CN216405151U - 一种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，原有简支梁桥结构的两个桥台的台帽之间架设有桥梁板，加固结构包括加固波纹顶板，加固波纹顶板固定跨设在两侧的桥台侧壁之间，加固波纹顶板上弯呈弓形结构，加固波纹顶板被桥梁板下压向下变形，给桥梁板一个向上的支撑力。本实用新型结构对桥梁的自重无负担，其将上弯呈弓形的加固波纹顶板固定于两侧桥台侧壁上，通过固波纹顶板中部向下设置的多组牵引环安装配重，使之达到桥梁板的安装条件，然后卸掉配重，通过弓形的加固波纹顶板给桥梁板提供一个向上的稳定支撑力，从而实现旧桥和危桥的加固，解决旧桥和危桥桥体下沉、裂缝等问题，同时提高了桥梁抗弯抗剪承载能力，加固效果显著。

Description

一种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构

技术领域

本实用新型涉及一种梁桥提载加固技术领域，具体涉及一种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构。

背景技术

简支梁桥为由一根两端分别支承在墩台上的梁作为主要承重结构的梁桥，属于静定结构。是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。其适用于各种地质情况，构造也较简单，容易做成标准化、装配化构件，制造、安装都较方便，是一种采用最广泛的梁式桥。

由于交通压力逐渐增大和既有桥梁使用年限的不断提高，我国公路及地方道路上数量众多的简支梁桥出现了大量的旧桥和危桥，通过对桥梁不同类型的病害调查，发现耐久性较差、裂缝、单板受力、表层缺陷、桥面铺装破损严重、冻融破坏、桥头下陷、翼墙外鼓、桥墩冲刷以及基础掏空等病害是最普遍的病害，使行车舒适度降低、车辆对桥梁结构直接的破坏作用更加严重，严重时将直接造成车辆失控、桥梁垮塌等严重事故。

因此，简支梁桥的维修与加固逐渐成为热点，需要加固补强和提高承载能力的桥梁群体日益增加，现有技术中大部分的加固方法都只能单方面稳固桥梁对活载的承担能力，对梁体抵抗自重、增加承载能力没有帮助；亟待提出一种简支梁桥的加固结构，方便可靠的对现有桥梁进行加固处理。

发明内容

本实用新型提供种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，解决现有技术中简支梁桥的加固结构复杂、施工难度大、加固强度不高等问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，原有简支梁桥结构的两个桥台的台帽之间架设有桥梁板，所述加固结构包括加固波纹顶板，加固波纹顶板固定跨设在两侧的桥台侧壁之间，加固波纹顶板上弯呈弓形结构，加固波纹顶板被桥梁板下压向下变形，给桥梁板一个向上的支撑力。

进一步的，所述加固波纹顶板中部向下设置多组牵引环，牵引环上可悬挂配重。

进一步的，所述加固波纹顶板通过化学锚栓固定在两侧的桥台侧壁之间。

进一步的，在两侧桥台侧壁上分别设置一个波纹板承台，波纹板承台包括竖向连接板、承接波纹板和加固膨胀螺栓，竖向连接板通过多组加固膨胀螺栓与桥台侧壁连接，加固波纹顶板通过多组加固膨胀螺栓固定设置在承接波纹板上。

进一步的，所述加固结构还包括两组加固波纹立板，两组加固波纹立板分别锚固于两侧的桥台侧壁上，在加固波纹立板的上端连接承接波纹角钢，两组承接波纹角钢之间固定跨设加固波纹顶板。

进一步的，在加固波纹顶板和桥梁板之间设置有耐压块，所述耐压块整体为矩形结构，其上端面水平，与桥梁板下端面紧密贴合，其下端面为带有波纹结构的弧面，与加固波纹顶板的上端面紧密贴合；耐压块选用快凝耐压块，橡胶耐压块或混凝土耐压块，所述加固波纹顶板与桥梁板两端所形成的支座更换空间高度不小于0.5m。

