一种高抗力连筋法装配式遮弹层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高抗力连筋法装配式遮弹层及其制备方法，所述遮弹层承受钻地弹直接打击，为单层或多层结构，每层结构由多个预制件拼装而成，所述预制件可为平整预制件或者凸凹榫卯预制件，其中相邻的凸凹榫卯预制件通过榫卯让位交错嵌合装配，这样可以增加块体之间的抗剪切力和整体约束性能。所述预制件中预留波纹管，在孔中穿入连接筋（螺纹钢、预应力钢绞线或者FRP筋），使得各个预制件连接。预制件拼接缝处灌入高流动性砂浆或者超高性能混凝土（UHPC）将各预制件体连接成整体，层与层之间的预制件可以采用齐缝或者错缝布置。高强遮弹层的预制件采用工厂预制，材料的力学性能得到可靠保证。靠保证。靠保证。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗力连筋法装配式遮弹层及其制备方法


[0001]本专利技术属于军事设施防护
，具体涉及一种高抗力连筋法装配式遮弹层及其制备方法。

技术介绍

[0002]第二次世界大战后，各国为在国际竞争中取得主导地位，新型高能炸药、钻地武器迅速发展。与常规钻地弹相比，近年来出现的新型钻地弹具有打击速度高（可达2000m/s）、侵彻能力强（如5000磅“地堡克星”GBU
‑
28钻地弹侵彻普通混凝土可达7m）、爆炸威力大（如MOP巨型炸弹内装载2.7吨高爆炸药）等特点，对防护任务提出了极其严峻的挑战。
[0003]为抵抗钻地弹的侵彻和爆炸作用，用于爆炸和弹道防护的防护材料也取得了重大进展。从单片材料向由杂化聚合物、混凝土和金属材料等组成的多层夹层式结构转变。主要包括遮弹层、分配层和主体结构层。新型钻地弹侵彻能力强，遮弹层通常采用现浇的普通混凝土或高强混凝土（如抗压强度为100MPa的C100混凝土）。高强混凝土遮弹层浇筑体量大，涉及到大体积浇筑，现场力学性能难以得到有效保证，导致现场浇筑与标准养护试件的力学性能差距较大。同时，难以再次承受武器的打击，造成二次损伤。
[0004]综上所述，亟待提出一种可快速施工、质量有保证的新型装配式高抗力遮弹层，以有效抗衡新型钻地弹的打击，免受弹道冲击和不同类型的爆炸事件带来的损失。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高抗力连筋法装配式遮弹层及其制备方法，解决现有高抗力遮弹层施工速度慢、质量管控难的问题。为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供一种高抗力连筋法装配式遮弹层，包括至少一个层结构，所述层结构包括多个可拼装的预制件；所述预制件中预埋有波纹管，在所述波纹管中可穿设有连接筋，所述预制件之间通过连接筋连接为一体。
[0006]进一步的，预制件预埋的波纹管采用让位设置，实现对向交替相间布置；所述连接筋包括螺纹钢、预应力钢绞线和FRP筋的任意一种或者多种。
[0007]进一步的，高抗力连筋法装配式遮弹层，其特征在于，所述遮弹层包括多个层结构；所述预制件中预留有纵向的波纹管，在纵向的波纹管中穿设有纵向的连接筋，多个层结构的预制件之间通过纵向的连接筋连接为一体；多个层结构之间的预制件采用齐缝或者错缝布置。
[0008]进一步的，所述预制件内预埋有三向波纹管；和/或，所述预制件内还布设有钢筋笼；和/或，所述连接筋采用螺栓锚固预紧；
和/或，预制件的拼接缝处灌入高流动性砂浆或者超高性能混凝土，从而将各预制件体连接成整体。
[0009]进一步的，所述预制件为正四棱柱型；预制件的设计体积为1~8m
³
，对边距为0.5~3m，厚度为0.4~2m。
[0010]进一步的，所述预制件为齐缝榫卯预制件，所述齐缝榫卯预制件的相邻两块侧面板以及上面板设置有梯形凹槽，其他两块侧面板以及下底板设置有梯形凸齿；相邻的凸凹榫卯预制件通过榫卯让位交错嵌合装配；和/或，所述预制件为错缝榫卯预制件，所述错缝榫卯预制件至少包括第一预制件和第二预制件；所述第一预制件的四个侧面为梯形凹槽，上表面为十字形凸齿，下表面为梯形凹槽，所述第二预制件的四个侧面为梯形凸齿，上表面为梯形凸齿，下表面为十字形凸齿组成；预制件为层间错位布置，每个预制件的凸齿或者凹槽分别与四个同层相邻的预制件拼装成凹槽或者凸齿咬合；和/或，所述预制件为齐缝湿接榫卯预制件，所述齐缝湿接榫卯预制件的六个面均为梯形凹槽面板；和/或，所述预制件为错缝湿接榫卯预制件，所述错缝湿接榫卯预制件至少包括第三预制件和第四预制件；所述第一预制件的四个侧面为梯形凹槽，上表面为十字形凸齿，下表面为梯形凹槽，所述第二预制件的四个侧面为梯形凸齿，上表面为梯形凸齿，下表面为十字形凸齿组成；预制件为层间错位布置，每个预制件的凸齿或者凹槽分别与四个同层相邻的预制件拼装成凹槽或者凸齿咬合；和/或，所述预制件为六棱柱型。
