专利名称:一种用于钢结构拱桥的加固拱肋节段的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，涉及桥梁修复领域，该加固拱肋节段包括横向设置的顶板、中隔板和底板，顶板和底板之间纵向设置有第一侧板和第二侧板，中隔板固定于第一侧板和第二侧板之间，顶板和中隔板之间横向设置有顶部加强板，中隔板与第一侧板之间纵向设置有第一腹板贴板，中隔板与第二侧板之间纵向设置有第二腹板贴板；第一侧板的内侧设置第三腹板贴板，第三腹板贴板位于底板的顶部；第二侧板的内侧设置第四腹板贴板，第四腹板贴板位于底板的顶部；底板底部相对的两侧分别设置有第一底板贴板组件和第二底板贴板组件。本实用新型能够用于文物桥梁的修复，满足文物桥梁中“修旧如旧”的要求。
【专利说明】一种用于钢结构拱桥的加固拱肋节段
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及桥梁修复领域，具体涉及一种用于钢结构拱桥的加固拱肋节段。
【背景技术】
[0002]建成时间较早的钢结构拱桥，其结构与现有的车道布置和设计荷载存在较大的差异，难以满足现有的行车需求，建成时间较早的钢结构拱桥在使用中，其拱轴线在横向方向不断发生偏移，导致拱桥的拱肋结构出现损伤，降低了钢结构拱桥的承载能力，缩短了使用寿命。因此，需要对钢结构拱桥进行加固维修后，才能进一步使用。
[0003]现有的加固方法通常为体外预应力加固法和锚喷法。体外预应力加固法通常在桥梁的梁体外部设置钢筋或者钢丝束，并施加预应力，以此改善桥梁的受力情况，达到提高桥梁承载能力的目的。锚喷法借锚入原结构内的锚杆挂设钢筋网，再施喷加入适量速凝剂的混凝土至主拱圈面层，形成与原主拱圈共同承受外荷载作用的组合结构。
[0004]现有的加强方法在使用时，存在以下缺陷:
[0005](I)体外预应力加固法需要在桥梁的梁体外部设置钢筋或者钢丝束，会改变桥梁的外部结构，影响桥梁的外观，不能满足文物桥梁中“修旧如旧”的要求，因此，不能采用体外预应力加固法对文物桥梁进行加固。
[0006](2)锚喷法只能用于混凝土结构的桥梁中，难以用于钢拱桥拱肋加固。
实用新型内容
[0007]针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，能够用于文物桥梁的修复，满足文物桥梁中“修旧如旧”的要求。
[0008]为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是:一种用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，包括横向设置的顶板、中隔板和底板，顶板和底板之间纵向设置有第一侧板和第二侧板，中隔板固定于第一侧板和第二侧板之间，所述顶板和中隔板之间横向设置有顶部加强板，所述中隔板与第一侧板之间纵向设置有第一腹板贴板，中隔板与第二侧板之间纵向设置有第二腹板贴板；
[0009]第一侧板的内侧设置第三腹板贴板，第三腹板贴板位于底板的顶部；第二侧板的内侧设置第四腹板贴板，第四腹板贴板位于底板的顶部；底板底部相对的两侧分别设置有第一底板贴板组件和第二底板贴板组件。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述中隔板的底部设置有第一角钢和第二角钢，中隔板通过第一角钢与第一腹板贴板固定，中隔板通过第二角钢与第二腹板贴板固定。
[0011]在上述技术方案的基础上，所述第一侧板的外侧底部设置有第三角钢，第二侧板的外侧底部设置有第四角钢，所述第三腹板贴板、第一侧板、第三角钢通过螺栓固定，所述第四腹板贴板、第二侧板、第四角钢通过螺栓固定；所述第一底板贴板组件、底板、第三角钢通过螺栓固定，所述第二底板贴板组件、底板、第四角钢通过螺栓固定。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述顶部加强板与顶板之间的距离在150mm以内。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述顶部加强板与顶板之间的距离为120mm。