进一步的，所述加固波纹顶板的顶部设置矩形围框结构，在矩形围框结构内浇筑填充物构成耐压块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型的梁桥加固结构对桥梁的自重无负担，其将上弯呈弓形的加固波纹顶板固定于两侧桥台侧壁上，通过固波纹顶板中部向下设置的多组牵引环安装配重，使之达到桥梁板的安装条件，然后卸掉配重，通过弓形的加固波纹顶板给桥梁板提供一个向上的稳定支撑力，从而实现旧桥和危桥的加固，解决旧桥和危桥桥体下沉、裂缝等问题，同时提高了桥梁抗弯抗剪承载能力，加固效果显著。

2. 本实用新型梁桥加固结构通过耐压块传递给桥梁板柔性的较大面积的支撑力，减少了加固波纹顶板与桥梁板因点受力带来的变形问题，阻止了梁桥在超载作用下的裂缝的开展，延长了加固结构的使用寿命。

3. 本实用新型一个实施例中设置加固波纹顶板和加固波纹立板的整体式加固结构，通过加固波纹立板和混凝土砂浆完成对两侧桥台的加固，通过加固波纹顶板完成对桥梁板的加固提载，全方位减轻了老旧简支梁桥的荷载负担，提高了桥梁加固效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1中加固波纹顶板的立体图；

图3是图2的A处放大示意图；

图4是耐压块的结构示意图；

图5-图9是本发明实施例1的加固方法示意图；

图10是本发明实施例3的结构示意图；

图11是本发明实施例3承接波纹角钢的结构示意图；

图中，1-桥台，2-台帽，3-桥梁板，4-桥梁支座，5-加固波纹顶板，501-波纹钢板，502-连接端，503-化学锚栓，504-热镀锌高强螺栓，6-耐压块，7-支座更换空间， 8-牵引环，9-配重，10-承接波纹角钢，11-混凝土砂浆，12-加固波纹立板。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

本实用新型的基本思路是，设计一种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构及其加固方法，通过固定设置在两侧桥台之间的加固波纹顶板给简支梁桥的桥梁板提供一个向上的稳定支撑力。加固波纹顶板上弯呈弓形结构，设置有吊装配重的牵引环，方便加固时桥梁板的安装。从而实现旧桥和危桥的加固提载、解决桥梁板的下沉、中央开裂等问题。

实施例1：

参见图1-图3，一种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，原有简支梁桥结构的两个桥台1的台帽2之间架设桥梁板3，桥梁板3和台帽2之间设置桥梁支座4，加固结构包括加固波纹顶板5，加固波纹顶板5固定跨设在两侧桥台1的侧壁之间，加固波纹顶板5上弯呈弓形结构，在加固波纹顶板4的顶部设置耐压块6，其被桥梁板3下压向下产生变形，通过耐压块6给桥梁板3一个向上的支撑力。

在本实施例中，加固波纹顶板5的两端向下竖直弯折构成连接端502，连接端502通过化学锚栓503固定在两侧桥台1的侧壁之间。加固波纹顶板5的弧面与桥梁板3的两端形成一个支座更换空间7，用于在桥梁加固工程结束后，工作人员钻入定期的更换桥梁支座4，因此，支座更换空间7高度不应小于0.5m。

在加固波纹顶板5中部向下设置多组牵引环8，牵引环8用于在安装桥梁板3前悬挂加固波纹顶板5的配重9，配重9可选用金属配重块或者水泥配重块。

在本实施例中，加固波纹顶板5由多块波纹钢板501依次叠置后通过热镀锌高强螺栓504连接或者焊接；其他实施例中，波纹钢板501的四周也可设置法兰盘，加固波纹顶5通过波纹钢板四周的法兰盘栓接或者焊接成型。

本实施例中，波纹钢板501的壁厚区间为2.5mm—12mm，波距*波高选型包括380mm*140mm、150 mm *50 mm、200 mm *55 mm、230 mm *64 mm、 300 mm *110 mm或400 mm *150mm，钢板材质包括Q345、Q235或Q355。

