CN211116023U - 一种高稳定性ecc复合纤维编制网加固结构 - Google Patents
一种高稳定性ecc复合纤维编制网加固结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，是由多块ECC加固构件拼接而成的截面为C型的圆柱面结构；ECC复合纤维编制网加固结构的外表面贴合于盾构隧道的内壁上，并使得ECC复合纤维编制网加固结构正下方的豁口处抵接于盾构隧道的下底面；相邻两块ECC加固构件的连接处设于工字型加强件。与现有技术相比，本实用新型在ECC加固构件的连接处设置了工字型加强件，使得所有ECC加固构件构成了一个稳定连接的曲面整体，可使得该曲面整体可承受较高的局部剪切应力，提升了整体的载荷；在ECC加固构件拼接处设置了梳齿型的连接接头，通过梳齿型的接头的相互啮合实现ECC加固构件间的稳定连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种盾构隧道加固结构，尤其是涉及一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构。
背景技术
地铁盾构隧道结构安全问题长期以来都是人们关注的重点，隧道结构可能会产生诸多结构损伤，包括接缝张开、管片错动、管片变形等。这些结构损伤会影响到盾构隧道的服役性能，若继续发展可能会影响到正常的行车安全，且隧道结构大变形会严重影响到盾构隧道的安全运营和结构的安全可靠度。目前，对于受损较严重、变形较大的管片，需要采取合适的方法进行加固处理，从而改善隧道的受力性能，控制隧道管片结构的变形。常见的方法主要有以下两种：
1)碳纤维布、芳纶布粘贴加固法：其优点在于具有较强的耐腐蚀性能、较高抗拉强度、施工便捷、基本不占重量和体积。但其耐高温、耐火性能极差(一般低于60℃)；低温环境下施工过于困难；不适合于潮湿的混凝土表面；界面不协调，缺乏蒸汽渗透性；对破损表面需要附加的处理措施；环境协调性较差。
2)型钢法(内钢圈、钢环、钢板)：其优点在于钢材具有很高的强度、施工便捷、体积较小等。但是钢材自身耐腐蚀性能差，难以用于潮湿表面，钢与砼界面粘结效果不佳，对施工场地的要求比较苛刻，加固体自重较大，且焊缝多、焊接质量波动大，都使得加固效果大打折扣。
在拼接结构方面，盾构隧道加固结构均由多块加固构件拼接获得，多块加固构件通过胶黏剂胶黏贴合于盾构隧道的内壁上。该种结构虽然通过胶黏李实现拼接成型，但简单的拼接难以使其承受长时间的高负载工况，会使得相邻的加固构件错开或开裂，使得加固构建有整体的拼接整体瓦解为局域连接形式，使得整体加固失效。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种整体结构稳定、使用寿命长的高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
本实用新型中高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，是由多块ECC加固构件拼接而成的截面为C型的圆柱面结构；
ECC复合纤维编制网加固结构的外表面贴合于盾构隧道的内壁上，并使得ECC复合纤维编制网加固结构正下方的豁口处抵接于盾构隧道的下底面；
相邻两块ECC加固构件的连接处设有工字型加强件，通过工字型加强件实现相邻ECC加固构件间的稳固连接，进一步提高整体载荷。
进一步地，所述的ECC加固构件为纤维增强水泥基复合材料。
进一步地，所述的ECC加固构件包括水泥基体层和夹设于水泥基体中部的纤维编织网层。
进一步地，相邻两块ECC加固构件的连接处均为梳齿型结构，相邻的梳齿型结构相互啮合。
进一步地，所述的工字型加强件包括横杆和位于横杆之间的连杆，所述的连杆两端与横杆中部螺接。
进一步地，所述的横杆分别固定于相邻两块ECC加固构件上。
进一步地，所述的工字型加强件还包括固定杆，所述的固定杆一端固定于ECC加固构件内部，另一端与横杆固定连接。
进一步地，所述的ECC加固构件上设有固定螺栓，固定螺栓将ECC加固构件固定于盾构隧道的内壁上。
进一步地，所述的ECC加固构件与盾构隧道的内壁之间设有界面剂，通过界面剂实现两者的粘合。
进一步地，所述的界面剂为环氧结构胶。环氧结构胶是无溶剂型，液态环氧树脂接着剂，可于常温或加温固化。固化后接着层系中等到硬度，因而可承受特强之冲击与震动，接着层具有良好之机械特性，良好之电绝缘性，能够承受温度之变动及挠曲撕剥应力。无腐蚀性，对金属、陶瓷、硫化橡胶、玻璃纤维制成品，以及碳纤维成品等，具有很好粘着性，耐温及耐油性。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1)在ECC加固构件的连接处设置了工字型加强件，通过两个横杆与相邻的ECC加固构件大面积接触，并在相邻的横杆之间设置了连杆，即通过横杆承载了相邻ECC加固构件间的剪切应力，使得所有ECC加固构件构成了一个稳定连接的曲面整体，可使得该曲面整体可承受较高的局部剪切应力，提升了整体的载荷。
2)在ECC加固构件拼接处设置了梳齿型的连接接头，通过梳齿型的接头的相互啮合实现ECC加固构件间的稳定连接，提高了整体ECC复合纤维编制网加固结构的设计载荷。
3)适用性广，可适用于各种盾构隧道，以及各种盾构隧道环境，抗裂、抗侵蚀、耐高温、防火能力强，适合于潮湿的混凝土表面，界面协调，具有蒸汽渗透性。
4)本技术方案由水泥基体中掺入纤维编织网增强结构，加固强度高。
5)施工方便，低温环境可正常施工，对破损表面需要不需附加的处理措施，避免了大量的焊接过程，施工场地的要求不高。
附图说明
图1为本实用新型中高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构的整体结构示意图；
图2为本实用新型中工字型加强件的设置结构仰视图；
图3为本实用新型中工字型加强件的设置结构剖面图；
图4为本实用新型中ECC加固构件连接处的结构图。
