CN113481887A - 一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，涉及加固结构技术领域，以解决现有的公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构在使用时，由于车辆行驶及风力会使加固结构摆动或震动，导致安装钢梁和支撑座发生松动，同时其连接结构复杂，加固结构安装使用操作比较麻烦，人工组装效率较低，而且通常使用钢材进行加固，不利于环保节材，并且其加固长度不易调节，无法根据不同宽度的桥体加固使用的问题，包括桥板结构层；所述桥板结构层底端设有加固梁板，且加固梁板底部设有支撑座；所述加固梁板下方设有三处碳纤维板。本发明中滑块能够在安装轨内进行位置调节，利用限位孔和限位螺栓进行定位，因此满足不同桥梁的加固使用，结构更加合理。

Description

一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构

技术领域

本发明属于加固结构技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构。

背景技术

随着公路通行量日益加大以及公路桥梁使用寿命过长，公路桥梁必须进行加固以确保交通安全。对原有桥梁进行加固补强、改造翻新，最大程度利用现有资源，保证其使用安全，延长其使用寿命。

例如申请号：CN202010233933.0的发明涉及一种公路桥梁预应力混凝土板梁体外预应力加固结构及方法，包括板体结构层，所述板体结构层上设置有板体沥青层与铺装层，所述板体沥青层与铺装层两端的锚固区上分别设置有开槽，位于两开槽内设置有经张拉机构实现板体结构层体外预应力加固的锚固组件。其中加固方法包括对板体锚固区上方的沥青层与铺装层开槽至结构层，在板体上的两端设置锚固，放置垫板及锚具，在垫板下结构层开设通向板底的45°斜孔；转向器设置在板底斜孔转向处；钢绞线两端分别通过转向器穿过两斜孔与锚具固定连接；钢绞线与锚具连接之后，对钢绞线两端进行张拉。该加固结构及方法可以解决常规体外预应力无法应用于预应力混凝土简支板梁加固的问题。

现有的公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构在使用时，由于车辆行驶及风力会使加固结构摆动或震动，导致安装钢梁和支撑座发生松动，影响加固结构的可靠性，同时其连接结构复杂，加固结构安装使用操作比较麻烦，人工组装效率较低，而且通常使用钢材进行加固，不利于环保节材，并且其加固长度不易调节，无法根据不同宽度的桥体加固使用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，以解决现有的公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构在使用时，由于车辆行驶及风力会使加固结构摆动或震动，导致安装钢梁和支撑座发生松动，影响加固结构的可靠性，同时其连接结构复杂，加固结构安装使用操作比较麻烦，人工组装效率较低，而且通常使用钢材进行加固，不利于环保节材，并且其加固长度不易调节，无法根据不同宽度的桥体加固使用的问题。

本发明一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，包括桥板结构层；所述桥板结构层底端设有加固梁板，且加固梁板底部设有支撑座；所述加固梁板下方设有三处碳纤维板，且三处碳纤维板呈平行方式分布，并且碳纤维板两端通过安装轨与加固梁板相连接；所述支撑座为U型结构，且支撑座U型架内设有安装钢梁，安装钢梁上设有两处支撑架，且两处支撑架呈对称方式分布，并且支撑架顶端通过对接钢筋与加固梁板相连接；所述安装钢梁上设有两处支撑组件，且两处支撑组件呈对称方式分布。

进一步的，所述加固梁板包括第一插孔，加固梁板底部开设有八处第一插孔，且八处第一插孔呈矩形阵列方式分布，并且第一插孔与对接钢筋相对应。

进一步的，所述支撑座包括安装槽和通槽，支撑座内侧开设有安装槽，且安装槽为U型凹槽结构，且安装钢梁通过安装槽与支撑座相卡接，支撑座开设有三处通槽，且三处碳纤维板均滑动贯穿通槽。

进一步的，所述安装钢梁包括连接杆、支撑杆和固定杆，安装钢梁两处竖杆之间设有连接杆，且连接杆两侧设有支撑杆，连接杆两侧设有固定杆，且两处固定杆通过支撑杆与连接杆相连接，并且固定杆与两处支撑架固定连接。

进一步的，所述支撑架包括连接垫块和第二插孔，两处支撑架呈竖直方式分布，且两处支撑架顶端均设有四处连接垫块，连接垫块顶部开设有第二插孔，且第二插孔与对接钢筋相对应。