[0011]第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述的遮弹层的制备方法，包括单层平整装配预制件法，所述单层平整装配预制件法包括以下步骤：制备预制件；拼装；采用水平连筋单层预制件平整装配，按照侧边对齐的方式拼装成层；穿筋；根据所需遮弹层的尺寸大小将连接筋依次穿入所有波纹管中，使得各个预制件连接；螺栓锚固预紧；采用螺栓将连接筋进行锚固预紧；通过调节螺栓的松紧，可以调节预制件水平方向的预应力；孔洞压浆；向预留的压浆管道内注入高强度砂浆，直至预留的泌水管中排出多余的水与空气，灌满整个波纹管；封锚；在水平连筋的两侧浇筑混凝土封住两端口，得到遮弹层。
[0012]进一步的，制备预制件的方法包括：立模：根据设计的预制件的形状设置组合式模板，根据设计的预埋波纹管位置在四块组合式侧面模板上打孔，然后将侧面板安装在底面模板上，在模板的内表面涂刷脱模剂；布置预埋波纹管：在各模板安装波纹管，各预埋波纹管相互平行，波纹管两端口用塞子塞住，防止浇筑时的浆体进入波纹管；浇筑混凝土：配置混凝土，浇筑混凝土并振捣；拆模养护：1~2天后拆除模板，进行工厂化养护；
所述混凝土为强度不低于120MPa的高强纤维混凝土，该混凝土1m3所需材料配比为：高强水泥532kg/m3，活性粉末230kg/m3，砂子623kg/m3，石子1018kg/m3，水122kg/m3，减水剂21kg/m3，钢纤维25kg/m3。
[0013]进一步的，所述预制件中预留有纵向的波纹管；所述方法还包括多层平整装配预制件法，所述多层平整装配预制件法包括以下步骤：齐缝拼装遮弹层的第一层面，出入水平筋，同理拼装第二层面；穿筋，在对齐的预留孔中穿入横向连接筋和纵向连接筋；螺栓锚固预紧；采用螺栓将连接筋进行锚固预紧；通过调节螺栓的松紧，可以调节预制件水平方向的预应力；孔洞压浆；向预留的压浆管道内注入高强度砂浆，直至预留的泌水管中排出多余的水与空气，灌满整个波纹管；封锚；在水平连筋的两侧浇筑混凝土封住两端口，得到整个遮弹层。
[0014]进一步的，所述预制件的相邻两块侧面板以及上面板设置有梯形凹槽，其他两块侧面板以及下底板设置有梯形凸齿；相邻的凸凹榫卯预制件通过榫卯让位交错嵌合装配；所述方法还包括齐缝榫卯装配预制件法，所述齐缝榫卯装配预制件法包括以下步骤：拼装遮弹层的第一层面；采用三向连筋预制件平整装配，首先在预制件侧面凹槽处挂浆，依次将预制件按照工程尺寸大小进行齐缝堆砌，预制件侧面的齿可以无缝咬合，在接缝处挤出浆体，按照侧边对齐的方式拼装成面层；拼装遮弹层的第二层面；在第一层遮弹层拼装完成后，在预制件的第一层上部及侧面凹槽处挂涂环氧树脂或者砂浆，注意避开波纹管预留孔，将预制件进行齐缝拼装粘结，保证连接筋可以顺利穿过；拼装遮弹层的第三层面；在第二层遮弹层拼装完成后，在预制件的第二层上部及侧面凹槽处挂涂环氧树脂或者砂浆，注意避开波纹管预留孔，将预制件进行齐缝拼装粘结，保证连接筋可以顺利穿过；穿筋，在对齐的预留孔中穿入横向连接筋和纵向连接筋；螺栓锚固预紧；采用螺栓将连接筋进行锚固预紧；通过调节螺栓的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗力连筋法装配式遮弹层，其特征在于，包括至少一个层结构，所述层结构包括多个可拼装的预制件；所述预制件中预埋有波纹管，在所述波纹管中可穿设有连接筋，所述预制件之间通过连接筋连接为一体。2.根据权利要求1所述的高抗力连筋法装配式遮弹层，其特征在于，预制件预埋的波纹管采用让位设置，实现对向交替相间布置；所述连接筋包括螺纹钢、预应力钢绞线和FRP筋的任意一种或者多种。3.根据权利要求1所述的高抗力连筋法装配式遮弹层，其特征在于，高抗力连筋法装配式遮弹层，其特征在于，所述遮弹层包括多个层结构；所述预制件中预留有纵向的波纹管，在纵向的波纹管中穿设有纵向的连接筋，多个层结构的预制件之间通过纵向的连接筋连接为一体；多个层结构之间的预制件采用齐缝或者错缝布置。4.根据权利要求1所述的高抗力连筋法装配式遮弹层，其特征在于，所述预制件内预埋有三向波纹管；和/或，所述预制件内还布设有钢筋笼；和/或，所述连接筋采用螺栓锚固预紧；和/或，预制件的拼接缝处灌入高流动性砂浆或者超高性能混凝土，从而将各预制件体连接成整体。5.根据权利要求1所述的高抗力连筋法装配式遮弹层，其特征在于，预制件的设计体积为1~8m
