CN111424535B - 一种独柱式桥梁抗倾覆加固装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种独柱式桥梁抗倾覆加固装置，属于桥梁加固技术领域。包括若干短拉索和若干长拉索；若干短拉索均匀布置在支座顺桥向的左右两侧，每根短拉索的一端通过锚固端一锚固于主梁内，另一端通过支座上的预留孔锚固于滑块上；滑块置于滑槽内，滑槽预埋于桥墩的顶面；若干长拉索分别布置在主梁顺桥向的左右两侧，每根长拉索一端锚固在主梁内，另一端穿过主梁以及桥墩并锚固在桥墩基础内，长拉索在穿过主梁以及桥墩基础的转弯处设置有转向块；加固装置还包括镶嵌于桥墩上的若干套箍，套箍上设置有若干穿设有长拉索的预留孔。

Description

一种独柱式桥梁抗倾覆加固装置

技术领域

本发明涉及一种独柱式桥梁抗倾覆加固装置，属于桥梁加固技术领域。

背景技术

随着城市的不断发展和交通量的急剧增加，城市道路不断拓宽，许多城市在拓宽的道路中间架设起高架桥，以进一步减缓道路拥堵。在其众多的结构形式中，单柱式高架桥造型美观，线形流畅，具有良好的采光性、通透性、舒适性及景观性，并且单墩布置便于地面交通组织，可减少规划征地、用地及房屋拆迁。因此，对于沿城市主干路建设的桥梁，独柱墩连续箱梁桥是较为合理的桥梁结构形式。

为使建设在道路中间的桥梁尽量少地影响原地面道路交通，独柱桥墩横向尺寸应尽量小，但对于较宽的主梁，较小的横向尺寸会使支座间距较小，导致下部支撑点只集中于主梁下的某一局部位置，在偏载以及地震情况下支座受力变化较大，连续梁主梁稳定安全系数低，容易引起上部结构整体倾覆的问题。自2011年至2019年，仅国内发生倾覆倒塌的独柱墩桥梁就达到7座，因此，有必要对独柱式桥梁在偏载、重在以及地震作用下的整体稳定性进行研究，采取措施提高桥梁的抗倾覆能力，这对桥梁结构稳定和行车安全具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种独柱式桥梁抗倾覆加固装置，可以有效的提高桥梁的抗倾覆能力。独柱墩桥梁采用这种装置，可以大幅度提高桥梁的抗倾覆能力，从而提高桥梁的运营安全性。从而解决了独柱墩桥梁的抗倾覆以及安全问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种独柱式桥梁抗倾覆加固装置，所述独柱式桥梁包括主梁、桥墩以及二者之间的支座，抗倾覆加固装置包括若干短拉索和若干长拉索；所述若干短拉索均匀布置在支座顺桥向的左右两侧，每根短拉索的一端通过锚固端一锚固于主梁内，另一端通过支座上的拉索孔锚固于滑块上；所述滑块置于滑槽内，所述滑槽预埋于所述桥墩的顶面；所述若干长拉索分别布置在主梁顺桥向的左右两侧，每根长拉索一端锚固在主梁内，另一端穿过主梁以及桥墩并锚固在桥墩基础内，所述长拉索在穿过主梁以及桥墩基础的转弯处设置有转向块，用于起到辅助转弯的作用；所述加固装置还包括镶嵌于桥墩上的若干套箍，用于对桥墩起到加固的作用，同时，所述套箍上设置有若干穿设有所述长拉索的预留孔，用于所述长拉索起到限位作用。

进一步地，所述短拉索和长拉索均为带有塑料防腐层的钢绞线，所述短拉索和长拉索具体数量根据桥梁的抗倾覆要求确定。

进一步地，所述长拉索两端均通过锚固端二锚固于所述主梁和桥墩基础内。

进一步地，所述套箍的材质为不锈钢，其表面进行了防腐处理并对称预留了多个长拉索预留孔。

进一步地，所述主梁在地震或超载车辆作用下倾倒的过程中，布置在主梁两侧的长拉索产生拉力，并通过所述套箍与锚固端二使得桥墩与桥墩基础共同参与阻止所述主梁的倾倒。

进一步地，所述支座通过螺栓与主梁和桥墩固定连接在一起。

进一步地，所述支座由上座板、下座板以及聚四氟乙烯组成；所述上座板和下座板上设有垂直的拉索孔供所述短拉索穿入。

进一步地，所述滑槽和滑块的材质为不锈钢，所述滑槽的顶板与滑块之间设有一定的预留间距，所述预留间距通过主梁的倾斜角度以及支座的横桥向宽度确定。

进一步地，所述滑块可沿顺桥向滑动，从而保证了主梁在活载、温度变化、混凝土收缩以及徐变的因素作用下能够自由变形。

进一步地，当所述主梁承受的地震或荷载过大时，所述主梁倾斜角度超出一定范围，滑块与滑槽卡死，短拉索产生拉力与长拉索共同阻止主梁的倾倒，在这种双重措施下，有效避免桥梁的倾覆危险。

