CN209836824U - 旧桥墩柱组合式加固体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及旧桥墩柱组合式加固体系，包括型钢混凝土增大截面墩柱、墩顶支座更换体系和附墩式滑升操作平台；所述型钢混凝土增大截面墩柱包括植筋、型钢、新增混凝土、闭合钢板、辅助支座、旧桥墩柱和桥梁；所述墩顶支座更换体系包括千斤顶、钢板、钢管支撑、支座、垫块、矩形槽和连接块；所述附墩式滑升操作平台包括滑轨、操作平台、固定环、绞架、绞架连接杆、液压伸缩杆、滑轨嵌合凸起、底板、电机和万向轮。本实用新型的有益效果是：与传统技术相比，本实用新型的型钢架既可以作为墩柱截面增大区的骨架，又可以在其顶部设置辅助支座，承担一部分桥梁顶部的荷载；本实用新型在支座两侧打设限位钉，限制支座的侧向位移。

Description

旧桥墩柱组合式加固体系

技术领域

本实用新型涉及桥梁领域，尤其涉及一种旧桥墩柱组合式加固体系。

背景技术

公路、铁路等桥梁的墩柱基础基本上都采用大直径桩基且都为独立桩基，因此对墩柱和桩基的偏位限制较严。然而，在实际工程中，因施工处理不当、地质情况复杂、运行超载、长期老化等原因造成桥墩偏斜的现象经常出现。桥梁立柱一般直径大、造价高、施工难度大，当出现较大偏位甚至破坏时一般需要在原位继续成桩，施工难度更大，工期也难以控制。桥梁墩柱的偏位主要可以分为基础偏位和结构偏位两大类，其中基础偏位，特别是桩基础偏位较多，处理方法也日渐成熟，可根据实际情况综合采用基础托换、高压旋喷加固地基、顶推纠偏等方法进行处理。而对于上部结构偏位而言，情况更为复杂，在纠偏的同时往往还需要进行支座更换。

综上所述，目前拟寻求一种可修复老化墩柱、高效更换支座的旧桥墩柱组合式加固体系就显得十分重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种旧桥墩柱组合式加固体系。

这种旧桥墩柱组合式加固体系，包括型钢混凝土增大截面墩柱、墩顶支座更换体系和附墩式滑升操作平台；

所述型钢混凝土增大截面墩柱包括植筋、型钢、新增混凝土、闭合钢板、辅助支座、旧桥墩柱和桥梁，旧桥墩柱的增大截面对应高度处植入钢筋形成植筋，型钢紧贴旧桥墩柱放置，型钢通过钢板封闭形成闭合钢板，闭合钢板内浇筑混凝土形成新增混凝土，型钢高度低于桥梁底面，型钢顶部设置辅助支座，辅助支座上接桥梁底部；

所述墩顶支座更换体系包括千斤顶、钢板、钢管支撑、支座、垫块、矩形槽和连接块，钢板、钢管支撑和千斤顶组合成竖向顶撑结构，竖向顶撑结构安装在墩柱两侧，钢管支撑位于钢板下方，千斤顶位于钢板上方，墩柱支座所在位置的桥梁通过千斤顶抬升；矩形槽位于垫块的顶部，矩形槽内放置有支座的楔形端头，矩形槽两侧埋入限位钉，矩形槽与楔形端头的空隙内灌入混凝土，支座通过顶部的连接块与桥梁连接；

所述附墩式滑升操作平台包括滑轨、操作平台、固定环、绞架、绞架连接杆、液压伸缩杆、滑轨嵌合凸起、底板、电机和万向轮，滑轨架通过固定环固定在墩柱上，操作平台的四个角上均设置有滑轨嵌合凸起，滑轨嵌合凸起与滑轨契合，操作平台由绞架支撑，操作平台下方两侧均布置一道绞架，同一水平面上的绞架之间连接着两根绞架连接杆，绞架连接杆之间设置液压伸缩杆，液压伸缩杆斜向连接在互成对角边的两根绞架连接杆上，液压伸缩杆与绞架平行设置；绞架放置在底板上，底板下方预留有预留槽，预留槽内放置电机；滑升操作平台底部设有万向轮。

