CN206408542U - 一种新型体外预应力加固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型体外预应力加固装置，包括锚固在桥梁病害区域周边的预应力加固件，预应力加固件由多个预应力单元组成，预应力单元包括左右间隔对称设置的两组带有预应力束孔道的锚固块，两组锚固块之间的连线呈矩形结构；在每组锚固块之间分别设置有单元预应力束，单元预应力束的两端分别从该锚固块上的预应力束孔道内穿出并固定，在两根单元预应力束的中部分别卡固有弧形定位槽板，在两个弧形定位槽板之间穿设有预应力调整螺杆，延伸出两个弧形定位槽板之外的预应力调整螺杆上旋拧有调整螺母。本实用新型提供了解决多种裂缝形态的统一处置方案，可以在纵、竖或横向单个断面上设置多个预应力单元，实现在箱梁上施加两向或三向预应力。

Description

一种新型体外预应力加固装置

技术领域

本实用新型涉及公路和市政桥梁加固技术，尤其是涉及解决混凝土箱梁出现竖向、横向、斜向等裂缝时使用的一种新型体外预应力加固装置。

背景技术

根据对公路预应力混凝土箱梁病害的调查，从总的趋势来看，跨径大于60m的箱梁极易出现开裂现象，不同的桥梁只是裂缝性质、开裂部位和轻重程度有所不同。同时根据调查发现，混凝土箱梁上的裂缝极少出现单一裂缝形态的情况，通常情况下是多种裂缝形态并存。当这些裂缝发展到一定程度之后，桥梁将不能满足使用要求，需要及时进行加固处理，以恢复使用功能。

目前常用的混凝土桥梁加固技术中，体外预应力加固作为一种主动加固技术具有能够减少梁体下挠及封闭混凝土裂缝的优点，但该技术也存在着施工复杂、操作空间要求较高的缺点。横张预应力加固作为一种可以克服上述缺点的技术在工程实践中也得到了一定的应用，例如在发明专利《混凝土梁板横向张拉环氧涂层钢筋有粘结预应力加固方法》（申请号 201010275479.1，公布号 CN 101929131 A）中就提出了一种横向张拉技术，以环氧涂层钢筋替代钢绞线或普通热轧钢筋作为横张预应力筋对结构施加预应力，虽然该方法相比现有的预应力加固技术具有造价较低和施工方便的优点，但是该种方法存在的不足之处并不利于其在工程实践中的应用，主要体现在如下方面：

（1）锚固点不牢靠。该方法中将预应力钢筋与预先锚固在梁上的钢板进行焊接，该焊接点处在桥梁运营过程中容易产生疲劳破坏而导致失效，从而使梁体上施加的预应力丧失。

（2）预应力钢筋不易更换。该方法中将横张预应力直接焊接在锚固钢板上，在预应力钢筋出现损坏的情况下不容易进行更换。

（3）不能施加较大的预应力。由于钢筋强度以及张拉设备的限制，不能施加较大的预应力。

（4）只适合解决平面裂缝问题。该方法主要用于腹板竖向裂缝的处理，难以同时处置腹板竖向裂缝和顶板纵向裂缝。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种新型体外预应力加固装置，该装置既保留了横向预应力技术的优点，又依靠可以纵、横向拼接的横张预应力单元实现在混凝土箱梁内形成三向预应力体系及在不同位置施加不同预应力度的目的。

为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：

本实用新型所述的新型体外预应力加固装置，包括锚固在混凝土桥梁病害区域周边的预应力加固件，其特征在于：所述预应力加固件由多个预应力单元组成，所述预应力单元包括左右间隔对称设置的两组带有预应力束孔道的锚固块，两组锚固块之间的连线呈矩形结构；在每组锚固块之间分别设置有单元预应力束，所述单元预应力束的两端分别从该锚固块上的预应力束孔道内穿出并固定，在两根单元预应力束的中部分别卡固有弧形定位槽板，在两个所述弧形定位槽板之间穿设有预应力调整螺杆，延伸出两个所述弧形定位槽板之外的预应力调整螺杆上旋拧有调整螺母。

若病害区域较大，则需要安装多个预应力单元，两预应力单元的两个相邻上、下锚固块之间分别设置有上、下连接预应力束，在所述上、下连接预应力束的中部分别卡固有弧形槽板，在两个所述弧形槽板之间穿设有辅助调整螺杆，延伸出两个所述弧形槽板之外的锚固螺杆上旋拧有辅助调整螺母。

