CN219080119U - 一种独柱墩桥梁抗倾覆加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种独柱墩桥梁抗倾覆加固结构，包括预制钢盖梁、钢拉杆和足墩，预制钢盖梁采用开口向上的“C”字型结构，预制钢盖梁通过连接件固定于独柱墩主体上，钢拉杆对称分布于独柱墩主体的左右两侧，钢拉杆上设有弹簧隔振器，钢拉杆通过下耳与预制钢盖梁铰接，钢拉杆通过铰支座与足墩铰接，足墩沿独柱墩主体底部向外圈浇筑而成。通过预制钢盖梁改变单柱墩桥梁单节点支撑的工作方式，提高桥梁的抗倾覆性能；利用钢拉杆与弹簧隔震器将侧向力传递至独柱墩底部，减小柱端弯矩，在增强抗倾覆的同时，避免柱端易破坏的情况，布置在钢拉杆中间的弹簧隔震器，也可以通过释能的方式减小柱底受力，并具备一定的恢复力。

Description

一种独柱墩桥梁抗倾覆加固结构

技术领域

本实用新型涉及桥梁加固技术领域，尤其是一种独柱墩桥梁抗倾覆加固结构。

背景技术

独柱墩在过去时间里因为桥墩占地面积小，桥下空间大，整体造型美观被广泛应用。但随着社会进步，其带来的隐藏忧患逐渐成为人们担心的问题，因为汽车数量急剧增大以及载重量的提升，即使有提高安全系数带来的安全储备仍然会产生巨大风险，特别是当有超载情况发生时，在偏载的情况下很容易发生倾覆，一旦桥梁发生倾覆，会对人民的生命及财产造成严重的损失，所以独柱墩桥梁加固显得尤为重要。

独柱墩现有的主要加固方式各有优劣，大部分仅依靠独柱墩柱端强度来抵抗偏载时的不平衡力，在长期的使用过程中会不仅会对桥墩造成损坏，而且会有梁体倾覆和落梁的情况发生，一些增加节点进行加固的方式效果也差强人意，同时也有利用弹簧隔振器来释能的方式，但是不具备恢复力的情况下无法长期使用。如专利号CN 110700126 A公开的一种独柱墩桥梁抗倾覆装置，包括粘滞弹簧隔振器，铰支座，化学螺栓；将铰支座先锚固在桥梁主梁和桥墩立柱的两侧上，在桥墩立柱和桥梁主梁的两侧安装一对粘滞弹簧隔振器，桥梁主梁跟桥墩立柱通过粘滞弹簧隔振器连接在一起。虽然结构简单，但还是依靠独柱墩的支撑力，长期使用会对独柱墩和桥梁造成影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种独柱墩桥梁抗倾覆加固结构，用以改善现有的加固形式，施工工期短且使用时间长。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种独柱墩桥梁抗倾覆加固结构，包括预制钢盖梁、钢拉杆和足墩，通过预制钢盖梁改变单柱墩桥梁单节点支撑的工作方式，提高桥梁的抗倾覆性能。

所述的预制钢盖梁采用开口向上的“C”字型结构，预制钢盖梁两端采用位于桥梁两侧的耳板，耳板上设有橡胶垫块，橡胶垫块位于耳板和桥梁之间且与桥梁间存在缝隙，

进一步的，所述的预制钢盖梁上均匀设有加劲肋板提高整体刚度，预制钢盖梁上端设有垫石，垫石上设有支撑于桥梁下端的箱梁下的橡胶支座，

橡胶垫块靠近桥梁的一侧设有力传感器，橡胶支座与桥梁的连接处设有力传感器，在左右橡胶支座轴线处各布置一个测距传感器在桥底。

在假定桥梁发生倾覆时，中性轴没变的情况下，倘若橡胶支座未发生破坏，此时可以通过计算不同角度下桥梁自重带来的倾覆力大小与其和橡胶支座的摩擦力大小进行比较，从而确定一个基本的倾覆角；再利用桥梁的长宽与该倾覆角，计算出边上橡胶垫块与桥梁的间距，从而确定在记录到受力时，该桥梁已经达到理论上的最大倾覆角，在达到一定倾斜程度时，边上橡胶垫块会起到缓冲作用，并实时传输数据到无线终端，记录此时的受力，橡胶支座上的受力也会进行实时记录，根据两边力的大小可以实时检测桥梁是否发生有较大位移。

所述的钢拉杆对称分布于独柱墩主体的左右两侧，钢拉杆上设有弹簧隔振器，钢拉杆通过下耳与钢盖梁A和钢盖梁B铰接，钢拉杆通过铰支座与足墩铰接。利用钢拉杆与弹簧隔震器将侧向力传递至独柱墩底部，减小柱端弯矩，在增强抗倾覆的同时，避免柱端易破坏的情况，布置在钢拉杆中间的弹簧隔震器，也可以通过释能的方式减小柱底受力，并具备一定的恢复力。

