一种地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法
【技术领域】
[0001]本发明属于混凝土抗爆抗撞震加固的技术领域，具体地涉及一种地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法。
【背景技术】
[0002]地铁已成为大中城市的主要交通工具，然而人流密集区车站也成为爆炸袭击的重点对象，其火灾发生概率也较大。同时，随着城市交通量逐渐增加，交通碰撞事故多发，尤其对道路桥梁混凝土结构的撞震破损严重，并且恢复困难。
[0003]目前，地铁车站隧道灾害防御方面主要采取了如增强安检、设计安全通道或避难场所、增强通风设施、强化设备检修和维护等措施；桥梁抗撞震加固方面，主要通过增加梁柱尺寸或混凝土配筋和标号，以提高钢筋混凝土强度。以往的加固方法，通过增加人力、物力和财力的办法，增强结构强度和耐久性，同时大大增加了维护成本，也大幅增加了混凝土自身重量，对结构整体安全不利。
【发明内容】
[0004]本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提供一种地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，其操作简单、取材方便、节能环保、成本低廉、安全可靠、美观大方，适合于城市地铁车站隧道及沿线桥梁结构混凝土的防火抗爆抗撞补强加固。
[0005]本发明的技术解决方案是:这种地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，包括以下步骤:
[0006](I)清理混凝土表面，使其洁净；
[0007](2)根据混凝土的强度、尺寸要求，确定绷带材料、包扎方法和包裹形式，从而包扎混凝土 ；
[0008](3)在绷带外放置多孔金属夹芯结构单元，并将多孔金属夹芯结构单元与混凝土利用螺栓紧固在一起；
[0009](4)在多孔金属夹芯结构单元外涂刷外墙涂料。
[0010]本发明采用了绷带包扎混凝土而起到补强抗震作用；外衬多孔金属夹芯结构单元而起到抗爆和抗撞击作用；避免爆撞发生时关键承载混凝土结构破坏；外涂刷外墙涂料覆盖住内部的混凝土而起到美观装饰作用；所以其相对于现有技术操作简单、取材方便、节能环保、成本低廉、安全可靠、美观大方，适合于城市地铁车站隧道及沿线桥梁结构混凝土的防火抗爆抗撞补强加固。
【附图说明】
[0011]图1示出了根据本发明的地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法的流程图。
[0012]图2示出了使用根据本发明的地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法进行加固的示意图。
[0013]图3为无绷带混凝土的载荷-位移曲线。
[0014]图4为尼龙型绷带混凝土的载荷-位移曲线。
[0015]图5为胶黏型绷带混凝土的载荷-位移曲线。
【具体实施方式】
[0016]如图1-2所示，这种地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，包括以下步骤:
[0017](I)清理混凝土 I表面，使其洁净；
[0018](2)根据混凝土的强度、尺寸要求，确定绷带2材料、包扎方法和包裹形式，从而包扎混凝土 ；
[0019](3)在绷带外放置多孔金属夹芯结构单元3，并将多孔金属夹芯结构单元与混凝土利用螺栓4紧固在一起；
[0020](4)在多孔金属夹芯结构单元外涂刷外墙涂料5。
[0021]本发明采用了绷带包扎混凝土而起到补强抗震作用；外衬多孔金属夹芯结构单元而起到抗爆和抗撞击作用；避免爆撞发生时关键承载混凝土结构破坏；外涂刷外墙涂料覆盖住内部的混凝土而起到美观装饰作用；所以其相对于现有技术操作简单、取材方便、节能环保、成本低廉、安全可靠、美观大方，适合于城市地铁车站隧道及沿线桥梁结构混凝土的防火抗爆抗撞补强加固。
[0022]另外，所述步骤(I)和(2)之间还包括步骤:在混凝土表面刷粘结剂。这样能够使绷带与混凝土牢靠地固定。
[0023]更进一步地，所述粘结剂是高强胶液。
[0024]另外，步骤(2)中所述绷带材料为普通型、胶黏型、尼龙型或聚酯纤维型材料。当然绷带材料不限于以上，其它各类化学或高分子材料均可。