采用上述技术方案，产生了如下有益效果：

本发明的置于滑槽内的滑块可以在桥梁顺桥向滑动，有效保证了主梁在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能够自由变形；桥梁主梁因承受地震或者超载车辆作用而倾倒的过程中，主梁两侧的长拉索产生拉力，并通过套箍和锚固端二使得桥墩与桥墩基础共同受力阻止主梁的倾倒；当主梁承受的地震或荷载过大时，主梁倾斜角度超出一定范围，桥墩墩顶的滑块与滑槽卡死，短拉索产生拉力与长拉索共同阻止主梁倾倒，在这样双重措施下，有效避免了桥梁的倾覆危险。本发明结构简单，成本低，能够大大提高桥梁的抗倾覆能力。

附图说明

图1是本发明的结构主视图；

图2是本发明的结构侧视图；

图3是图2中A-A剖面图；

图4是本发明中支座的详图；

图5是图2中B-B处放大图；

图中：1-主梁；2-桥墩；3-桥墩基础；4-支座；5-滑槽；6-滑块；7-短拉索；8-锚固端一；9-长拉索；10-锚固端二；11-转向块；12-套箍；13-螺栓；14-上座板；15-聚四氟乙烯板；16-下座板；17-拉索孔；18-预留间距。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。具体实施方式的内容不作为对本发明的保护范围的限制。

如图1-5所示，本实施例的一种独柱式桥梁抗倾覆加固装置，独柱式桥梁包括主梁1、桥墩2以及二者之间的支座4，支座4通过螺栓13与主梁1和桥墩2固定连接在一起。抗倾覆加固装置包括若干短拉索7和若干长拉索9。短拉索7和长拉索9均为带有塑料防腐层的钢绞线，短拉索7和长拉索9具体数量根据桥梁的抗倾覆要求确定。如图3所示，本实施例中，顺桥向两侧各对称布置4根短拉索7以及5根长拉索9，4根短拉索7均匀布置在支座4顺桥向的左右两侧，每根短拉索7的一端通过锚固端一8锚固于主梁1内，另一端通过支座4上的拉索孔17锚固于滑块6上。如图4所示，支座4由上座板14、下座板16以及聚四氟乙烯板15组成。上座板14和下座板16上设有垂直的拉索孔17供短拉索7穿入。滑块6置于滑槽5内，滑槽5预埋于桥墩2的顶面。滑槽5和滑块6的材质为不锈钢，滑槽5的顶板与滑块6之间设有一定的预留间距18，预留间距18通过主梁1的倾斜角度以及支座4的横桥向宽度确定。若干长拉索9分别布置在主梁1顺桥向的左右两侧，每根长拉索9一端锚固在主梁1内，另一端穿过主梁1以及桥墩2并锚固在桥墩基础3内，长拉索9两端均通过锚固端二10锚固于主梁1和桥墩基础3内。长拉索9在穿过主梁1以及桥墩基础3的转弯处设置有转向块11，用于起到辅助转弯的作用。加固装置还包括镶嵌于桥墩2上的若干套箍12，用于对桥墩2起到加固的作用，同时，套箍12上设置有若干穿设有长拉索9的预留孔，用于长拉索9起到限位作用。本实施例中，套箍12的材质为不锈钢，其表面进行了防腐处理并对称预留了10个长拉索9预留孔。

本发明的工作原理如下：由于滑槽5内的滑块6可以在桥梁顺桥向滑动，当主梁1在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下可以沿顺桥向自由变形而不受短拉索7约束。当主梁1在地震或超载车辆作用下倾倒的过程中，布置在主梁1两侧的长拉索9产生拉力，并通过套箍12与锚固端二10使得桥墩2与桥墩基础3共同参与阻止主梁1的倾倒。当主梁1承受的地震或荷载过大时，主梁1倾斜角度超出一定范围，滑块6与滑槽5卡死，短拉索7产生拉力与长拉索9共同阻止主梁1的倾倒。

本发明可应用于所有独柱式桥梁上，能够提高桥梁的抗倾覆能力，并且将主梁倾覆时的倾覆力传递到桥墩2和桥墩基础3上，使其共同参与受力抵抗主梁倾覆。本发明设计制作简便，可随着桥梁施工进度进行设计安装，不影响桥梁的正常施工进程。

本发明中长短拉索7的尺寸及根数要根据主梁自重、地震等级以及最大超载吨位等可能引起主梁倾覆的因素来确定。滑块6与滑槽5顶板间距根据支座横向宽度以及长拉索9达到最大拉应力时主梁倾斜的角度确定。套箍12的尺寸根据长拉索9的抗拉强度以及穿入套箍时的转弯角度确定。

