预应力CFRP加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置制造方法及图纸

技术编号:41368480 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-20 10:15
本技术公开一种预应力CFRP加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置,包括用于配合预应力CFRP层张拉过程的弧形钢模板,所述弧形钢模板外侧表面与预应力CFRP层贴合,弧形钢模板两端的预应力CFRP层端部与张拉设备连接,相邻两块预应力CFRP层接触的CFRP分块线处设置压条,所述弧形钢模板内侧设有与其配合的千斤顶。所述预应力CFRP层;本技术能够解决现有的加固补强方式中出现的加固材料易腐蚀、断面过流面积减小、加固效果一般等问题,实现对开裂衬砌高效的补强加固。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及土木工程,具体地指一种预应力cfrp加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置。


技术介绍

1、输水隧洞是工程中常见的一种水工建筑物,根据断面形式的不同,隧洞可以分为圆形隧洞、城门洞型隧洞和马蹄形隧洞,根据承受荷载的不同,隧洞可以分为无压隧洞和有压隧洞。有压隧洞内部承受均匀的水压力荷载,当内水压力比较大时,可以称这样的隧洞为高内压输水隧洞,高内压输水隧洞一般采用圆形断面。混凝土衬砌是隧洞的重要结构,在运行过程中,衬砌外表面与围岩、地下渗水接触,内表面与运输水流接触,衬砌承担的荷载有围岩压力、外水压力和内水压力。

2、高内压输水隧洞在运行时,承受的主要荷载内水压力一般处于衬砌的极限承载力以下,衬砌结构是可以长期、安全运行的。但衬砌往往会由于其他原因出现开裂,比如,衬砌浇筑的施工质量不好、温控措施不恰当,会引起衬砌开裂。或者围岩地质条件不好和地下水渗漏严重,导致围岩出现空洞并脱离衬砌,那么该区域衬砌会出现应力集中现象,空洞区衬砌混凝土也会开裂。

3、假如对开裂衬砌不做补强加固处理,那么在高内水压力作用下,衬砌裂缝一旦发展并贯穿整个衬砌结构,隧洞将出现严重的结构性破坏而不能再进行工作。因此衬砌的补强加固是一项重要的隧洞维护措施。现有的高内压输水隧洞补强加固的方式有粘结钢板加固、套拱加固、喷射钢纤维混凝土等。

4、粘钢加固是采用钢板粘结衬砌内表面的方式来进行的,这种加固方式存在很大缺点,钢板与水流接触,容易产生锈蚀,高压水流中的汽蚀也会造成钢板的损坏。套拱加固是采用拱架的形式来支撑衬砌,实现对衬砌结构的加固。实际工程中一般采用钢拱架来进行套拱加固,这种套拱加固方式减小了过流断面面积,并且也会出现钢材锈蚀的问题。喷射钢纤维混凝土加固是将钢纤维混凝土喷射在衬砌内表面进行加固,这种加固效果一般,并且施工要求苛刻,施工周期长。


技术实现思路

1、本技术的目的在于克服上述不足,提供一种预应力cfrp加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置,以解决
技术介绍
中提出的问题。

2、本技术为解决上述技术问题,所采用的技术方案是:一种预应力cfrp加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置,包括用于配合预应力cfrp层张拉过程的弧形钢模板,所述弧形钢模板外侧表面与预应力cfrp层贴合,弧形钢模板两端的预应力cfrp层端部与张拉设备连接,相邻两块预应力cfrp层接触的cfrp分块线处设置压条,所述弧形钢模板内侧设有与其配合的千斤顶。

3、优选地,它还包括用于对预应力cfrp层外侧表面涂刷胶层的涂刷装置。

4、优选地,所述预应力cfrp层端部通过锚固连接件和传力杆与张拉设备连接。

5、优选地,所述预应力cfrp层的块数为2-4块。

6、优选地,所述压条采用cfrp材料。

7、优选地,所述弧形钢模板与衬砌混凝土层具备相同的曲率。

8、本技术的有益效果:

9、1.本技术形成的预应力cfrp层防腐蚀能力强、耐久性好、能抗水流冲刷,采用cfrp加固高内压输水隧洞开裂衬砌,不会出现加固材料被高压水流腐蚀、汽蚀破坏或冲刷破坏的问题。

10、2.本技术中的预应力cfrp层为复合材料,具有抗拉强度高、质量轻的特性,cfrp能够通过结构胶粘剂与衬砌内表面混凝土紧密结合,形成整体帮助开裂衬砌承受荷载,并且不减小隧洞过流断面面积。

11、3.本技术在预应力cfrp加固高内压输水隧洞开裂衬砌的结构中,预应力cfrp层使混凝土受到环向预应力约束,承载时也能够限制开裂裂缝的发展,增加了开裂衬砌结构的延性。

12、4. 本技术能够解决现有的加固补强方式中出现的加固材料易腐蚀、断面过流面积减小、加固效果一般等问题,实现对开裂衬砌高效的补强加固;能够实现预应力cfrp对高内压输水隧洞开裂衬砌的补强加固,减小预应力的损失,并保证加固工程的施工效率。

13、5. 本技术的弧形钢模板能够保证在粘结时,只需要将钢模板顶至衬砌混凝土层,就能实现预应力cfrp层与表面混凝土紧密接触。

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【技术保护点】

1.一种预应力CFRP加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置,包括用于配合预应力CFRP层(3)张拉过程的弧形钢模板(4),其特征在于:所述弧形钢模板(4)外侧表面与预应力CFRP层(3)贴合,弧形钢模板(4)两端的预应力CFRP层(3)端部与张拉设备(7)连接,相邻两块预应力CFRP层(3)接触的CFRP分块线(6)处设置压条(8),所述弧形钢模板(4)内侧设有与其配合的千斤顶(5)。

2.根据权利要求1所述的预应力CFRP加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置,其特征在于:它还包括用于对预应力CFRP层(3)外侧表面涂刷胶层(2)的涂刷装置。

3.根据权利要求1所述的预应力CFRP加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置,其特征在于:所述预应力CFRP层(3)端部通过锚固连接件(9)和传力杆(10)与张拉设备(7)连接。

4.根据权利要求1所述的预应力CFRP加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置,其特征在于:所述预应力CFRP层(3)的块数为2-4块。

5.根据权利要求1所述的预应力CFRP加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置,其特征在于:所述压条(8)采用CFRP材料。

6.根据权利要求1所述的预应力CFRP加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置,其特征在于:所述弧形钢模板(4)与衬砌混凝土层(1)具备相同的曲率。

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【技术特征摘要】

1.一种预应力cfrp加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置,包括用于配合预应力cfrp层(3)张拉过程的弧形钢模板(4),其特征在于:所述弧形钢模板(4)外侧表面与预应力cfrp层(3)贴合,弧形钢模板(4)两端的预应力cfrp层(3)端部与张拉设备(7)连接,相邻两块预应力cfrp层(3)接触的cfrp分块线(6)处设置压条(8),所述弧形钢模板(4)内侧设有与其配合的千斤顶(5)。

2.根据权利要求1所述的预应力cfrp加固高内压输水隧洞开裂衬砌结构的施工装置,其特征在于:它还包括用于对预应力cfrp层(3)外侧表面涂刷胶层(2)的涂刷装置。

3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:高阳阳曹生荣顾功开刘科韩旭李冰卢帝康旭升曹琦姚品品刘全李玉峰汪杰杨杰鑫
申请(专利权)人:中国三峡建工集团有限公司
类型:新型
国别省市:

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