非金属筋混凝土护栏的制作方法

文档序号:11225318
非金属筋混凝土护栏的制造方法与工艺

本发明涉及混凝土护栏技术,特别是一种非金属筋混凝土护栏,通过兼顾非金属筋,例如玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋、碳纤维筋或芳纶纤维筋的抗拉特性和混凝土的抗压特性,能够不再使用弯折筋条结构,从而减少筋条弯折工序,在保证护栏防护等级的同时降低工程复杂度和成本,并且因非金属筋不存在锈蚀问题而可以增加混凝土护栏墙体的使用年限。



背景技术:

混凝土结构广泛应用于交通安全设施中。钢筋混凝土结构护栏通过在混凝土墙体中内置钢筋配筋结构使混凝土护栏达到较高的防护等级或防护能力。目前行业规范中规定的混凝土护栏外轮廓形式,可以使用的坡面通常有单坡面、F型坡面和加强型坡面等,未经试验验证不可随意改变,背部可适当改变。混凝土护栏配筋包括沿护栏长度方向设置的纵筋,和沿护栏高度方向设置的竖筋。竖筋包括下部的基础连接筋和上部的圈筋,下部的基础连接筋将混凝土护栏墙体锚固在基础上,基础为桥梁梁板基础或路基基础。钢筋均需要弯折,搭接成一个“圈”后才按照设计好的形状绑扎成钢筋笼成。通常设置的混凝土护栏均含有弯折钢筋这一施工工序,如果弯折形状不对,支模板时会有影响,从而影响到整个护栏墙体结构,因此增加了工程复杂性和成本。另外,钢筋虽然具有弹性好等优点,但是钢筋也有易腐蚀、重量重、不方便运输等缺点,钢筋的腐蚀将降低混凝土墙体的防护能力,带来安全隐患。现有混凝土护栏施工方法包括以下步骤:1.工厂制作钢筋;2.弯折钢筋,符合设计要求;3.预埋或植入基础连接筋;4.绑扎墙体内钢筋笼;5.支模板;6.浇筑混凝土。



技术实现要素:

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足,提供一种非金属筋混凝土护栏,通过兼顾非金属筋,例如玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋、碳纤维筋或芳纶纤维筋的抗拉特性和混凝土的抗压特性,使非金属筋混凝土护栏与钢筋混凝土护栏强度相当甚至超出,并且能够不再使用弯折筋条结构,从而减少筋条弯折工序,在保证护栏防护等级的同时降低工程复杂度和成本;非金属筋重量轻,便于安装,还可以降低混凝土墙体重量;更关键的,非金属筋不存在锈蚀问题,可以使混凝土护栏墙体的强度得到更长时间的保持从而增加使用年限。

本发明的技术方案如下:

非金属筋混凝土护栏,其特征在于,包括内置于混凝土墙体内的配筋笼,配筋笼坡面与混凝土坡面相适配,所述配筋笼的结构材料采用非金属筋。

所述非金属筋为玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋、碳纤维筋或芳纶纤维筋。

所述非金属筋包括合成树脂基体和增强纤维材料,所述增强纤维筋材料分布在合成树脂基体中。

所述配筋笼为竖向敞口配筋笼。

所述竖向敞口配筋笼包括靠近所述混凝土坡面的内侧面沿纵向排列的若干内侧非金属竖筋,和靠近所述混凝土坡面的外侧面沿纵向排列的若干外侧非金属竖筋,沿所述内侧非金属竖筋上下绑扎有若干内侧非金属纵筋,沿所述外侧非金属竖筋上下绑扎有若干外侧非金属纵筋,所述若干内侧非金属竖筋和所述若干外侧非金属竖筋均为无弯折的直杆形状,所述内侧非金属纵筋和所述外侧非金属纵筋均为无弯折的直杆形状。

