CN214573425U - 一种u肋对接焊缝开裂的加固修复结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种U肋对接焊缝开裂的加固修复结构，包括一对U肋、粘胶层、连接板，通过在焊缝开裂的一对U肋上开设第一螺栓孔，在对应连接板上开设第二螺栓孔并使连接板与U肋之间通过粘胶层进行粘贴连接，然后施拧螺栓，完成U肋对接焊缝的加固，通过手孔进行内侧的连接板及螺栓的安装，施工更方便的同时提高了粘接对位精度、粘接质量，加固后的U肋仍能继续服役使用，大大提高了桥梁的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁结构维护技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种U肋对接焊缝开裂的加固修复结构。
背景技术
正交异性钢桥面板，一般由钢桥面板和下面采用纵横加劲肋加强的构造形式。目前已经广泛用于桥梁结构中，它由面板(顶板)、U形纵向加劲肋以及横向加劲肋或横隔板组成。目前世界各国已建成的采用正交异性钢桥面板的各类桥梁已超过1500余座，我国正在运营和在建中的该类型桥梁数量已达到200余座，它具有重量轻、刚度大、承载力高、适用性强等优点，是目前为止仍然不能用其他形式桥面板取代的主要结构形式。然而采用这种结构会经常出现令人头痛的疲劳开裂问题。很多情况是在U肋对接焊缝处出现疲劳裂缝，这种裂缝如果不及时修复，会发展越来越大，给桥梁的安全和耐久性带来巨大影响。
目前针对U肋对接焊缝的破坏进行修复主要有方式有栓连、焊接两种方式，其中栓接是通过在U肋之间加两层钢板，再通过螺栓连接进行补强的方法。使用该方法，往往因为两个U肋间表面不平整，导致受力不能协同，补强后U肋不能整体受力，影响结构的承载力，久而久之，在补强处将会产生新的裂缝。焊接是在U肋对接焊缝开裂处重新进行补焊，这必将导致结构出现较高的焊接应力，在今后使用中结构将会继续出现开裂的风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种U肋对接焊缝开裂的加固修复结构，以解决现有技术中对U肋对接焊缝开裂的加固修复方式施工效率低、补强质量差的技术问题。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种U肋对接焊缝开裂的加固修复结构，包括：
一对U肋，其在连接于所述焊缝开裂处的一对面板上对称开设有若干个第一螺栓孔，U肋的底部开设有手孔；
粘胶层，其涂覆设置在一对所述面板的内外两侧表面；
连接板，其在所述焊缝开裂处的内外两侧分别设置一个，连接板上对应一对所述面板上的每个所述第一螺栓孔分别开设有第二螺栓孔，连接板通过所述粘胶层与一对所述面板的对应面粘接，每个第二螺栓孔和对应的所述第一螺栓孔之间通过螺栓紧固连接。
优选的是，所述手孔为椭圆形的贯通孔。
优选的是，所述手孔由相对且对称开设在一对U肋的底面上的半椭圆形孔拼接而成。
优选的是，在一对所述面板上分别开设有四个所述第一螺栓孔，每块连接板上开设有八个所述第二螺栓孔。
优选的是，所述连接板为钢板。
优选的是，所述连接板在未粘接所述粘胶层的表面涂覆设置有防腐层。
本实用新型至少包括以下有益效果：
1、通过在焊缝开裂的一对U肋上开设第一螺栓孔，对应在连接板上开设第二螺栓孔并使连接板与U肋之间通过粘胶层进行粘贴连接，然后施拧螺栓，完成对接焊缝的加固，通过手孔进行内侧的连接板及螺栓的安装，施工更方便的同时有助于提高粘接对位精度、粘接质量，经采用本实用新型的结构加固的U肋仍能继续服役使用，大大提高了桥梁的使用寿命。
2、本实用新型相对于仅用栓接的连接形式，设置粘胶层后抗拉抗剪强度均能得到大幅度提高，且受力可靠，相对于焊接连接补强，不会产生较高的热应力，大幅度提高了结构的抗疲劳性能，后期使用不再容易产生疲劳裂纹。
3、本实用新型的结构简化了传统加固结构所需的施工工艺，不需要整平、喷漆、喷砂、等复杂的操作工艺，仅对待加固的U肋对接焊缝进行简单打磨除锈和除尘并用酒精擦洗即可。
4、本实用新型的结构简单、取材方便，经济性好，运用前景好，可广泛应用于大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥的正交异性钢桥面板U肋对接焊缝加固工程中。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型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为本实用新型的主视结构图；
