CN110344340B - 免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了种免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，包括模板系统和限位装置，模板系统的形状与桥墩形状相匹配，模板系统套装在桥墩外，多个模板系统从下而上依次叠加从而包括整个桥墩，位于最下方的模板系统固定在桥台上，相邻模板系统之间通过螺栓Ⅰ实现无缝连接，每个模板系统与桥墩之间均设有限位装置，所述限位装置与桥墩形状相匹配，限位装置内侧固定安装在桥墩外表面上，限位装置外侧与模板系统相接触。本发明通过模板系统和限位装置能够用于免围堰水下增大截面法加固圆形、矩形或其他形状桥墩或柱的施工，施工速度快，成本低廉，可有效保证加固层混凝土的厚度与设计一致。

Description

免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域，特别涉及一种免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置及其施工方法。

背景技术

目前，国内桥梁桥墩长期被流水侵蚀、冲刷，需要进行桥墩墩身结构的加固。常用的加固方法主要是增大截面尺寸加固法，施工工艺主要是采用传统的围堰抽水。增大截面尺寸加固法施工必须限定外围模具的位置，使核心混凝土在中心位置，保证加固层厚度的一致。围堰抽水施工需要大量的施工工期，约占总工期的60%，且围堰费用较高，施工危险性很大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、施工方便、工作效率高的免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，并提供其施工方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，包括模板系统和限位装置，模板系统的形状与桥墩形状相匹配，模板系统套装在桥墩外，多个模板系统从下而上依次叠加从而包括整个桥墩，位于最下方的模板系统固定在桥台上，相邻模板系统之间通过螺栓Ⅰ实现无缝连接，每个模板系统与桥墩之间均设有限位装置，所述限位装置与桥墩形状相匹配，限位装置内侧固定安装在桥墩外表面上，限位装置外侧与模板系统相接触。

上述免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，所述模板系统由多个模板拼块拼装而成，每个模板拼块包括侧模、下部垫板、上部垫板、侧面垫板，所述侧模上端设有上部垫板，侧模下端设有下部垫板，侧模左右两侧均设有侧面垫板，所述下部垫板、上部垫板、侧面垫板上均设有孔洞，通过螺栓Ⅱ将相邻模板拼块连接成模板系统，所述侧模上设有限位孔洞。

上述免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，所述侧模与上部垫板之间、侧模与下部垫板之间、相邻模板拼块的侧面垫板之间、相邻模板系统的上部垫板与下部垫板之间、位于最下方的模板系统的下部垫板与桥台之间均设有密封垫圈。

上述免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，所述限位装置包括柱箍、螺栓Ⅲ、限位螺杆，所述柱箍由多个柱箍模块拼装而成，每个柱箍模块的两端各设置有一个肋板，肋板上设有螺孔Ⅰ，相邻柱箍模块的肋板螺孔Ⅰ中拧入螺栓Ⅲ，使多个柱箍模块连接固定形成柱箍，柱箍尺寸与桥墩尺寸相匹配，刚好包裹住桥墩；每个柱箍模块的外侧面上设有多个限位螺杆，限位螺杆采用焊接或胶接与柱箍形成整体。

上述免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，每个柱箍模块上的限位螺杆位置互成角度，便于与模板拼块之间形成稳定支撑点。

上述免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，所述限位装置还包括限位套筒，限位套筒内部钻有与限位螺杆相同直径的螺孔Ⅱ，限位套筒与限位螺杆进行螺纹连接，通过限位套筒可调节桥墩外表面与模板系统之间的相对位置，保证加固层厚度的一致。

上述免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，所述限位螺杆一端固定在柱箍模块上，限位螺杆另一端穿过模板拼块侧模上的孔洞伸出至模板拼块外，采用螺帽将限位螺杆另一端固定在模板拼块上，进而限制模板拼块的移动。

上述免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，所述桥墩的形状为圆柱形、长椭圆形、正方形或长方形，对应的模板系统和限位装置的整体形状也是圆柱形、长椭圆形、正方形或长方形。

一种免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置的施工方法，包括以下步骤：

1）限位装置采取自内而外的工序进行安装：首先通过螺栓Ⅱ将柱箍模块连为柱箍，并牢靠箍在桥墩表面，然后将内设有内螺纹的限位套筒连接在限位螺杆上，

2）安装模板系统：将预先在相应位置打好限位孔洞的模板拼块套在限位套筒上，通过旋转限位套筒来调节模板拼块与桥墩之间的距离；再用螺帽固定，以控制加固层混凝土的厚度；最后通过螺栓Ⅱ将相邻模板拼块连接成模板系统；

3）重复步骤1）至步骤2），将限位装置和模板系统采取自下而上的工序进行安装，桥墩表面最下部的模板拼块与限位装置连接好后，在下部垫板上的孔洞内安装螺栓Ⅰ，实现模板系统与桥台的无缝连接；

4）将模板系统与桥墩之间的水抽干，再浇注加固层混凝土，待混凝土养护完成后，采取自上而下的工序拆卸模板系统。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的加固装置包括模板系统和限位装置，多个模板系统从下而上依次叠加从而包括整个桥墩，模板系统与桥墩之间均设有限位装置，通过模板系统和限位装置能够用于免围堰水下增大截面法加固圆形、矩形或其他形状桥墩或柱的施工，施工速度快，成本低廉，可有效保证加固层混凝土的厚度与设计一致。

