CN212688893U - 一种水工建筑物结构面破损修复补强结构 - Google Patents

一种水工建筑物结构面破损修复补强结构 Download PDF

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王江营
张明亮
陈浩
刘维
阳凡
陈维超
王曾光
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Abstract

一种水工建筑物结构面破损修复补强结构，包括保护层、修复层、粘接层、植筋体、植筋孔、修复补强区和修复结构；所述植筋孔为修复结构表面自上而下钻孔形成；所述粘接层位于修复结构表面；所述修复层位于粘接层上表面；所述保护层位于修复层上表面；所述植筋体下端置于植筋孔内，通过粘接补强剂与修复结构粘接，上端植入修复层；所述修复补强区为植筋孔内粘接补强剂渗入修复结构形成的区域。本实用新型能很好地解决现有防护结构与结构面的粘接性能不佳，无法深部修复补强剂耐久性差等问题。

Description

一种水工建筑物结构面破损修复补强结构
技术领域
本实用新型涉及水利水电工程领域，尤其涉及水工建筑结构修复技术，主要为水工建筑物结构面修补防冲结构。
背景技术
由于受服役环境复杂性的影响及建设时期技术条件的限制，许多水电站经过多年运行，其建筑物结构面出现一定程度的破损。这种破损的结构面在工作时受到高速水流冲刷、干湿循环作用，极易出现结构面开裂、甚至脱落等病险，这也对水电站的安全运行产生极大的隐患。为了减小上述病险的发生，保证水电站的长期安全运行，相关领域工程人员发明了多种水工建筑物防护及加固方法。如溢流面防护方法公开了一种通过涂抹聚脲涂层来解决溢流坝溢流面混凝土表面剥蚀、裂缝等问题的防护方法；薄壁型水工构筑物的加固结构及加固方法公开了一种通过加入钢筋网使得加固结构与原结构相结合的薄壁型水工构筑物的加固结构；一种高速水流建筑物抗冲耐磨防护涂层的施工方法公开了一种采用聚脲取代传统的强度抗冲磨混凝土或环氧树脂来实现抗冲刷的抗冲耐磨防护涂层的施工方法。
综上所述，目前，对于水工建筑物结构面病险常采用的修复方法为在破损结构面涂刷防护层或固结加固层，其修补材料多为环氧砂浆、聚脲涂层、水泥砂浆等，主要适用部位为受水流冲刷严重的溢流面。这些防护和加固措施虽然可在一定程度的减小结构面开裂、脱落的病险，但在运行过程中，普遍还存在以下问题：
（1）防护结构与结构面的粘接性能不佳，易出现防护及加固结构与原结构面再次脱落现象。
（2）上述方法均只能防护和加固结构面表层，对结构面以下一定范围的破损或者性能劣化情况无法修复。
（3）一些涂刷涂层的工序复杂，且对涂刷界面的整洁程度要求较高，不适宜于大面积快速施工。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种施工简单、可深度修复、防护结构与结构面的粘接性能良好的水工建筑物结构面破损修复补强结构。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种水工建筑物结构面破损修复补强结构，包括保护层、修复层、粘接层、植筋体、植筋孔、修复补强区和修复结构；所述植筋孔为修复结构表面自上而下钻孔形成；所述粘接层位于修复结构表面；所述修复层位于粘接层上表面；所述保护层位于修复层上表面；所述植筋体下端置于植筋孔内，通过粘接补强剂与修复结构粘接，上端植入修复层；所述修复补强区为植筋孔内粘接补强剂渗入修复结构形成的区域。
进一步，所述植筋体为带月牙肋钢筋。所述植筋体在植筋孔的长度与在修复层的长度比≥3:1，且在修复层的长度小于修复层厚度；所述植筋孔相互之间的距离为10-20cm。
进一步，所述粘接补强剂为高渗透性环氧高分子粘接剂，渗透距离为5-8cm，粘接强度≥3.5MPa。
进一步，所述粘接层为纳米粘接剂，在干燥环境下粘接强度≥4.2MPa，湿润环境的粘接强度≥3.0MPa。
进一步，所述修复层为抗冲磨砂浆，在转轴转速为1200r/min的冲磨试验机下的抗冲磨强度≥300h/（kg•m-2）-2。
进一步，所述保护层为抗紫外线陶瓷涂层，耐紫外线加速老化的时间≥3000h。
进一步，所述粘接层的厚度≤0.5mm。
进一步，所述修复层的厚度为3-5mm。
进一步，所述保护层的厚度为1-2mm。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1.通过粘接层和植筋体将修复层与修复结构牢牢粘接固定，提高修护层与修复结构的粘接性能及抗剪强度，可解决防护结构与结构面的粘接性能不佳，易出现防护及加固结构与原结构面再次脱落等问题；
2.通过由植筋孔渗入修复结构的粘接补强剂形成的修复补强区对修复结构深层进行修复补强，增强修复结构的整体性，可解决现有方法均只能防护和加固结构面表层，对结构面以下一定范围的破损或者性能劣化情况无法修复的问题；
