本發(fā)明涉及建筑工程加固技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固，具體涉及一種混凝土懸臂棧道的隱形加固裝置及其加固方法。

背景技術(shù)：

目前多數(shù)景區(qū)的棧道采用鋼筋混凝土懸臂式構(gòu)件，如果年代久遠(yuǎn)，鋼筋混凝土的懸臂式構(gòu)件就會出現(xiàn)混凝土保護(hù)層破壞、混凝土的碳化、鋼筋銹蝕，導(dǎo)致混凝土構(gòu)件的承載力降低，可靠性降低。

當(dāng)前，對于懸臂式構(gòu)件的加固有加大混凝土截面法、黏貼鋼板增大截面法、黏貼碳纖維布法、體外預(yù)應(yīng)力加固法等。如在上部增大截面、增加抗彎鋼筋，則會遇到疊合構(gòu)件新舊兩部分協(xié)同工作問題，對疊合面的抗剪強(qiáng)度要求較高；黏貼鋼板加固的方法會遇到鋼板受力滯后的問題，因?yàn)殇摪宄袚?dān)不了已有的荷載，只是承擔(dān)以后新增加的荷載；黏貼碳纖維加固的方法對施工環(huán)境和施工水平要求高，不適合于景區(qū)棧道的加固；當(dāng)前所用的體外預(yù)應(yīng)力加固法是指對布置于承載結(jié)構(gòu)主體之外的鋼束張拉而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的后張法，由鋼絞線束、體外預(yù)應(yīng)力孔管、漿體、錨固體系和轉(zhuǎn)向塊等部件組成，加固方法復(fù)雜，所需設(shè)備大型、專業(yè)，不適于景區(qū)棧道狹窄場地小型構(gòu)件，特別是具有保護(hù)價(jià)值的景區(qū)混凝土懸臂棧道的加固。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中混凝土懸臂構(gòu)件加固的弊端，提供一種混凝土懸臂棧道的隱形加固裝置及其加固方法，加固后對構(gòu)件本身損害小，施工不需要搭設(shè)腳手架，便于景區(qū)棧道等狹小場地的施工。

本發(fā)明為解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種混凝土懸臂棧道的隱形加固裝置，該裝置包括混凝土懸臂構(gòu)件，混凝土懸臂構(gòu)件的一端為與巖壁固定連接的懸臂端，混凝土懸臂構(gòu)件的另一端為自由端，混凝土懸臂構(gòu)件內(nèi)設(shè)有縱向設(shè)置的箍筋以及沿懸臂端向自由端延伸、橫向設(shè)置的受力鋼筋，混凝土懸臂構(gòu)件的自由端設(shè)有縱向設(shè)置的盲孔ⅰ，盲孔ⅰ中固定安裝有鋼筋ⅰ，鋼筋ⅰ伸出盲孔ⅰ的一端固定設(shè)置有圓環(huán)??；混凝土懸臂構(gòu)件的懸臂端設(shè)有縱向設(shè)置的盲孔ⅱ，盲孔ⅱ中固定安裝有鋼筋ⅱ，鋼筋ⅱ伸出盲孔ⅱ的一端設(shè)有能夠繞鋼筋ⅱ的軸線360°轉(zhuǎn)動(dòng)的圓環(huán)ⅱ；該裝置還包括長鋼筋，長鋼筋的一端與圓環(huán)ⅰ固定連接，長鋼筋的另一端穿過圓環(huán)ⅱ后固定在巖壁上，且?guī)r壁與圓環(huán)ⅱ之間的長鋼筋上粘貼有應(yīng)變片。

其中，巖壁與圓環(huán)ⅱ之間的長鋼筋上套設(shè)有pvc管，pvc管的兩端密封在長鋼筋上。

進(jìn)一步地，pvc管上設(shè)有貫通其兩端的切縫，pvc管通過切縫套設(shè)在長鋼筋上后，將切縫熱熔密封。

進(jìn)一步地，pvc管兩端的內(nèi)壁設(shè)有呈圓形結(jié)構(gòu)的堵片，pvc管兩端位于堵片外側(cè)的部分注膠密封。

其中，鋼筋ⅰ和鋼筋ⅱ均縱向設(shè)置，盲孔ⅰ內(nèi)填充有用于固定鋼筋ⅰ的細(xì)石混凝土，盲孔ⅱ內(nèi)填充有用于固定鋼筋ⅱ的細(xì)石混凝土。