进一步的，所述对接钢筋包括卡板，对接钢筋是由矩形阵列方式分布的纵向钢筋组成，且对接钢筋中段位置设有卡板。

进一步的，当所述支撑架与加固梁板呈连接状态时，对接钢筋滑插于第二插孔和第一插孔内，且卡板通过嵌入的方式与连接垫块固定连接。

进一步的，所述支撑组件包括预应力钢筋、斜撑钢筋、定位钢索和定位块，预应力钢筋为弧形结构，且预应力钢筋弧形内侧设有斜撑钢筋，并且预应力钢筋设置于安装钢梁两处内角位置，预应力钢筋中段位置埋藏于安装钢梁内，且预应力钢筋两端通过定位块与安装钢梁相连接，预应力钢筋两侧设有定位钢索，且定位钢索端部与支撑座固定连接。

进一步的，所述碳纤维板包括连接块、U型螺栓和连接板，碳纤维板两端设有连接块，且连接块滑动贯穿连接板，连接板上设有两处U型螺栓，且U型螺栓贯穿连接块，并通过锁紧螺母控制。

进一步的，所述安装轨包括限位孔、滑块、限位圆杆和限位螺栓，安装轨固定安装于加固梁板，且安装轨顶部开设有限位孔，安装轨内滑动安装有滑块，滑块上设有四处限位螺栓，且限位螺栓顶端与限位孔相对应，并且限位螺栓通过螺纹的方式与限位孔固定连接，滑块上设有两处限位圆杆，且两处限位圆杆呈平行方式分布，限位圆杆滑动贯穿安装轨侧壁，且限位圆杆端部与卡板相连接，并通过锁紧螺母控制。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明由于预应力钢筋中段位置埋藏于安装钢梁内，且预应力钢筋两端通过定位块与安装钢梁相连接，同时预应力钢筋两侧设有定位钢索，且定位钢索端部与支撑座固定连接，由此保证支撑座与安装钢梁连接的稳定，此时任凭怎样摆动或震动，也不会使安装钢梁和支撑座发生松动，进而提高了本预应力的加固结构的可靠性；

2、由于对接钢筋是由矩形阵列方式分布的纵向钢筋组成，且对接钢筋中段位置设有卡板；当支撑架与加固梁板呈连接状态时，对接钢筋滑插于第二插孔和第一插孔内，且卡板通过嵌入的方式与连接垫块固定连接，由此可见，其连接结构简单，方便本预应力的加固结构安装使用；

3、由于安装轨内滑动安装有滑块，滑块上设有四处限位螺栓，且限位螺栓顶端与限位孔相对应，并且限位螺栓通过螺纹的方式与限位孔固定连接，滑块上设有两处限位圆杆，且两处限位圆杆呈平行方式分布，限位圆杆滑动贯穿安装轨侧壁，且限位圆杆端部与连接板相连接，并通过锁紧螺母控制，本发明通过设置了三处碳纤维板，其材质环保且不易受到腐蚀，能够减少资金投入，同时根据实际桥梁宽度，滑块能够在安装轨内进行位置调节，利用限位孔和限位螺栓进行定位，因此满足不同桥梁的加固使用，结构更加合理。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明的轴视结构示意图。

图2是本发明的加固梁和支撑座结构示意图。

图3是图1所示拆除加固梁和支撑座后结构示意图。

图4是本发明的支撑架与对接钢筋分离状态结构示意图。

图5是本发明支撑组件及部分的安装钢梁和支撑座结构示意图。

图6是本发明的图5中A部放大结构示意图。

图7是本发明的加固梁板、碳纤维板和安装轨结构示意图。

图8是本发明的碳纤维板与安装轨爆炸状态结构示意图。

图9是本发明的图7中B部放大结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、桥板结构层；2、加固梁板；201、第一插孔；3、支撑座；301、安装槽；302、通槽；4、安装钢梁；401、连接杆；402、支撑杆；403、固定杆；5、支撑架；501、连接垫块；502、第二插孔；6、对接钢筋；601、卡板；7、支撑组件；701、预应力钢筋；702、斜撑钢筋；703、定位钢索；704、定位块；8、碳纤维板；801、连接块；802、U型螺栓；803、连接板；9、安装轨；901、限位孔；902、滑块；903、限位圆杆；904、限位螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图9所示：