图2为本实用新型的侧视结构图；
图3为本实用新型的一个实施例的连接板的俯视结构图；
图4为本实用新型的一个实施例的限位块在使用前的结构示意图；
图5为本实用新型的一个实施例的限位块在使用后的结构示意图。
说明书附图标记说明：1、钢桥面板，2、U肋，3、手孔，4、粘胶层，5、连接板，6、螺栓，7、限位槽，8、上横部，9、下横部，10、中间部，11、焊缝，12、螺母，13、垫片。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。
如图1-图5所示，本实用新型的一种U肋对接焊缝开裂的加固修复结构，包括：
一对U肋2，其在连接于所述焊缝开裂处的一对面板上对称开设有若干个第一螺栓孔，U肋2的底部开设有手孔3；
粘胶层4，其涂覆设置在一对所述面板的内外两侧表面；
连接板5，其在所述焊缝开裂处的内外两侧分别设置一个，连接板5上对应一对所述面板上的每个所述第一螺栓孔分别开设有第二螺栓孔，连接板5通过所述粘胶层4与一对所述面板的对应面粘接，每个第二螺栓孔和对应的所述第一螺栓孔之间通过螺栓6紧固连接。
结合图1、图2所示，U肋2的两个上端与钢桥面板1连接，在相邻的一对U肋2之间具有对接焊缝11，以U肋2在与钢桥面板1围成的空间的一侧为内侧，U肋2的与内侧相反的一侧为外侧，具体的施工步骤如下：
步骤一：针对对接焊缝11开裂的一对U肋2的内外表面进行打磨清除浮锈和浮尘，再用酒精擦洗一遍。
步骤二：在一对U肋2的连接于所述焊缝开裂处的一对面板上钻孔，对称开设若干个贯通内外两侧的第一螺栓孔。
步骤三：准备两块连接板5，在每块连接板5上按第一螺栓孔的位置对应开设第二螺栓孔，这样每块连接板5的左右两侧各具有若干个第二螺栓孔与每块面板上的第一螺栓孔对应，第二螺栓孔与第一螺栓孔大小相同方便紧固。
步骤四：在连接板5上一面涂上建筑结构胶，采用的胶为粘接胶，热变形温度不低于70℃，粘接强度不小于10MPa，首先将粘接胶搅拌1-3分钟，再均匀涂抹在U肋2外表面上。
步骤五：将两块连接板5的第二螺栓孔对准对应的第一螺栓孔并分别通过粘结胶粘贴在U肋2的一对面板的内外两侧，其中内侧的一块连接板5通过手孔3进入U肋2的内侧空间，方便施工，每块连接板5与一对面板粘接、与一对面板的对应面之间形成粘胶层4。
步骤六：在每个第一螺栓孔与相对应的一个第二螺栓孔内施拧入螺栓6配合螺母12及垫片13紧固。
步骤七：施拧完螺栓6后，将连接板5和U肋2之间挤出的胶体材料刮除，等待粘胶层4凝固即可。
本实用新型在焊缝开裂的一对U肋2上开设第一螺栓孔，对应连在接板5上开设第二螺栓孔并使连接板5与U肋2之间通过粘胶层4进行粘贴连接，然后施拧螺栓6，完成U肋2对接焊缝11的加固，通过手孔3进行内侧的连接板5及螺栓6的安装，施工更方便的同时提高了粘接对位精度、粘接质量，相对于仅用栓接连接，设置粘胶层4后抗拉抗剪强度均能得到大幅度提高，且受力可靠，相对于焊接连接补强，不会产生较高的热应力，大幅度提高了结构的抗疲劳性能，后期使用不再容易产生疲劳裂纹，也不需要整平、喷漆、喷砂、等复杂的操作工艺，仅对待加固的U肋2对接焊缝11进行简单打磨除锈和除尘并用酒精擦洗即可，简化了传统加固结构所需的施工工艺；经采用本实用新型的结构加固的U肋2仍能继续服役使用，大大提高了桥梁的使用寿命，具有良好的经济效益，并且本实用新型的结构简单、取材方便，经济性好，运用前景好，可广泛应用于大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥的正交异性钢桥面板1的U肋2对接焊缝11加固工程中。
在另一种技术方案中，如图1所示，所述手孔3为椭圆形的贯通孔。
通过将手孔3设置椭圆形的结构，能避免造成应力集中。
在另一种技术方案中，如图1所示，所述手孔3由相对且对称开设在一对U肋2的底面上的半椭圆形孔拼接而成。
通过对应对接焊缝11的位置在一对U肋2上对称开设半椭圆形孔拼成整的椭圆形的贯通孔，方便就近施工且保持一对U肋2结构对称，避免应力集中。
在另一种技术方案中，如图1-2所示，在一对所述面板上分别开设有四个所述第一螺栓孔，每块连接板5上开设有八个所述第二螺栓孔。
通过在一对U肋2的左侧及右侧的面板上各设置四个第一螺栓孔，在开孔数量较少的情况下保证连接强度，提高施工效率。
在另一种技术方案中，如图1-2所示，所述连接板5为钢板。黏胶层的钢对钢拉伸抗剪强度不小于12MPa，选用钢板取材方便，抗拉抗剪强度更大。