其中，混凝土懸臂構(gòu)件的上表面設(shè)有橫向設(shè)置的凹槽，凹槽的兩端分別與盲孔ⅰ和盲孔ⅱ貫通，所述的長鋼筋設(shè)置在該凹槽中。

進(jìn)一步地，凹槽內(nèi)填充有用于固定長鋼筋的水泥砂漿。

進(jìn)一步地，水泥砂漿的上表面與混凝土懸臂構(gòu)件的上表面平齊，隱藏水平段的長鋼筋，使加固后構(gòu)件表面平整，不會對上部通行造成不便。

其中，巖壁上設(shè)有用于與長鋼筋的端部固定連接的錨固件。

一種混凝土懸臂棧道的隱形加固方法，包括以下步驟：（1）、探測混凝土懸臂構(gòu)件中受力鋼筋和箍筋的位置和直徑，從構(gòu)件上部避開受力鋼筋和箍筋，并在靠近懸臂端和自由端的位置分別鉆縱向設(shè)置的盲孔ⅰ和盲孔ⅱ；

（2）、分別將鋼筋ⅰ和鋼筋ⅱ放入盲孔ⅰ和盲孔ⅱ中，并在盲孔ⅰ和盲孔ⅱ內(nèi)灌入細(xì)石混凝土，待細(xì)石混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度后，將長鋼筋一端固定于鋼筋ⅰ的圓環(huán)ⅰ上，長鋼筋穿過鋼筋ⅱ上的圓環(huán)ⅱ后，在穿過圓環(huán)ⅱ的長鋼筋上黏貼應(yīng)變片；

（3）、將應(yīng)變片接通應(yīng)變儀，用千斤頂張拉長鋼筋，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變值達(dá)到要求值后，將長鋼筋錨固于側(cè)面的巖壁上。

混凝土懸臂構(gòu)件內(nèi)設(shè)有箍筋和受力鋼筋，受力鋼筋能夠與混凝土共同承受壓力，提高構(gòu)件與截面受壓承載力；提高構(gòu)件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；承受可能產(chǎn)生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應(yīng)力；減少混凝土的徐變變形；箍筋能夠防止受力鋼筋受力后壓屈，并用于固定受力鋼筋的位置；本發(fā)明采用多排箍筋，能夠約束混凝土，提高其極限變形值。

有益效果：1、本發(fā)明從構(gòu)件的外部增加長鋼筋作為預(yù)應(yīng)力鋼筋，長鋼筋通過張拉其內(nèi)部能施加預(yù)應(yīng)力；對混凝土懸臂構(gòu)件本身損害小，該加固方法能在構(gòu)件中施加預(yù)應(yīng)力，提高構(gòu)件的安全性；加固后對混凝土懸臂構(gòu)件的尺寸和重量影響不大，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，不影響通行。

2、通過鋼筋ⅰ和鋼筋ⅱ兩根短鋼筋將長鋼筋拉平固定，加固后便于游人通行；長鋼筋在巖壁上的錨固點(diǎn)不一定與構(gòu)件上的兩個(gè)盲孔的端部在同一條直線上，鋼筋ⅱ端部設(shè)有能夠繞鋼筋ⅱ的軸線360°轉(zhuǎn)動(dòng)的圓環(huán)ⅱ，圓環(huán)ⅱ可以轉(zhuǎn)動(dòng)，便于調(diào)整長鋼筋傳來的力的方向；使長鋼筋能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使巖壁上的錨固點(diǎn)可以在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，有利于保護(hù)臨近的重要部位。鋼筋ⅰ和鋼筋ⅱ設(shè)置在原有的混凝土懸臂構(gòu)件內(nèi)，不外露，實(shí)現(xiàn)隱形加固。

3、施工機(jī)械小型簡單，不需要專門的張拉設(shè)備、不需要搭設(shè)腳手架，便于景區(qū)棧道等狹小場地的施工，能夠提高施工效率，降低施工成本。

4、在使用期間，若想了解長鋼筋的工作狀況，可以切開pvc管，用應(yīng)變儀測量其應(yīng)變值，與最初的應(yīng)變值比較。該方法所用材料常規(guī)、量少、造價(jià)低，對環(huán)境保護(hù)效果顯著，特別適合于有保護(hù)價(jià)值的景區(qū)棧道加固。

5、pvc管內(nèi)部的堵片，能防止過多的用于注膠密封pvc管的膠體進(jìn)入管內(nèi)，損壞距離量測標(biāo)記；長鋼筋的應(yīng)力可及時(shí)檢測，保證構(gòu)件的安全使用；本加固裝置所需設(shè)備小型、簡單、攜帶方便，避免在構(gòu)件下部施工作業(yè)，不用搭設(shè)腳手架。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖1中pvc管與長鋼筋的示意圖；

