CN216892064U - 一种拱桥加固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拱桥加固装置，包括钢板套拱、两个连接基座、两个混凝土基座、混凝土夹层，钢板套拱和拱桥的拱圈之间通过混凝土夹层连为一体，钢板套拱与拱桥的拱脚之间通过混凝土基座和连接基座连接，使钢板套拱与原主拱圈连为一体，加大了截面，增加了主拱圈截面的承载力，相较于浇筑混凝土增大截面的方式，可以减小因植筋而对原有圬工结构的扰动，相较于喷射高强混凝土的方式，后期不会出现强度下降问题；钢板套拱和既有拱桥的拱圈之间通过混凝土夹层连为一体，相较于直接粘贴钢板，可以有效地解决主拱圈承载能力与桥梁荷载等级不匹配而导致的主拱圈下挠变形的问题，钢板套拱既可作为底模，也可有效参与受力，施工周期更短。

Description

一种拱桥加固装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程技术领域，特别涉及一种拱桥加固装置。

背景技术

拱桥指的是在竖直平面内以拱作为结构主要承重构件的桥梁。最早出现的拱桥是石拱桥，借着类似梯形石头的小单位，将桥本身的重量和加诸其上的载重，水平传递到两端的桥墩。近现代的拱桥则更多的使用混凝土或钢材建造。使用钢筋混凝土建造的拱桥，截面挖空率可达百分之五十到百分之七十，可大量减少圬工体积，减轻重量，节省上下部结构的造价。早期修建的拱桥，由于当时人们对铺装功能、病害认识有限，所以往往存在配筋偏小、钢筋直径过细、铺装与承载构件的界面连接不牢靠等问题，随着桥梁服务年限的增加和桥面交通荷载的日益增长，必然导致拱桥混凝土出现跨中下挠、混凝土开裂等病害，早期修建的拱桥稳定性和承载力已不能满足需求，对其进行加固与改造已成为必然。

实用新型内容

现有的拱桥加固装置主要通过以下几个方法来加固：1、主拱圈通过浇筑混凝土加大截面，但是这种加固方法加固区的尺寸一般较大，一方面加大了加固区混凝土自重荷载，损耗了拱桥原有承载力，另一方面，加固区只能被动受力，不能主动承载；2、对混凝土开裂部位喷射高强混凝土，该方法早期强度大，粘结性能好，但在加固后期容易出现强度下降问题，最终还会导致混凝土开裂，不利于拱桥永久使用；3、在主拱圈表面粘贴钢板或碳纤维布，该方法能很好的抑制混凝土裂缝的发展，但不能解决主拱圈下挠变形问题。鉴于上述问题，提出了本实用新型，以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种拱桥加固装置。

本实用新型提出了一种拱桥加固装置，包括钢板套拱、两个连接基座、两个混凝土基座、混凝土夹层，其中：

钢板套拱，形状为拱形，在工作状态下贴合于拱桥的拱圈下表面，两端分别与两个连接基座连接；

每个所述连接基座固定于一个混凝土基座中，且与钢板套拱的一端连接；

所述两个混凝土基座分别贴靠并连接于拱桥的两个拱脚；

所述混凝土夹层位于钢板套拱和拱桥的拱圈之间，用于将钢板套拱和拱圈连为一体。

进一步的，所述钢板套拱包括两个平行的圆弧板及封闭两圆弧板的两端板，两圆弧板平行设置于拱圈下方，两端板分别与两个连接基座连接。

进一步的，所述连接基座包括预埋件和连接件，所述连接件分别与端板和预埋件连接，所述预埋件一端预埋于混凝土基座中，另一端与连接件连接。

进一步的，所述连接件为直角角钢，所述两个圆弧板中处于上方的圆弧板两端设有第一固定孔，所述两端板分别设有容许预埋件穿过的第二固定孔，所述直角角钢直角一边对应的面设有与固定孔相配合的第一连接孔并贴合在钢板套拱的表面，直角另一边对应的面设有预埋件可以穿过的第二连接孔并贴合在端板上。