优选的，在弹簧隔震器内部配置有传感器可以检测到钢拉杆对桥梁的支撑力。

所述的足墩沿独柱墩主体底部向外圈浇筑而成，利用足墩扩大独柱墩底部横截面，加固独柱墩底部。

预制钢盖梁包括钢盖梁A和钢盖梁B，钢盖梁A和钢盖梁B通过连接件固定于独柱墩主体上，

所述的连接件采用抱箍，抱箍包括适配的抱箍A和抱箍B，

所述的抱箍A、抱箍B分别设置于钢盖梁A、钢盖梁B的相邻一端。

进一步的，所述的抱箍A和抱箍B均与独柱墩主体贴合，抱箍A和抱箍B间存在间隙用于通过高强螺栓B紧套于独柱墩主体外后进行相互固定，利用成对的抱箍A和抱箍B将独柱墩主体夹持固定，

抱箍A和抱箍B通过高强螺栓A与独柱墩主体固定连接，高强螺栓A打入独柱墩主体内实现固定。

进一步的，所述的钢拉杆采用两段式结构，两段结构通过其相邻端的外螺纹分别与弹簧隔振器螺接连成一体。

进一步的，所述的钢拉杆在独柱墩主体的两侧均采用一组两根的形式设置，独柱墩主体每一侧的两根钢拉杆在独柱墩主体的前后两侧对称分布。

进一步的，所述的足墩由钢筋笼和混凝土浇筑而成。

本实用新型的有益效果是：通过预制钢盖梁改变单柱墩桥梁单节点支撑的工作方式，提高桥梁的抗倾覆性能；利用钢拉杆与弹簧隔震器将侧向力传递至独柱墩底部，减小柱端弯矩，在增强抗倾覆的同时，避免柱端易破坏的情况，布置在钢拉杆中间的弹簧隔震器，也可以通过释能的方式减小柱底受力，并具备一定的恢复力。

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申请中记载的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型预制钢盖梁的结构示意图；

图3是本实用新型钢拉杆的结构示意图。

图中标号：1-钢盖梁A，2-钢盖梁B，3-橡胶垫块，4-桥梁，5-橡胶支座，6-垫石，7-加劲肋板，8-高强螺栓A，9-高强螺栓B，10-耳板，12-钢拉杆，14-弹簧隔振器，16-下耳，17-足墩，18-钢筋笼，19-外螺纹，20-抱箍A，21-抱箍B，22-铰支座，23-独柱墩主体，24-箱梁。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1-图3所示的一种独柱墩桥梁抗倾覆加固结构，包括预制钢盖梁、钢拉杆12和足墩17，

预制钢盖梁采用开口向上的“C”字型结构，预制钢盖梁两端采用位于桥梁4两侧的耳板10，耳板10上设有橡胶垫块3，橡胶垫块3位于耳板10和桥梁4之间且与桥梁4间存在缝隙，

预制钢盖梁包括钢盖梁A1和钢盖梁B2，钢盖梁A1和钢盖梁B2通过连接件固定于独柱墩主体23上，钢盖梁A1和钢盖梁B2皆由工厂预制而成，可以有效减小现场制作的时间，并保证其承载力满足要求。

钢拉杆12对称分布于独柱墩主体23的左右两侧，钢拉杆12上设有弹簧隔振器14，钢拉杆12通过下耳16与钢盖梁A1和钢盖梁B2铰接，钢拉杆12通过铰支座22与足墩17铰接，

足墩17沿独柱墩主体23底部向外圈浇筑而成。

预制钢盖梁上均匀设有加劲肋板7，预制钢盖梁上端设有垫石6，垫石6上设有支撑于桥梁4下端的箱梁24下的橡胶支座5，

橡胶垫块3靠近桥梁4的一侧设有力传感器，橡胶支座5与桥梁4的连接处设有传感器。橡胶垫块3上的力传感器与桥梁两侧留有缝隙，不与其接触。

连接件采用抱箍，抱箍包括适配的抱箍A20和抱箍B21，

抱箍A20、抱箍B21分别设置于钢盖梁A1、钢盖梁B2的相邻一端。

抱箍A20和抱箍B21均与独柱墩主体23贴合，抱箍A20和抱箍B21间存在间隙用于通过高强螺栓B9紧套于独柱墩主体23外后进行相互固定，

抱箍A20和抱箍B21通过高强螺栓A8与独柱墩主体23固定连接。

钢拉杆12采用两段式结构，两段结构通过其相邻端的外螺纹19分别与弹簧隔振器14螺接连成一体。

钢拉杆12在独柱墩主体23的两侧均采用一组两根的形式设置，钢拉杆12布置有四根，独柱墩主体23每一侧的两根钢拉杆12在独柱墩主体23前后两侧对称分布。

足墩17由钢筋笼18和混凝土浇筑而成。足墩17预先测量好尺寸，将钢筋笼18布置好，并浇筑完成，可以有效缩短工期，留足养护时间提高足墩强度。

具体施工步骤为：

1)在制作钢盖梁A1和钢盖梁B2前，先确定独柱墩主体23式样与具体尺寸，保证抱箍A20和抱箍B21与独柱墩主体23可以紧密贴合的同时，抱箍A20和抱箍B21之间留有一定缝隙，方便利用摩擦型高强螺栓B9进行加固连接；测量独柱墩主体23与箱梁24的相对位置，进而确定钢盖梁上混凝土垫石5的高度；

