CN214695220U

CN214695220U - 一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构

Info

Publication number: CN214695220U
Application number: CN202023036377.2U
Authority: CN
Inventors: 周晨; 黄成�
Original assignee: Wuxi Municipal Design Institute Co Ltd
Current assignee: Huaxin Design Group Co ltd
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2021-11-12
Anticipated expiration: 2030-12-16

Abstract

本实用新型涉及一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，属于桥梁加固技术领域，其包括钢抱箍、钢牛腿、钢横梁、支座垫石和抗倾覆支座，所述钢抱箍设于桥墩的上部，所述钢牛腿包括钢顶板及第二横向加劲肋，所述钢顶板焊接设置于钢抱箍的上部，钢顶板与钢抱箍之间设有第二横向加劲肋，所述支座垫石固定在钢顶板上，所述主梁的底部设有钢横梁，所述支座垫石通过固定在其上部的抗倾覆支座与主梁底部的钢横梁相连接。本实用新型能有效增强独柱墩桥梁的抗倾覆能力，结构简单，安装简便，交通干扰小，对下部结构及既有桥梁空间布局、桥下跨线及跨河净空要求影响小，对既有结构受力体系无影响，仅发挥抗倾覆功能，适合在独柱墩桥梁领域推广使用。

Description

一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构

技术领域

本实用新型涉及一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，属于桥梁加固技术领域。

背景技术

城市桥梁尤其是匝道桥较多采用独柱墩，部分桥墩采用独柱墩单支座形式。随着交通流量不断提高，超速超载以及重型车辆日益增加，严重影响独柱墩桥梁运营安全。近年来全国各地发生了多起公路独柱墩连续箱梁横向倾覆事故，造成很大的人员伤亡和经济损失。因此，通过对已通车运营的独柱墩桥梁进行抗倾覆加固，可降低独柱墩桥梁发生安全隐患的可能性，避免桥梁上部结构倾覆事故的发生，创造良好的经济和社会效益。

独柱墩连续梁桥一般在边墩处设置双支座，中墩处设置单支座。独柱墩桥梁在承受逐渐增加的汽车荷载时，与荷载施加位置相距较远的边墩支座受力逐渐减小直至脱空，到达单支撑体系。在脱空时结构支座反力发生了重分布，扭矩增大，箱梁的转角开始急剧增加，直至桥梁发生倾覆。因此，独柱墩桥梁的抗倾覆能力与桥梁的横向约束条件相关。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术所存在的不足，提供一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，可有效提高已通车运营的独柱墩桥梁抗倾覆能力，确保抗倾覆满足规范要求。

按照本实用新型提供的技术方案，一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，包括钢抱箍、钢牛腿、钢横梁、支座垫石和抗倾覆支座，所述钢抱箍设于桥墩的上部，所述钢牛腿包括钢顶板及第二横向加劲肋，所述钢顶板焊接设置于钢抱箍的上部，钢顶板与钢抱箍之间设有第二横向加劲肋，所述支座垫石固定在钢顶板上，所述主梁的底部设有钢横梁，所述支座垫石通过固定在其上部的抗倾覆支座与主梁底部的钢横梁相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述钢横梁包括支座钢板、腹钢板及紧贴且垂直于所述支座钢板和所述腹钢板的竖向加劲肋，所述支座钢板与主梁的接触面间隔设置有用于植筋的第二钻孔，支座钢板通过植入的钢筋固定在主梁上；所述腹钢板与主梁的接触面间隔设置有第三钻孔，所述腹钢板通过穿过第三钻孔的定型化学锚栓固定在主梁上。

作为本实用新型的进一步改进，所述钢抱箍包括两个半包围钢板，两个半包围钢板之间通过高强连接螺栓固定于桥墩的上部；在所述半包围钢板与桥墩的接触面间隔设置有用于安装定型化学锚栓的第一钻孔；所述两个半包围钢板的连接处设置有垂直转角，所述垂直转角预留锚栓孔；所述垂直转角处等间距焊接水平布置且垂直于桥墩的第一横向加劲肋；所述第一横向加劲肋与所述预留锚栓孔间隔设置；两个所述半包围钢板与预留锚栓孔之间预留11cm-13cm间隙。

作为本实用新型的进一步改进，所述钢顶板包括未加宽侧钢顶板及加宽侧钢顶板，所述未加宽侧钢顶板与加宽侧钢顶板焊接设置为一体。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二横向加劲肋的垂直面上设有纵向加劲肋，所述第二横向加劲肋的底部设有第三横向加劲肋。

作为本实用新型的进一步改进，所述支座垫石由环形钢板、剪力钉及高强灌浆材料垫石组成；所述环形钢板及所述剪力钉垂直焊接于钢顶板上。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

