一种碰撞试验墙体及其预制安装方法

摘要

本发明公开了一种碰撞试验墙体及其预制安装方法，属于碰撞试验场墙体施工领域。所述碰撞试验墙体包括垂直固定于地面的混凝土墙体单元，混凝土墙体单元的一面上设有用于连接纳米吸能安全防护装置的锚固螺栓，混凝土墙体单元的另一面上设有用于与地面连接的支撑钢筋骨架，支撑钢筋骨架通过连接螺栓与混凝土墙体单元固定，混凝土墙体单元通过支撑钢筋骨架维持混凝土墙体单元与地面的垂直固定状态。所述碰撞试验墙体能够通过工厂预制安装方法进行大规模高效制造，其构型合理方便装配运输，且安装方法易于操作；能够针对不同的试验路段如直线段或弯道段，能够重复利用，工程效率高。

权利要求

1.一种碰撞试验墙体，其特征在于，包括垂直固定于地面的混凝土墙体单元，混凝土墙体单元的一面上设有用于连接纳米吸能安全防护装置的锚固螺栓，混凝土墙体单元的另一面上设有用于与地面连接的支撑钢筋骨架一，支撑钢筋骨架一通过连接螺栓与混凝土墙体单元固定，混凝土墙体单元通过支撑钢筋骨架一维持混凝土墙体单元与地面的垂直固定状态；

支撑钢筋骨架一为三角支撑架，三角支撑架开口端与混凝土墙体单元固定连接，三角支撑架尖端与地面固定连接；

混凝土墙体单元为F型碰撞试验墙体，且F型碰撞试验墙体位于底部的梯形部分朝向所述支撑钢筋骨架一方向；

相邻混凝土墙体单元之间的连接处设有支撑钢筋骨架一；

混凝土墙体单元与支撑钢筋骨架一的连接处设有垫铁；

支撑钢筋骨架一内设有支撑梁；

所述碰撞试验墙体的预制安装方法包括以下步骤：

1）预加工：将锚固螺杆一端和连接螺栓一端分别固定在支撑钢筋骨架二上，将锚固螺杆另一端和连接螺栓另一端分别从支撑钢筋骨架二中沿相反方向伸出；

2）模板支设：在支撑钢筋骨架二的外周安装围板，围板形成所述混凝土墙体单元的包围空间，并将锚固螺杆和连接螺栓从围板伸出；

3）骨架的架设：安装围板上的支撑骨架，并设置加固件将围板固定在支撑骨架上；

4）浇注墙体：向围板的包围空间内浇注混凝土形成混凝土墙体单元，养护至标准强度；

5）拆除模板：拆除围板上的支撑骨架及围板，制得碰撞试验墙体的墙体部分；

6）将所得墙体部分吊至基坑内并与地面垂直，基坑深度不小于F型碰撞试验墙体的墙体梯形高度，然后填埋固定；

7）支撑钢筋骨架一固定：将支撑钢筋骨架一与预埋的连接螺栓处、以及预埋的垫铁处固定，完成所述碰撞试验墙体的安装，将焊接好的三角支撑架（2）用螺母锚固连接，完成所述碰撞试验墙体的安装。

2.根据权利要求1所述的一种碰撞试验墙体，其特征在于，步骤2）和步骤3）中，通过加固件将围板固定在支撑骨架二上，围板预留用于伸出锚固螺杆与连接螺栓的孔位。

说明书

一种碰撞试验墙体及其预制安装方法

技术领域

[0001] 本发明属于碰撞试验场墙体施工领域，涉及一种碰撞试验墙体及其预制安装方法。

背景技术

[0002] 纳米吸能安全防护装置是一种应用在行车状况复杂的特殊矿道斜巷壁、隧道墙面的安全防护装置。装置使用前需要进行碰撞防护性能测试，通常是将纳米吸能安全防护装置通过螺杆固定在碰撞试验墙体上。

