1、1箱涵及倒虹吸内侧混凝土修补装置的研究张瑞 杨春旗（ 辽宁省水利水电科学研究院，辽宁沈阳 110003）摘要：在水利工程中，混凝土经过长时间的过水冲刷，难免会产生麻面、孔洞甚至裂缝；尤其是箱涵及倒虹吸一些主要过水构件，修补尤为重要，但是往往修补过程中，耗费模板过多，不能重复利用，浪费时间又浪费金钱。我们选取一种可以重复利用的混凝土修复装置，在修复箱涵及倒虹吸等关键过水构件中省去时间和资金。关键词：水利工程；箱涵及倒虹吸；混凝土中图分类号： 文件标识码：Study On Concrete Repair Device Of Box Culvert And Inverted SiphonZhang
2、rui Yang chunqi(Liaoning Institute of Water Resources and Hydropower Research,Shenyang,Liaoning 110003)Abstract:In hydraulic engineering, concrete will inevitably engender pits, holes and cracks after a long time of water erosion. Especially for main concrete components like the box culvert and inve
3、rted siphon, repair is particularly important. But repair often costs too many concrete blindings which can not be reused in the past, and it is a waste of time and money. So we chose a reusable concrete repair device that saves time and money in the repair progeress of main concrete components such
4、 as box culvert and inverted siphon.Keyword: Water conservancy project，Box culvert and inverted siphon，Concrete1 工作原理研究一种箱涵及倒虹吸内侧混凝土修补灌筑料模板支撑装置，这种模板支撑系统包括模板和支撑装置两部分，模板部分由竹模板、次梁、主梁、主次梁连接卡扣构成，可以拓展延伸，可以适应各种断面。支撑装置部分由可调固定器、地面锚固栓、支撑杆组成。通过地面锚固栓、支撑杆形成基本支撑结构，通过可调固定器连接支撑装置与模板结构的主梁，可调节固定器的作用有两个，一方面可以调节模板的固定位置
5、，从而调节灌注料浇筑厚度；另一方面通过与支撑装置间的可靠连接达到固定模板的作用。主梁、次梁、主次梁连接卡扣、可调固定器、地面锚固栓、支撑杆均为组装、拆卸的机构，在实际施工中具有方便运输、组合方式多、简单易拆装、周转速度快、不易损坏、支模标准化程度高、质量可控、效率高等特点。除竹模板为消耗品，其他部件均可反复使用，节约社会资源。这种装置包括模板和支撑装置，模板部分，包括竹模板、次梁、主梁和主次梁连接卡扣；支撑装置部分，包括可调固定器、地面锚固栓和支撑杆；所述主梁为圆钢管，次梁由方钢管与钢片构成，主次梁连接卡扣一端为方口，其上布置有顶丝，另一端为两个半圆环组成圆环形卡扣，使用螺丝固定两个半圆环；主
6、梁与次梁通过主次梁卡扣连接，主梁设置在主次梁连接卡扣的圆环形卡扣内，通过螺丝固定，次梁设置在主次梁连接卡扣的方口内，通过其上布置的顶丝固定；所述的可调固定器，包括连接卡扣、螺杆和旋调杆，旋调杆为管状结构，其内壁上设置有连接螺纹，螺杆的一端与连接卡扣固定连接，另一端与旋调杆通过螺纹连接，旋调杆2一端为螺帽形状，连接卡扣与主梁固定连接；所述的支撑杆为一组圆钢管，由内外不同直径的圆管套装组成，外套钢管设置有顶丝，将内套钢管顶紧，形成紧固的整体，可调固定器的旋调杆与支撑杆通过顶丝固定连接；所述的地面锚固栓由多个膨胀螺栓、固定盘组成，多个膨胀螺栓设置在固定盘的螺栓装配孔内，固定盘为焊接有圆环的圆形钢板，
7、固定盘通过圆环与可调固定器固定连接。所述的竹模板，采用竹质建筑模板，表面涂刷脱模剂后满足混凝土浇筑、养护、脱模技术要求。主梁，一般为水平布置。主梁与次梁采用主次梁卡扣连接，主梁的长度可以通过内外套管组合的方式延伸，延伸组合部分依靠顶丝连接较紧。次梁一般为竖向布置。次梁采用卡扣与主梁进行连接，次梁与竹模板采用钢螺丝连接，螺丝可以反复拆卸，重复使用。次梁的长度可以通过组合的方式延伸。与主梁的延伸方式同理，通过内外套方钢管组合的方式延伸，延伸组合部分依靠顶丝连接较紧。可调固定器的连接卡扣用于固定器与主梁的连接固定，螺杆与旋调杆为螺纹连接，旋调杆一端为螺帽形状，使用扳手即可使其转动。旋调杆可以用于调节
