混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的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混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固装置和加固方法；所述加固装置包括预应力张拉绳，用于对混凝土桥梁的梁体施加竖向压应力；转向传力装置，用于引导所述预应力张拉绳沿混凝土桥梁的延伸方向呈S型布设，所述转向传力装置的数量为多个，多个所述转向传力装置在混凝土桥梁的腹板上沿混凝土桥梁的延伸方向呈上下两排布设。能够减少预应力的损失以提高加固效果，并简化了施工。

Strengthening device of external vertical prestress of concrete bridge web

【技术实现步骤摘要】
混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固装置
本技术属于桥梁建筑
，具体是涉及一种混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固装置。
技术介绍
近几十年来，我国建设了大量桥梁，其中大部分为钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁。随着桥梁服役年限的增长，相当一部分桥梁存在病害。其中混凝土梁体裂缝是其中较为严重的一类病害，腹板斜裂缝主要是由于剪应力、主拉应力作用下产生，腹板斜裂缝产生后会使得结构的抗剪承载力降低，影响桥梁的安全性及耐久性。现有的桥梁加固方法有增大截面、粘贴钢板或纤维增强复合(FRP)材料、体外预应力法等。增大截面法会增加结构自重，并且对结构的既有受力状态改善不大；粘贴钢板或FRP材料仅仅能承担部分活载作用下的受力，对梁体的受力状态改善也有限。体外预应力可以改变梁体的应力状态，腹板施加竖向预应力可以减小腹板主拉应力，提高结构抗剪承载力，对于防止腹板斜裂缝的产生及扩展具有重要作用。申请号201610225077.8的专利技术专利公布了一种箱形梁桥主梁腹板斜裂缝加固结构，在发生斜裂缝段的主梁腹板的两外侧面上增设锚固块，在锚固块上安装由精轧螺纹钢筋构成的体外竖向预应力钢筋。现有的腹板体外预应力加固措施具有以下缺陷：1.腹板沿桥梁长度方向延伸范围大，施加竖向体外预应力需逐根多次张拉，施工复杂。且后张拉的预应力会对已张拉的产生影响，各根预应力之间拉力难以均衡。2.由于腹板高度不大，导致预应力束较短，预应力容易损失，影响加固效果。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固装置，以及一种混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固方法。减少预应力的损失以提高加固效果，并简化了施工。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：本技术的一个实施例提供了一种混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固装置，包括预应力张拉绳，用于对混凝土桥梁的梁体施加竖向压应力；转向传力装置，用于引导所述预应力张拉绳沿混凝土桥梁的延伸方向呈S型布设，所述转向传力装置的数量为多个，多个所述转向传力装置在混凝土桥梁的腹板上沿混凝土桥梁的延伸方向呈上下两排布设。在一个实施方式中，还包括：锚固装置，用于锚固所述预应力张拉绳的端头，所述锚固装置的数量为两个，一个所述锚固装置位于下排转向传力装置一端的外侧，另一个所述锚固装置位于下排转向传力装置另一端的外侧。在一个实施方式中，所述转向传力装置包括：固定钢板，用于定位在所述混凝土桥梁腹板的外表面；转向杆，用于固定在所述固定钢板上；转向套筒，用于与所述转向杆形成转动配合以引导所述预应力张拉绳的张拉。在一个实施方式中，所述转向杆上安装有防止所述转向套筒脱落的防脱螺母。在一个实施方式中，所述转向套筒的外壁设置有用于避免所述预应力张拉绳脱落的定位凹槽。在一个实施方式中，所述锚固装置包括：锚固钢板，用于定位在所述混凝土桥梁腹板的外表面；锚固筒，其固定在所述锚固钢板上；夹片锚具，用于实现对所述预应力张拉绳的张拉和锚固。在一个实施方式中，所述锚固筒的内孔为与所述夹片锚具的形状相适配的圆台形。在一个实施方式中，所述锚固筒在所述锚固钢板上为倾斜布设，所述锚固筒的倾斜方向与所述预应力张拉绳的倾斜方向相一致。另一方面，本技术的实施例还提供了一种混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固方法，包括以下步骤：步骤一、组装转向传力装置：在固定钢板上打孔形成第一定位孔，并将转向杆焊接在所述固定钢板上，然后在转向杆上安装转向套筒和防脱螺母；步骤二、组装锚固装置：在固定钢板上打孔形成第二定位孔，将锚固筒焊接在锚固钢板上；步骤三、安装多个转向传力装置：在混凝土桥梁的腹板上打上下两排第一安装孔，两排所述第一安装孔沿混凝土桥梁的延伸方向布设，通过第一固定螺栓依次穿过固定钢板上的第一定位孔和所述第一安装孔从而将转向传力装置安装在混凝土桥梁的腹板上；步骤四、安装两个锚固装置：在下排第一安装孔的两头外侧分别打第二安装孔，通过第二锚固螺栓依次穿过锚固钢板上的第二定位孔和所述第二安装孔从而将锚固装置安装在混凝土桥梁的腹板上；步骤五、安装预应力张拉绳：预应力张拉绳的一端固定在一个锚固装置的锚固筒内的夹片锚具上，预应力张拉绳的另一端依次呈S型绕过多个所述转向传力装置上的转向套筒，最后从另一个锚固装置的锚固筒内的夹片锚具中穿出；步骤六、张拉预应力张拉绳：对张拉预应力张拉绳的一端施加张拉力，预应力张拉绳带动转向套筒绕转向杆转动，从而对混凝土桥梁的梁体施加均匀的竖向压应力。在一个实施方式中，所述锚固筒的内孔为与所述夹片锚具的形状相适配的圆台形；当张拉所述预应力张拉绳时，向下拉动所述预应力张拉绳时，所述预应力张拉绳带动夹片锚具脱离与所述锚固筒内孔孔壁的配合；当松开所述预应力张拉绳时，所述夹片锚具回缩并与所述锚固筒内孔孔壁接触配合，从而实现对所述预应力张拉绳的固定。本技术的多个实施例与现有技术相比具有以下优点：1、通过预应力张拉绳对混凝土桥梁的梁体施加竖向压应力，多个转向传力装置能将钢丝绳的竖向拉力传递至梁体，对梁体施加竖向压应力，能有效减小腹板主拉应力，防止腹板斜裂缝的产生及扩展，减少了预应力的损失，提高了加固效果。这种预应力张拉绳S型的布设方式，巧妙的实现了通过张拉一端钢丝绳即可对腹板区域施加竖向预应力，避免多次张拉，施工操作简单方便。2、通过一次张拉预应力张拉绳即可对桥梁产生竖向体外预应力，减少预应力的损失以提高加固效果，并且能够简化桥梁加固施工。3、可通过调整上下排相邻两个加固装置之间的距离以调整预应力张拉绳的角度，调整两个加固装置支架的距离越小以使得预应力张拉绳的角度接近垂直时，预应力张拉绳的竖向张力越大。4、采用定位凹槽，能够使得预应力张拉绳始终位于定位凹槽内，防止预应力张拉绳滑出转向套筒。5、转向杆的端部设置的防脱螺帽能够防止转向套筒滑出转向杆，保证转向套筒始终绕所述转向杆转动。6、由于张拉绳具有一定倾斜角度，因此能够提供一部分水平分力，对于预防正应力引起的梁体开裂具有有益效果。7、后期若预应力有损失，则可以在锚固端重新张拉预应力，施工方便。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明为了更清楚地说明本技术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，下面描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本技术第一实施例提供的一种混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固装置的整体结构示意图。图2为图1中转向传力装置的主视图。图3为图1中转向传力装置的侧视图。图4为图1中锚固装置的主视图。图5为图1中锚固装置的立体图。图6为图1中混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固装置的使用状态示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固装置，其特征在于，包括：/n预应力张拉绳(2)，用于对混凝土桥梁的梁体施加竖向压应力；/n转向传力装置(1)，用于引导所述预应力张拉绳(2)沿混凝土桥梁的延伸方向呈S型布设，所述转向传力装置(1)的数量为多个，多个所述转向传力装置(1)在混凝土桥梁的腹板(4)上沿混凝土桥梁的延伸方向呈上下两排布设。/n