[0003] 碰撞试验墙体是一种临时性建筑结构，按照规定的位置设计制作成形，能够承受自重及外部作用在其上的外部载荷。现有纳米吸能安全防护装置碰撞试验墙体施工技术中，碰撞试验墙体是通过预埋锚固螺杆，采用现砌现浇的施工方式完成。这种工艺中，纳米吸能安全防护装置可根据预埋的锚固螺杆固定安装，但碰撞试验墙体是在规定的极限状态下承受负荷，稳固性差；同时采用现砌现浇技术，施工不便，对不同路段的测试场景，可重复利用性差；而且耗费大量人力物力，施工成本较高。

发明内容

[0004] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种碰撞试验墙体及其预制安装方法。本发明提供的所述碰撞试验墙体不仅墙体施工安装方便高效、工程效率高，而且连接稳固、安全可靠，同时针对不同碰撞试验测试场景，可重复利用性高，能够降低人工劳动强度，减少施工成本。

[0005] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

[0006] 本发明公开了一种碰撞试验墙体，包括垂直固定于地面的混凝土墙体单元，混凝土墙体单元的一面上设有用于连接纳米吸能安全防护装置的锚固螺栓，混凝土墙体单元的另一面上设有用于与地面连接的支撑钢筋骨架，支撑钢筋骨架通过连接螺栓与混凝土墙体单元固定，混凝土墙体单元通过支撑钢筋骨架维持混凝土墙体单元与地面的垂直固定状态。

[0007] 优选地，支撑钢筋骨架为三角支撑架，三角支撑架开口端与混凝土墙体单元固定连接，三角支撑架尖端与地面固定连接。

[0008] 优选地，混凝土墙体单元为F型碰撞试验墙体。

[0009] 优选地，相邻混凝土墙体单元之间的连接处设有支撑钢筋骨架。

[0010] 进一步优选地，混凝土墙体单元与支撑钢筋骨架的连接处设有垫铁。

[0011] 优选地，支撑钢筋骨架内设有支撑梁。

[0012] 本发明公开了上述一种碰撞试验墙体的预制安装方法，包括以下步骤：

[0013] 1)预加工：将支撑钢筋骨架，将锚固螺杆一端和连接螺栓一端分别固定在支撑钢筋骨架上，将锚固螺杆另一端和连接螺栓另一端分别从支撑钢筋骨架中延相反方向伸出；2)模板支设：在支撑钢筋骨架的外周安装围板，围板形成所述混凝土墙体单元的包围空间，并将锚固螺杆和连接螺栓从围板伸出；3)骨架的架设：安装围板上的支撑骨架，并设置加固件将围板固定在支撑骨架上；4)浇注墙体：向围板的包围空间内浇注混凝土形成混凝土墙体单元，养护至标准强度；5)拆除模板：拆除围板上的支撑骨架及围板，制得碰撞试验墙体的墙体部分；6)将所得墙体部分吊至基坑内并与地面垂直，然后填埋固定；7)支撑钢筋骨架固定：将支撑钢筋骨架与预埋的连接螺栓处、以及预埋的垫铁处固定，完成所述碰撞试验墙体的安装。

[0014] 优选地，步骤2)和步骤3)中，通过加固件将围板固定在支撑骨架上，围板预留用于伸出锚固螺杆与连接螺栓的孔位。

[0015] 优选地，基坑深度不小于F型碰撞试验墙体的墙体梯形高度。

[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0017] 本发明公开了一种碰撞试验墙体，其中以混凝土墙体单元通过支撑钢筋骨架维持混凝土墙体单元与地面的垂直固定状态，能够通过支撑钢筋骨架提供混凝土墙体单元另一面在碰撞试验中的支撑力；通过在混凝土墙体单元的一面上设置连接纳米吸能安全防护装置，能够使纳米吸能安全防护装置不容易脱落，能保证试验过程顺利进行，避免因为螺栓松动导致试验结果不准确，通过在混凝土墙体单元的另一面上设有用于与地面连接的支撑钢筋骨架，通过支撑钢筋骨架提供混凝土墙体单元另一面在碰撞试验中的支撑力，形成三角支撑形态，因此，在保证墙体稳固的同时，能够保障碰撞试验的顺利进行。

