一种用于加固拱桥的弧状U型钢板及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于加固拱桥的弧状U型钢板，包括多片相同的弧状U型钢板，所述U型钢板的开口侧两边设置一体连接的翻边，所述的U型钢板横纵，若干所述弧状U型钢板拼接成一个拱形支撑体，所述拱形支撑体用于连接于拱桥主体底部的混凝土，所述拱形支撑体的两侧连接L型钢板的一侧，所述L型钢板的另一侧用于拱桥主体的拱脚。本发明专利技术从结构上该变了拱桥的结构形式，使得传统的平面拱底的拱桥改变成受力状态较好，承载能力较高的双曲拱桥；使得传统的双曲拱桥变成拱圈结构连接强，承载能力大的一体式新型双曲拱桥。同时，混凝土与弧状U型钢板的组合使得本发明专利技术的适用范围更广。

【技术实现步骤摘要】
一种用于加固拱桥的弧状U型钢板及其施工方法
本专利技术公开了一种用于加固拱桥的弧状U型钢板及其施工方法，涉及桥梁加固结构

技术介绍
随着交通运输事业的迅猛发展，交通运输量大幅度增长，行车密度及车辆载重越来越大。现有公路桥梁中的相当一部分已经不能满足使用上的要求。现有部分拱桥存在陈旧、老化、承载力不足等问题，对来往车辆而言，存在一定的危险。双曲拱桥的主拱圈一般都是多肋多波的，主要由拱肋、拱波、拱板以及横向联系组成，其中拱板又分为填平式拱板和波形拱板(实际结构中多以折线代替，故又称为折线拱板)。传统的混凝土双曲拱桥拱圈各构件之间连接薄弱，桥跨结构整体性较差，双曲拱结构普遍存在承载能力低、开裂严重，使用寿命短等问题。传统的钢板拱桥加固技术存在耗材较多，提供的拱顶力较小，加固效果不明显，使用范围小(只适用于平面拱底)的缺点；而波纹钢拱桥加固方法存在波顶与混凝土接触面积小，易导致波纹变形，同时拱顶波纹用螺栓锚固时易损伤波纹钢，容易发生较大的变形，是一种柔性结构，不适用于跨度较大的拱桥加固。传统拱桥拱底由于受力不均匀，存在局部受拉开裂的现象，严重影响桥梁的承载能力和使用寿命；针对传统拱桥承载能力低，使用寿命短，开裂严重等问题，需提出一种加固方法。
技术实现思路
本专利技术针对上述
技术介绍
中的缺陷，提供一种用于加固拱桥的弧状U型钢板及其施工方法，延长拱桥使用寿命。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种用于加固拱桥的弧状U型钢板，包括多片相同的弧状U型钢板，所述U型钢板的开口侧两边设置一体连接的翻边，所述的U型钢板横纵，若干所述弧状U型钢板拼接成一个拱形支撑体，所述拱形支撑体用于连接于拱桥主体底部的混凝土，所述拱形支撑体的两侧连接L型钢板的一侧，所述L型钢板的另一侧用于拱桥主体的拱脚。进一步的，所述L型钢板与拱脚连接处缝隙灌注自流平细石混凝土7。进一步的，所述的U型钢板的底部和翻边设置安装孔，通过螺栓、纵向连接钢板和横向连接钢板相互连接。进一步的，所述U型钢板的厚度为5～8毫米。进一步的，所述L型钢板涂抹环氧砂浆。一种用于加固拱桥的弧状U型钢板的施工方法，包括以下步骤：步骤(1)：测量拱桥的机械数据，按其机械数据分片制作弧状U型钢板、L型钢板、纵向连接钢板和横向连接钢板，并预留安装孔，同时进行防腐处理；步骤(2)：针对测量得到的机械数据，对弧状U型钢板进行定位放线，验线；步骤(3)：对拱桥底部进行清理，使之裸露出新鲜混凝土表面；步骤(4)：对清理后的拱桥底部以及拱脚处相应于安装孔位置进行钻孔；步骤(5)：进行L型钢板的定位放置于清理后的拱脚处，并用高强度膨胀螺栓紧紧锚固于拱脚处，在L型钢板外侧均匀涂抹环氧砂浆，并向接缝处缝隙灌注自流平细石混凝土；步骤(6)：由拱圈拱脚的方向向拱圈拱顶的方向对称拼接弧状U型钢板，采用膨胀螺栓5将U型钢板紧紧锚固于拱桥底部；并从拱脚向拱顶分片均匀涂抹环氧砂浆；步骤(7)：养护混凝土，清理施工现场。进一步的，所述的机械数据矢包括跨比数据和拱桥弧度尺寸。有益效果：本技术方案中，弧状U型钢板钢板特殊的截面形式增大了惯性矩，使之通过较薄的厚度具有较高的承载能力和稳定性。本技术方案中，加固之后整体结构类似一种双曲拱结构，用U型钢板的翻边和U型底部替代传统双曲拱桥中的拱波，则巧妙省去了拱肋、拉杆等构件，使得拱圈无论在纵向和横向均为一个整体，大大提升了桥梁的整体性，有效地改善了传统双曲拱桥中构件连接薄弱、开裂严重、整体性差等问题。本技术方案中，加固结构还具备钢结构所特有的良好的延性，抗拉、抗压、抗剪强度较高，构件结构断面小、自重轻，施工速度快。本技术方案中，还可以对较大拱桥进行加固，在弧状U型钢板U型内灌注自流平细石混凝土，充分结合利用了混凝土的抗压能力高和钢材抗拉压性能好等特点，可以实现较大跨度拱桥的加固。