本技术介绍了一种专用于盾构管片修复的预应力弧面张拉装置,属于土木工程技术领域。该装置由两个对称设置的固定式中空锚垫板组成,旨在提高盾构管片修复的效率和质量。
背景技术
在快速城市化发展的背景下,围海造地已成为增加沿海城市可用空间的重要策略,地铁作为新旧城区之间的关键连接方式发挥了重要作用。在众多施工方法中,盾构隧道掘进法因其灵活性、成本效益和对环境影响小而备受青睐。通常,盾构隧道结构由预制混凝土管片组成,管片通过多个接头相连。这些接头是隧道结构中最薄弱的部分,容易受到软基差异沉降和过度地面荷载的影响,进而引发渗漏并影响结构完整性。
传统的钢材和混凝土加固方法面临钢材易腐蚀和混凝土加固占用空间大的问题,这可能会干扰盾构隧道管线布局。碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber ReinforcedPolymer,简称CFRP)因其耐腐蚀性和高强度,成为理想的加固材料。预应力碳纤维筋加固技术通过主动增强结构的力学性能和功能性,带来了显著的优势,包括显著提高承载能力,减少裂缝、变形以及外载下的刚度降低。
尽管预应力CFRP筋技术在平面结构(如桥底面)的应用中效果显著,但在盾构管片等特殊弧形结构中的应用仍存在诸多挑战。由于在张拉过程中弧形结构的弧度发生变化,现有的预应力CFRP筋张拉装置无法消除这种变化对CFRP筋剪切性能的影响,导致该材料的性能无法得到充分发挥。
公告号为CN117449608B的专利公开了一种用于弧面结构的自动调平碳纤维板预应力张拉装置。该装置包括固定端装置和张拉端装置,CFRP板的一端连接至固定端装置,另一端连接至张拉端装置。通过固定端装置与张拉端装置的配合,实现对弧形面的加固。装置中设计了夹具,夹具能够在固定端底板的滑槽内旋转,通过铰链结构,夹具在张拉过程中可以自动调平CFRP板。
上述专利公开的张拉装置由于只能上下转动,在使用过程中无法克服装置安装左右偏差带来的扭转问题,使得夹具端部的CFRP板受剪破坏。
因此,如何提供一种能够消除张拉过程中弧形结构的弧度发生变化对CFRP筋剪切性能的影响,使材料的性能得到充分发挥的用于修复盾构管片的预应力弧面张拉装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
实现思路