[0018] 进一步地，通过将支撑钢筋骨架设置为三角支撑架，以三角形特点，提供一定的稳定性。其中，通过在三角支撑架内设有支撑梁，能够增强结构的受力稳定性，提高所述纳米吸能安全防护装置碰撞试验墙体的使用寿命。

[0019] 进一步地，通过将碰撞试验墙体中的混凝土墙体单元，设计成F型碰撞试验墙体，能稳定坐落于预设位置，不易塌陷，同时碰撞试验墙体间通过支撑钢筋骨架稳固安装、安全可靠，能够保证试验过程顺利进行。

[0020] 进一步地，通过在混凝土墙体单元与支撑钢筋骨架的连接处设有垫铁，调节连接处的不平整，同时有利于限定支撑钢筋骨架的位置。

[0021] 进一步地，通过在支撑钢筋骨架内设有支撑梁，能够增强整体结构稳定性。

[0022] 本发明还公开了上述碰撞试验墙体的预制安装方法，通过按照图纸墙体的形状，制作支撑钢筋骨架，同时将锚固螺杆一端固定在支撑钢筋骨架上，另一端从支撑钢筋骨架中伸出；同时固定连接螺栓；在支撑骨架外围安装支撑模板，能够在支撑内部形成包含支撑骨架的腔体，从而形成混凝土墙体初始形状；通过在试验场预定位置开挖基坑，采用吊运设备将碰撞试验墙体吊至基坑内，用土填埋即可；同时将焊接好的三角支撑架在墙体预埋连接螺栓处、预埋垫铁处用螺母进行稳固安装。

[0023] 进一步地，支撑骨架外围支撑模板，是通过加固件将围板固定在支撑骨架上，利用围板和支撑骨架构成支撑模板，形成墙体初始形状腔体，浇注混凝土形成混凝土墙体。

[0024] 进一步地，通过将基坑深度设置为不小于F型碰撞试验墙体的墙体梯形高度，能够借用F型碰撞试验墙体的梯形优势，提高碰撞试验墙体稳定性，为碰撞试验提供保因此，本发明的碰撞试验墙体能够通过工厂预制安装方法进行大规模高效制造，其构型合理方便装配运输，且安装方法易于操作。同时，所述碰撞试验墙体在测试完成后，可将三角支撑架拆卸，填埋土挖开；混凝土墙体单元、三角支撑架可直接用于其他测试道的纳米吸能安全防护装置碰撞试验测试，因此针对不同的试验路段如直线段或弯道段，能够重复利用，工程效率高、安装施工便捷，降低施工过程中的人力物力消耗，降低人工劳动强度，减少施工成本。

附图说明

[0025] 图1为本发明的一种碰撞试验墙体的安装整体示意图；

[0026] 图2为本发明中混凝土墙体单元的结构示意图；

[0027] 图3为本发明中三角支撑架的结构示意图。

[0028] 其中：1‑混凝土墙体单元，2‑三角支撑架，3‑锚固螺栓，4‑连接螺栓，5‑地面。

具体实施方式

[0029] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0030] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

[0031] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

[0032] 本发明公开了一种碰撞试验墙体，包括混凝土墙体单元1，预埋在混凝土墙体单元1内的支撑钢筋骨架和锚固螺杆3，连接螺栓4；其中支撑钢筋骨架为三角支撑架2，三角支撑架2内设有支撑梁，三角支撑架2开口端与混凝土墙体单元1固定连接，三角支撑架2尖端与地面5固定连接；其中锚固螺杆3、连接螺栓4一端预埋在混凝土墙体单元1内，另一端伸出混凝土墙体单元1外，同时碰撞试验墙体间通过三角支撑架2用螺母稳固连接；混凝土墙体单元1之间与支撑钢筋骨架的连接处设有垫铁，三角支撑架2通过在预留位置的预埋垫铁固定。