本发明提供一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，包括桥板结构层1；桥板结构层1底端设有加固梁板2，且加固梁板2底部设有支撑座3；支撑座3包括安装槽301和通槽302，支撑座3内侧开设有安装槽301，且安装槽301为U型凹槽结构，且安装钢梁4通过安装槽301与支撑座3相卡接，支撑座3开设有三处通槽302，且三处碳纤维板8均滑动贯穿通槽302；加固梁板2下方设有三处碳纤维板8，且三处碳纤维板8呈平行方式分布，并且碳纤维板8两端通过安装轨9与加固梁板2相连接；支撑座3为U型结构，且支撑座3U型架内设有安装钢梁4，并且支撑架5顶端通过对接钢筋6与加固梁板2相连接；安装钢梁4包括连接杆401、支撑杆402和固定杆403，安装钢梁4两处竖杆之间设有连接杆401，且连接杆401两侧设有支撑杆402，连接杆401两侧设有固定杆403，且两处固定杆403通过支撑杆402与连接杆401相连接，并且固定杆403与两处支撑架5固定连接，且两处支撑架5呈对称方式分布；安装钢梁4上设有两处支撑组件7，且两处支撑组件7呈对称方式分布。

如图2和图4所示，加固梁板2包括第一插孔201，加固梁板2底部开设有八处第一插孔201，且八处第一插孔201呈矩形阵列方式分布，并且第一插孔201与对接钢筋6相对应；

支撑架5包括连接垫块501和第二插孔502，两处支撑架5呈竖直方式分布，且两处支撑架5顶端均设有四处连接垫块501，连接垫块501顶部开设有第二插孔502，且第二插孔502与对接钢筋6相对应；

对接钢筋6包括卡板601，对接钢筋6是由矩形阵列方式分布的纵向钢筋组成，且对接钢筋6中段位置设有卡板601；当支撑架5与加固梁板2呈连接状态时，对接钢筋6滑插于第二插孔502和第一插孔201内，且卡板601通过嵌入的方式与连接垫块501固定连接，由此可见，其连接结构简单，方便本预应力的加固结构安装使用。

如图5和图6所示，支撑组件7包括预应力钢筋701、斜撑钢筋702、定位钢索703和定位块704，预应力钢筋701为弧形结构，且预应力钢筋701弧形内侧设有斜撑钢筋702，并且预应力钢筋701设置于安装钢梁4两处内角位置，本发明由于预应力钢筋701中段位置埋藏于安装钢梁4内，且预应力钢筋701两端通过定位块704与安装钢梁4相连接，同时预应力钢筋701两侧设有定位钢索703，且定位钢索703端部与支撑座3固定连接，由此保证支撑座3与安装钢梁4连接的稳定。

如图7至图9所示，碳纤维板8包括连接块801、U型螺栓802和连接板803，碳纤维板8两端设有连接块801，且连接块801滑动贯穿连接板803，连接板803上设有两处U型螺栓802，且U型螺栓802贯穿连接块801，并通过锁紧螺母控制；

安装轨9包括限位孔901、滑块902、限位圆杆903和限位螺栓904，安装轨9固定安装于加固梁板2，且安装轨9顶部开设有限位孔901，安装轨9内滑动安装有滑块902，滑块902上设有四处限位螺栓904，且限位螺栓904顶端与限位孔901相对应，并且限位螺栓904通过螺纹的方式与限位孔901固定连接，滑块902上设有两处限位圆杆903，且两处限位圆杆903呈平行方式分布，限位圆杆903滑动贯穿安装轨9侧壁，且限位圆杆903端部与连接板803相连接，并通过锁紧螺母控制，本发明由于设置了三处碳纤维板8，其材质环保且不易受到腐蚀，能够减少资金投入，同时根据实际桥梁宽度，滑块902能够在安装轨9内进行位置调节，利用限位孔901和限位螺栓904进行定位。

在另一实施例中，限位圆杆903上套装有压缩弹簧，且压缩弹簧支撑于安装轨9侧壁与连接板803之间，利用压缩弹簧的弹性作用，从而使滑块902在安装轨9内进行滑动时更加平稳，避免碳纤维板8发生偏移，提高碳纤维板8加固的可靠性。

本实施例的具体使用方式与作用：

在使用过程中，首先，当支撑架5与加固梁板2呈连接状态时，对接钢筋6滑插于第二插孔502和第一插孔201内，且卡板601通过嵌入的方式与连接垫块501固定连接，由此可见，其连接结构简单，方便本预应力的加固结构安装使用；

其次，由于预应力钢筋701中段位置埋藏于安装钢梁4内，且预应力钢筋701两端通过定位块704与安装钢梁4相连接，同时预应力钢筋701两侧设有定位钢索703，且定位钢索703端部与支撑座3固定连接，由此保证支撑座3与安装钢梁4连接的稳定；