所述粘胶层4的热变形温度不低于70℃，粘接强度不小于10MPa，钢对钢拉伸抗剪强度不小于12MPa。
在另一种技术方案中，如图1-2所示，所述连接板5在未粘接所述粘胶层4的表面涂覆设置有防腐层。
通过在粘胶层4凝固后，对结构进行防腐处理，喷涂设置防腐层，延长加固结构的使用寿命，提高本实用新型的结构的耐用性。
在另一种技术方案中，在将连接板涂覆粘结胶后粘接至U肋上的过程中，可能存在粘接不均匀或由于胶在重力作用下向下堆积造成胶面厚度不一致的情况，在有胶的情况连接板在U肋内侧对孔安装不方便，为改善这种情况，如图3-5所示，所述连接板5的侧面外侧设置有沿垂直于所述连接板5的方向贯通的限位槽7，限位槽7为朝向远离所述连接板5的中心方向设置的L形槽，限位槽7包括竖直部和水平部，限位槽7内穿入设置有限位块，限位块包括上横部8、下横部9和连接在上横部8与下横部9之间的中间部10，中间部10与竖直部配合设置且中间部10的长度大于竖直部的长度，竖直部的表面设置为摩擦面，下横部9与水平部配合设置且下横部9的高度不大于水平部的高度，上横部8在平行于所述连接板5的平面内的截面尺寸大于竖直部在平行于所述连接板5的平面内的截面尺寸。
在连接板5的侧面外侧设置限位槽7，连接板5为矩形结构时，在连接板5的一个较长边设置限位槽7并使该限位槽7位于粘接在U肋2上后的底部，限位槽7可通过适当延长连接板5长度并在延长的部分上开设，限位槽7可在连接板5的对称的两侧分别设置，也可在连接板5的所有相对的侧面分别对称开设，在涂覆粘结胶前，下压限位块，使限位块的下横部9超过连接板5所在平面，即如图4所示的连接板5以下的位置，然后在连接板5的其中一面涂覆粘结胶，涂覆时沿下横部9对相应的连接板5的侧边进行涂覆，再将连接板5压在一对U肋2的对应侧面上并使第一螺栓孔与第二螺栓孔对位，由于下横部9凸出，因此下横部9可先接触到U肋2表面，方便第二螺栓孔去对准第一螺栓孔，提高施工效率，也可避免连接板5已涂胶的底面立即与U肋接触，避免出现人工粘接不精准使连接板5上的胶面损失不足，同时下横部9对连接板5表面的粘结胶限位，在使连接板5进一步贴合U肋2表面及通过螺栓6紧固过程中，对下横部9施加挤压力，中间部10沿竖直部上移，从而使下横部9上移直至下横部9与连接板5的粘接面持平，由于限位块上摩擦面的存在，使限位块与限位槽7之间不会轻易发生相对滑动，在施加外力后才会发生相对移动，能够保持在移动过程中对粘结胶限位，避免粘结胶在受到挤压的过程中因受力不均匀或重力影响而导致粘结胶粘接不够均匀或受较大挤压下不规则流挂，造成粘结胶的浪费，设置限位块后提高了粘接胶成层的效率，也便于后续防腐处理。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的附图。
Claims (6)
1.一种U肋对接焊缝开裂的加固修复结构，其特征在于，包括：
一对U肋，其在连接于所述焊缝开裂处的一对面板上对称开设有若干个第一螺栓孔，U肋的底部开设有手孔；
粘胶层，其涂覆设置在一对所述面板的内外两侧表面；
连接板，其在所述焊缝开裂处的内外两侧分别设置一个，连接板上对应一对所述面板上的每个所述第一螺栓孔分别开设有第二螺栓孔，连接板通过所述粘胶层与一对所述面板的对应面粘接，每个第二螺栓孔和对应的所述第一螺栓孔之间通过螺栓紧固连接。
2.如权利要求1所述的一种U肋对接焊缝开裂的加固修复结构，其特征在于，所述手孔为椭圆形的贯通孔。
3.如权利要求2所述的一种U肋对接焊缝开裂的加固修复结构，其特征在于，所述手孔由相对且对称开设在一对U肋的底面上的半椭圆形孔拼接而成。
4.如权利要求1所述的一种U肋对接焊缝开裂的加固修复结构，其特征在于，在一对所述面板上分别开设有四个所述第一螺栓孔，每块连接板上开设有八个所述第二螺栓孔。
5.如权利要求1所述的一种U肋对接焊缝开裂的加固修复结构，其特征在于，所述连接板为钢板。
6.如权利要求1所述的一种U肋对接焊缝开裂的加固修复结构，其特征在于，所述连接板在未粘接所述粘胶层的表面涂覆设置有防腐层。
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| CN116117419B (zh) * | 2023-03-17 | 2024-06-11 | 华南理工大学 | 一种用于u肋正交异性板组装定位的焊接马板及焊接方法 |
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