复合纤维材料增强的环形等径预应力混凝土支柱的制作方法

本实用新型涉及一种复合纤维材料增强的环形等径预应力混凝土支柱，主要用于铁路路基上。

背景技术：

环形等径预应力混凝土支柱主要用于列车运行时速为200-250km/h及以下的铁路路基上，其作用是固定和支撑铁路线上的接触网，承受风荷载和列车运行过程中的各项工作荷载。支柱为预制构件，在工厂完成制作、养护后，运输至施工现场安装。

该支柱截面为环形，外径350mm，内径200mm，壁厚75mm，目前沿截面周边均匀配置轴向延伸的普通钢筋和轴向预应力钢丝，径向配置有螺旋钢筋，从而满足受力和构造要求。由于支柱表面为裸露混凝土，且处于露天环境，在部分地区直接受到冻融循环、盐碱侵蚀、湿热循环、干湿交替等外部环境作用的影响，因此，在远未达到支柱设计使用年限的情况下，支柱内钢筋即产生较为严重的锈蚀，在锈胀力的进一步作用下，支柱表面沿钢筋方向形成显著的肉眼可见的构造裂缝，严重降低了构件的耐久性能，需要及时进行更换，造成了构件浪费。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种复合纤维材料增强的环形等径预应力混凝土支柱，避免筋材锈蚀或腐蚀，有效提高构件的抗裂能力、工作性能和耐久性能。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种复合纤维材料增强的环形等径预应力混凝土支柱，包括环形混凝土支柱本体，其特征在于：在所述环形混凝土支柱本体内均匀分布有一圈沿环形混凝土支柱本体轴向设置的复合纤维配筋，所有复合纤维配筋在同一圆环上，所有复合纤维配筋的内侧通过间隔分布的环形的复合纤维加劲筋相连，所有复合纤维配筋的外侧通过复合纤维网格筋相连，所述复合纤维网格筋由若干与环形混凝土支柱本体中轴线平行的轴向筋和连接轴向筋的环形筋围成，所述环形筋连接在轴向筋和复合纤维配筋之间，在所述环形混凝土支柱本体内还分布有若干沿环形混凝土支柱本体轴向设置的预应力钢丝，所有预应力钢丝靠近环形筋的内侧。

采用上述方案，采用复合纤维配筋配筋和预应力钢丝混杂配筋，如此以来，一方面可以避免对复合纤维配筋施加预应力，从而便于构件的制作，在确保构件质量的同时提高生产制作效率；另一方面可以充分利用复合纤维配筋高强、轻质、耐腐等优良材料性能，与现支柱相比，新支柱在相同配筋率条件下可以获得更高的承载力，在相同承载力条件下可以大幅减少复合纤维配筋的用量，从而有效控制构件制作成本、减轻构件重量并进一步方便构件的制作，并且更为重要的是，可以彻底根除这部分筋材的锈蚀或腐蚀问题。

采用复合纤维网格筋作为横向(径向)配筋。

复合纤维网格筋的强度更高，网格的“握裹”作用也更强，能对构件核心区混凝土提供更强的约束作用，从而提高构件的承载能力，同时也可以在一定程度上提高构件的抗裂能力，并且复合纤维网格筋也不存在锈蚀或腐蚀问题。在配筋设计时，复合纤维网格筋与复合纤维配筋、复合纤维加劲筋、预应力钢丝等综合考虑，实现合理搭配、合理用材，避免因筋材过密、重叠而影响混凝土浇筑质量。

上述方案中：所述预应力钢丝分布在复合纤维网格筋的两根轴向筋之间。每两根轴向筋之间分布有两根预应力钢丝。所有预应力钢丝在同一圆环上。

上述方案中：每两个复合纤维加劲筋之间的间距大于复合纤维网格筋的每两个环形筋之间的距离。

上述方案中：所述环形混凝土支柱本体由掺杂有短切复合纤维的混凝土制成。在混凝土中掺入适量的短切复合纤维，由于短切复合纤维的存在，混凝土的抗裂能力显著增强，可以有效避免构造裂缝的产生，并且短切复合纤维也不存在锈蚀或腐蚀问题，从而极大提高构件的耐久性能。即使有裂缝产生，在纤维的桥联作用下，裂缝发育也会受到有效抑制，呈细密状，并且是可以闭合恢复的，不至于发展成有害裂缝，确保构件良好的工作性能和耐久性能。

上述方案中：所述复合纤维配筋和复合纤维加劲筋绑扎在一起，所述复合纤维网格筋的轴向筋和环形筋绑扎在一起，所述环形筋和复合纤维配筋绑扎在一起。

上述方案中：所述预应力钢丝外固套环形纤维筋。或所述预应力钢丝外包裹复合纤维布。避免预应力钢丝锈蚀或腐蚀。

有益效果：本实用新型的复合纤维材料增强的环形等径预应力混凝土支柱，最大程度上避免筋材锈蚀或腐蚀，有效提高构件的抗裂能力、工作性能和耐久性能，确保构件的良好的工作性能。

附图说明

图1是本实用新型径向截面图。

图2为轴向截面配镜投影示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。

本实用新型出现的前、后、左、右、上、下等方位词仅代表图中的相对位置，不表示产品的绝对位置。

实施例1，如图1-2所示，本实用新型的合纤维增强的环形等径预应力混凝土支柱由复合纤维配筋1、预应力钢丝2、复合纤维网格筋3、复合纤维加劲筋4、环形混凝土支柱本体5组成。

环形混凝土支柱本体5由掺杂有短切复合纤维的混凝土制成。在环形混凝土支柱本体5内均匀分布有一圈沿环形混凝土支柱本体5轴向设置的复合纤维配筋1，所有复合纤维配筋1在同一圆环上，所有复合纤维配筋1的内侧通过间隔分布的环形的复合纤维加劲筋4相连，复合纤维配筋1和复合纤维加劲筋4绑扎在一起。

所有复合纤维配筋1的外侧通过复合纤维网格筋3相连，复合纤维网格筋3由若干渝环形混凝土支柱本体中轴线平行的轴向筋301和连接轴向筋301的环形筋302围成，环形筋302连接在轴向筋301和复合纤维配筋1之间，复合纤维网格筋3的轴向筋301和环形筋302绑扎在一起，环形筋302和复合纤维配筋1绑扎在一起。每两个复合纤维加劲筋4之间的间距大于复合纤维网格筋3的每两个环形筋302之间的距离。

在形混凝土支柱本体5内还分布有若干沿环形混凝土支柱本体轴向设置的预应力钢丝2，所有预应力钢丝2靠近环形筋302的内侧。预应力钢丝2分布在复合纤维网格筋3的两根轴向筋301之间。每两根轴向筋301之间分布有两根预应力钢丝2。所有预应力钢丝2在同一圆环上。预应力钢丝2外固套环形纤维筋。或预应力钢丝2外包裹复合纤维布。避免预应力钢丝2锈蚀或腐蚀。

制作时，先在型腔中装入复合纤维配筋1、预应力钢丝2、复合纤维网格筋3、复合纤维加劲筋4，然后再浇筑掺杂有短切复合纤维的混凝土。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。