[发明专利]混凝土钻孔用减震装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减震装置，尤其是混凝土钻孔用减震装置及使用方法。

背景技术

采用植筋技术对混凝土结构进行加固改造时，如在某大跨度桥梁矮塔斜拉加固模型试验中，按照工艺流程需对混凝土构件进行钻孔。用冲击钻钻孔时，钻头势必会给混凝土构件带来损伤，甚至破坏。尤其是沿混凝土箱梁底板厚度方向开贯穿筋孔时，钻头的冲击力轻而易举地就能破坏混凝土的保护层，随着开孔的密集度增加，对混凝土构件的破坏更加严重，有时会造成混凝土的大面积脱落，不仅影响了结构的正常使用，甚至还影响结构的承载能力。因此，设计一种减震装置来减轻植筋钻孔给混凝土构件造成的破坏是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提出了混凝土钻孔用减震装置，该减震装置可对钻头穿出面混凝土提供支撑作用，可吸收由钻头冲击震动产生的能量，将在钻孔时混凝土构件的反作用力均匀地传递给支座，有效降低了钻头对混凝土的破坏，设计合理；并提供了以上装置的使用方法。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的第一个方案是：混凝土钻孔用减震装置，包括：

柔性板，设于预计钻孔混凝土构件的钻头穿出面；

承托结构，设于柔性板的下方用于支撑柔性板，承托结构顶部呈弧状以传递混凝土构件的反作用力；

蜂窝状减震结构层，该结构层设于柔性板与承托结构之间；结构最大优势是蜂窝结构层(合成橡胶制成)受到挤压时，几何上允许在孔穴的边仅为小应变时，结构就有很大的扭曲变形，具有极大的比弯曲刚度和比弯曲强度。利用夹层的这种优势，在减震装置受到挤压时，一端的软性板可以随混凝土面的形状变化并且实现自密贴，另一端圆弧状承托结构约束蜂窝状夹层底部孔穴边的过大变形，类似于传统轮胎充气一样，可以起到减震的作用。

支座，支座通过支撑连杆固定在承托结构的下方。

进一步地，为了提高整个减震装置的适应性，密切贴合混凝土底面的形状，所述柔性板的形状与混凝土底面的形状相同，或者，柔性板可拆卸与减震结构层连接，根据不同的混凝土底面形状选择不同的柔性板，当然，柔性板也更能较好地适应混凝土底面的形状。

进一步地，为了保证减震效果，所述减震结构层的形状为蜂窝状。

所述承托结构的主体结构呈弧形形状，这样能很好的把混凝土构件的反作用力通过弧形承托结构均匀的传递给支撑连杆，而且该弧形弧度以选取π/2～3π/2为宜。

进一步地，所述承托结构为刚性材料制成，刚性的承托结构对整体减震装置起到一个较好的支撑效果。

进一步地，所述承托结构的两端部弯折用于部分包覆减震结构层的侧壁，这样既能保证对蜂窝状减震结构层的支撑和定位；同时，避开了与柔性板的直接接触，以免造成刚性支撑与混凝土硬性接触，弱化减震效果，同时又可以保证钻头钻穿柔性板时，减弱对柔性板的损坏。

进一步地，所述支座为球形支座便于调整所述减震装置的倾斜角度。

进一步地，所述支撑连杆设有三根，三根支撑连杆两两之间间隔设定的距离设置，每相邻两根支撑连杆成设定角度设置，各自与承托结构成三角设置，一端与承托结构弧面垂直焊接，支撑稳定性高；优选地，外围两根支撑连杆夹角在90°～120°之间，相邻两根支撑连杆的夹角范围在45°～60°之间。

进一步地，所述柔性板的材质为橡胶。

所述的混凝土钻孔用减震装置的使用方法，包括以下步骤：

1)将混凝土钻孔用减震装置设于钻孔区混凝土钻头穿出面；

2)柔性板支撑混凝土底面，支座撑住地面或者采用支撑柱撑住支座来支撑整个减震装置；

3)通过支座调整支撑装置的支撑角度，使混凝土底面与柔性板顶紧；

4)在混凝土构件钻头钻入面上钻孔施工。

本发明的有益效果是：

1.本发明的减震装置可在钻孔时提供竖向支撑，同时吸收由钻头冲击震动产生的能量，以防止下部混凝土保护层因冲击震动而其大面积脱落。

2.本发明提供的减震装置基本不受空间约束，非平顺混凝土底面亦可使用，设计合理，结构简单，便于现场施工操作。

3.通过球形支座的设置，方便了对整体减震装置支撑角度的调整，实现支撑更加宽泛稳定。

4.通过蜂窝状减震结构层的设置，即使柔性板被破坏，整体的减震、支撑效果依然是可以实现的。

5.通过将承托结构设计成弧形，在钻孔时，能更好地把混凝土构件的反作用力更加均匀地传递给支撑连杆，削弱了对混凝土构件造成的破坏。

附图说明