注胶管(2)对每一所述植筋孔道(1)注入植筋胶(3)；

所述控制中心(6)与每一所述应力监测片(5)均连接，接收每一所述应力监测片(5)采集到的相应的所述钢筋(4)的应力数据，并控制注胶装置(7)工作；

当任一所述应力监测片(5)采集到的所述应力数据小于设定的锚固临界压力值时，所述控制中心(6)向所述注胶装置(7)发出指令，通过相应的所述注胶管(2)向相应的所述植筋孔道(1)注入所述植筋胶(3)，直至相应的所述应力监测片(5)采集到的所述应力数据恢复安全压力值。

2.根据权利要求1所述的智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构，其特征在于，所述平台(8)与所述既有隧道结构(9)连接一侧包括上下两排植以植筋形式设置在所述侧壁的植筋孔道(1)内的所述钢筋(4)；

其中，每一标高较高的所述钢筋(4)的多个所述应力监测片(5)和所述注胶管(2)均设置在相应的所述钢筋(4)的上方；

每一标高较低的所述钢筋(4)的多个所述应力监测片(5)和所述注胶管(2)均设置在相应的所述钢筋(4)的下方。

3.根据权利要求1或2中任意一项所述的智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构，其特征在于，每一所述植筋孔道(1)的直径D大于相应的所述钢筋(4)的直径d 4毫米至5毫米；

每一所述植筋孔道(1)的深度H大于相应的所述钢筋(4)以植筋形式设置在所述侧壁的植筋孔道(1)内的深度h 4毫米至5毫米。

4.根据权利要求1所述的智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、在所述既有隧道结构(9)的内壁施工所有所述植筋孔道(1)，并在每一所述植筋孔道(1)均预埋所述注胶管(2)；

步骤2、在每一所述植筋孔道(1)内均注入所述植筋胶(3)，并插入相应的所述钢筋(4)；

步骤3、浇筑所述平台(8)；

步骤4、建立所述控制中心(6)，通过控制中心(6)接收所有所述应力监测片(5)采集到的所述应力数据，并控制注胶装置(7)工作。

5.根据权利要求4所述的智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构，其特征在于，步骤1包括如下步骤：

步骤1.1、在所述既有隧道结构(9)凿出所有圆形的所述植筋孔道(1)；

步骤1.2、在凿出的所有所述植筋孔道(1)内均预埋所述注胶管(2)；每一所述注胶管(2)的一端均位于相应的所述植筋孔道(1)内，另一端均位于相应的所述植筋孔道(1)以及所述平台(8)的外侧。

6.根据权利要求4所述的智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构，其特征在于，步骤2包括如下步骤：

步骤2.1、通过预埋的每一所述注胶管(2)向相应的所述植筋孔道(1)内注入所述植筋胶(3)；

步骤2.2、在所述植筋胶(3)凝固前，在每一所述钢筋(4)设置相应的所述应力监测片(5)，并迅速插入相应的所述植筋孔道(1)。

7.根据权利要求6所述的智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构，其特征在于，每一所述应力监测片(5)的表面均进行保护处理。

8.根据权利要求4所述的智能监控及自动注胶的平台钢筋砼植筋结构，其特征在于，步骤3包括如下步骤：

浇筑所述平台(8)，所述平台(8)与所述既有隧道结构(9)之间通过

以植筋形式设置在所述侧壁的植筋孔道(1)内的钢筋(4)筋形成有效连接，

同时混凝土施工缝间施作防水措施(11)。

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