综上，本发明具有设计制作简便，成本低等优点，桥梁主梁因承受地震或者超载车辆作用而倾倒的过程中，主梁1两侧的长拉索产生拉力，阻止主梁1的倾倒。当主梁1倾斜角度超出一定范围，桥墩2墩顶的滑块6与滑槽5卡死，短拉索产生拉力与长拉索共同阻止主梁倾倒，在这样双重措施下，有效避免了桥梁的倾覆危险。

上述实施例只是为了更清楚说明本发明的技术方案做出的列举，并非对本发明的限定，本领域的普通技术人员根据本领域的公知常识对本申请技术方案的变通亦均在本申请保护范围之内，总之，上述实施例仅为列举，本申请的保护范围以所附权利要求书范围为准。

Claims (10)

1.一种独柱式桥梁抗倾覆加固装置，所述独柱式桥梁包括主梁(1)、桥墩(2)以及二者之间的支座(4)，其特征在于：所述抗倾覆加固装置包括若干短拉索(7)和若干长拉索(9)；所述若干短拉索(7)均匀布置在支座(4)顺桥向的左右两侧，每根短拉索(7)的一端通过锚固端一(8)锚固于主梁(1)内，另一端通过支座(4)上的拉索孔(17)锚固于滑块(6)上；所述滑块(6)置于滑槽(5)内，所述滑槽(5)预埋于所述桥墩(2)的顶面；所述若干长拉索(9)分别布置在主梁(1)顺桥向的左右两侧，每根长拉索(9)一端锚固在主梁(1)内，另一端穿过主梁(1)以及桥墩(2)并锚固在桥墩基础(3)内，所述长拉索(9)在穿过主梁(1)以及桥墩基础(3)的转弯处设置有转向块(11)，用于起到辅助转弯的作用；所述加固装置还包括镶嵌于桥墩(2)上的若干套箍(12)，用于对桥墩(2)起到加固的作用，同时，所述套箍(12)上设置有若干穿设有所述长拉索(9)的预留孔，用于所述长拉索(9)起到限位作用。

2.根据权利要求1所述的独柱式桥梁抗倾覆加固装置，其特征在于：所述短拉索(7)和长拉索(9)均为带有塑料防腐层的钢绞线，所述短拉索(7)和长拉索(9)具体数量根据桥梁的抗倾覆要求确定。

3.根据权利要求1所述的独柱式桥梁抗倾覆加固装置，其特征在于：所述长拉索(9)两端均通过锚固端二(10)锚固于所述主梁(1)和桥墩基础(3)内。

4.根据权利要求3所述的独柱式桥梁抗倾覆加固装置，其特征在于：所述套箍(12)的材质为不锈钢，其表面进行了防腐处理并对称预留了多个长拉索(9)预留孔。

5.根据权利要求4所述的独柱式桥梁抗倾覆加固装置，其特征在于：所述主梁(1)在地震或超载车辆作用下倾倒的过程中，布置在主梁(1)两侧的长拉索(9)产生拉力，并通过所述套箍(12)与锚固端二(10)使得桥墩(2)与桥墩基础(3)共同参与阻止所述主梁(1)的倾倒。

6.根据权利要求1所述的独柱式桥梁抗倾覆加固装置，其特征在于：所述支座(4)通过螺栓(13)与主梁(1)和桥墩(2)固定连接在一起。

7.根据权利要求1或6所述的独柱式桥梁抗倾覆加固装置，其特征在于：所述支座(4)由上座板(14)、下座板(16)以及聚四氟乙烯(15)组成；所述上座板(14)和下座板(16)上设有垂直的拉索孔(17)供所述短拉索(7)穿入。

8.根据权利要求1所述的独柱式桥梁抗倾覆加固装置，其特征在于：所述滑槽(5)和滑块(6)的材质为不锈钢，所述滑槽(5)的顶板与滑块(6)之间设有一定的预留间距(18)，所述预留间距(18)通过主梁(1)的倾斜角度以及支座(4)的横桥向宽度确定。

9.根据权利要求8所述的独柱式桥梁抗倾覆加固装置，其特征在于：所述滑块(6)可沿顺桥向滑动，从而保证了主梁(1)在活载、温度变化、混凝土收缩以及徐变的因素作用下能够自由变形。

10.根据权利要求1所述的独柱式桥梁抗倾覆加固装置，其特征在于：当所述主梁(1)承受的地震或荷载过大时，所述主梁(1)倾斜角度超出一定范围，滑块(6)与滑槽(5)卡死，短拉索(7)产生拉力与长拉索(9)共同阻止主梁(1)的倾倒，在这种双重措施下，有效避免桥梁的倾覆危险。

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