2)安装前需要将独柱墩柱端与抱箍A20和抱箍B21接触面清理，找平；安装时，在抱箍A20和抱箍B21与柱端接触面涂上建筑结构胶，之后将钢盖梁A1和钢盖梁B2提升到合适的高度后将柱端包裹，通过摩擦型高强螺栓A8同柱端进行固接；在预制的钢盖梁A1和钢盖梁B2上确定位置安放垫石6，垫石6上部放置橡胶支座5与传感器；

3)在耳板10位置安装好橡胶支座3，橡胶支座3前端安置有力传感器，可以利用无线传输设备将所测力传输至终端；

4)足墩17利用钢筋笼18与混凝土浇筑而成；

5)计算钢拉杆12的长度，然后先将钢拉杆12的上下两段通过外螺纹19与弹簧隔振器14进行连接，然后钢拉杆12的上段通过下耳16与钢盖梁A1和钢盖梁B2铰接，钢拉杆12的下段通过铰支座22与足墩17铰接。

钢盖梁的一侧比桥宽略余200mm，以便布置橡胶垫块与力传感器。抱箍高度理论上越大越好，对柱端起到加固作用，但考虑到实际使用情况与造价，我们经过对比，抱箍高度约为桥墩高度的十分之一时，此时可以保证柱端处在桥梁达到极限倾覆角时，并不会损坏。

考虑到柱墩高度不同，桥梁的宽度也不同，所以斜拉杆与地面的夹角尽可能保持在60°以下，此时对连接处的铰接头要求较高，所以铰接处使用Q420等级的钢材，

在布置足墩处对桥墩底部做化学植筋加固，并留出150mm的钢筋，与足墩钢筋笼铆接，并整体浇筑。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种独柱墩桥梁抗倾覆加固结构，其特征在于：包括预制钢盖梁、钢拉杆(12)和足墩(17)，

所述的预制钢盖梁采用开口向上的“C”字型结构，预制钢盖梁两端采用位于桥梁(4)两侧的耳板(10)，耳板(10)上设有橡胶垫块(3)，橡胶垫块(3)位于耳板(10)和桥梁(4)之间且与桥梁(4)间存在缝隙，

预制钢盖梁包括钢盖梁A(1)和钢盖梁B(2)，钢盖梁A(1)和钢盖梁B(2)通过连接件固定于独柱墩主体(23)上，

所述的钢拉杆(12)对称分布于独柱墩主体(23)的左右两侧，钢拉杆(12)上设有弹簧隔振器(14)，钢拉杆(12)通过下耳(16)与钢盖梁A(1)和钢盖梁B(2)铰接，钢拉杆(12)通过铰支座(22)与足墩(17)铰接，

所述的足墩(17)沿独柱墩主体(23)底部向外圈浇筑而成。

2.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁抗倾覆加固结构，其特征在于：所述的预制钢盖梁上均匀设有加劲肋板(7)，预制钢盖梁上端设有垫石(6)，垫石(6)上设有支撑于桥梁(4)下端的箱梁(24)下的橡胶支座(5)，

所述橡胶垫块(3)靠近桥梁(4)的一侧设有力传感器，橡胶支座(5)与箱梁(24)的连接处设有力传感器。

3.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁抗倾覆加固结构，其特征在于：所述的连接件采用抱箍，抱箍包括适配的抱箍A(20)和抱箍B(21)，

所述的抱箍A(20)、抱箍B(21)分别设置于钢盖梁A(1)、钢盖梁B(2)的相邻一端。

4.根据权利要求3所述的独柱墩桥梁抗倾覆加固结构，其特征在于：所述的抱箍A(20)和抱箍B(21)均与独柱墩主体(23)贴合，抱箍A(20)和抱箍B(21)间存在间隙用于通过高强螺栓B(9)紧套于独柱墩主体(23)外后进行相互固定，

抱箍A(20)和抱箍B(21)通过高强螺栓A(8)与独柱墩主体(23)固定连接。

5.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁抗倾覆加固结构，其特征在于：所述的钢拉杆(12)采用两段式结构，两段结构通过其相邻端的外螺纹(19)分别与弹簧隔振器(14)螺接连成一体。

6.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁抗倾覆加固结构，其特征在于：所述的钢拉杆(12)在独柱墩主体(23)的两侧均采用一组两根的形式设置，独柱墩主体(23)每一侧的两根钢拉杆(12)在独柱墩主体(23)前后两侧对称分布。

7.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁抗倾覆加固结构，其特征在于：所述的足墩(17)由钢筋笼(18)和混凝土浇筑而成。

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