参见图4，耐压块6整体为矩形结构，其与加固波纹顶板5等宽；耐压块6的上端面为水平结构，可与桥梁板3的下端面紧密贴合，耐压块6的下端面为带有波纹结构的弧面，与加固波纹顶板5的上端面紧密贴合；本实施例中，耐压块选用快凝耐压块。在其他实施例中，耐压块也可选用橡胶耐压块或混凝土耐压块。也可以在加固波纹顶板5顶部通过钢板围成一个矩形围框结构，然后通过在围框结构内现浇筑混凝土的方式设置耐压块。

本实施例的简支梁桥的波纹钢拱式加固方法，包括如下步骤：

参见图5，步骤1、通过吊车或者千斤顶，使原有简支梁桥的桥梁板离开桥台1；

参见图6，步骤2、在两侧桥台1之间固定跨设加固波纹顶板5，具体的，加固波纹顶板5的两端向下竖直弯折构成连接端502，连接端502通过化学锚栓503固定在两侧的桥台1侧壁之间；在固波纹顶板5上端中央位置设置耐压块6，加固波纹顶板5上弯呈弓形结构，固定后的加固波纹顶板5的拱顶高于原桥梁板下端面所在的平面；

参见图7，步骤3、通过在加固波纹顶板5中部向下设置多组牵引环8给加固波纹顶板5施加配重9，使得加固波纹顶板5的拱顶向下变形一段距离，最终拱顶等于或低于原桥梁板3下端面所在的平面；

参见图8，步骤4、桥梁板3找平，通过吊车或者千斤顶将桥梁板3缓慢置回两侧桥台1的台帽2，此时桥梁板3的下端面与耐压块6不接触或者轻微接触；

参见图9，步骤5、去掉加固波纹顶板5的配重9，加固波纹顶板5回弹并向上拱起，耐压块6给原桥梁板3一个向上的支撑力。

在步骤3之前，可以根据桥梁支座的具体情况，将支座垫石基槽并打磨平整，安放支座垫石，然后安放橡胶桥梁支座。

该方法根据具有弹性的波纹钢弓形顶板结构，提出一套完整的施工方案，给桥梁板提供一个向上的稳定支撑力，提高了桥梁抗弯抗剪能力，提高了老旧桥梁的承载能力，且加固效果显著。

实施例2：

一种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，原有简支梁桥结构的两个桥台的台帽之间架设桥梁板，桥梁板和台帽之间设置桥梁支座，加固结构包括加固波纹顶板和波纹板承台，两组波纹板承台分别设置于两侧台帽下方，在两组波纹板承台之间固定的跨设加固波纹顶板，加固波纹顶板上弯呈弓形结构，在加固波纹顶板的顶部设置耐压块，耐压块的上端面与桥梁板的下端相接触，加固波纹顶板被桥梁板下压向下产生变形，通过耐压块给桥梁板一个向上的支撑力。

波纹板承台包括竖向连接板、承接波纹板和若干加固膨胀螺栓，竖向连接板为一块矩形的钢板，承接波纹板稍稍向上斜倾，通过螺栓或者高强度焊接固定在竖向连接板的中央，竖向连接板通过上下两排多组加固膨胀螺栓与桥台的侧壁连接，加固波纹顶板通过多组加固膨胀螺栓固定设置于两组承接波纹板之间。加固波纹顶板的弧面与桥梁板的两端形成一个支座更换空间，用于在桥梁加固工程结束后，工作人员钻入定期的更换桥梁支座，因此，支座更换空间高度不应小于0.5m。需要说明的是，承接波纹板的波形与加固波纹顶板5的波形相同，便于固波纹顶板更好的与承接波纹板峰谷固定配合。

