[发明专利]一种预制拱件及制作方法

说明书

本发明涉及一种预制拱件及制作方法，其预制拱件包括钢筋混凝土拱、BFRP网格材料、胶粘剂层和若干加固件，BFRP网格材料通过胶粘剂层粘接在钢筋混凝土拱的表面，每一加固件至少跨骑在形成BFRP网格材料的一根纤维束上，并压制BFRP网格材料于所粘接的混凝土拱的表面，形成对应的加固位。其制作方法包括：在加工钢筋混凝土拱表面均匀涂抹基底胶和浸渍胶，并将BFRP网格材料沿拱表面两侧的底端向拱顶用滚筒向上滚压，使之充分粘贴在拱内表面上，再进行钻孔位标注和钻固定孔，通过固定孔将加固件跨骑压制在BFRP网格材料上。优点是大大提高了预制拱件的结构整体力学性能。

技术领域：

本发明涉及土木工程中的防护工程领域，尤其涉及一种预制拱件及制作方法。

背景技术：

拱形结构由于其具有受力性能好、便于工程施工控制等特点，成为土木工程和地下防护工程中常用的结构形式之一。但该结构在土木工程中，随时间推移，材料逐渐老化，使其整体结构性差，将造成结构承载力下降；而在防护工程中，随钻地武器的打击精度日益提升，大大提高了侵彻爆炸对土中工程结构的破坏概率。

传统的拱结构为提高承载力和刚度的要求，有采用外包钢加固方式或粘钢加固的方式。外包钢加固法工艺复杂且加固后会增加原结构自重，并使使用面积减小，而粘钢加固法，会因粘钢胶的老化以及钢材易锈蚀的问题，使结构在使用环境和使用期限受到很大的局限。

发明内容：

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种预制拱件及制作方法，其具体技术方案如下：

所述预制拱件，包括钢筋混凝土拱、BFRP网格材料、胶粘剂层和若干加固件（3），所述BFRP网格材料通过胶粘剂层粘接在钢筋混凝土拱的表面，每一加固件至少跨骑在形成BFRP网格材料的一根纤维束上，并压制BFRP网格材料于所粘接的混凝土拱的表面，形成对应的加固位。

进一步的，每一加固件跨骑在网格材料的交叉处。

进一步的，所述钢筋混凝土拱的弦宽（跨度）为1～2m时，对应的BFRP网格材料的厚度为1～3mm；所述钢筋混凝土拱的弦宽为2～3m时，对应的BFRP网格材料的厚度为3～5mm；所述钢筋混凝土拱的弦宽为3～5m时，对应的BFRP网格材料的厚度为5～10mm。

进一步的，每平方米的加固位不少于20个。

进一步的，所述加固位均布于粘接在钢筋混凝土拱的表面的BFRP网格材料（4）上。

进一步的，所述预制拱件长度方向的两端分别设有用于该预制拱件沿长度方向依次连接的连接凹槽和连接凸起，所述连接凹槽和连接凸起相适配。

进一步的，所述加固件包括锚栓和压条，所述压条的两端至少分别设有一个孔，锚栓穿过压条上的孔固定在钢筋混凝土拱上，并将压条跨骑压制在形成BFRP网格材料的至少一根纤维束上。

进一步的，所述钢筋混凝土拱上设有与压条上连接孔间距相适配的固定孔；所述锚栓包括自攻螺钉和膨胀管，膨胀管固定于所述固定孔中，自攻螺钉穿过压条上的连接孔螺旋连接在对应膨胀管中；或包括螺栓、螺母和由化学方式形成的栓件，螺栓由栓件固定在所述固定孔中，上端伸出固定孔外并穿接压条上对应的连接孔后旋接螺母。

进一步的，所述胶粘剂层包括自钢筋混凝土拱的表面向外侧方向依次设置的底胶层和固胶层；所述底胶层由涂覆在钢筋混凝土拱的内拱表面上的基底胶形成，所述固胶层由涂覆在底胶层上的浸渍胶形成；底胶层的厚度为0.5～1mm，固胶层的厚度为1～2mm。