所述外侧非金属竖筋和所述内侧非金属竖筋均包括下部和上部,所述下部被预埋或被植入到基础中,所述上部通过铁丝与纵筋绑扎成配筋笼。

所述外侧非金属竖筋和所述内侧非金属竖筋之间的下端形成下端竖向敞口,所述外侧非金属竖筋和所述内侧非金属竖筋之间的上端形成上端竖向敞口。

所述下端竖向敞口是无任何基础连接筋的下端竖向敞口,所述上端竖向敞口是无任何圈筋结构的上端竖向敞口,也不存在竖筋弯折搭接成圈的结构。

所述混凝土坡面为单坡面或F型坡面或加强型坡面。

所述竖向敞口配筋笼包括非金属斜撑筋,所述非金属斜撑筋包括下部和上部,所述下部被预埋或被植入到基础中,所述上部通过铁丝与斜面非金属纵筋绑扎,所述非金属斜撑筋的下端与所述内侧非金属竖筋的下端之间形成下端斜向敞口,所述非金属斜撑筋的上端与所述内侧非金属竖筋的上部之间形成上部斜向敞口,所述非金属斜撑筋自下而上先与所述内侧非金属竖筋形成第一交叉并绑扎,再与所述外侧非金属竖筋形成第二交叉并绑扎。

本发明的技术效果如下:本发明非金属筋混凝土护栏,通过兼顾非金属筋,例如玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋、碳纤维筋或芳纶纤维筋的抗拉特性和混凝土的抗压特性,使非金属筋混凝土护栏与钢筋混凝土护栏强度相当甚至超出,并且能够不再使用弯折筋条结构,从而减少筋条弯折工序,在保证护栏防护等级的同时降低工程复杂度和成本;非金属筋重量轻,便于安装,还可以降低混凝土墙体重量;更关键的,非金属筋不存在锈蚀问题,可以使混凝土护栏墙体的强度得到更长时间的保持从而增加使用年限。本发明首次提出了非金属筋混凝土护栏的概念,并在此基础上首次提出并构思了竖向敞口配筋笼的概念,能够在混凝土护栏设计、备料和施工中不再使用弯折筋条结构,从而减少筋条弯折工序,在保证护栏防护等级的同时降低工程复杂度和成本。

本发明的特点如下:纵筋不变,竖筋进行简化,不再弯折,直接采用未弯折的竖筋,一般为2或3根,也可特殊设计,根据需要在护栏断面中排布,竖筋下部预埋或植入到基础内,竖筋上部与纵筋正常绑扎。这种设计将圈筋与基础连接筋改变为统一的竖筋,简化了钢筋结构和混凝土护栏的施工工序,由于采用非金属筋,例如,玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋、碳纤维筋或芳纶纤维筋等等,不仅便于运输和安装,降低混凝土墙体重量,还能够进一步增加原混凝土护栏的基础连接强度和护栏墙体防撞能力及抗弯强度。

非金属筋具体材料可以为玻璃纤维、玄武岩、碳纤维、芳纶。这四种增强纤维仅仅是例举,事实上增强纤维还有多种,各具特性,可能有的性能更加好,都可以根据情况选择作为本发明的非金属筋。采用新型筋时,绑扎材料可以为普通的绑丝例如铁丝,能够起到固定框架作用即可。这里使用的非金属筋是一种新型筋。新型筋是由高性能纤维与合成树脂基体、固化剂,采用适当的成型工艺所形成的材料;高性能纤维为增强材料,合成树脂为基体材料,纤维具有很高的抗拉强度,质量只有钢筋的1/4;弹模稳定,约为钢筋的1/3~2/5;电热绝缘,热膨胀系数比钢筋更接近水泥等特点,可替代钢筋混凝土护栏结构中的钢筋,常见的直径尺寸为12mm到34mm之间。目前常用的钢筋为三级钢筋,设计抗拉强度为360MPa,但是直径34毫米的一种既有新型筋设计抗拉强度为450MPa,直径16毫米的既有新型筋设计抗拉强度600MPa,远大于钢筋的抗拉强度,采用新型筋的混凝土墙体可以承受更大的拉伸力。新型筋不存在锈蚀问题,可以使混凝土护栏墙体的强度得到更长时间的保持从而增加使用年限;新型筋材料较钢筋轻便很多,便于运输和安装,同时降低混凝土护栏的重量,减轻桥梁载荷负担。新型筋不腐蚀、重量轻、抗拉力强、方便运输、便于操作,钢筋易腐蚀、重量重、不方便运输、优点是弹性较好。