附图说明图1是本专利技术弧状U型钢板构示意图；图2是本专利技术弧状U型钢板与L型钢板连接的一种结构示意图；图3是本专利技术弧状U型钢板与L型钢板连接的另一种结构示意图；图4是本专利技术L型钢板结构示意图；图5是本专利技术弧状U型钢板U型槽内部混凝土浇筑结构示意图；图6是本专利技术弧状U型钢板拼接后的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1～6所示的一种实施例：一种用于加固拱桥的弧状U型钢板，包括多片相同的弧状U型钢板(1)，所述U型钢板(1)的开口侧两边设置一体连接的翻边，所述的U型钢板(1)横纵，若干所述弧状U型钢板(1)拼接成一个拱形支撑体，所述拱形支撑体用于连接于拱桥主体底部的混凝土，所述拱形支撑体的两侧连接L型钢板(6)的一侧，所述L型钢板(6)的另一侧用于拱桥主体的拱脚。所述L型钢板(6)与拱脚连接处缝隙灌注自流平细石混凝土(7)。所述的U型钢板(1)的底部和翻边设置安装孔，通过螺栓(2)、纵向连接钢板(3)和横向连接钢板(4)相互连接。所述U型钢板(1)的厚度为5～8毫米。所述L型钢板涂抹环氧砂浆。一种用于加固拱桥的弧状U型钢板的施工方法，包括以下步骤：步骤(1)：测量拱桥的机械数据，按其机械数据分片制作弧状U型钢板(1)、L型钢板(6)、纵向连接钢板(3)和横向连接钢板(4)，并预留安装孔，同时进行防腐处理；步骤(2)：针对测量的到的机械数据，对弧状U型钢板(1)进行定位放线，验线；步骤(3)：对拱桥底部进行清理，使之裸露出新鲜混凝土表面；步骤(4)：对清理后的拱桥底部以及拱脚处相应于安装孔位置进行钻孔；步骤(5)：进行L型钢板(6)的定位放置于清理后的拱脚处，并用高强度膨胀螺栓(5)紧紧锚固于拱脚处，在L型钢板(6)外侧均匀涂抹环氧砂浆，并向接缝处缝隙灌注自流平细石混凝土(7)；步骤(6)：由拱圈拱脚的方向向拱圈拱顶的方向对称拼接弧状U型钢板(1)，采用膨胀螺栓(5)将U型钢板(1)紧紧锚固于拱桥底部；并从拱脚向拱顶分片均匀涂抹环氧砂浆；步骤(7)：养护混凝土，清理施工现场。所述的机械数据矢包括跨比数据和拱桥弧度尺寸。本技术方案中，弧状U型钢板钢板特殊的截面形式增大了惯性矩，使之通过较薄的厚度具有较高的承载能力和稳定性。本技术方案中，加固之后整体结构类似一种双曲拱结构，用U型钢板的翻边和U型底部替代传统双曲拱桥中的拱波，则巧妙省去了拱肋、拉杆等构件，使得拱圈无论在纵向和横向均为一个整体，大大提升了桥梁的整体性，有效地改善了传统双曲拱桥中构件连接薄弱、开裂严重、整体性差等问题。本技术方案中，加固结构还具备钢结构所特有的良好的延性，抗拉、抗压、抗剪强度较高，构件结构断面小、自重轻，施工速度快。本技术方案中，还可以对较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加固拱桥的弧状U型钢板，其特征在于，包括多片相同的弧状U型钢板(1)，所述U型钢板(1)的开口侧两边设置一体连接的翻边，所述的U型钢板(1)横纵，若干所述弧状U型钢板(1)拼接成一个拱形支撑体，所述拱形支撑体用于连接于拱桥主体底部的混凝土，所述拱形支撑体的两侧连接L型钢板(6)的一侧，所述L型钢板(6)的另一侧用于拱桥主体的拱脚。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于加固拱桥的弧状U型钢板，其特征在于，包括多片相同的弧状U型钢板(1)，所述U型钢板(1)的开口侧两边设置一体连接的翻边，所述的U型钢板(1)横纵，若干所述弧状U型钢板(1)拼接成一个拱形支撑体，所述拱形支撑体用于连接于拱桥主体底部的混凝土，所述拱形支撑体的两侧连接L型钢板(6)的一侧，所述L型钢板(6)的另一侧用于拱桥主体的拱脚。


2.根据权利要求1所述的一种用于加固拱桥的弧状U型钢板，其特征在于，所述L型钢板(6)与拱脚连接处缝隙灌注自流平细石混凝土(7)。


3.根据权利要求1所述的一种用于加固拱桥的弧状U型钢板，其特征在于，所述的U型钢板(1)的底部和翻边设置安装孔，通过螺栓(2)、纵向连接钢板(3)和横向连接钢板(4)相互连接。


4.根据权利要求1所述的一种用于加固拱桥的弧状U型钢板，其特征在于，所述U型钢板(1)的厚度为5～8毫米。


5.根据权利要求1所述的一种用于加固拱桥的弧状U型钢板，其特征在于，所述L型钢板涂抹环氧砂浆。


6.根据权利要求1所述的一种用于加固拱桥的弧状U型钢板，其特征在于，在弧状U型钢板U型槽内灌注自...

【专利技术属性】
技术研发人员：司朋举，陈亮，房欣如，顾家慧，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32