2、本发明的限位装置包括柱箍，柱箍由多个柱箍模块拼装而成，柱箍尺寸与桥墩尺寸相匹配，刚好包裹住桥墩，通过柱箍使得限位装置较好地连接固定在桥墩上。

3、本发明的侧模与上部垫板之间、侧模与下部垫板之间、相邻模板拼块的侧面垫板之间、相邻模板系统的上部垫板与下部垫板之间、位于最下方的模板系统的下部垫板与桥台之间均设有密封垫圈，能够有效防止水的渗入。

4、本发明的限位装置包括限位螺杆和限位套筒，限位螺杆设置在柱箍模块的外侧面上，限位套筒一端与限位螺杆进行螺纹连接，通过限位套筒可调节桥墩外表面与模板系统之间的相对位置，保证加固层厚度的一致。

5、本发明的相邻两个柱箍模块之间、限位螺杆与限位套筒之间、限位套筒与模板拼块之间、相邻两个模板拼块之间、模板拼块与桥台之间、相邻两个模板系统之间的连接固定均采用螺纹连接，在施工操作时连接可靠，且易于拆卸。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为本发明实施例一中限位装置的示意图。

图3为本发明实施例一中模板拼块的示意图。

图4为本发明实施例一中限位螺杆和限位套筒的示意图。

图5为本发明实施例二的结构示意图。

图6为本发明实施例二中限位装置的示意图。

图7为本发明实施例二中模板拼块的示意图。

图8为本发明实施例三的结构示意图。

图9为本发明实施例三中限位装置的示意图。

图10为本发明实施例三中模板拼块的示意图。

图11为本发明实施例四的结构示意图。

图12为本发明实施例四中限位装置的示意图。

图13为本发明实施例四中模板拼块的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一

如图1-图4所示，一种免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，包括模板系统1和限位装置2，桥墩21截面为圆柱形，模板系统1的形状与桥墩21形状相匹配，模板系统1套装在桥墩21外，多个模板系统1从下而上依次叠加从而包括整个桥墩21，位于最下方的模板系统1固定在桥台22上，相邻模板系统1之间通过螺栓Ⅰ10实现无缝连接，每个模板系统1与桥墩21之间均设有限位装置2，所述限位装置2与桥墩21形状相匹配，限位装置2内侧固定安装在桥墩21外表面上，限位装置2外侧与模板系统1相接触。

如图3所示，所述模板系统1由两个模板拼块3拼装而成，每个模板拼块3包括侧模4、下部垫板5、上部垫板6、侧面垫板7，所述侧模4上端设有上部垫板6，侧模4下端设有下部垫板5，侧模4左右两侧均设有侧面垫板7，所述下部垫板5、上部垫板6、侧面垫板7上均设有孔洞9，通过螺栓Ⅱ将相邻模板拼块3连接成模板系统1，所述侧模4上设有限位孔洞20。

所述侧模4与上部垫板6之间、侧模4与下部垫板5之间、相邻模板拼块3的侧面垫板7之间、相邻模板系统1的上部垫板6与下部垫板5之间、位于最下方的模板系统1的下部垫板5与桥台22之间均设有密封垫圈8。

如图2所示，所述限位装置2包括柱箍11、螺栓Ⅲ12、限位螺杆13、限位套筒14、螺帽15，所述柱箍11由多个柱箍模块16拼装而成，每个柱箍模块16的两端各设置有一个肋板17，肋板17上设有螺孔Ⅰ18，相邻柱箍模块16的肋板17螺孔Ⅰ18中拧入螺栓Ⅲ12，使多个柱箍模块16连接固定形成柱箍11，柱箍11尺寸与桥墩21尺寸相匹配，刚好包裹住桥墩21；每个柱箍模块16的外侧面上设有多个限位螺杆13，限位螺杆13采用焊接或胶接与柱箍11形成整体，每个柱箍模块16上的限位螺杆13位置互成角度，便于与模板拼块3之间形成稳定支撑点。所述限位螺杆13一端固定在柱箍模块16上，限位螺杆13另一端穿过模板拼块3侧模4上的孔洞9伸出至模板拼块3外，采用螺帽15将限位螺杆13另一端固定在模板拼块3上，进而限制模板拼块3的移动。

所述限位套筒14内部钻有与限位螺杆13相同直径的螺孔Ⅱ，限位套筒14与限位螺杆13进行螺纹连接，通过限位套筒14可调节桥墩21外表面与模板系统1之间的相对位置，保证加固层厚度的一致。

一种免围堰水下增大截面法加固桥墩21的加固装置的施工方法，包括以下步骤：

1）限位装置2采取自内而外的工序进行安装：首先通过螺栓Ⅱ将柱箍模块16连为柱箍11，并牢靠箍在桥墩21表面，然后将内设有内螺纹19的限位套筒14连接在限位螺杆13上，