附图说明

图1是实施本发明竖向敞口配筋笼混凝土护栏的第一例结构示意图。

图2是实施本发明竖向敞口配筋笼混凝土护栏的第二例结构示意图。

图3是实施本发明竖向敞口配筋笼混凝土护栏的第三例结构示意图。

附图标记列示如下:1-单坡面混凝土护栏墙体;2-前部或迎撞面或内侧面;3-内侧非金属竖筋;4-上部;5-路面;6-下部;7-下端竖向敞口;8-基础(包括公路基础或桥梁基础);9-外侧非金属竖筋;10-背部或外侧面;11-上端竖向敞口;12-外侧非金属纵筋;13-内侧非金属纵筋;15-非金属斜撑筋;16-斜面非金属纵筋;17-第一交叉;18-第二交叉;19-上部斜向敞口;20-下端斜向敞口;21-加强型坡面混凝土护栏墙体;22-F型坡面混凝土护栏墙体。

具体实施方式

下面结合附图(图1-图3)对本发明进行说明。

图1是实施本发明竖向敞口配筋笼混凝土护栏的第一例结构示意图。图2是实施本发明竖向敞口配筋笼混凝土护栏的第二例结构示意图。图3是实施本发明竖向敞口配筋笼混凝土护栏的第三例结构示意图。如图1至图3所示,非金属筋混凝土护栏,包括内置于混凝土墙体(例如,单坡面混凝土护栏墙体1,加强型坡面混凝土护栏墙体21,F型坡面混凝土护栏墙体22等)内的配筋笼,配筋笼坡面与混凝土坡面相适配,所述配筋笼的结构材料采用非金属筋。所述非金属筋为玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋、碳纤维筋或芳纶纤维筋。所述非金属筋具有合成树脂基体中分布着增强纤维材料的结构,即所述非金属筋包括合成树脂基体和增强纤维材料,所述增强纤维筋材料分布在合成树脂基体中。所述配筋笼为竖向敞口配筋笼。所述竖向敞口配筋笼包括靠近所述混凝土坡面的内侧面2沿纵向排列的若干内侧非金属竖筋3,和靠近所述混凝土坡面的外侧面10沿纵向排列的若干外侧非金属竖筋9,沿所述内侧非金属竖筋3上下绑扎有若干内侧非金属纵筋13,沿所述外侧非金属竖筋9上下绑扎有若干外侧非金属纵筋12,所述若干内侧非金属竖筋3和所述若干外侧非金属竖筋9均为无弯折的直杆形状,所述内侧非金属纵筋13和所述外侧非金属纵筋12均为无弯折的直杆形状。

所述外侧非金属竖筋9和所述内侧非金属竖筋3均包括下部6和上部4,所述下部6被预埋或被植入到基础8中,所述上部4通过铁丝与纵筋绑扎成配筋笼。所述外侧非金属竖筋9和所述内侧非金属竖筋3之间的下端形成下端竖向敞口7,所述外侧非金属竖筋9和所述内侧非金属竖筋3之间的上端形成上端竖向敞口11。所述下端竖向敞口7是无任何基础连接筋的下端竖向敞口,所述上端竖向敞口11是无任何圈筋结构的上端竖向敞口,也不存在竖筋弯折搭接成圈的结构。所述混凝土坡面为单坡面或F型坡面或加强型坡面。所述竖向敞口配筋笼包括非金属斜撑筋15,所述非金属斜撑筋15包括下部6和上部4,所述下部7被预埋或被植入到基础8中,所述上部4通过铁丝与斜面非金属纵筋16绑扎,所述非金属斜撑筋15的下端与所述内侧非金属竖筋3的下端之间形成下端斜向敞口20,所述非金属斜撑筋15的上端与所述内侧非金属竖筋3的上部之间形成上部斜向敞口19,所述非金属斜撑筋15自下而上先与所述内侧非金属竖筋3形成第一交叉17并绑扎,再与所述外侧非金属竖筋9形成第二交叉18并绑扎。

在此指明,以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造,但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施,均落入本发明创造的保护范围。

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