进一步的，所述预埋件有多个。

进一步的，该拱桥加固装置还包括钢筋锚，所述拱桥的拱脚上设有锚孔，所述钢筋锚插入所述锚孔中，用于连接所述混凝土基座和拱脚。

进一步的，所述锚孔内涂有植筋胶和/或锚固剂。

进一步的，所述钢板套拱采用波纹钢板。

基于上述技术方案，本实用新型较现有技术而言的有益效果为：

本实用新型公开的一种拱桥加固装置，包括钢板套拱、两个连接基座、两个混凝土基座、混凝土夹层，钢板套拱和拱桥的拱圈之间通过混凝土夹层连为一体，钢板套拱与拱桥的拱脚之间通过混凝土基座和连接基座连接，使钢板套拱与原主拱圈连为一体，可以与主拱圈共同参与受力，而且该装置加大了截面，增加了主拱圈截面的承载力，起到有效的加固作用，相较于浇筑混凝土增大截面的方式，可以减小因植筋而对原有圬工结构的扰动，相较于喷射高强混凝土的方式，后期不会出现强度下降问题；钢板套拱和既有拱桥的拱圈之间通过混凝土夹层连为一体，相较于直接粘贴钢板，可以有效地解决主拱圈承载能力与桥梁荷载等级不匹配而导致的主拱圈下挠变形的问题，钢板套拱既可作为底模，也可有效参与受力，施工周期更短。

附图说明

图1是实施例中，一种拱桥加固装置的结构示意图；

图2是实施例中，钢板套拱的结构示意图；

图3是实施例中，连接基座与混凝土基座、钢板套拱的局部结构示意图；

图4是实施例中，混凝土基座与拱脚的连接结构示意图；

图5是实施例中，钢板套拱A部的局部放大图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例公开了一种拱桥加固装置，如图1所示，用于设置在拱桥100上，包括钢板套拱10、两个连接基座20、两个混凝土基座30、混凝土夹层40，其中：

钢板套拱10，形状为拱形，在工作状态下贴合于拱桥100的拱圈101下表面，两端分别与两个连接基座20连接。在一些实施例中，结合图2所示，所述钢板套拱10可以包括两个平行的圆弧板11及封闭两圆弧板的两端板12，两圆弧板平行设置于拱圈101 下方，两端板分别与两个连接基座20连接。

每个所述连接基座20固定于一个混凝土基座30中。两个连接基座20将钢板套拱10的两端分别与连个混凝土基座30连接在一起，对钢板套拱10起到了一个连接并固定的作用。

所述两个混凝土基座30在工作状态下分别贴靠于并连接于拱桥100的的两个拱脚102，以用于连接于拱桥100的的两个拱脚102。

所述混凝土夹层40位于钢板套拱10和拱桥100的拱圈101之间，用于将钢板套拱10和拱圈101连为一体。

本实用新型公开的一种拱桥加固装置，包括钢板套拱10、两个连接基座20、两个混凝土基座30、混凝土夹层40，钢板套拱10和拱桥100的拱圈101之间通过混凝土夹层40连为一体，钢板套拱10与拱桥100的拱脚102之间通过混凝土基座30和连接基座20连接，使钢板套拱10与原拱桥100合为一体，可以主动承载荷载，而且该装置加大了截面，增加了截面的抗弯强度，起到加固作用，相较于钢筋混凝土套拱增大截面的方式，可以减小因植筋而对原有圬工结构的扰动；钢板套拱10和既有拱桥的拱圈之间通过混凝土夹层连为一体，相较于直接粘贴钢板，可以有效地解决主拱圈承载能力与桥梁荷载等级不匹配而导致的主拱圈下挠变形的问题，钢板套拱10既可作为低模，也可有效参与受力，施工周期更短。

在一些实施例中，所述连接基座20可以包括预埋件22和连接件21，所述连接件 21分别与端板12和预埋件22连接，所述预埋件22一端预埋于混凝土基座30中，另一端与连接件21连接。具体的，如图3所示，预埋件22为L形特制螺栓，L形特制螺栓的一端部分插入连接件21中并通过螺母固定于连接件21上，除去插入连接件21中的L 形特制螺栓全部预埋进混凝土基座30中。所述连接件21为直角角钢，所述两个圆弧板中处于上方的圆弧板两端设有第一固定孔，所述两端板分别设有容许预埋件22穿过的第二固定孔，所述直角角钢直角一边对应的面设有与固定孔相配合的第一连接孔并贴合在处于上方的圆弧板的表面，第一连接孔与第一固定孔对上后通过螺栓螺母连接，直角另一边对应的面设有预埋件22可以穿过的第二连接孔并贴合在端板上，第二连接孔与第二固定孔对上后通过螺栓螺母连接。实际使用中，为了连接更加牢固，所述预埋件22 的数量可以有多个，只需在连接件21上设置同样数量的第二连接孔即可，预埋件22的数量可以根据建筑设计要求进行设置。