在加固波纹顶板中部向下设置多组牵引环，用于在安装桥梁板时悬挂配重。

在本实施例中，加固波纹顶板由多块波纹钢板依次叠置后通过热镀锌高强螺栓连接或者焊接；其他实施例中，波纹钢板的四周也可设置法兰盘，加固波纹顶5通过波纹钢板四周的法兰盘栓接或者焊接成型。

本实施例中，波纹钢板的壁厚区间为2.5mm—12mm，波距*波高选型包括380mm*140mm、150 mm *50 mm、200 mm *55 mm、230 mm *64 mm、 300 mm *110 mm或400 mm *150mm，钢板材质包括Q345、Q235或Q355。

为了加强承接波纹板的强度，避免加强承接波纹板在载荷作用下向下弯折或变形，在承接波纹板下方的竖向连接板上设置若干三角支撑加强块。

耐压块整体为矩形结构，其与加固波纹顶板等宽；耐压块上端面为水平，可与桥梁板的下端面紧密贴合，下端面为带有波纹结构的弧面，与加固波纹顶板的上端面紧密贴合；本实施例中，耐压块选用快凝耐压块。在其他实施例中，耐压块也可选用橡胶耐压块或混凝土耐压块。

本实施例的简支梁桥的波纹钢拱式加固方法，包括如下步骤：

步骤1、通过吊车或者千斤顶，使原有简支梁桥的桥梁板离开桥台；

步骤2、在两侧桥台之间预先设置波纹板承台，两组波纹板承台之间固定跨设加固波纹顶板，在固波纹顶板上端中央位置设置耐压块，加固波纹顶板上弯呈弓形结构，加固波纹顶板的拱顶高于原桥梁板下端面所在的平面；

步骤3、通过加固波纹顶板中部向下设置多组牵引环给加固波纹顶板施加配重，使得加固波纹顶板的拱顶向下变形，拱顶等于或低于原桥梁板下端面所在的平面；

步骤4、桥梁板找平，通过吊车或者千斤顶将桥梁板缓慢置回两侧桥台的台帽，此时桥梁板的下端面与耐压块不接触或者轻微接触；

步骤5、去掉加固波纹顶板的配重，加固波纹顶板回弹并向上拱起，耐压块给原桥梁板一个向上的支撑力。

在步骤3之前，可以根据桥梁支座的具体情况，将支座垫石基槽并打磨平整，安放支座垫石，然后安放橡胶桥梁支座。

在本实施例中，两侧桥台侧壁各预先设置有波纹板承台，加固波纹顶板通过固定螺栓与波纹板承台完成固定连接。

实施例3：

参见图10，一种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，原有简支梁桥结构的两个桥台1的台帽2之间架设桥梁板3，桥梁板3和台帽2之间设置桥梁支座4，加固结构包括两组加固波纹立板12和加固波纹顶板5，两组加固波纹立板12分别锚固于两侧桥台1的侧壁上，加固波纹立板12和桥台侧壁之间留有注浆空间，加固波纹立板上设置有注浆孔，注浆空间内浇筑混凝土砂浆11，起到桥台侧壁的加固作用，在加固波纹立板5的上端通过螺栓连接承接波纹角钢10，两组承接波纹角钢10之间固定跨设加固波纹顶板5，加固波纹顶板5上弯呈弓形结构，在加固波纹顶板5的顶部设置耐压块6，耐压块6上端面与桥梁板3的下端相接触，加固波纹顶板5被桥梁板3下压向下产生变形，通过耐压块6给桥梁板3一个向上的支撑力。