2）安装模板系统1：将预先在相应位置打好限位孔洞20的模板拼块3套在限位套筒14上，通过旋转限位套筒14来调节模板拼块3与桥墩21之间的距离；再用螺帽15固定，以控制加固层混凝土的厚度；最后通过螺栓Ⅱ将相邻模板拼块3连接成模板系统1；

3）重复步骤1）至步骤2），将限位装置2和模板系统1采取自下而上的工序进行安装，桥墩21表面最下部的模板拼块3与限位装置2连接好后，在下部垫板5上的孔洞9内安装螺栓Ⅰ10，实现模板系统1与桥台22的无缝连接；

4）将模板系统1与桥墩21之间的水抽干，再浇注加固层混凝土，待混凝土养护完成后，采取自上而下的工序拆卸模板系统1。

实施例二

如图5-7所示，实施例二中桥墩21的截面形状为长椭圆形，对应的模板系统1和限位装置2的整体截面形状也是长椭圆形。

实施例三

如图8-10所示，实施例三中桥墩21的截面形状为正方形，对应的模板系统1和限位装置2的整体截面形状也是正方形。

实施例四

如图11-13所示，实施例四中桥墩21的截面形状为长方形，对应的模板系统1和限位装置2的整体截面形状也是长方形。

Claims (6)

1.一种免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，其特征在于：包括模板系统和限位装置，模板系统的形状与桥墩形状相匹配，模板系统套装在桥墩外，多个模板系统从下而上依次叠加从而包括整个桥墩，位于最下方的模板系统固定在桥台上，相邻模板系统之间通过螺栓Ⅰ实现无缝连接，每个模板系统与桥墩之间均设有限位装置，所述限位装置与桥墩形状相匹配，限位装置内侧固定安装在桥墩外表面上，限位装置外侧与模板系统相接触；所述模板系统由多个模板拼块拼装而成；

所述限位装置包括柱箍、螺栓Ⅲ、限位螺杆，所述柱箍由多个柱箍模块拼装而成，每个柱箍模块的两端各设置有一个肋板，肋板上设有螺孔Ⅰ，相邻柱箍模块的肋板螺孔Ⅰ中拧入螺栓Ⅲ，使多个柱箍模块连接固定形成柱箍，柱箍尺寸与桥墩尺寸相匹配，刚好包裹住桥墩；每个柱箍模块的外侧面上设有多个限位螺杆，限位螺杆采用焊接或胶接与柱箍形成整体；

所述限位装置还包括限位套筒，限位套筒内部钻有与限位螺杆相同直径的螺孔Ⅱ，限位套筒与限位螺杆进行螺纹连接，通过限位套筒可调节桥墩外表面与模板系统之间的相对位置，保证加固层厚度的一致；

所述限位螺杆一端固定在柱箍模块上，限位螺杆另一端穿过模板拼块侧模上的限位孔洞伸出至模板拼块外，采用螺帽将限位螺杆另一端固定在模板拼块上，进而限制模板拼块的移动。

2.根据权利要求1所述的免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，其特征在于：每个模板拼块包括侧模、下部垫板、上部垫板、侧面垫板，所述侧模上端设有上部垫板，侧模下端设有下部垫板，侧模左右两侧均设有侧面垫板，所述下部垫板、上部垫板、侧面垫板上均设有孔洞，通过螺栓Ⅱ将相邻模板拼块连接成模板系统，所述侧模上设有限位孔洞。

3.根据权利要求2所述的免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，其特征在于：所述侧模与上部垫板之间、侧模与下部垫板之间、相邻模板拼块的侧面垫板之间、相邻模板系统的上部垫板与下部垫板之间、位于最下方的模板系统的下部垫板与桥台之间均设有密封垫圈。

4.根据权利要求2所述的免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，其特征在于：每个柱箍模块上的限位螺杆位置互成角度，便于与模板拼块之间形成稳定支撑点。

5.根据权利要求1所述的免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置，其特征在于：所述桥墩的形状为圆柱形、长椭圆形、正方形或长方形，对应的模板系统和限位装置的整体形状也是圆柱形、长椭圆形、正方形或长方形。

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的免围堰水下增大截面法加固桥墩的加固装置的施工方法，包括以下步骤：

1）限位装置采取自内而外的工序进行安装：首先通过螺栓Ⅱ将柱箍模块连为柱箍，并牢靠箍在桥墩表面，然后将内设有内螺纹的限位套筒连接在限位螺杆上，

2）安装模板系统：将预先在相应位置打好限位孔洞的模板拼块套在限位套筒上，通过旋转限位套筒来调节模板拼块与桥墩之间的距离；再用螺帽固定，以控制加固层混凝土的厚度；最后通过螺栓Ⅱ将相邻模板拼块连接成模板系统；

3）重复步骤1）至步骤2），将限位装置和模板系统采取自下而上的工序进行安装，桥墩表面最下部的模板拼块与限位装置连接好后，在下部垫板上的孔洞内安装螺栓Ⅰ，实现模板系统与桥台的无缝连接；

4）将模板系统与桥墩之间的水抽干，再浇注加固层混凝土，待混凝土养护完成后，采取自上而下的工序拆卸模板系统。