[0014]在上述技术方案的基础上，所述第一底板贴板组件、第二底板贴板组件均包括I?4块层叠设置的底板贴板。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述底板贴板的厚度为16mm。
[0016]在上述技术方案的基础上，所述顶部加强板的纵截面呈宽度为30mm的矩形。
[0017]在上述技术方案的基础上，所述第一腹板贴板和第二腹板贴板的纵截面均呈长度为300mm、宽度为20mm的矩形。
[0018]在上述技术方案的基础上，所述第三腹板贴板和第四腹板贴板的纵截面均呈长度为160mm、宽度为20mm的矩形。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0020](I)本实用新型实施例的一种用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，包括设置在拱肋节段内部的顶部加强板、第一腹板贴板、第二腹板贴板、第三腹板贴板和第四腹板贴板，设置在底板底部的第一底板贴板组件和第二底板贴板组件，新增的加固结构均未暴露在桥梁的外部，不影响桥梁的外观结构，能够使得修复后的桥梁维持原有的外观，达到“修旧如旧”的要求。
[0021](2)本实用新型实施例中的第一腹板贴板通过拱肋节段现有的第一铆钉固定在中隔板，第二腹板贴板通过拱肋节段现有的第二铆钉固定在中隔板上，第三腹板贴板通过拱肋节段现有的第三铆钉固定在第一侧板上，第四腹板贴板通过拱肋节段现有的第四铆钉固定在第二侧板上，第一底板贴板组件通过拱肋节段现有的第五铆钉固定在底板上，第二底板贴板组件通过拱肋节段现有的第六铆钉固定在底板上。避免了在拱肋节段上重新钻孔，能够加强拱肋节段稳定性，保持桥梁原有的外观，降低修复成本。
[0022](3)本实用新型实施例中顶部加强板的厚度为30mm，第一腹板贴板、第二腹板贴板、第三腹板贴板、第四腹板贴板、第一底板贴板组件和第二底板贴板组件的厚度均为20mm的矩形，不仅能有效提高拱肋节段的受力能力，而且使用时，能够满足现有的荷载。
【附图说明】
[0023]图1为加固钢结构拱桥中拱肋节段的结构示意图。
[0024]图中:1-顶部加强板，2-第五角钢，3-中隔板，4-第一角钢，5-第一腹板贴板，6-第一侧板，7-第二腹板贴板，8-第二角钢，9-顶板，10-第六角钢，11-第二侧板，12-第二角钢，13-第二腹板贴板，14-第四腹板贴板，15-第四角钢，16-第一底板贴板组件，17-底板，18-第二底板贴板组件。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0026]参见图1所示，本实用新型实施例中用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，包括横向设置的顶板9、中隔板3和底板17，顶板9和底板17之间纵向设置有第一侧板6和第二侧板11，中隔板3固定于第一侧板6和第二侧板11之间，顶板9和中隔板3之间横向设置有顶部加强板1，顶部加强板I与顶板9之间的距离在150_以内(最优为120mm)，中隔板3与第一侧板6之间纵向设置有第一腹板贴板5，中隔板3与第二侧板11之间纵向设置有第二腹板贴板13。
[0027]第一侧板6的内侧纵向设置有第三腹板贴板7，第三腹板贴板7的底部位于底板17的顶部，第二侧板11的内侧纵向设置有第四腹板贴板14，第四腹板贴板14的底部位于底板17的顶部。
[0028]底板17底部相对的两侧分别设置有第一底板贴板组件16和第二底板贴板组件18，第一底板贴板组件16、第二底板贴板组件18均包括I?4块层叠设置的底板贴板。
[0029]中隔板3的底部设置有第一角钢4和第二角钢12，中隔板3通过第一角钢4与第一腹板贴板5固定，中隔板3通过第二角钢12与第二腹板贴板13固定。