作为优选：所述型钢下部位于新增混凝土中作为型钢混凝土的竖向骨架，型钢上部未浇筑的部分作为支撑体。

作为优选：相邻型钢之间焊接桁架形成一个整体。

作为优选：墩柱的破损严重区设有切槽，切槽内设置顶撑肋。

作为优选：所述支座顶部的连接块的侧模板为L型，L型侧模板外侧环绕环箍来固定模板；连接块为现浇钢筋混凝土块。

作为优选：所述滑轨为框架结构，即上下左右贯通，左右滑轨之间通过框架连接杆连接，滑轨外侧设有异形柱，滑轨中间为平台存放位，平台存放位与操作平台契合。

作为优选：所述绞架交叉处通过螺栓铰接。

本实用新型的有益效果是：

(1)与传统技术相比，本实用新型的型钢架既可以作为墩柱截面增大区的骨架，又可以在其顶部设置辅助支座，承担一部分桥梁顶部的荷载。

(2)本实用新型在支座两侧打设限位钉，限制支座的侧向位移。

(3)本实用新型设计的支座底部为楔形端头，端头埋入垫块中的矩形槽，并用混凝土填充端头与矩形槽之间的空隙，待混凝土凝固后，支座底部与垫块将黏合在一起，结构合理，施工方便。

(4)本实用新型设计的附墩式操作平台既可以便捷移动，又可以根据施工高度进行升降，另外该操作平台的滑轨架为框架结构，在高处作业时，可防止作业员跌落。

附图说明

图1是旧桥墩柱组合式加固体系正视图；

图2是图1中的型钢混凝土增大截面墩柱示意图；

图3是图2中的型钢混凝土增大截面墩柱俯视图；

图4是图2中的破损区修复示意图；

图5是墩顶支座更换体系示意图；

图6是图5中的支座与垫块连接示意图；

图7是图6中的连接块模板示意图；

图8是图1中的附墩式滑升操作平台示意图；

图9是图8中的滑轨架俯视图(a)、操作平台俯视图(b)和液压伸缩杆与绞架连接杆的连接关系图(c)。

附图标记说明：1—旧桥墩柱；2—增大截面；3—植筋；4—型钢；5—新增混凝土；6—桁架；7—桥梁；8—辅助支座；9—切槽；10—顶撑肋；11—破损严重区；12—垫块；13—支座；14—钢板；15—千斤顶；16—钢管支撑；17—限位钉；18—矩形槽；19—楔形端头；20—混凝土；21—钢筋混凝土；22—连接块；23—环箍；24—L型侧模板；25—滑轨；26—异形柱；27—操作平台；28—固定环；29—螺栓；30—绞架；31—绞架连接杆；32—液压伸缩杆； 33—框架连接杆；34—平台存放位；35—滑轨嵌合凸起；36—底板；37—电机；38—闭合钢板；39—万向轮；40—预留槽。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

所述的型钢混凝土增大截面墩柱，包括植筋3、型钢4、新增混凝土5、闭合钢板38、辅助支座8、旧桥墩柱1和桥梁7，旧桥墩柱1的增大截面2对应高度处植入钢筋形成植筋3，型钢4紧贴旧桥墩柱1放置，型钢4通过钢板封闭形成闭合钢板38，闭合钢板38内浇筑混凝土形成新增混凝土5即可增大墩柱的截面，型钢4高度略低于桥梁7底面，型钢4顶部设置辅助支座8，辅助支座8上接桥梁7底部，辅助支座8可以传递一部分桥梁荷载到地面，减缓支座13的压力。

所述型钢4下部位于新增混凝土5中作为型钢混凝土的竖向骨架，型钢4上部未浇筑的部分作为支撑体。

相邻型钢4之间焊接桁架6，以增加相邻型钢4的紧密性，形成一个整体，提高其稳定性。

切槽9为切除墩柱破损严重区11形成的，在切槽9内设置顶撑肋10，然后与新增墩柱截面整浇混凝土修复该破损区。

旧桥墩柱1上端设有垫块12，垫块12上端设有支座13支撑桥梁7。

所述墩顶支座更换体系包括千斤顶15、钢板14、钢管支撑16、支座13、垫块12、矩形槽18和连接块22，钢板14、钢管支撑16和千斤顶15组合成竖向顶撑结构，竖向顶撑结构安装在墩柱两侧，钢管支撑16位于钢板14下方，千斤顶15位于钢板14上方，墩柱支座所在位置的桥梁7通过千斤顶15抬升；矩形槽18位于垫块12的顶部，矩形槽18内放置有支座13的楔形端头19，矩形槽18两侧埋入限位钉17，矩形槽18与楔形端头19的空隙内灌入混凝土20，支座13通过顶部的连接块22与桥梁7连接。