圖4為圖3的左視圖；

圖5為鋼筋ⅱ的示意圖。

附圖標(biāo)記：1、混凝土懸臂構(gòu)件，2、箍筋，3、受力鋼筋，4、盲孔ⅰ，5、盲孔ⅱ，6、鋼筋ⅰ，7、鋼筋ⅱ，8、圓環(huán)ⅰ，9、圓環(huán)ⅱ，10、長鋼筋，11、巖壁，12、應(yīng)變片，13、pvc管，14、切縫，15、堵片，16、凹槽，17、錨固件。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征以及達(dá)成的目的便于理解，下面結(jié)合示意圖，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍并不局限于具體實(shí)施方式中所描述的范圍。

一種混凝土懸臂棧道的隱形加固裝置，如圖1所示，該裝置包括混凝土懸臂構(gòu)件1，混凝土懸臂構(gòu)件1的一端為與巖壁11固定連接的懸臂端，混凝土懸臂構(gòu)件1的另一端為自由端，混凝土懸臂構(gòu)件1內(nèi)設(shè)有縱向設(shè)置的箍筋2以及沿懸臂端向自由端延伸、橫向設(shè)置的受力鋼筋3，箍筋2為多個(gè)密布。

其中，混凝土懸臂構(gòu)件1的自由端設(shè)有縱向設(shè)置的盲孔ⅰ4，盲孔ⅰ4中固定安裝有鋼筋ⅰ6，鋼筋ⅰ6伸出盲孔ⅰ4的一端固定設(shè)置有圓環(huán)ⅰ8；混凝土懸臂構(gòu)件1的懸臂端設(shè)有縱向設(shè)置的盲孔ⅱ5，盲孔ⅱ5中固定安裝有鋼筋ⅱ7，鋼筋ⅱ7伸出盲孔ⅱ5的一端設(shè)有能夠繞鋼筋ⅱ7的軸線360°轉(zhuǎn)動(dòng)的圓環(huán)ⅱ9。該裝置還包括長鋼筋10，長鋼筋10的一端與圓環(huán)ⅰ8固定連接，長鋼筋10的另一端穿過圓環(huán)ⅱ9后固定在巖壁11上。巖壁11上設(shè)有用于與長鋼筋10的端部固定連接的錨固件17。如圖5所示，圓環(huán)ⅱ9的下端固定設(shè)有連接套，鋼筋ⅱ7的上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在該連接套內(nèi)，使圓環(huán)ⅱ9可以繞鋼筋ⅱ7的軸線360°轉(zhuǎn)動(dòng)，便于調(diào)整直長鋼筋10上傳來的力的方向。

如圖1所示，鋼筋ⅰ6和鋼筋ⅱ7均縱向設(shè)置，盲孔ⅰ4內(nèi)填充有用于固定鋼筋ⅰ6的細(xì)石混凝土，盲孔ⅱ5內(nèi)填充有用于固定鋼筋ⅱ7的細(xì)石混凝土。

如圖1所示，混凝土懸臂構(gòu)件1的上表面設(shè)有橫向設(shè)置的凹槽16，凹槽16的兩端分別與盲孔ⅰ4和盲孔ⅱ5貫通，所述的長鋼筋10設(shè)置在該凹槽16中，凹槽16內(nèi)填充有用于固定長鋼筋10的水泥砂漿，水泥砂漿的上表面與混凝土懸臂構(gòu)件1的上表面平齊。

如圖3所示，巖壁11與圓環(huán)ⅱ9之間的長鋼筋10上套設(shè)有pvc管13，pvc管13的兩端密封在長鋼筋10上，巖壁11與圓環(huán)ⅱ9之間的長鋼筋10上粘貼有位于pvc管13內(nèi)的應(yīng)變片12；pvc管13兩端的內(nèi)壁設(shè)有呈圓形結(jié)構(gòu)的堵片15，pvc管13兩端位于堵片15外側(cè)的部分注膠密封。如圖4所示，pvc管13上設(shè)有貫通其兩端的切縫14，pvc管13通過切縫14套設(shè)在長鋼筋10上后，將切縫14熱熔密封。

一種混凝土懸臂棧道的隱形加固方法，包括以下步驟：（1）、探測混凝土懸臂構(gòu)件1中受力鋼筋3和箍筋2的位置和直徑，從構(gòu)件上部避開受力鋼筋3和箍筋2，并在靠近懸臂端和自由端的位置分別鉆縱向設(shè)置的盲孔ⅰ4和盲孔ⅱ5；

（2）、分別將鋼筋ⅰ6和鋼筋ⅱ7放入盲孔ⅰ4和盲孔ⅱ5中，并在盲孔ⅰ4和盲孔ⅱ5內(nèi)灌入細(xì)石混凝土，待細(xì)石混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度后，將長鋼筋10一端固定于鋼筋ⅰ6的圓環(huán)ⅰ8上，長鋼筋10穿過鋼筋ⅱ7上的圓環(huán)ⅱ9后，在穿過圓環(huán)ⅱ9的長鋼筋10上黏貼應(yīng)變片12；