在加固波纹顶板5中部向下设置多组牵引环9，用于在安装桥梁板3时悬挂配重。

耐压块6整体为矩形结构，其结构参见实施例1中的描述。

加固波纹顶板5与桥梁板3两端所形成的支座更换空间7高度不小于0.5m，便于日后的更换桥梁支座4施工。

需要说明的是，参见图11，承接波纹角钢10的波形与加固波纹顶板5的波形相同，便于固波纹顶板6更好的与承接波纹角钢10峰谷契合后固定。

本实施例的简支梁桥的波纹钢拱式加固方法，包括如下步骤：

步骤1、首先对两个桥台侧壁进行加固，通过加固波纹立板有间隙的锚固在桥台侧壁，然后在加固波纹立板和桥台侧壁形成的注浆空间内灌浆浇筑，在加固波纹立板的上端通过螺栓连接承接波纹角钢；在其他实施例中，加固波纹立板也可以紧贴桥台侧壁锚固。

步骤2、待浇筑物凝固后，通过吊车或者千斤顶，使原有简支梁桥的桥梁板离开桥台；

步骤3、在两组承接波纹角钢之间固定跨设加固波纹顶板，在固波纹顶板上端中央位置设置耐压块，加固波纹顶板上弯呈弓形结构，加固波纹顶板的拱顶高于原桥梁板下端面所在的平面；

步骤4、通过加固波纹顶板中部向下设置多组牵引环给加固波纹顶板施加配重，使得加固波纹顶板的拱顶向下变形，拱顶等于或低于原桥梁板下端面所在的平面；

步骤5、桥梁板找平，通过吊车或者千斤顶将桥梁板缓慢置回两侧桥台的台帽，此时桥梁板的下端面与耐压块不接触或者轻微接触；

步骤6、去掉加固波纹顶板的配重，加固波纹顶板回弹并向上拱起，耐压块给原桥梁板一个向上的支撑力。

在步骤3之前，可以根据桥梁支座的具体情况，将支座垫石基槽并打磨平整，安放支座垫石，然后安放橡胶桥梁支座。

本实施例中，加固波纹立板和混凝土砂浆完成对两侧桥台的加固，通过加固波纹顶板完成对桥梁板的加固提载，全方位减轻了老旧简支梁桥的荷载负担，提高了桥梁加固效果。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，原有简支梁桥结构的两个桥台的台帽之间架设有桥梁板，其特征在于，

所述加固结构包括加固波纹顶板，加固波纹顶板固定跨设在两侧的桥台侧壁之间，加固波纹顶板上弯呈弓形结构，加固波纹顶板被桥梁板下压向下变形，给桥梁板一个向上的支撑力。

2.根据权利要求1所述简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，其特征在于，

所述加固波纹顶板中部向下设置多组牵引环，牵引环上可悬挂配重。

3.根据权利要求2所述简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，其特征在于，

所述加固波纹顶板通过化学锚栓固定在两侧的桥台侧壁之间。

4.根据权利要求2所述简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，其特征在于，

在两侧桥台侧壁上分别设置一个波纹板承台，波纹板承台包括竖向连接板、承接波纹板和加固膨胀螺栓，竖向连接板通过多组加固膨胀螺栓与桥台侧壁连接，加固波纹顶板通过多组加固膨胀螺栓固定设置在承接波纹板上。

5.根据权利要求2所述简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，其特征在于，

所述加固结构还包括两组加固波纹立板，两组加固波纹立板分别锚固于两侧的桥台侧壁上，在加固波纹立板的上端连接承接波纹角钢，两组承接波纹角钢之间固定跨设加固波纹顶板。

6.根据权利要求3-5任意一项权利要求所述简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，其特征在于，

在加固波纹顶板和桥梁板之间设置有耐压块，所述耐压块整体为矩形结构，其上端面水平，与桥梁板下端面紧密贴合，其下端面为带有波纹结构的弧面，与加固波纹顶板的上端面紧密贴合；耐压块选用快凝耐压块，橡胶耐压块或混凝土耐压块，所述加固波纹顶板与桥梁板两端所形成的支座更换空间高度不小于0.5m。

7.根据权利要求3-5任意一项权利要求所述简支梁桥的波纹钢拱式加固结构，其特征在于，所述加固波纹顶板的顶部设置矩形围框结构，在矩形围框结构内浇筑填充物构成耐压块。

Images