8、模板的固定位置，从而调节灌注料浇筑厚度。顶丝用于旋调杆与支撑杆的连接固定。旋调杆、支撑杆组合成的支撑系统具有支撑、调位、连接、顶紧四项功能。地面锚固栓采用一组膨胀螺栓将固定盘锚固于地面混凝土表面，固定盘为焊接有圆环的圆形钢板，固定盘通过圆环与可调固定器进行连接固定。支撑杆为一组圆钢管，由内外不同直径的圆管套装组成，外套钢管设置有顶丝，可以将内套钢管顶紧，这样就可以通过不同的组合方式，适宜地调整支撑杆的长度。支撑杆可以横向布置，一套支撑杆同时支护两侧模板，还可以一套支撑杆斜向布置，锚固于地面混凝土，只支护单侧模板。具体结构见图 1-1 和图 1-2。图 1-1 修补混凝土装置的示意图3 图 1-
9、2 修补混凝土装置的侧视图支撑杆和可调固定器的结构见图 1-3，主梁和次梁的连接结构见图 1-4。图 1-3 支撑杆和可调固定器的结构示意图 图 1-4 主梁和次梁的连接结构示意图附图中：竹模板；主梁；次梁；主次梁卡扣；可调固定器；连接卡扣；螺杆；旋调杆；地面锚固栓；膨胀螺丝；固定盘；圆环；支撑杆；外套钢管；内套钢管；顶丝。42 选用该装置的优势选用该装置具有方便运输、组合方式多、简单易拆装、周转速度快、不易损坏、支模标准化程度高、质量可控、效率高等特点。这种装置使用较为轻质、廉价、结实耐用的材料制作，各种调节机构进行简单组装、操作即可实现快速支模。支模的标准化程度高，可以保证浇筑混凝土具有较
10、好的均一的表观质量；支护结构的可靠性高，支撑牢固程度高于木结构支护体系。3 具体实施方案这种箱涵及倒虹吸内侧混凝土修补灌筑料模板支撑装置，包括模板和支撑装置，模板部分，包括竹模板、次梁、主梁和主次梁连接卡扣；支撑装置部分，包括可调固定器、地面锚固栓和支撑杆；所述主梁为圆钢管，次梁由方钢管与钢片构成，主次梁连接卡扣一端为方口，其上布置有顶丝，另一端为两个半圆环组成圆环形卡扣，使用螺丝固定两个半圆环；主梁与次梁通过主次梁卡扣连接，主梁设置在主次梁连接卡扣的圆环形卡扣内，通过螺丝固定，次梁设置在主次梁连接卡扣的方口内，通过其上布置的顶丝固定；该装置的可调固定器，包括连接卡扣、螺杆和旋调杆，旋调杆为管
11、状结构，其内壁上设置有连接螺纹，螺杆的一端与连接卡扣固定连接，另一端与旋调杆通过螺纹连接，旋调杆一端为螺帽形状，连接卡扣与主梁固定连接；该装置的支撑杆为一组圆钢管，由内外不同直径的圆管套装组成，外套钢管设置有顶丝，将内套钢管顶紧，形成紧固的整体，可调固定器的旋调杆与支撑杆通过顶丝固定连接；该装置的地面锚固栓由多个膨胀螺栓、固定盘组成，多个膨胀螺栓设置在固定盘的螺栓装配孔内，固定盘为焊接有圆环的圆形钢板，固定盘通过圆环与可调固定器固定连接。4 结语在处理箱涵及倒虹吸内侧混凝土的工程中，常常需要在凿除旧有破损混凝土的表面新浇筑一层修补灌浆料，这种灌浆料一般为流态混凝土，浇筑过程中需要采用支模的方式
12、。一般性的修补施工中会采用木方、木模板、打木桩的固定方式，这种方式支出的模板常常会出现支护不牢固、木方只能一次性使用、木桩难以固定、尺寸难以调整、接茬处易出现错台等问题；这种支模方法需要有经验的木工进行操作，支模使用大量木方，很难周转物料、重复利用；每次支模均需较长的时间。因此，使用一种具有方便运输、组合方式多、简单易拆装、周转速度快、不易损坏、支模标准化程度高、质量可控、效率高等特点的支模装置很有必要。参考文献：1 施俊跃；陈革强；卢健国；赫健；洪一民；徐招才. 水库虹吸管的运用特性J. 水利技术监督,2008,03.2 杨哲峰；高勇. 地下隧道新奥法施工综述J. 水利规划与设计 ,2003
13、,04.3 孙宇飞；张勇；韩练练. 环氧砂浆在低温条件下修补水工建筑物的试验研究J. 水利水电技术,2013,09.4 王彩龙. 水利水电工程管理及施工质量控制的相关问题探讨J. 水利规划与设计,2014,09.5李邦映,汪莲.新老混凝土粘结理论及其应用J. 工程与建设 ,2010,01.56 刘志栋,曾力,高珍.新老混凝土界面修补现状综述J. 中国农村水利水电 ,2010,06.7 陈爱玖；郭刘超；解伟；苏雨艳. 新型膨胀纤维混凝土在混凝土缺陷修补工程中的应用J.水电能源科学, 2013,06.8 孙万功. 长距离输水管道减压措施研究J. 水利规划与设计 ,2003,03.9周端祺. 水利工程施工技术质量控制探析J. 水利技术监督 ,2010,06.10 李成. 丙乳砂浆在水利工程混凝土修补补强方面的应用J. 黑龙江水利科技, 2016,10.作者简介：张瑞（1986 年 1 月-） ，男，汉族，辽宁大连人，本科，工程师，主要从事水利工程质量检测、科学试验研究等工作。Email: 。 电话:13478876548杨春旗（1987 年 4 月-） ，男，汉族，辽宁营口人，本科，工程师，主要从事水利工程质量检测、科学试验研究等工作。