图中：1、ECC加固构件，11、水泥基体层，12、纤维编织网层，2、工字型加强件，21、连杆，22、横杆，23、固定杆，3、固定螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
实施例
本实施例中高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，是由多块ECC加固构件1拼接而成的截面为C型的圆柱面结构，参见图1；ECC复合纤维编制网加固结构的外表面贴合于盾构隧道的内壁上，并使得ECC复合纤维编制网加固结构正下方的豁口处抵接于盾构隧道的下底面。ECC加固构件1上设有固定螺栓3，固定螺栓3将ECC加固构件1固定于盾构隧道的内壁上。ECC加固构件1与盾构隧道的内壁之间设有界面剂，通过界面剂实现两者的粘合。
相邻两块ECC加固构件1的连接处均为梳齿型结构，参见图4，相邻的梳齿型结构相互啮合。即在ECC加固构件1拼接处设置了梳齿型的连接接头，通过梳齿型的接头的相互啮合实现ECC加固构件1间的稳定连接，提高了整体ECC复合纤维编制网加固结构的设计载荷。
相邻两块ECC加固构件1的连接处设于工字型加强件2，参见图2。工字型加强件2包括横杆22和位于横杆22之间的连杆21，所述的连杆21两端与横杆22中部螺接。横杆22分别固定于相邻两块ECC加固构件1上。工字型加强件2还包括固定杆23，所述的固定杆23一端固定于ECC加固构件1内部，另一端与横杆22固定连接。通过两个横杆22与相邻的ECC加固构件1大面积接触，并在相邻的横杆22之间设置了连杆21，参见图3，即通过横杆22承载了相邻ECC加固构件1间的剪切应力，使得所有ECC加固构件1构成了一个稳定连接的曲面整体，可使得该曲面整体可承受较高的局部剪切应力，提升了整体的载荷。
ECC加固构件1为纤维增强水泥基复合材料。ECC加固构件1包括水泥基体层11和夹设于水泥基体11中部的纤维编织网层12。
制备、装配ECC复合纤维编制网加固结构的具体实施过程：
S1：根据测量得到加固面形状参数；
S2：制作相应尺寸模具加工ECC构件本体使其形状与加固面相吻合，并在浇筑过程中掺入纤维编织网层，使得纤维编织网层处于ECC构件本体的中部，预设固定杆23，制得ECC加固构件；
S3：将多个ECC加固构件组装合并形成一个整体；
S4：将ECC加固构件本体通过螺栓固定于待加固面上，并使得相邻的梳齿型结构相互啮合，通过梳齿型的接头的相互啮合实现ECC加固构件1间的稳定连接；
S5：将横杆22与固定杆23螺接，将连杆21两端与横杆22中部螺接，完成工字型加强件2的安装。
S6：施加环氧结构胶于ECC加固构件本体与待加固面之间，完成注胶。
具体的性能：
本实施例中该种结构可适用于各种盾构隧道，以及各种盾构隧道环境，抗裂性能为350Mpa～480Mpa，远高于未设有工字型加强件和梳齿型接头的实施效果。
可长期在的PH为1.5或13的酸碱性侵蚀环境下保持结构稳定，可实现700度以下的高温耐受，表层防火能力强，适合于潮湿的混凝土表面，界面协调不易出现水泥基和纤维基的分层，此外还具有蒸汽渗透性，渗透系数可达3*10-8g/(m2·h·Pa)。
本技术方案由水泥基体中掺入纤维编织网增强结构，加固强度高，可实现730kg/cm2的压强载荷。
施工方便，在-40℃低温环境可正常施工，对破损表面需要不需附加的处理措施，避免了大量的焊接过程，施工场地的要求不高。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，ECC复合纤维编制网加固结构是由多块ECC加固构件(1)拼接而成的截面为C型的圆柱面结构；
ECC复合纤维编制网加固结构的外表面贴合于盾构隧道的内壁上，并使得ECC复合纤维编制网加固结构正下方的豁口处抵接于盾构隧道的下底面；
相邻两块ECC加固构件(1)的连接处设有工字型加强件(2)。
2.根据权利要求1所述的一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的ECC加固构件(1)为纤维增强水泥基复合材料。
3.根据权利要求2所述的一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的ECC加固构件(1)包括水泥基体层(11)和夹设于水泥基体层(11)中部的纤维编织网层(12)。
4.根据权利要求1所述的一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，相邻两块ECC加固构件(1)的连接处均为梳齿型结构，相邻的梳齿型结构相互啮合。
5.根据权利要求1所述的一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的工字型加强件(2)包括横杆(22)和位于横杆(22)之间的连杆(21)，所述的连杆(21)两端与横杆(22)中部螺接。
6.根据权利要求5所述的一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的横杆(22)分别固定于相邻两块ECC加固构件(1)上。
7.根据权利要求6所述的一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的工字型加强件(2)还包括固定杆(23)，所述的固定杆(23)一端固定于ECC加固构件(1)内部，另一端与横杆(22)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的ECC加固构件(1)上设有固定螺栓(3)，固定螺栓(3)将ECC加固构件(1)固定于盾构隧道的内壁上。
9.根据权利要求1所述的一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的ECC加固构件(1)与盾构隧道的内壁之间设有界面剂，通过界面剂实现两者的粘合。
10.根据权利要求9所述的一种高稳定性ECC复合纤维编制网加固结构，其特征在于，所述的界面剂为环氧结构胶。
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