一種基于節段再利用的混凝土結構及其施工方法與流程

本發明屬于建筑結構，具體涉及一種基于節段再利用的混凝土結構及其施工方法。

背景技術：

1、在現代建筑領域，隨著城市的發展和建筑結構的更新換代，既有混凝土結構的拆除需求日益增多。老舊的建筑物、道路和橋梁等混凝土結構，可能由于功能過時、安全性不足或者不符合新的城市規劃要求而需要拆除重建。在這種情況下，對拆除的混凝土進行回收利用，可以減少對新原材料的需求，降低建設成本，并減少廢棄物的產生。混凝土構件在進行拆除過后，主要有三種可利用方法，分別為混凝土節段、混凝土塊體和混凝土骨料。其中，混凝土節段的尺寸最大，經常被運用到半預制混凝土結構的快速裝配當中。將各個柱形的節段按軸向依次拼裝，可以實現混凝土結構的快速拼裝。但是與常規裝配式混凝土結構不同，混凝土拱形結構在進行利用時，相鄰兩個節段之間的連接強度較差，直接拼裝容易存在連接強度和抗剪能力不足等問題。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于節段再利用的混凝土結構及其施工方法，可以增加結構的抗剪能力，提高整體的結構強度。

2、為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

3、本發明公開的一種基于節段再利用的混凝土結構，包括弧形外模板、沿著弧形外模板的拱軸線均勻間隔安裝在弧形外模板內側的多組再生節段連接段、填充在再生節段連接段與弧形外模板之間的現澆混凝土，所述再生節段連接段包括相隔設置的兩個混凝土節段、填充在兩個混凝土節段之間的混凝土塊體，所述混凝土節段包括扇環形的節段本體、形成在節段本體內的既有縱筋和既有箍筋，所述節段本體的外側面開設有槽口，所述槽口朝節段本體的內側延伸并經過所述既有縱筋；所述弧形外模板內安裝有新置縱筋，所述新置縱筋沿槽口插入節段本體內且與既有縱筋連接；所述節段本體的端面上開設有豎孔，所述豎孔經過所述既有縱筋，所述豎孔內安裝有與所述縱筋連接的豎筋，所述豎筋的兩端連接至所述弧形外模板。

4、進一步，所述混凝土塊體的底部安裝有軸向預緊組件，所述軸向預緊組件包括推板、拉繩、底座、滑桿、彈簧、連板、鉸接桿、旋轉支撐桿和壓板，所述底座安裝在弧形外模板的內側，所述底座上開設有滑槽，所述拉繩的一端連接至推板，所述推板與節段本體配合，所述拉繩的另一端沿軸向滑動地穿過所述底座，所述拉繩的中部連接至滑桿，所述滑桿滑動安裝在滑槽內，所述滑桿通過連板固定連接至鉸接桿，所述旋轉支撐桿的一端與底座鉸接，所述旋轉支撐桿的另一端與鉸接桿連接，所述旋轉支撐桿與連板之間呈三角支撐，所述壓板連接在旋轉支撐桿的上側。

5、進一步，所述推板呈l形，推板滑動安裝在弧形外模板內，推板的內側與節段本體接觸配合。

6、進一步，所述弧形外模板包括底板、內弧側板、外弧側板、頂板和兩個端板，所述內弧側板和外弧側板分別位于底板的內側和外側，所述端板位于底板的兩端，所述內弧側板和外弧側板分別形成拱形結構的內側面和外側面。

7、進一步，所述頂板包括沿拱軸線布置的若干分模板，所述分模板與再生節段連接段一一對應，所述豎筋通過螺紋套筒連接至分模板。

8、進一步，所述內弧側板和外弧側板的內側均固定有t型剪力件，所述t型剪力件沿著拱軸線延伸，所述節段本體上開設有與所述t型剪力件配合的t型槽。

9、一種基于節段再利用的混凝土結構的施工方法，采用如上述任一項所述的混凝土結構，在工廠預制好混凝土節段和弧形外模板，首先將底板平行布置在安裝平臺上，隨后安裝好內弧側板，按照順序依次在底板上安裝好混凝土節段，從內到外依次安裝新置縱筋，將新置縱筋沿徑向卡入節段本體的槽口內，調節好混凝土節段的位置后，將豎筋插入豎孔并連接至底板，將新置縱筋分別與豎筋與既有縱筋焊接，相鄰兩個混凝土節段的既有縱筋之間焊接，在同一組再生節段連接段的兩個混凝土節段之間填充混凝土塊體，隨后依次拼裝外弧側板和兩個端板，將新置縱筋的兩端固定連接至端板，最后拼裝頂板，將豎筋固定連接至頂板，在頂板上開孔并澆筑。

10、本發明的有益效果在于：

11、本發明公開的一種基于節段再利用的混凝土結構，通過在兩個混凝土節段之間的填充混凝土塊體，不僅可以讓再生混凝土得到利用，混凝土塊體還可以充分填充在拱形結構內部的間隙里面，從而增加相鄰兩個混凝土節段之間的黏結能力，提供結構內部結構強度。

12、本發明公開的拱形結構中，新置縱筋沿著拱軸線延伸，且新置縱筋用于將混凝土節段與現澆混凝土進行連接，由此極大提高了結構的抗剪強度，提高了結構的承載能力。并且可以采用更優化的結構形式，減少材料的使用量，同時保證結構的安全性和可靠性。

13、本發明公開的拱形結構中，通過設置豎筋，可以進一步將弧形鋼模板與內置的混凝土節段進行連接，通過一體化模板與現澆混凝土進行組合，進一步增加了結構強度。通過采用裝配式的結構方式，在節約了資源的同時，極大提高了施工效率。