[0033] 具体地，混凝土墙体单元1为F型碰撞试验墙体。

[0034] 本发明公开的上述碰撞试验墙体能够用于纳米吸能安全防护装置碰撞试验，所述的碰撞试验墙体的预制安装方法，包括以下步骤：

[0035] 1)预加工：按照设计几何尺寸要求制作支撑钢筋骨架，预埋用于固定纳米吸能安全防护装置的锚固螺杆3、连接螺栓4，即将锚固螺杆3一端和连接螺栓4一端固定在支撑钢筋骨架上，锚固螺杆3另一端和连接螺栓4另一端从支撑钢筋骨架中伸出；

[0036] 2)模板支设：在支撑钢筋骨架的外周安装围板，围板形成所述混凝土墙体单元1的包围空间，锚固螺杆3和连接螺栓4从围板伸出；

[0037] 3)骨架的架设：安装围板上的支撑骨架，并设置加固件将围板固定在支撑骨架上；

[0038] 4)浇注墙体：向围板的包围空间内浇注混凝土形成混凝土墙体单元1，养护至标准强度；

[0039] 5)拆除模板：拆除围板上的支撑骨架及围板，制得碰撞试验墙体；

[0040] 6)开挖基坑：在试验场预订位置开挖基坑；

[0041] 7)墙体填埋：采用吊运设备将上述预制好的碰撞试验墙体吊至基坑内，使碰撞试验墙体垂直地面5，在基坑内碰撞试验墙体周围用土填埋；

[0042] 8)三脚架固定：在预留位置预埋垫铁；将焊接好的三角支撑架2在墙体预埋连接螺栓4处、预埋垫铁处用螺母进行稳固安装，安装完成。

[0043] 优选的，步骤1)中碰撞试验墙体为F型，所述F型碰撞试验墙体稳定性好，方便放置。

[0044] 优选的，步骤2)和步骤3)中支撑模板包括围板和支撑骨架；将围板置于支撑钢筋骨架的外周，并安装支撑骨架，通过加固件将围板固定在支撑骨架上，同时围板预留用于伸出锚固螺杆与连接螺栓的孔位，方便锚固螺杆与连接螺栓4伸出。

[0045] 优选的，基坑深度不小于墙体梯形高度。

[0046] 所述碰撞试验墙体在测试完成后，可将三角支撑架2拆卸，填埋土挖开；混凝土墙体单元1、三角支撑架2可直接用于其他测试道的纳米吸能安全防护装置碰撞试验测试。

[0047] 下面结合附具体实施例对本发明做进一步详细描述：

[0048] 所述的具体实施例：所述的碰撞试验墙体以悬挂纳米吸能安全防护装置为具体试验案例，进行碰撞试验，检测防护装置的碰撞试验效果。其另外的安全防护装置试验墙体可根据具体要求，进行针对性设计。本发明提供一种碰撞试验墙体的结构形态、预制安装方法。所述的碰撞试验墙体以纳米吸能安全防护装置的基本尺寸为基准，每个纳米吸能安全防护装置的长为1270mm，宽为500mm。混凝土墙体单元1长为2000mm，宽为400mm，高为2000mm，其中墙体底部的F型宽为700mm，短边为300mm。每个混凝土墙体单元1悬挂4个纳米吸能安全防护装置，相互之间紧贴。混凝土单元墙体预制完成后，经吊运设备吊至预先挖好的基坑内，用土填埋梯形周围，夯实。本实施例以直线段碰撞试验6000mm进行测试，需混凝土墙体单元1共3个，依次填埋完成后，将焊接好的三角支撑架2用螺母锚固连接，三角支撑架2在预埋垫铁处用螺母进行稳固安装，安装完成。确保碰撞实验墙体稳固后，在锚固螺栓3处安装纳米吸能安全防护装置共12套，所述纳米吸能安全防护装置碰撞试验墙体可用于纳米吸能安全防护装置的检测。

[0049] 以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。