（3）、將應(yīng)變片12接通應(yīng)變儀，用千斤頂張拉長鋼筋10，當(dāng)應(yīng)變片的應(yīng)變值達(dá)到要求值后，將長鋼筋10錨固于側(cè)面的巖壁11上。如圖2所示，長鋼筋10在巖壁11上的錨固點(diǎn)可以在一定范圍之內(nèi)變動(dòng)，可以避開附近重要需保護(hù)的部位。

本發(fā)明中，長鋼筋10中的預(yù)應(yīng)力可以通過量測應(yīng)變片12中的應(yīng)變方便地算出，長鋼筋10中能施加預(yù)應(yīng)力，受力更合理，構(gòu)件更安全；長鋼筋10在構(gòu)件上部拉平固定，不影響游客通行；

處于結(jié)構(gòu)表面的長鋼筋10嵌于混凝土懸臂構(gòu)件1上部的凹槽16內(nèi)，加固痕跡不明顯，便于構(gòu)件復(fù)原，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，且不影響通行；混凝土懸臂構(gòu)件1上部鉆孔為盲孔ⅰ4和盲孔ⅱ5，所有操作過程均在混凝土懸臂構(gòu)件1上部，避免在構(gòu)件下部操作，無需搭設(shè)腳手架。

具體的加固方法為：

1）加固之前，首先探測混凝土懸臂構(gòu)件1中原有鋼筋的位置和直徑，從構(gòu)件上部避開箍筋2和上部的受力鋼筋3，在混凝土懸臂構(gòu)件1的上部鉆盲孔ⅰ4和盲孔ⅱ5；

2）在混凝土懸臂構(gòu)件1上表面上位于盲孔ⅰ4和盲孔ⅱ5之間的向盲孔之間區(qū)域刻水平的凹槽16；

3）在巖壁11上鉆孔；

4）將鋼筋ⅰ6和鋼筋ⅱ7分別放入盲孔ⅰ4和盲孔ⅱ5內(nèi)，并在盲孔ⅰ4和盲孔ⅱ5內(nèi)灌注高強(qiáng)度微膨脹的細(xì)石混凝土；待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求之后，將長鋼筋10穿入的圓環(huán)ⅰ8和圓環(huán)ⅱ9，長鋼筋10的一端固定于圓環(huán)ⅰ8上；

5）在長鋼筋10上黏貼應(yīng)變片12，保護(hù)后，應(yīng)變片12與應(yīng)變儀連接；

6）張拉長鋼筋10，當(dāng)應(yīng)變達(dá)到要求值后停止，用錨固件17將長鋼筋10錨固于巖壁11上的鉆孔內(nèi)；

7）在長鋼筋能被pvc管保護(hù)的部位間隔一定距離避開應(yīng)變片位置做兩個(gè)標(biāo)記，并測量兩標(biāo)記之間距離的初始值；

8）將pvc管13沿切縫14掰開后，套在長鋼筋10上，保護(hù)兩個(gè)距離測量標(biāo)記；

8）用熱熔膠將切縫14密封，然后將pvc管13兩端堵片15外側(cè)注膠密封；

9）用水泥砂漿將混凝土懸臂構(gòu)件1上部的凹槽16抹平，pvc管13兩端露出的長鋼筋10做防銹處理。

本發(fā)明提出的適合于景區(qū)鋼筋混凝土懸臂構(gòu)件的加固裝置和加固方法，對混凝土懸臂構(gòu)件1埋入作為預(yù)應(yīng)力鋼筋的長鋼筋10進(jìn)行加固，在構(gòu)件上鉆盲孔，上部刻淺凹槽，對原有構(gòu)件的損傷小，對構(gòu)件的外觀尺寸影響小，加固痕跡不明顯，便于后期構(gòu)件外觀復(fù)原；長鋼筋10在巖壁11上的錨固點(diǎn)可在一定范圍內(nèi)調(diào)整，靈活性強(qiáng)，可避開需要保護(hù)的部位；pvc管13有沿軸線方向貫通的切縫14，便于后期安裝，便于長鋼筋10固定后暴露段和距離測量標(biāo)記的保護(hù)，兩標(biāo)記之間的距離可以方便量測用于檢測鋼筋的變形值，用于判斷構(gòu)件的安全性；pvc管13內(nèi)部設(shè)置靠近兩端的圓形的堵片15，可以避免過多膠體進(jìn)入pvc管13內(nèi)，損壞距離量測標(biāo)記。