一种含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置，包括钢柱、预应力梁；钢柱工作面间隔焊接有固定半环二，每个固定半环二设置有与其配合的固定半环一；钢柱底部焊接有应力扩散板，钢柱顶部焊接有托板；基于固定半环二与固定半环一的相互固定连接，钢柱被安装在桥墩周围；托板上方设置预应力梁，预应力梁的顶面与桥面的底部接触。本实用新型专利技术加装在桥墩的外围，不与桥墩或桥面固定相连，施工过程中无需对桥墩与桥面局部切槽与植筋，施工对桥墩与桥面无影响；其上方与桥面底部接触的梁为预应力梁，其能承担较大的剪力与弯矩，预应力梁与钢柱组成的结构体系能承担较大的倾覆荷载，能有效阻止桥面的倾覆与侧翻。

【技术实现步骤摘要】
一种含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置
本技术涉及工程建设领域的桥梁工程领域，具体是一种含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置。
技术介绍
由于具有减少占用土地、增加视野和桥型美观的优点，独柱墩桥梁被广泛应用于我国城市高架桥中。但独柱墩桥梁的抗倾覆能力较差，在卡车超载情况下，容易诱发倾覆倒塌。今年来独柱墩桥梁倾覆的案例屡见不鲜，往往造成较大的经济损失与人员伤亡。随着社会经济发展交通车流量日益增大，特别是偶现超载严重的卡车违规上桥(有的超载高达200％以上)，导致独柱墩高架桥存在较大的安全隐患。有必要对部分重点路段的独柱墩弯桥的外侧进行提前加固，消除倾覆隐患，防止产生较大的经济损失与人员伤亡。但现有的多数技术是在桥墩上设置加固装置，需对桥墩进行切槽、植筋等操作，对桥墩具有一定的破损作用。有必要发展一种对桥墩基本无影响的加固装置。
技术实现思路
本技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置，在原桥墩外围焊接形成加固装置，不需对桥墩进行切槽与植筋，加固结构的整体强度与刚度较大，能有效阻止偏心荷载导致桥梁的倾覆与侧翻。本技术的技术方案如下：含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置，其特征在于：包括钢柱、预应力梁；所述的钢柱工作面呈凹槽形状，在凹槽面内间隔焊接有固定半环二，每个固定半环二设置有与其配合的固定半环一；所述的钢柱底部焊接有应力扩散板，钢柱顶部焊接有托板，托板与钢柱顶部之间焊接有多道对称的加劲肋；基于固定半环二与固定半环一的相互固定连接，所述的钢柱被安装在桥墩周围；所述的托板上方设置预应力梁，预应力梁的顶面与桥面的底部接触。所述的含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置，其特征在于：所述的钢柱底部的应力扩散板埋入承台内，应力扩散板与承台相互固定相连。所述的含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置，其特征在于：所述的固定半环二与固定半环一的相对两侧分别设置相互匹配的耳板，耳板上设置连接孔，基于连接件将固定半环二与固定半环一相互固定组装、包裹在桥墩的外围。所述的含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置，其特征在于：所述的预应力梁采用混凝土结构或钢结构，预应力梁内设置预应力管道，通过在预应力管道内设置钢绞线构成预应力梁。所述的含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置，其特征在于：所述的预应力梁与钢柱顶部的托板固定相连，预应力梁承担的荷载能基于托板有效传递给钢柱。与现有技术相比，本技术具有下列优点：1、本技术所述的加固装置加装在桥墩的外围，不与桥墩或桥面固定相连，施工过程中无需对桥墩与桥面局部切槽与植筋，故施工对桥墩与桥面无影响；2、本技术的重量基于应力扩散板传递给承台，桥墩不承担加固装置的重量，故对桥墩影响非常小；3、本技术上方与桥面底部接触的梁为预应力梁，其能承担较大的剪力与弯矩，预应力梁与钢柱组成的结构体系能承担较大的倾覆荷载，能有效阻止桥面的倾覆与侧翻；4、本技术整个装置结构简单，加工与组装施工方便，能承担较大的倾覆荷载，总体造价低。附图说明图1为加装本技术后的桥梁后视工作状态示意图。图2为加装本技术后的桥梁前视工作状态示意图。图3为本技术隐藏桥面的工作状态图。图4为本技术的结构示意图。图5为本技术隐藏预应力梁后的三维结构示意图。图6为本技术钢柱与固定半环二组装的正面结构示意图。图7为本技术钢柱与固定半环二组装的背面结构示意图。图8为本技术钢柱与桥墩紧密接触的结构示意图。图9为本技术钢柱与固定半环二组装的局部结构示意图。图10为本技术固定半环一的结构示意图。