3.通过保护层对修复结构进行保护，防止紫外线对修复结构的影响，提高结构的耐久性，且该结构安全可靠、施工简单、修复效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1 是本实用新型水工建筑物结构面破损修复补强结构实施例的结构示意图。
图中：1、保护层；2、修复层；3、粘接层；4、植筋体；5、植筋孔；6、修复补强区；7、修复结构。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
参照图1，一种水工建筑物结构面破损修复补强结构，包括保护层1、修复层2、粘接层3、植筋体4、植筋孔5、修复补强区6和修复结构7；所述植筋孔5为修复结构7表面自上而下钻孔形成；所述粘接层3位于修复结构7表面；所述修复层2位于粘接层3上表面；所述保护层1位于修复层2上表面；所述植筋体4下端置于植筋孔5内，通过粘接补强剂与修复结构7粘接，上端植入修复层2；所述修复补强区6为植筋孔5内粘接补强剂渗入修复结构7形成的区域。
所述植筋体4为带月牙肋钢筋。所述植筋体4在植筋孔5的长度与在修复层2的长度比为3:1，且在修复层2的长度为2mm；所述植筋孔5相互之间的距离为15cm。
所述粘接补强剂为高渗透性环氧高分子粘接剂；所述高渗透性环氧高分子粘接剂为现有技术，由环氧树脂、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯按质量比a:b:c配制而成，所述质量比a:b:c为3:1:1时，高渗透性环氧高分子粘接剂呈现高粘接性和对致密材料有高渗透的性能，渗透距离为5-8cm，粘接强度为3.5MPa。
所述粘接层3为纳米粘接剂；所述纳米粘接剂为现有技术，在干燥环境下粘接强度为4.2MPa，湿润环境的粘接强度为3.0MPa。所述粘接层3厚度为0.3mm。
所述修复层2为抗冲磨砂浆；所述抗冲磨砂浆为现有技术，在转轴转速为1200r/min的冲磨试验机下的抗冲磨强度为376h/（kg•m-2）-2。所述修复层2厚度为5mm。
所述保护层1为抗紫外线陶瓷涂层；所述抗紫外线陶瓷涂层为现有技术，耐紫外线加速老化的时间为4556h。所述保护层1厚度为1mm。
所述水工建筑物结构面破损修复补强结构的具体施工步骤如下：
S1：在修复结构7表面按设计间隔15cm依次钻好植筋孔5，然后清孔；
S2：植筋孔5内直接注入100ml粘接补强剂，待12h后，粘接补强剂渗入修复结构7内一定深度后，将植筋体4放入植筋孔5内固定；
S3：待粘接补强剂固化后，在修复结构7表面均匀涂刷一层厚度为0.3mm粘接剂；
S4：等待粘接剂出现拔丝现象后，即可进行修复层2铺设，厚度为5mm；
S5：在修复层2上表面均匀涂刷一层保护层1，厚度为1mm。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种水工建筑物结构面破损修复补强结构，其特征在于：包括保护层、修复层、粘接层、植筋体、植筋孔、修复补强区和修复结构；所述植筋孔为修复结构表面自上而下钻孔形成；所述粘接层位于修复结构表面；所述修复层位于粘接层上表面；所述保护层位于修复层上表面；所述植筋体下端置于植筋孔内，通过粘接补强剂与修复结构粘接，上端植入修复层；所述修复补强区为植筋孔内粘接补强剂渗入修复结构形成的区域。
2.根据权利要求1所述的水工建筑物结构面破损修复补强结构，其特征在于：所述植筋体为带月牙肋钢筋；所述植筋体在植筋孔的长度与在修复层的长度比≥3:1，且在修复层的长度小于修复层厚度；所述植筋孔相互之间的距离为10-20cm。
3.根据权利要求1或2所述的水工建筑物结构面破损修复补强结构，其特征在于：所述粘接补强剂为高渗透性环氧高分子粘接剂，渗透距离为5-8cm，粘接强度≥3.5MPa。
4.根据权利要求1或2所述的水工建筑物结构面破损修复补强结构，其特征在于：所述粘接层为纳米粘接剂，在干燥环境下粘接强度≥4.2MPa，湿润环境的粘接强度≥3.0MPa。
5.根据权利要求1或2所述的水工建筑物结构面破损修复补强结构，其特征在于：所述修复层为抗冲磨砂浆，在转轴转速为1200r/min的冲磨试验机下的抗冲磨强度≥300h/（kg•m-2）-2。
6.根据权利要求1或2所述的水工建筑物结构面破损修复补强结构，其特征在于：所述保护层为抗紫外线陶瓷涂层，耐紫外线加速老化的时间≥3000h。
7.根据权利要求1或2所述的水工建筑物结构面破损修复补强结构，其特征在于：所述粘接层的厚度≤0.5mm。
8.根据权利要求1或2所述的水工建筑物结构面破损修复补强结构，其特征在于：所述修复层的厚度为3-5mm。
9.根据权利要求1或2所述的水工建筑物结构面破损修复补强结构，其特征在于：所述保护层的厚度为1-2mm。
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