本实用新型能有效增强独柱墩桥梁的抗倾覆能力，结构简单，安装简便，交通干扰小，对下部结构及既有桥梁空间布局、桥下跨线及跨河净空要求影响小，对既有结构受力体系无影响，仅发挥抗倾覆功能，钢牛腿可根据倾覆轴线灵活布置，可在主梁单侧布置或两侧同时布置，适用于不同墩型的抗倾覆加固，适合在独柱墩桥梁领域推广使用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为为图1的右视图。

图3为本实用新型钢抱箍及钢牛腿的主视图。

图4为本实用新型钢抱箍及钢牛腿的俯视图。

图5为本实用新型钢抱箍及钢牛腿的右视图。

图6为本实用新型钢横梁主视图。

图7为本实用新型钢横梁右视图。

图8为本实用新型支座垫石的整体结构示意图。

附图标记说明：1-主梁、2-桥墩、3-钢顶板、3.1-未加宽侧钢顶板、3.2-加宽侧钢顶板4-半包围钢板、5-高强连接螺栓、6-第一横向加劲肋、7-化学锚栓、8-第二横向加劲肋、9-纵向加劲肋、10-第三横向加劲肋、11-支座钢板、12-腹钢板、13-竖向加劲肋、14-钢筋、15-抗倾覆支座、16-支座垫石、17-环形钢板、18-剪力钉、19-垂直转角。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

如图1-8所示，一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，包括钢抱箍、钢牛腿、钢横梁、支座垫石16和抗倾覆支座15，所述钢抱箍设于桥墩2的上部，所述钢牛腿包括钢顶板3及第二横向加劲肋8，所述钢顶板3焊接设置于钢抱箍的上部，钢顶板3与钢抱箍之间设有第二横向加劲肋8，所述支座垫石16固定在钢顶板3上，所述主梁1的底部设有钢横梁，所述支座垫石16通过固定在其上部的抗倾覆支座15与主梁1底部的钢横梁相连接。

所述钢横梁包括支座钢板11、腹钢板12及紧贴且垂直于所述支座钢板11和所述腹钢板12的竖向加劲肋13，所述支座钢板11与主梁1的接触面间隔设置有用于植筋的第二钻孔，支座钢板11通过植入的钢筋14固定在主梁1上，钢筋14采用外径不小于15mm的热轧带肋钢筋；所述腹钢板12与主梁1的接触面间隔设置有第三钻孔，所述腹钢板12通过穿过第三钻孔的定型化学锚栓7固定在主梁1上。

所述钢抱箍包括两个半包围钢板4，两个半包围钢板4之间通过高强连接螺栓5固定于桥墩2的上部；在所述半包围钢板4与桥墩2的接触面间隔设置有用于安装定型化学锚栓7的第一钻孔；所述两个半包围钢板4的连接处设置有宽度为12cm左右的垂直转角19；所述垂直转角19预留锚栓孔；所述垂直转角19处等间距焊接水平布置且垂直于桥墩2的第一横向加劲肋6；所述第一横向加劲肋6与所述预留锚栓孔间隔设置；两个所述半包围钢板4与预留锚栓孔之间预留10cm左右间隙；通过高强连接螺栓5对两个半包围钢版4施加预紧力进而紧锢于桥墩2，改善桥墩2顶部受力。

所述钢顶板3包括未加宽侧钢顶板3.1及加宽侧钢顶板3.2，所述未加宽侧钢顶板3.1与加宽侧钢顶板3.2焊接设置为一体，在实际安装过程中，只在加宽侧钢顶板3.2的一侧安装钢牛腿，如两侧都需要加固，则钢顶板3的两侧全部设为加宽侧钢顶板3.2，然后均安装钢牛腿。

所述第二横向加劲肋8的垂直面上设有纵向加劲肋9，所述第二横向加劲肋8的底部设有第三横向加劲肋10。

所述支座垫石16由环形钢板17、剪力钉18及高强灌浆材料垫石组成；所述环形钢板17及所述剪力钉18垂直焊接于钢顶板3上。

所述应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构的安装方法，所述安装方法包括以下步骤：

S1钢牛腿预制：在工厂依次焊接所述第二横向加劲肋8、纵向加劲肋9及第三横向加劲肋10，组成钢牛腿；

S2钢抱箍预制：将第一横向加劲肋6等间距焊接于半包围钢板4的垂直转角19处；将钢牛腿及钢顶板3焊接在钢抱箍上；

S3预拼装钢抱箍：将两个所述半包围钢板4拧入部分所述高强连接螺栓5进行预拼装，安装前应与桥墩2留有预定间隙；桥墩2进行第一钻孔打孔；

S4安装钢抱箍：将所述钢抱箍提升至预定高度；拧紧所述高强连接螺栓5将两个所述半包围钢板4箍紧，然后在第一钻孔安装定型化学锚栓7；之后钢抱箍与桥墩2之间间隙采用结构胶注胶填充；