在一些实施例中，该拱桥加固装置还包括钢筋锚50，所述拱桥100的拱脚102上设有锚孔，所述钢筋锚50插入所述锚孔中，用于连接所述混凝土基座30和拱脚102。具体的，如图4所示，每间隔一段距离设置一个钢筋锚50在拱脚102上，将混凝土基座 30和原有的拱脚102较好地连接在一起，提高混凝土基座30的稳定性，将混凝土基座 30和原有的拱脚102合二为一，两者相互提高稳定性和牢固性，另外，稳定的混凝土基座30也为钢板套拱10提供了一个良好的固定基础，使钢板套拱10可以与原有的拱脚 102较好地连为一体。

在一些实施例中，所述锚孔内涂有植筋胶和/或锚固剂。植筋胶为100％固含量、双组份、内聚反应型结构补强材料，A组份和B组份分别储存，使用时按照A组份：B 组份＝3：1的比例充分混合均匀即可，具有不影响建筑物使用空间，不改变结构件外型，连接处受力均匀，内聚、粘结和剪切强度较高，耐老化，其疲劳性能优良等特点，广泛应用于混凝土内留置圈梁钢筋、砌体锚固筋的固定。锚固剂又称为结构锚固胶，用于钢筋、螺栓的锚固，具有以下特点：1、早期强度高，半小时强度可达12—18MPa，4小时达25—30MPa,28天可达50—60MPa；2、施工性能好，不受场地限制；3、对钢筋没有锈蚀作用，抗渗性良好。植筋胶和锚固剂可以较好地加强钢筋锚50与原拱脚102之间的连接，使两者连接更加牢固。

在一些实施例中，所述钢板套拱10采用波纹钢板，其截面如图5所示。波纹钢板也称镀锌板或白铁皮，是厚度0.25～2.5mm的冷轧连续热镀锌薄钢板和钢带。钢板表面美观，以块状或树叶状锌结晶花纹，镀锌层牢固，有优良的耐大气腐蚀性能，同时还有良好的焊接性能和冷加工成型性能。其良好的焊接性能可以使波纹钢板比较容易拼出与拱圈101相适应的形状，且焊接成型的钢板套拱10具有很好的强度，桥梁一般裸露在外，表面经常会有比较潮湿的情况，优良的耐大气腐蚀性能是钢板套拱10的使用寿命大大提高，进一步提高该装置的稳定性和可靠性。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本实用新型处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本实用新型单独的优选实施方案。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式级似于术语“包括”，就如同“包括”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (7)

1.一种拱桥加固装置，其特征在于，包括钢板套拱、两个连接基座、两个混凝土基座、混凝土夹层，其中：

钢板套拱，形状为拱形，在工作状态下贴合于拱桥的拱圈下表面，两端分别与两个连接基座连接；

每个所述连接基座固定于一个混凝土基座中，所述连接基座包括预埋件和连接件，所述连接件分别与钢板套拱和预埋件连接，所述预埋件一端预埋于混凝土基座中，另一端与连接件连接；

所述两个混凝土基座分别贴靠并连接于拱桥的两个拱脚；

所述混凝土夹层位于钢板套拱和拱桥的拱圈之间，用于将钢板套拱和拱圈连为一体。

2.如权利要求1所述的一种拱桥加固装置，其特征在于，所述钢板套拱包括两个平行的圆弧板及封闭两圆弧板的两端板，两圆弧板平行设置于拱圈下方，两端板分别与两个连接件连接。

3.如权利要求2所述的一种拱桥加固装置，其特征在于，所述连接件为直角角钢，所述两个圆弧板中处于上方的圆弧板两端设有第一固定孔，所述两端板分别设有容许预埋件穿过的第二固定孔，所述直角角钢直角一边对应的面设有与固定孔相配合的第一连接孔并贴合在钢板套拱的表面，直角另一边对应的面设有预埋件可以穿过的第二连接孔并贴合在端板上。

4.如权利要求3所述的一种拱桥加固装置，其特征在于，所述预埋件有多个。

5.如权利要求1所述的一种拱桥加固装置，其特征在于，还包括钢筋锚，所述拱桥的拱脚上设有锚孔，所述钢筋锚插入所述锚孔中，用于连接所述混凝土基座和拱脚。

6.如权利要求5所述的一种拱桥加固装置，其特征在于，所述锚孔内涂有植筋胶和/或锚固剂。

7.如权利要求1-6任一所述的一种拱桥加固装置，其特征在于，所述钢板套拱采用波纹钢板。

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