所述支座13顶部的连接块22的侧模板为L型，L型侧模板24外侧环绕环箍23来固定模板；连接块22为现浇钢筋混凝土块。

所述附墩式滑升操作平台包括滑轨25、操作平台27、固定环28、绞架30、绞架连接杆 31、液压伸缩杆32、滑轨嵌合凸起35、底板36、电机37和万向轮39，滑轨架通过固定环 28固定在墩柱上，操作平台27的四个角上均设置有滑轨嵌合凸起35，滑轨嵌合凸起35与滑轨25契合，操作平台27由绞架30支撑，操作平台27下方两侧均布置一道绞架30，同一水平面上的绞架30之间连接着两根绞架连接杆31，绞架连接杆31之间设置液压伸缩杆32，液压伸缩杆32斜向连接在互成对角边的两根绞架连接杆31上，液压伸缩杆32与绞架30平行设置；绞架30放置在底板36上，底板36下方预留有预留槽40，预留槽40内放置电机37，电机37控制液压伸缩杆32的伸缩，而伸缩杆的伸缩促使绞架30顶升或下降，最终可控制操作平台的升降；滑升操作平台底部设有万向轮39。

所述滑轨25为框架结构，即上下左右贯通，左右滑轨之间通过框架连接杆33连接，滑轨25外侧设有异形柱26，滑轨25中间为平台存放位34，平台存放位34与操作平台27契合。

所述绞架30交叉处通过螺栓29铰接。

所述的旧桥墩柱组合式加固体系的施工方法，包括以下步骤：

(1)钢筋植入。用气动冲击钻在墩柱上钻孔，钻头直径应比钢筋直径大4cm；初钻时要慢，待钻头定位稳定后再全速钻进；成孔尽量垂直于植筋(螺栓)结构平面，钻孔中若遇到钢筋是主筋时，必须改孔；然后将钢筋插入钻孔中，并用植筋胶将多余空隙密封。

(2)型钢架安装。型钢架由两根H型钢柱与钢桁架焊接而成，其中型钢架底部待浇筑混凝土区域无需焊接钢桁架。型钢架紧贴旧墩柱表面。

(3)钢板围护。在型钢架外侧包裹钢板，形成闭合钢板38，钢板与型钢架间距40mm，作为混凝土保护层。

(4)附墩式操作平台施工。由于操作平台底部存在万向轮39，因此该操作平台可移动。推动附墩式操作平台到墩柱周围，然后利用固定环28将操作平台固定在墩柱上，启动电机 37控制操作平台的升降。操作平台的升降既可以运送物质到顶部，又可以提供足够的平台给作业员作业。

(5)桥梁顶升。利用钢管支撑16、钢板14、千斤顶15组合成临时顶升结构。在墩柱两侧分别安装顶升结构，然后顶升桥梁7，使桥梁7底面与支座13分离。

(6)支座拆除。将原旧桥墩顶支座拆除，并在垫块12顶部开凿矩形槽18，矩形槽18的高度与支座13底部的楔形端头19高度相同，宽度比支座13的宽度稍大。支座拆除及矩形槽开挖完成后，清除墩顶与梁底之间的砂石和垃圾物，凿除松散混凝土，并用吹风机吹净。

(7)支座安装。将预制支座的楔形端头19插入矩形槽18内，然后往矩形槽18与楔形端头19之间的空隙内灌注混凝土20，待混凝土凝固后，支座13与垫块12将形成一个整体。随后绑扎连接块的钢筋笼，并将钢筋笼放在支座13顶部，接着在支座13顶部安装模板，将钢筋笼包裹进模板内，然后用环箍23固定模板，最后浇筑混凝土形成连接块22。