14、本發明公開的拱形結構的施工方法，從底板開始拼裝，有效降低了結構的重心，從而降低了施工風險。并且從底板開始施工，提高了內部現澆混凝土的均勻性，從而保證了整體結構的結構強度。通過采用上述施工方法，可以讓新置縱筋快速地卡入槽口，裝配式過程更為簡單，在盡可能減少地破壞節段本體的情況下，讓結構具有更大的連接強度，可以增加結構的抗剪能力，提高整體的結構強度。本發明施工方法過程簡單，可以提高裝配式結構的施工效率。

15、本發明的其他優點、目標和特征將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上對本領域技術人員而言是顯而易見的，或者本領域技術人員可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。

技術特征：

1.一種基于節段再利用的混凝土結構，其特征在于：包括弧形外模板、沿著弧形外模板的拱軸線均勻間隔安裝在弧形外模板內側的多組再生節段連接段、填充在再生節段連接段與弧形外模板之間的現澆混凝土，所述再生節段連接段包括相隔設置的兩個混凝土節段、填充在兩個混凝土節段之間的混凝土塊體，所述混凝土節段包括扇環形的節段本體、形成在節段本體內的既有縱筋和既有箍筋，所述節段本體的外側面開設有槽口，所述槽口朝節段本體的內側延伸并經過所述既有縱筋；所述弧形外模板內安裝有新置縱筋，所述新置縱筋沿槽口插入節段本體內且與既有縱筋連接；所述節段本體的端面上開設有豎孔，所述豎孔經過所述既有縱筋，所述豎孔內安裝有與所述縱筋連接的豎筋，所述豎筋的兩端連接至所述弧形外模板。

2.根據權利要求1所述的一種基于節段再利用的混凝土結構，其特征在于：所述混凝土塊體的底部安裝有軸向預緊組件，所述軸向預緊組件包括推板、拉繩、底座、滑桿、彈簧、連板、鉸接桿、旋轉支撐桿和壓板，所述底座安裝在弧形外模板的內側，所述底座上開設有滑槽，所述拉繩的一端連接至推板，所述推板與節段本體配合，所述拉繩的另一端沿軸向滑動地穿過所述底座，所述拉繩的中部連接至滑桿，所述滑桿滑動安裝在滑槽內，所述滑桿通過連板固定連接至鉸接桿，所述旋轉支撐桿的一端與底座鉸接，所述旋轉支撐桿的另一端與鉸接桿連接，所述旋轉支撐桿與連板之間呈三角支撐，所述壓板連接在旋轉支撐桿的上側。

3.根據權利要求2所述的一種基于節段再利用的混凝土結構，其特征在于：所述推板呈l形，推板滑動安裝在弧形外模板內，推板的內側與節段本體接觸配合。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種基于節段再利用的混凝土結構，其特征在于：所述弧形外模板包括底板、內弧側板、外弧側板、頂板和兩個端板，所述內弧側板和外弧側板分別位于底板的內側和外側，所述端板位于底板的兩端，所述內弧側板和外弧側板分別形成拱形結構的內側面和外側面。

5.根據權利要求4所述的一種基于節段再利用的混凝土結構，其特征在于：所述頂板包括沿拱軸線布置的若干分模板，所述分模板與再生節段連接段一一對應，所述豎筋通過螺紋套筒連接至分模板。

6.根據權利要求4所述的一種基于節段再利用的混凝土結構，其特征在于：所述內弧側板和外弧側板的內側均固定有t型剪力件，所述t型剪力件沿著拱軸線延伸，所述節段本體上開設有與所述t型剪力件配合的t型槽。

7.一種基于節段再利用的混凝土結構的施工方法，其特征在于：采用如權利要求4-6任一項所述的混凝土結構，在工廠預制好混凝土節段和弧形外模板，首先將底板平行布置在安裝平臺上，隨后安裝好內弧側板，按照順序依次在底板上安裝好混凝土節段，從內到外依次安裝新置縱筋，將新置縱筋沿徑向卡入節段本體的槽口內，調節好混凝土節段的位置后，將豎筋插入豎孔并連接至底板，將新置縱筋分別與豎筋與既有縱筋焊接，相鄰兩個混凝土節段的既有縱筋之間焊接，在同一組再生節段連接段的兩個混凝土節段之間填充混凝土塊體，隨后依次拼裝外弧側板和兩個端板，將新置縱筋的兩端固定連接至端板，最后拼裝頂板，將豎筋固定連接至頂板，在頂板上開孔并澆筑。

技術總結
本發明公開了一種基于節段再利用的混凝土結構及其施工方法，屬于建筑結構技術領域，包括弧形外模板、沿著弧形外模板的拱軸線均勻間隔安裝在弧形外模板內側的多組再生節段連接段、填充在再生節段連接段與弧形外模板之間的現澆混凝土，再生節段連接段包括相隔設置的兩個混凝土節段、填充在兩個混凝土節段之間的混凝土塊體，混凝土節段包括扇環形的節段本體、形成在節段本體內的既有縱筋和既有箍筋，節段本體的外側面開設有槽口，槽口朝節段本體的內側延伸并經過既有縱筋；弧形外模板內安裝有新置縱筋，新置縱筋沿槽口插入節段本體內且與既有縱筋連接。采用本發明結構及其施工方法可以增加結構的抗剪能力，提高整體的結構強度。

技術研發人員：張銘,汪小林,王偉,苗峰,楊喻聲,李子昂,楊旭,陳瑞,趙宇超,陳錦陽
受保護的技術使用者：上海建工四建集團有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/14