S5安装钢横梁:将支座钢板11及所述腹钢板12紧贴主梁1；支座钢板11与主梁1之间涂刷粘钢胶；然后在第二钻孔植入钢筋14，所述钢筋14一端植入主梁1底部，另一端与所述支座钢板11焊接；然后在第三钻孔安装定型化学锚栓7；在腹钢板12上焊接竖向加劲肋13；

S6安装支座垫石:将环形钢板17及剪力钉18垂直焊接于钢顶板3上；在环形钢板17内填筑高强灌浆材料垫石；

S7安装抗倾覆支座:顶升主梁1，并及时调整支座垫石16的高度；将抗倾覆支座15安装于所述支座垫石16上。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型中所述钢抱箍和所述钢牛腿焊接组成钢盖梁，提供了所述抗倾覆支座的安装空间；所述钢抱箍通过所述高强连接螺栓紧锢于墩身，利用高强连接螺栓抗剪力和摩擦力抵抗所述抗倾覆支座的支座反力；通过新增抗倾覆支座的方式增强独柱墩桥梁的横向约束，能有效减少因荷载偏心产生的较大扭矩，降低独柱墩桥梁横向倾覆失稳安全隐患；所述抗倾覆支座在独柱墩桥梁正常工作情况下不参与受力，仅在独柱墩桥梁边墩支座脱空发生扭转的情况下介入工作，仅发挥抗倾覆功能，不影响原有结构受力体系。该加固结构简单、安装方便、既提高了独柱墩桥梁抗倾覆性能，又满足城市景观美观大方的要求。

Claims

1.一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，其特征在于，包括钢抱箍、钢牛腿、钢横梁、支座垫石（16）和抗倾覆支座（15），所述钢抱箍设于桥墩（2）的上部，所述钢牛腿包括钢顶板（3）及第二横向加劲肋（8），所述钢顶板（3）焊接设置于钢抱箍的上部，钢顶板（3）与钢抱箍之间设有第二横向加劲肋（8），所述支座垫石（16）固定在钢顶板（3）上，主梁（1）的底部设有钢横梁，所述支座垫石（16）通过固定在其上部的抗倾覆支座（15）与主梁（1）底部的钢横梁相连接。

2.如权利要求1所述的一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，其特征在于，所述钢横梁包括支座钢板（11）、腹钢板（12）及紧贴且垂直于所述支座钢板（11）和所述腹钢板（12）的竖向加劲肋（13），所述支座钢板（11）与主梁（1）的接触面间隔设置有用于植筋的第二钻孔，支座钢板（11）通过植入的钢筋（14）固定在主梁（1）上；所述腹钢板（12）与主梁（1）的接触面间隔设置有第三钻孔，所述腹钢板（12）通过穿过第三钻孔的定型化学锚栓（7）固定在主梁（1）上。

3.如权利要求1所述的一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，其特征在于，所述钢抱箍包括两个半包围钢板（4），两个半包围钢板（4）之间通过高强连接螺栓（5）固定于桥墩（2）的上部；在所述半包围钢板（4）与桥墩（2）的接触面间隔设置有用于安装定型化学锚栓（7）的第一钻孔；所述两个半包围钢板（4）的连接处设置有垂直转角（19）；所述垂直转角（19）预留锚栓孔；所述垂直转角（19）处等间距焊接水平布置且垂直于桥墩（2）的第一横向加劲肋（6）；所述第一横向加劲肋（6）与所述预留锚栓孔间隔设置。

4.如权利要求3所述的一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，其特征在于，所述两个所述半包围钢板（4）与预留锚栓孔之间预留11cm-13cm间隙。

5.如权利要求1所述的一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，其特征在于，所述钢顶板（3）包括侧钢顶板（3.1）及加宽侧钢顶板（3.2），所述侧钢顶板（3.1）与加宽侧钢顶板（3.2）焊接设置为一体。

6.如权利要求1所述的一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，其特征在于，所述第二横向加劲肋（8）的垂直面上设有纵向加劲肋（9），所述第二横向加劲肋（8）的底部设有第三横向加劲肋（10）。

7.如权利要求1所述的一种应用于独柱墩桥梁的抗倾覆加固结构，其特征在于，所述支座垫石（16）由环形钢板（17）、剪力钉（18）及高强灌浆材料垫石组成；所述环形钢板（17）及所述剪力钉（18）垂直焊接于钢顶板（3）上。