³
，对边距为0.5~3m，厚度为0.4~2m。6.根据权利要求1所述的高抗力连筋法装配式遮弹层，其特征在于，所述预制件为齐缝榫卯预制件，所述齐缝榫卯预制件的相邻两块侧面板以及上面板设置有梯形凹槽，其他两块侧面板以及下底板设置有梯形凸齿；相邻的凸凹榫卯预制件通过榫卯让位交错嵌合装配；和/或，所述预制件为错缝榫卯预制件，所述错缝榫卯预制件至少包括第一预制件和第二预制件；所述第一预制件的四个侧面为梯形凹槽，上表面为十字形凸齿，下表面为梯形凹槽，所述第二预制件的四个侧面为梯形凸齿，上表面为梯形凸齿，下表面为十字形凸齿组成；预制件为层间错位布置，每个预制件的凸齿或者凹槽分别与四个同层相邻的预制件拼装成凹槽或者凸齿咬合；和/或，所述预制件为齐缝湿接榫卯预制件，所述齐缝湿接榫卯预制件的六个面均为梯形凹槽面板；和/或，所述预制件为错缝湿接榫卯预制件，所述错缝湿接榫卯预制件至少包括第三预制件和第四预制件；所述第一预制件的四个侧面为梯形凹槽，上表面为十字形凸齿，下表面为梯形凹槽，所述第二预制件的四个侧面为梯形凸齿，上表面为梯形凸齿，下表面为十字形凸齿组成；预制件为层间错位布置，每个预制件的凸齿或者凹槽分别与四个同层相邻的预制件拼装成凹槽或者凸齿咬合；和/或，所述预制件为六棱柱型；和/或，所述预制件为正四棱柱型。7.一种如权利要求1
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6任一项所述的遮弹层的制备方法，其特征在于，包括单层平整装
配预制件法，所述单层平整装配预制件法包括以下步骤：制备预制件；拼装；采用水平连筋单层预制件平整装配，按照侧边对齐的方式拼装成层；穿筋；根据所需遮弹层的尺寸大小将连接筋依次穿入所有波纹管中，使得各个预制件连接；螺栓锚固预紧；采用螺栓将连接筋进行锚固预紧；通过调节螺栓的松紧，可以调节预制件水平方向的预应力；孔洞压浆；向预留的压浆管道内注入高强度砂浆，直至预留的泌水管中排出多余的水与空气，灌满整个波纹管；封锚；在水平连筋的两侧浇筑混凝土封住两端口，得到遮弹层。8.根据权利要求7所述的遮弹层的制备方法，其特征在于，制备预制件的方法包括：立模：根据设计的预制件的形状设置组合式模板，根据设计的预埋波纹管位置在四块组合式侧面模板上打孔，然后将侧面板安装在底面模板上，在模板的内表面涂刷脱模剂；布置预埋波纹管：在各模板安装波纹管，各预埋波纹管相互平行，波纹管两端口用塞子塞住，防止浇筑时的浆体进入波纹管；浇筑混凝土：配置混凝土，浇筑混凝土并振捣；拆模养护：1~2天后拆除模板，进行工厂化养护；所述混凝土为强度不低于120MPa的高强纤维混凝土，该混凝土1m3所需材料配比为：高强水泥532kg/m3，活性粉末230kg/m3，砂子623kg/m3，石子1018kg/m3，水122kg/m3，减水剂21kg/m3，钢纤维25kg/m3。9.根据权利要求7所述的遮弹层的制备方法，其特征在于，所述预制件中预留有纵向的波纹管；所述方法还包括多层平整装配预制件法，所述多层平整装配预制件法包括以下步骤：齐缝拼装遮弹层的第一层面，出入水平筋，同理拼装第二层面；穿筋，在对齐的预留孔中穿入横向连接筋和纵向连接筋；螺栓锚固预紧；采用螺栓将连接筋进行锚固预紧；通过调节螺栓的松紧，可以调节预制件水平方向的预应力；孔洞压浆；向预留的压浆管道内注入高强度砂浆，直至预留的泌水管中排出多余的水与空气，灌满整个波纹管；封锚；在水平连筋的两侧浇筑混凝土封住两端口，得到整个遮弹层。10.根据权利要求7所述的遮弹层的制备方法，其特征在于，所述预制件的相邻两块侧面板以及上面板设置有梯形凹槽，其他两块侧面板以及下底板设置有梯形凸齿；相邻的凸凹榫卯预制件通过榫卯让位交错嵌合装配；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥振，王子国，方秦，李展，孙晓晨，孙宇雁，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：