CN103306216B - 一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置 - Google Patents

一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，包括由下向上紧箍钢筋混凝土桥梁的U形的钢箍部，和两个固定嵌设于桥面板下方并分别与钢箍部的两端连接在一起的螺杆部，此螺杆部通过配设的螺母与钢箍部螺锁在一起。采用上述技术方案后，本发明的钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，由于其通过钢箍部和螺杆部的配合连接将钢筋混凝土桥梁与桥面板预紧锁固在一起，与现有技术相比，其可有效避免传统加固装置的应力滞后效应产生，保持锚固的有效性，保证加固效果，提高钢筋混凝土桥梁的抗剪强度，且结构简单易于实现，综合实用性强；本发明还提出一种上述新型加固装置的施工方法，步骤简洁清晰，可有效提高实施所述新型加固装置的效率。

Description

一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置
技术领域
本发明涉及桥梁加固技术领域，具体涉及一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置。
背景技术
桥梁作为生命线工程的重要组成部分，是交通枢纽的“咽喉”，桥梁的破坏将导致生命线的中断，造成的损失不可估量。桥梁往往由于户外环境工作易老化、设计标准提高、交通事故造成损伤等因素，需对桥梁进行加固。桥梁的抗剪加固是桥梁加固的一项重要内容。钢筋混凝土桥梁抗剪加固方法很多，常用的加固方法有增大截面法、粘贴纤维增强复合材料加固法、粘钢加固法等。这些传统加固方法普遍存以下问题：(1)应力滞后效应问题，使得加固材料与原有构件共同工作能力较差，大大影响加固效果。(2)由于桥面板的存在，往往造成加固材料锚固长度不够，容易发生锚固端的剥离破坏。(3)传统加固方法不能改变原结构的受力状况，构件内存在的裂缝等内部损伤和缺陷不能弥合或减小，如果不施加预应力，加固材料就无法对既有裂缝发挥作用，大大影响其加固效果，制约了其在损伤构件加固的使用。(4)桥梁加固存在体量大，外包加固需求高等特点，传统加固方法难以加固需求。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可有效避免传统加固装置的应力滞后效应产生，保持锚固的有效性的钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，加固效果好，结构简单易于实现，实用性强。
本发明的另一目的在于提供一种上述钢筋混凝土桥梁与桥面板的新型加固装置的施工方法，步骤简洁清晰，实施效率高。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，包括由下向上紧箍钢筋混凝土桥梁的U形的钢箍部，和两个固定嵌设于桥面板下方并分别与钢箍部的两端连接在一起的螺杆部，此螺杆部通过配设的螺母与所述钢箍部螺锁在一起。
上述钢箍部具有与上述螺杆部连接的连接部，此连接部为与所述螺杆部垂直对应的脚状的连接板，此连接板承载有供所述螺杆部穿过并由上述螺母锁住的连接孔。
上述连接板具有加强筋。
上述加强筋为长直角边对应上述钢箍部的竖向部分连接，短直角边对应上述连接板连接的直角三角形的板筋。
上述钢箍部为宽度沿钢筋混凝土桥梁长度方向的钢板。
上述钢箍部的弯折处为平滑弧形。
上述钢箍部在其弯折处对应钢筋混凝土桥梁设有匹配垫于二者之间相对于弯折处面积较大的钢垫板。
上述钢箍部的竖向部分贴设有检测此处应力的电阻应变计。
上述钢箍部外侧固定贴合有FRP布。
一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的新型加固装置的施工方法：
(1)确定钢箍部的安装位置、桥面板牢固嵌设上述螺杆部的孔洞的位置以及钢筋混凝土桥梁对应上述钢箍部弯折处的位置；
(2)在桥面板上确定的上述孔洞的位置进行钻孔，在上述钢筋混凝土桥梁上确定的对应上述钢箍部弯折处的位置进行与此弯折处相匹配的倒角处理，并在此倒角处衬垫上述钢垫板；
(3)清理上述孔洞，并将上述螺杆部牢固嵌入此孔洞内；
(4)待上述螺杆部满足强度要求后，在上述钢箍部内侧涂抹高强结构胶，并将所述钢箍部由下向上套箍在钢筋混凝土桥梁上的预设位置处，拧紧所述螺杆部对所述钢箍部进行预应力施加；
(5)在上述钢箍部的外表面沿其长度方向连续牢固粘贴FRP布。
采用上述技术方案后，本发明的钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，由于其通过钢箍部和螺杆部的配合连接将钢筋混凝土桥梁与桥面板预紧锁固在一起，与现有技术相比，其可有效避免传统加固装置的应力滞后效应产生，保持锚固的有效性，保证加固效果，提高钢筋混凝土桥梁的抗剪强度，且结构简单易于实现，综合实用性强；
进一步，钢箍部外侧固定贴合有FRP布，因FRP材料具有良好的抗拉强度，此结构将FRP布的高强抗拉性能与钢箍部良好的塑性变形性能有机结合，可有效提高本发明的综合加固强度；同时FRP材料具有优良的耐腐蚀和耐久性，对钢箍部进行有效的保护，提高钢箍部的耐久性。
本发明还提出一种上述新型加固装置的施工方法，步骤简洁清晰，可有效提高实施所述新型加固装置的效率。
附图说明
图1为发明的结构示意图；
图2为发明的使用状态示意图；
图3为发明另一角度的使用状态示意图。
图中：
1-钢箍部11-连接部
111-加强筋
12-弯折处13-钢垫板
2-螺杆部21-螺母
3-电阻应变计4-钢筋混凝土桥梁
5-桥面板6-FRP布
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。
本发明的一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，如图1-3所示，包括钢箍部1和两个螺杆部2。
钢箍部1呈U形，由下向上紧箍钢筋混凝土桥梁4，两个螺杆部2固定嵌设于桥面板5下方，并且二者露出的部分分别与钢箍部1的两端连接在一起，此螺杆部2通过配设的螺母21与钢箍部1螺锁在一起，通过旋紧螺母21实现钢箍部1预应力的张拉，对钢筋混凝土桥梁4施加横向预应力，且将钢筋混凝土桥梁4与桥面板5牢牢紧箍在一起，实现对钢筋混凝土桥梁5的抗剪加固。
优选地，钢箍部1具有与螺杆部2连接的连接部11，此连接部11为与螺杆部2垂直对应的脚状的连接板，此连接板形式的连接部11承载有供螺杆部2穿过并由螺母21锁住的连接孔，即螺杆部2露出桥面板5的部分穿过所述连接孔后与螺母21螺锁在一起，来达到钢箍部1与螺杆部2的可调节预紧力的连接目的。
优选地，连接板形式的连接部11具有加强筋111，加强筋111可提高连接部11的强度，进而可提高本发明整体的加固强度。
优选地，加强筋111为长直角边对应钢箍部1的竖向部分连接，短直角边对应连接板形式的连接部11连接的直角三角形的板筋结构，此结构合理利用三角形稳固的特性，并结合短直角边承载力更强的特性，可有效提高连接部11的强度，进一步提高本发明整体的加固强度。
优选地，钢箍部1为宽度沿钢筋混凝土桥梁4长度方向的钢板，此结构可增强钢箍部1对钢筋混凝土桥梁4的紧箍效果。
优选地，钢箍部1的弯折处12为平滑弧形，以避免此弯折处12应力集中，提高其承载强度。
优选地，钢箍部1在其弯折处12对应钢筋混凝土桥梁4设有匹配垫于二者之间并相对于弯折处12面积较大的钢垫板13，钢垫板13可有效降低弯折处12对钢筋混凝土桥梁4的预紧力压强，增强钢筋混凝土桥梁4及整个结构的承载强度。
优选地，钢箍部1的竖向部分贴设有检测此处应力的电阻应变计3。
优选地，钢箍部1外侧还固定贴合有FRP(玻璃钢)布6，FRP材料具有良好的抗拉强度，此结构将FRP布6的高强抗拉性能与钢箍部1良好的塑性变形性能有机结合，通过对钢箍部1预紧，避免应力滞后的情况发生，可高效地发挥FRP布6的特性，有效提高本发明的综合加固强度；同时FRP材料具有优良的耐腐蚀和耐久性，对钢箍部1进行有效的保护，提高钢箍部1的耐久性。
本发明还提出根据前述各实施例中的钢筋混凝土桥梁与桥面板的新型加固装置的施工方法：
(1)确定钢箍部1的安装位置、桥面板5牢固嵌设螺杆部2的孔洞的位置以及钢筋混凝土桥梁4对应钢箍部1的弯折处12的位置；
(2)在桥面板5上确定的上述孔洞的位置进行钻孔，在钢筋混凝土桥梁4上确定的对应弯折处12的位置进行与此弯折处12相匹配的倒角处理，并在此倒角处衬垫钢垫板13；
(3)清理上述孔洞，并将螺杆部2牢固嵌入此孔洞内。
(4)待螺杆部2满足强度要求后，在钢箍部1内侧涂抹高强结构胶，并将钢箍部1由下向上套箍在钢筋混凝土桥梁4上的预设位置处，拧紧螺杆部2对钢箍部1进行预应力施加。
(5)在钢箍部1的外表面沿其长度方向连续牢固粘贴FRP布6。
本发明的钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置及其施工方法，钢垫板在保证面积大于钢箍部的弯折处且与钢筋混凝土桥梁的倒角相应的情况下，其具体形状和尺寸等可根据实际要求进行调整和设计；钢箍部的弯折处的具体形状可根据实际要求进行调整和设计；连接部的具体尺寸和形状等可根据实际要求进行调整和设计；钢箍部优选为钢板，也可根据实际要求进行选取。
本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (6)