【技术特征摘要】
1.混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固装置，其特征在于，包括：
预应力张拉绳(2)，用于对混凝土桥梁的梁体施加竖向压应力；
转向传力装置(1)，用于引导所述预应力张拉绳(2)沿混凝土桥梁的延伸方向呈S型布设，所述转向传力装置(1)的数量为多个，多个所述转向传力装置(1)在混凝土桥梁的腹板(4)上沿混凝土桥梁的延伸方向呈上下两排布设。


2.根据权利要求1所述的混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固装置，其特征在于，还包括：
锚固装置(3)，用于锚固所述预应力张拉绳(2)的端头，所述锚固装置(3)的数量为两个，一个所述锚固装置(3)位于下排转向传力装置(1)一端的外侧，另一个所述锚固装置(3)位于下排转向传力装置(1)另一端的外侧。


3.根据权利要求1所述的混凝土桥梁腹板体外竖向预应力的加固装置，其特征在于，所述转向传力装置(1)包括：
固定钢板(1b)，用于定位在所述混凝土桥梁腹板(4)的外表面；
转向杆(1d)，用于固定在所述固定钢板(1b)上；
转向套筒(1f)，用于与所述转向杆(1d)形成转动配合以引导所述预应力张拉绳(2)的张拉。


4...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵煜，柴生波，周勇军，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61