此外，安装轨9内滑动安装有滑块902，滑块902上设有四处限位螺栓904，且限位螺栓904顶端与限位孔901相对应，并且限位螺栓904通过螺纹的方式与限位孔901固定连接，滑块902上设有两处限位圆杆903，且两处限位圆杆903呈平行方式分布，限位圆杆903滑动贯穿安装轨9侧壁，且限位圆杆903端部与连接板803相连接，并通过锁紧螺母控制，本发明由于设置了三处碳纤维板8，其材质环保且不易受到腐蚀，能够减少资金投入，同时根据实际桥梁宽度，滑块902能够在安装轨9内进行位置调节，利用限位孔901和限位螺栓904进行定位。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，其特征在于：一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构,包括桥板结构层；

所述桥板结构层底端设有加固梁板，且加固梁板底部设有支撑座；

所述加固梁板下方设有三处碳纤维板，且三处碳纤维板呈平行方式分布，并且碳纤维板两端通过安装轨与加固梁板相连接；

所述支撑座为U型结构，且支撑座U型架内设有安装钢梁，安装钢梁上设有两处支撑架，且两处支撑架呈对称方式分布，并且支撑架顶端通过对接钢筋与加固梁板相连接；

所述安装钢梁上设有两处支撑组件，且两处支撑组件呈对称方式分布。

2.如权利要求1所述一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，其特征在于，所述加固梁板包括第一插孔，加固梁板底部开设有八处第一插孔，且八处第一插孔呈矩形阵列方式分布，并且第一插孔与对接钢筋相对应。

3.如权利要求1所述一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，其特征在于，所述支撑座包括安装槽和通槽，支撑座内侧开设有安装槽，且安装槽为U型凹槽结构，且安装钢梁通过安装槽与支撑座相卡接，支撑座开设有三处通槽，且三处碳纤维板均滑动贯穿通槽。

4.如权利要求3所述一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，其特征在于，所述安装钢梁包括连接杆、支撑杆和固定杆，安装钢梁两处竖杆之间设有连接杆，且连接杆两侧设有支撑杆，连接杆两侧设有固定杆，且两处固定杆通过支撑杆与连接杆相连接，并且固定杆与两处支撑架固定连接。

5.如权利要求4所述一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，其特征在于，所述支撑架包括连接垫块和第二插孔，两处支撑架呈竖直方式分布，且两处支撑架顶端均设有四处连接垫块，连接垫块顶部开设有第二插孔，且第二插孔与对接钢筋相对应。

6.如权利要求5所述一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，其特征在于，所述对接钢筋包括卡板，对接钢筋是由矩形阵列方式分布的纵向钢筋组成，且对接钢筋中段位置设有卡板。

7.如权利要求5所述一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，其特征在于，当所述支撑架与加固梁板呈连接状态时，对接钢筋滑插于第二插孔和第一插孔内，且卡板通过嵌入的方式与连接垫块固定连接。

8.如权利要求1所述一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，其特征在于，所述支撑组件包括预应力钢筋、斜撑钢筋、定位钢索和定位块，预应力钢筋为弧形结构，且预应力钢筋弧形内侧设有斜撑钢筋，并且预应力钢筋设置于安装钢梁两处内角位置，预应力钢筋中段位置埋藏于安装钢梁内，且预应力钢筋两端通过定位块与安装钢梁相连接，预应力钢筋两侧设有定位钢索，且定位钢索端部与支撑座固定连接。

9.如权利要求3所述一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，其特征在于，所述碳纤维板包括连接块、U型螺栓和卡板，碳纤维板两端设有连接块，且连接块滑动贯穿卡板，卡板上设有两处U型螺栓，且U型螺栓贯穿连接块，并通过锁紧螺母控制。

10.如权利要求1所述一种基于在公路桥梁桥面层施加预应力的加固结构，其特征在于，所述安装轨包括限位孔、滑块、限位圆杆和限位螺栓，安装轨固定安装于加固梁板，且安装轨顶部开设有限位孔，安装轨内滑动安装有滑块，滑块上设有四处限位螺栓，且限位螺栓顶端与限位孔相对应，并且限位螺栓通过螺纹的方式与限位孔固定连接，滑块上设有两处限位圆杆，且两处限位圆杆呈平行方式分布，限位圆杆滑动贯穿安装轨侧壁，且限位圆杆端部与卡板相连接，并通过锁紧螺母控制。

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