1.一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，其特征在于：包括由下向上紧箍钢筋混凝土桥梁的U形的钢箍部，和两个固定嵌设于桥面板下方并分别与钢箍部的两端连接在一起的螺杆部，此螺杆部通过配设的螺母与所述钢箍部螺锁在一起；
上述钢箍部具有与上述螺杆部连接的连接部，此连接部为与所述螺杆部垂直对应的脚状的连接板，此连接板承载有供所述螺杆部穿过并由上述螺母锁住的连接孔；
上述连接板具有加强筋；
上述加强筋为长直角边对应上述钢箍部的竖向部分连接，短直角边对应上述连接板连接的直角三角形的板筋。
2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，其特征在于：上述钢箍部为宽度沿钢筋混凝土桥梁长度方向的钢板。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，其特征在于：上述钢箍部的弯折处为平滑弧形。
4.根据权利要求3所述的一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，其特征在于：上述钢箍部在其弯折处对应钢筋混凝土桥梁设有匹配垫于二者之间相对于弯折处面积较大的钢垫板。
5.根据权利要求1-2和4中任一项所述的一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，其特征在于：上述钢箍部的竖向部分贴设有检测此处应力的电阻应变计。
6.根据权利要求1-2和4中任一项所述的一种钢筋混凝土桥梁与桥面板的加固装置，其特征在于：上述钢箍部外侧固定贴合有FRP布。
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