与现有横张预应力加固技术相比，本实用新型的优点可体现在以下几个方面：

（1）提供了解决多种裂缝形态的统一处置方案。本实用新型为单元式结构的产品，依据实际桥梁的具体裂缝情况，可以在纵向、竖向或横向单个断面上设置多个，实现在混凝土箱梁上施加两向或三向预应力。

（2）由于本加固件为单元式构造，可以在箱梁的不同位置选择不同的单元形式及张拉力大小。也就是说，可以在箱梁的不同位置施加有差别的预应力度，更加有针对性的解决混凝土箱梁不同位置和不同危害程度的裂缝病害。

（3）定制标准化的锚固装置，避免了施工时在箱梁内部重新浇筑锚固块的繁琐。同时本实用新型的预应力单元可以在工厂内完成预制，易于控制产品质量及提高产品生产效率。

（4）本实用新型依靠自平衡系统解决了横张预应力筋的固定问题，避免了常规横张结构的诸如锚点变形、构造复杂等缺点。

（5）由于张拉块的可调节性可以方便对预应力钢束后期进行预应力调整。

（6）加固系统整体位于箱梁内部，不影响桥梁外部景观。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是横向采用多个预应力单元时的安装示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的新型体外预应力加固装置，包括锚固在混凝土桥梁病害区域周边的预应力加固件，本实用新型采用的预应力加固件由多个预应力单元组成，该预应力单元包括左右间隔对称设置的两组（四个）带有预应力束孔道1的锚固块2，四个锚固块之间的连线呈矩形结构；在左侧和右侧两个锚固块之间分别设置有单元预应力束3，单元预应力束3的两端分别从左侧和右侧的上、下两个锚固块2上的预应力束孔道1内穿出并固定，在两根单元预应力束3的中部分别卡固有弧形定位槽板4，在两个弧形定位槽板4之间穿设有预应力调整螺杆5，延伸出两个弧形定位槽板之外的预应力调整螺杆5两端旋拧有调整螺母6。

根据混凝土箱梁病害情况和分析计算结果，得出在箱梁的纵向、竖向和横向所需要的预应力单元数量。在工厂加工锚固块2、预应力束孔道1，并将预应力束孔道1以焊接的方式固定在锚固块2上。同时根据设计要求加工单元预应力束3和弧形定位槽板4。

实际施工时，将预应力单元的四个锚固块2分别锚固在箱梁7的顶板和底板上（如图1所示）；或者将其锚固在箱梁的上、下腹板上。锚固块2与植入箱梁或腹板内的螺栓固连，将单元预应力束3的两端穿入预应力束孔道1并在预应力束孔道1外进行固定（或通过锚具固定或直接焊接固定），在两根单元预应力束3的中部固定弧形定位槽板4，并在两个弧形定位槽板4之间穿设预应力调整螺杆5，通过两端旋拧的调整螺母6预紧。最后采用液压千斤顶对锚固点进行横张，从而获得设计的预应力。

若箱梁的病害区域较大，则需要安装多个预应力单元，图2所示的就是横向采用多个预应力单元时的安装示意图：首先安装一个预应力单元，然后间隔一段距离重复上述步骤安装另一个预应力单元，之后在两个预应力单元两个相邻上锚固块的预应力束孔道之间设置上连接预应力束8，在两个相邻下锚固块的预应力束孔道之间设置下连接预应力束9，在上连接预应力束8和下连接预应力束9的中部分别卡固有弧形槽板10，在两个弧形槽板10之间穿设辅助调整螺杆11，延伸出两个弧形槽板之外的辅助调整螺杆11上旋拧有辅助调整螺母。

纵向拼接方法类似，这里不再赘述。

Claims (2)

1.一种新型体外预应力加固装置，包括锚固在混凝土桥梁病害区域周边的预应力加固件，其特征在于：所述预应力加固件由多个预应力单元组成，所述预应力单元包括左右间隔对称设置的两组带有预应力束孔道的锚固块，两组锚固块之间的连线呈矩形结构；在每组锚固块之间分别设置有单元预应力束，所述单元预应力束的两端分别从该锚固块上的预应力束孔道内穿出并固定，在两根单元预应力束的中部分别卡固有弧形定位槽板，在两个所述弧形定位槽板之间穿设有预应力调整螺杆，延伸出两个所述弧形定位槽板之外的预应力调整螺杆上旋拧有调整螺母。

2.根据权利要求1所述的新型体外预应力加固装置，其特征在于：两预应力单元的两个相邻上、下锚固块之间分别设置有上、下连接预应力束，在所述上、下连接预应力束的中部分别卡固有弧形槽板，在两个所述弧形槽板之间穿设有辅助调整螺杆，延伸出两个所述弧形槽板之外的锚固螺杆上旋拧有辅助调整螺母。