(8)辅助支座安装。在型钢架顶部安装辅助支座8。

(9)拆除临时设备。拆除附墩式操作平台及千斤顶15、钢板14、钢管支撑16等临时设备。

Claims (7)

1.一种旧桥墩柱组合式加固体系，其特征在于，包括型钢混凝土增大截面墩柱、墩顶支座更换体系和附墩式滑升操作平台；

所述型钢混凝土增大截面墩柱包括植筋(3)、型钢(4)、新增混凝土(5)、闭合钢板(38)、辅助支座(8)、旧桥墩柱(1)和桥梁(7)，旧桥墩柱(1)的增大截面(2)对应高度处植入钢筋形成植筋(3)，型钢(4)紧贴旧桥墩柱(1)放置，型钢(4)通过钢板封闭形成闭合钢板(38)，闭合钢板(38)内浇筑混凝土形成新增混凝土(5)，型钢(4)高度低于桥梁(7)底面，型钢(4)顶部设置辅助支座(8)，辅助支座(8)上接桥梁(7)底部；

所述墩顶支座更换体系包括千斤顶(15)、钢板(14)、钢管支撑(16)、支座(13)、垫块(12)、矩形槽(18)和连接块(22)，钢板(14)、钢管支撑(16)和千斤顶(15)组合成竖向顶撑结构，竖向顶撑结构安装在墩柱两侧，钢管支撑(16)位于钢板(14)下方，千斤顶(15)位于钢板(14)上方，墩柱支座所在位置的桥梁(7)通过千斤顶(15)抬升；矩形槽(18)位于垫块(12)的顶部，矩形槽(18)内放置有支座(13)的楔形端头(19)，矩形槽(18)两侧埋入限位钉(17)，矩形槽(18)与楔形端头(19)的空隙内灌入混凝土(20)，支座(13)通过顶部的连接块(22)与桥梁(7)连接；

所述附墩式滑升操作平台包括滑轨(25)、操作平台(27)、固定环(28)、绞架(30)、绞架连接杆(31)、液压伸缩杆(32)、滑轨嵌合凸起(35)、底板(36)、电机(37)和万向轮(39)，滑轨架通过固定环(28)固定在墩柱上，操作平台(27)的四个角上均设置有滑轨嵌合凸起(35)，滑轨嵌合凸起(35)与滑轨(25)契合，操作平台(27)由绞架(30)支撑，操作平台(27)下方两侧均布置一道绞架(30)，同一水平面上的绞架(30)之间连接着两根绞架连接杆(31)，绞架连接杆(31)之间设置液压伸缩杆(32)，液压伸缩杆(32)斜向连接在互成对角边的两根绞架连接杆(31)上，液压伸缩杆(32)与绞架(30)平行设置；绞架(30)放置在底板(36)上，底板(36)下方预留有预留槽(40)，预留槽(40)内放置电机(37)；滑升操作平台底部设有万向轮(39)。

2.根据权利要求1所述的旧桥墩柱组合式加固体系，其特征在于，所述型钢(4)下部位于新增混凝土(5)中作为型钢混凝土的竖向骨架，型钢(4)上部未浇筑的部分作为支撑体。

3.根据权利要求1所述的旧桥墩柱组合式加固体系，其特征在于，相邻型钢(4)之间焊接桁架(6)形成一个整体。

4.根据权利要求1所述的旧桥墩柱组合式加固体系，其特征在于，墩柱的破损严重区(11)设有切槽(9)，切槽(9)内设置顶撑肋(10)。

5.根据权利要求1所述的旧桥墩柱组合式加固体系，其特征在于，所述支座(13)顶部的连接块(22)的侧模板为L型，L型侧模板(24)外侧环绕环箍(23)来固定模板；连接块(22)为现浇钢筋混凝土块。

6.根据权利要求1所述的旧桥墩柱组合式加固体系，其特征在于，所述滑轨(25)为框架结构，即上下左右贯通，左右滑轨之间通过框架连接杆(33)连接，滑轨(25)外侧设有异形柱(26)，滑轨(25)中间为平台存放位(34)，平台存放位(34)与操作平台(27)契合。

7.根据权利要求1所述的旧桥墩柱组合式加固体系，其特征在于，所述绞架(30)交叉处通过螺栓(29)铰接。