[0025]通过对无绷带混凝土、尼龙型绷带混凝土和胶黏型绷带混凝土的强度测定试验，测试结果说明，如图3所示，无绷带混凝土载荷-位移曲线上峰值后数值急剧降低，峰值后曲线斜率较大，无绷带混凝土脆性强，易压缩脆性破坏，载荷-位移曲线与位移轴闭合面积小，总吸能量小；如图4所示，尼龙型绷带混凝土载荷-位移曲线上峰值后数值降低较缓，峰值后曲线斜率较小，尼龙型绷带混凝土压缩韧性增加，脆性破坏特征较小，载荷-位移曲线与位移轴闭合面积较大，总吸能量较大；如图5所示，胶黏型绷带混凝土载荷-位移曲线上峰值后数值降低平缓，峰值后曲线斜率小，胶黏型绷带混凝土压缩韧性较强，载荷-位移曲线与位移轴闭合面积大，总吸能量大。
[0026]采用尼龙型绷带和胶黏型绷带包扎后，混凝土压缩韧性增强，吸能量整体增加较大，对于混凝土结构补强和抗震性能提高作用较大。
[0027]另外，步骤(2)中所述包扎方法包括环形法、蛇形法、螺旋形法、螺旋反折法和8字形法。当然也可以采用其它包扎方法。
[0028]另外，步骤(2)中所述包裹形式包括:螺旋缠绕、叠层缠绕、交叉缠绕、正交缠绕。当然也可以采用其它包裹形式。
[0029]另外，所述步骤(3)中的多孔金属夹芯结构单元的厚度为5cm_20cm，夹芯材料为泡沫铝、铝硅或铝合金，夹芯结构的内部为菱形交叉、凸凹纹、波浪纹或异形纹的结构形式。当然也可以采用其它结构形式。
[0030]另外，所述步骤(4)中的外墙涂料为防火涂料，防火涂料的颜色、厚度根据现场需要确定，耐火极限达3小时。
[0031]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)清理混凝土表面，使其洁净； (2)根据混凝土的强度、尺寸要求，确定绷带材料、包扎方法和包裹形式，从而包扎混凝土 ; (3)在绷带外放置多孔金属夹芯结构单元，并将多孔金属夹芯结构单元与混凝土利用螺栓紧固在一起； (4)在多孔金属夹芯结构单元外涂刷外墙涂料。
2.根据权利要求1所述的地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，其特征在于:所述步骤(I)和(2)之间还包括步骤:在混凝土表面刷粘结剂。
3.根据权利要求2所述的地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，其特征在于:所述粘结剂是高强胶液。
4.根据权利要求1所述的地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，其特征在于:步骤(2)中所述绷带材料为普通型、胶黏型、尼龙型或聚酯纤维型材料。
5.根据权利要求1所述的地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，其特征在于:步骤(2)中所述包扎方法包括环形法、蛇形法、螺旋形法、螺旋反折法和8字形法。
6.根据权利要求1所述的地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，其特征在于:步骤(2)中所述包裹形式包括:螺旋缠绕、叠层缠绕、交叉缠绕、正交缠绕。
7.根据权利要求1所述的地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，其特征在于:所述步骤(3)中的多孔金属夹芯结构单元的厚度为5cm-20cm，夹芯材料为泡沫铝、铝硅或铝合金，夹芯结构的内部为菱形交叉、凸凹纹、波浪纹或异形纹的结构形式。
8.根据权利要求1所述的地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，其特征在于:所述步骤(4)中的外墙涂料为防火涂料，防火涂料的颜色、厚度根据现场需要确定，耐火极限达3小时。
【专利摘要】本发明公开了一种地铁车站隧道及沿线桥梁结构的加固方法，其操作简单、取材方便、节能环保、成本低廉、安全可靠、美观大方，适合于城市地铁车站隧道及沿线桥梁结构混凝土的防火抗爆抗撞补强加固。包括步骤：(1)清理混凝土表面，使其洁净；(2)根据混凝土的强度、尺寸要求，确定绷带材料、包扎方法和包裹形式，从而包扎混凝土；(3)在绷带外放置多孔金属夹芯结构单元，并将多孔金属夹芯结构单元与混凝土利用螺栓紧固在一起；(4)在多孔金属夹芯结构单元外涂刷外墙涂料。
【IPC分类】E21D11-08, E01D22-00, E21D11-10
【公开号】CN104631347
【申请号】CN201510037107
【发明人】吕祥锋
【申请人】北京市市政工程研究院
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月26日