图11为本技术钢柱与桥墩固定的局部结构示意图。附图标记说明：1、桩基；2、承台；3、桥面；4、钢柱；5、预应力梁；6、桥墩；7、固定半环一；8、固定半环二；9、应力扩散板；10、托板；11、加劲肋；A、地面线。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参见附图，一种含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置，包括钢柱4、预应力梁5；所述的钢柱4呈凹槽形状，在凹槽一侧间隔焊接有固定半环二8，钢柱4底部焊接有应力扩散板9，钢柱4顶部焊接有托板10，托板10与钢柱4顶部之间对称的焊接有多道加劲肋11；基于固定半环二8与固定半环一7的相互固定连接，所述的钢柱4被安装在桥墩周围；所述的托板10上方设置预应力梁5，预应力梁5的顶面与桥面3的底部接触。图1～图5展示了所提加固装置的三维结构示意图。钢柱4呈凹槽形状，在凹槽一侧间隔焊接有固定半环二8，钢柱4底部焊接有应力扩散板9，钢柱4顶部焊接有托板10，托板10与钢柱4顶部之间对称的焊接有多道加劲肋11，如图6～9所示。钢柱4底部的应力扩散板9埋入承台2一定深度，应力扩散板9与承台2相互固定相连。即施工时需对承台2进行一定范围、一定深度的凿除，把应力扩散板9埋入承台2后，再用混泥土恢复至原状。固定半环二8与固定半环一7的两侧设置相互匹配的耳板，耳板上设置连接孔(螺栓孔)，基于连接件(螺栓)可把固定半环二8与固定半环一7相互固定组装、包裹在桥墩6的外围，如图9～图11所示。预应力梁5采用混凝土结构或钢结构，预应力梁5内设置预应力管道，通过在预应力管道内设置、张拉、固定钢绞线，使其成为预应力梁。该预应力结构部分未在附图中体现。优选地，预应力梁5采用钢结构形式，钢结构的强度与刚度相对较大，且钢结构梁与下部的钢柱4连接较为牢固。预应力梁5与钢柱4顶部的托板10固定相连，预应力梁5承担的荷载能基于托板10有效传递给钢柱4。预应力梁5属于悬挑梁。预应力梁5的顶面与桥面3的底部接触，但互不相连。可在预应力梁5顶部再设置一定厚度的橡胶片，橡胶片的顶面与桥面3的底部直接接触，该细节未在附图中体现。此处的“互不相连”是指无固结或铰接连接，两者仅相互接触而已，本质上是相互分离的，不能传递拉力、水平剪力与弯矩，仅能传递压力。故本技术的施工对原桥面无影响，无需对原桥面进行额外特别处理。桥面倾覆时，预应力梁5局部承担压力，该局部压力使预应力梁5体内产生剪力与弯矩，并最终传递给钢柱4，钢柱4与桥墩6共同承担该荷载。钢柱4与预应力梁5组成的加固装置，需能承担桥面向两侧倾覆时产生的竖直向下的压力而不发生失效。由于钢材具有较高的强度，故设计过程中完全可以实现所提装置确保桥梁不发生倾覆。本技术加装在桥墩的外围，不与桥墩或桥面固定相连，施工过程中无需对桥墩与桥面局部切槽与植筋，故施工对桥墩与桥面无影响；整个加固装置的重量基于应力扩散板传递给承台，桥墩不承担加固装置的重量，故对桥墩影响非常小；加固装置上方与桥面底部接触的梁为预应力梁，其能承担较大的剪力与弯矩，预应力梁与钢柱组成的结构体系能承担较大的倾覆荷载，能有效阻止桥面的倾覆与侧翻；整个装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置，其特征在于：包括钢柱、预应力梁；所述的钢柱工作面呈凹槽形状，在凹槽面内间隔焊接有固定半环二，每个固定半环二设置有与其配合的固定半环一；/n所述的钢柱底部焊接有应力扩散板，钢柱顶部焊接有托板，托板与钢柱顶部之间焊接有多道对称的加劲肋；/n基于固定半环二与固定半环一的相互固定连接，所述的钢柱被安装在桥墩周围；所述的托板上方设置预应力梁，预应力梁的顶面与桥面的底部接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置，其特征在于：包括钢柱、预应力梁；所述的钢柱工作面呈凹槽形状，在凹槽面内间隔焊接有固定半环二，每个固定半环二设置有与其配合的固定半环一；
所述的钢柱底部焊接有应力扩散板，钢柱顶部焊接有托板，托板与钢柱顶部之间焊接有多道对称的加劲肋；
基于固定半环二与固定半环一的相互固定连接，所述的钢柱被安装在桥墩周围；所述的托板上方设置预应力梁，预应力梁的顶面与桥面的底部接触。


2.根据权利要求1所述的含预应力梁的独柱墩桥梁加固装置，其特征在于：所述的钢柱底部的应力扩散板埋入承台内，应力扩散板与承台相互固定相连。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈修和，董阁，黄卫东，王祖珍，高磊，李美耀，高翀宇，汪东林，刘金龙，
申请(专利权)人：安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心，
类型：新型
国别省市：安徽;34