[0030]第一侧板6的外侧底部设置有第三角钢8，第二侧板11的外侧底部设置有第四角钢15，第一侧板6通过第三角钢8与底板17固定，第二侧板11通过第四角钢15与底板17固定。第三腹板贴板7、第一侧板6、第三角钢8通过螺栓固定，第四腹板贴板14、第二侧板
11、第四角钢15通过螺栓固定。第一底板贴板组件16、底板17、第三角钢8通过螺栓固定，第二底板贴板组件18、底板17、第四角钢15通过螺栓固定。
[0031]顶部加强板I的纵截面呈宽度为30mm的矩形；第一腹板贴板5和第二腹板贴板13的纵截面均呈长度为300mm、宽度为20mm的矩形；第三腹板贴板7和第四腹板贴板14的纵截面均呈长度为160mm、宽度为20mm的矩形。第一底板贴板组件16、第二底板贴板组件18均包括I?4块层叠设置的底板贴板，每块底板贴板的厚度均为16mm。
[0032]第一角钢4开有用于与第一侧板6连接的第一连接孔，第一连接孔内设置有第一铆钉；第二角钢12开有用于与第二侧板11连接的第二连接孔，第二连接孔内设置有第二铆钉。
[0033]第三角钢8开有用于与第一侧板6连接的第三连接孔、用于与底板17连接的第五连接孔，第三连接孔内设置有第三铆钉，第五连接孔内设置有第五铆钉。
[0034]第四角钢15开有用于与第二侧板11连接的第四连接孔、用于与底板17连接的第六连接孔，第四连接孔内设置有第四铆钉，第六连接孔内设置有第六铆钉。
[0035]第一腹板贴板5与第一连接孔对应之处开有第一固定孔，第二腹板贴板13与第二连接孔对应之处开有第二固定孔。
[0036]第三腹板贴板7与第三连接孔对应之处开有第三固定孔，第四腹板贴板14与第四连接孔对应之处开有第四固定孔。
[0037]第一底板贴板组件16与第五连接孔对应之处开有第五固定孔，第二底板贴板组件18与第六连接孔对应之处开有第六固定孔。
[0038]本实用新型实施例中的拱肋节段进行加固时，采用的方法包括以下步骤:
[0039]S1:拆除需要加固的拱桥的拱肋节段，将拱肋节段倒置在现有的胎架上。
[0040]S2:拆除底板17和中隔板3，将顶板9、底板17、中隔板3、第一侧板6和第二侧板11上的损伤进行修复后，进行除锈和防腐处理。
[0041]S3:预制顶部加强板1、第一腹板贴板5、第二腹板贴板13、第三腹板贴板7、第四腹板贴板14、第一底板贴板组件16和第二底板贴板组件18。
[0042]S4:在顶部加强板I的底部固定一块第五角钢2、一块第六角钢10，将第五角钢2与第一侧板6固定、第二角钢12与第二侧板11固定，使顶部加强板I横向设置在顶部的下方，顶部加强板I的顶部与顶板9的底部之间的距离为不大于150mm(最优为120mm)。
[0043]S5:将第一腹板贴板5纵向固定在中隔板3的一侧，将第二腹板贴板13纵向固定在中隔板3的另一侧；在第一腹板贴板5与第一连接孔对应之处钻取第一固定孔，在第二腹板贴板13与第二连接孔对应之处钻取第二固定孔。将第一连接孔和第一固定孔通过第一铆钉固定，将第二连接孔和第二固定孔通过第二铆钉固定；将第一腹板贴板5通过第一铆钉与第一侧板6固定连接，将第二腹板贴板13通过第二铆钉与第二侧板11固定。第一腹板贴板5的横向中心线与中隔板3的横向中心线重合，第二腹板贴板13的横向中心线与中隔板3的横向中心线重合。
[0044]S6:在第三腹板贴板7上与第三连接孔对应之处钻取第三固定孔，在第四腹板贴板14上与第四连接孔对应之处钻取第四固定孔；将第三连接孔和第三固定孔通过第三铆钉固定，将第四连接孔和第四固定孔通过第四铆钉固定。
[0045]将第三腹板贴板7通过第三铆钉固定在第一侧板6的内侧，将第四腹板贴板14通过第四铆钉固定在第二侧板11的内侧；所述第三腹板贴板7的底部与第一侧板6的底部齐平，第四腹板贴板14的底部与第二侧板11的底部齐平。
[0046]S7:将底板17固定在第一侧板6、第二侧板11的底部，在底板17底部相对的两侧分别设置第一底板贴板组件16、第二底板贴板组件18，在第一底板贴板组件16与第五连接孔对应之处钻取第五固定孔，在第二底板贴板组件18与第六连接孔对应之处钻取第六固定孔，通过第五铆钉将第五连接孔与第五固定孔固定，通过第六铆钉将第六连接孔与第六固定孔固定。
[0047]本实用新型不局限于上述实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，包括横向设置的顶板(9)、中隔板(3)和底板(17)，顶板(9)和底板(17)之间纵向设置有第一侧板(6)和第二侧板(11)，中隔板(3)固定于第一侧板(6)和第二侧板(11)之间，其特征在于:所述顶板(9)和中隔板(3)之间横向设置有顶部加强板(I)，所述中隔板(3)与第一侧板(6)之间纵向设置有第一腹板贴板(5)，中隔板(3)与第二侧板(11)之间纵向设置有第二腹板贴板(13); 第一侧板(6)的内侧设置第三腹板贴板(7)，第三腹板贴板(7)位于底板(17)的顶部；第二侧板(11)的内侧设置第四腹板贴板(14)，第四腹板贴板(14)位于底板(17)的顶部；底板(17)底部相对的两侧分别设置有第一底板贴板组件(16)和第二底板贴板组件(18)。2.如权利要求1所述的用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，其特征在于:所述中隔板(3)的底部设置有第一角钢(4)和第二角钢(12)，中隔板(3)通过第一角钢(4)与第一腹板贴板(5)固定，中隔板(3)通过第二角钢(12)与第二腹板贴板(13)固定。3.如权利要求1所述的用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，其特征在于:所述第一侧板(6)的外侧底部设置有第三角钢(8)，第二侧板(11)的外侧底部设置有第四角钢(15)，所述第三腹板贴板(7)、第一侧板￠)、第三角钢(8)通过螺栓固定，所述第四腹板贴板(14)、第二侧板(11)、第四角钢(15)通过螺栓固定；所述第一底板贴板组件(16)、底板(17)、第三角钢⑶通过螺栓固定，所述第二底板贴板组件(18)、底板(17)、第四角钢(15)通过螺栓固定。4.如权利要求1所述的用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，其特征在于:所述顶部加强板⑴与顶板(9)之间的距离在150mm以内。5.如权利要求4中任一项所述的用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，其特征在于:所述顶部加强板⑴与顶板(9)之间的距离为120mm。6.如权利要求1?4中任一项所述的用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，其特征在于:所述第一底板贴板组件(16)、第二底板贴板组件(18)均包括I?4块层叠设置的底板贴板。7.如权利要求6中任一项所述的用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，其特征在于:所述底板贴板的厚度为16mm。8.如权利要求1?4中任一项所述的用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，其特征在于:所述顶部加强板(I)的纵截面呈宽度为30mm的矩形。9.如权利要求1?4中任一项所述的用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，其特征在于:所述第一腹板贴板(5)和第二腹板贴板(13)的纵截面均呈长度为300mm、宽度为20mm的矩形。10.如权利要求1?4中任一项所述的用于钢结构拱桥的加固拱肋节段，其特征在于:所述第三腹板贴板⑵和第四腹板贴板(14)的纵截面均呈长度为160mm、宽度为20mm的矩形。
【文档编号】E01D22-00GK204298750SQ201420747894
【发明者】王戒躁, 程伊彪, 张武, 江湧, 祝文光, 曾智荣, 关高勇, 徐光 , 吴运宏, 方艳红, 张启兆, 韩建新, 马向上, 彭雪峰, 涂荣荣, 宋冬冬, 杨帆, 任勇, 潘飞 [申请人]中铁大桥局武汉桥梁特种技术有限公司, 中铁大桥局集团有限公司