公路桥桥台之内的钢筋混凝土嵌入梁的制作方法

文档序号:14980836发布日期:2018-07-20 20:05阅读:168来源:国知局

本实用新型涉及一种公路桥桥台之内的钢筋混凝土嵌入梁。



背景技术:

纵向裂缝位于公路桥桥台的左右边部,在纵向裂缝形成和发展的过程中,其上方的桥台侧墙部位和桥台挡墙部位逐渐失去竖向承载力和水平抗压力。以往修复纵向裂缝,都是用水泥砂浆进行封堵,使其表面恢复原状即可。这根本不能解决问题,在车辆荷载不断作用下,随着纵向裂缝的扩大和延伸,位于其上方的桥台侧墙部位和桥台挡墙部位向外发生偏斜,直至产生侧向滑塌。

一旦形成侧向滑塌,就要拆除整个桥台,并在原处重建一座新桥台。这需要投入大量资金,而且还要中断一个月的桥面交通。为了不中断沿线交通,只能在公路桥之旁开辟一条临时线路。在多数情况下,在高速公路或城市快速路之旁,因受到场地限制,尚无法开辟临时线路。

在实际上,纵向开裂的桥台,破损部位仅是局部,其它部位还是完好的,可以被充分利用。从另一方面来说,从纵向裂缝开始形成到其上方的桥台侧墙部位和桥台挡墙部位向外发生偏斜,总要经过3-5年的时间,其间桥面车辆依旧通行。利用这段时间,完全可在桥台之侧对桥台侧墙和桥台挡墙进行修复,使之恢复设计承载力和原有造型。

在不中断桥面交通的情况下,利用群体反循环式锚杆对桥台侧墙和桥台填土进行加固,利用群体螺纹式锚杆对桥台挡墙进行加固,使纵向裂缝之上的桥台侧墙部位和桥台挡墙部位恢复水平抗压力。

沿着纵向裂缝制作一道钢筋混凝土嵌入梁,它沿纵桥向等于整个桥台的长度,沿横桥向的宽度为305-310mm,沿竖向的厚度为270-300mm,其新构造钢筋与桥台内的原构造钢筋焊接在一起,其C30混凝土的外侧面与桥台侧面处于同一个垂直面中。钢筋混凝土嵌入梁支撑着纵向裂缝之上的桥台侧墙部位和桥台挡墙部位。

与以往拆除重建的施工方法相比,它无须中断桥面交通,也不用进行交通改道,同时还能节省80%以上的资金。

本实用新型就是根据上述思路,由本发明人精心研制的一种公路桥桥台之内的钢筋混凝土嵌入梁。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的问题就是提供一种钢筋混凝土嵌入梁,用以修复纵向开裂的公路桥桥台。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:

一种公路桥桥台之内的钢筋混凝土嵌入梁,其特征在于:它由一道实际深槽、原竖向构造钢筋、新竖向构造钢筋、新横向构造钢筋、主要连接钢筋、次要连接钢筋、三个钢支撑体和C30混凝土构成;在公路桥的两端,各设有一座桥台支撑着桥体主梁;在桥台的左右边部,所形成的纵向裂缝沿横桥向与水平面呈45度夹角,沿纵桥向贯通于整个桥台;纵向裂缝的末端线位于桥台侧面,且低于桥台顶面3.3-3.5m,其斜向线位于桥台正面;在纵向裂缝的所在处,桥台内的原竖向构造钢筋断裂;在纵向裂缝上下的桥台侧墙部位,设有一个反循环式锚杆锚固区;在该锚固区之内,共设置六排反循环式锚杆,其中五排位于纵向裂缝的末端线之上,一排位于纵向裂缝末端线之下的300-500mm处;在纵向裂缝末端线之上的桥台挡墙部位,设有一个螺纹式锚杆锚固区,在该锚固区之内,共设置六排螺纹式锚杆;所述的实际深槽沿纵向裂缝设置,它由一个上实际槽帮、一个实际槽底和一个下实际槽帮构成;上实际槽帮和下实际槽帮各为一个混凝土切割面,实际槽底是一个混凝土劈裂面;在实际深槽之内,以其长度三分之一为间距设有三个所述的钢支撑体,支撑着实际深槽之上的桥台侧墙部位和桥台挡墙部位;所述的钢支撑体由两块垫铁、一对楔铁和一个插销构成;在上实际槽帮与下实际槽帮之间,原横向构造钢筋都被清除,原竖向构造钢筋都裸露;在反循环式锚杆锚固区,所设置的每一组主要连接钢筋都嵌入一道主要开挖槽内,一部分主要连接钢筋自上而下穿过实际深槽;在螺纹式锚杆锚固区,所设置的每一组次要连接钢筋都嵌入一道次要开挖槽内,所有的次要连接钢筋都向下延伸穿过实际深槽;在主要开挖槽和次要开挖槽与实际深槽的相交处,上实际槽帮与下实际槽帮之间的原竖向构造钢筋都被清除;在上实际槽帮与下实际槽帮之间余下的每一根原竖向构造钢筋之侧,都加焊一根新竖向构造钢筋;在原竖向构造钢筋与新竖向构造钢筋的内侧,自上而下以80mm为间距加焊三根新横向构造钢筋;穿过实际深槽的主要连接钢筋和次要连接钢筋都与三根新横向构造钢筋垂直相交并相焊接;在上实际槽帮与下实际槽帮之间,原竖向构造钢筋、新竖向构造钢筋、新横向构造钢筋、主要连接钢筋和次要连接钢筋经焊接后形成一个钢筋网片;利用原竖向构造钢筋、主要连接钢筋和次要连接钢筋,该钢筋网片与桥台内的原构造钢筋构成一个整体;在该钢筋网片与实际槽底之间,是并列的三个钢支撑体;所述的C30混凝土充满整个实际深槽,使该钢筋网片获得一个厚度不小于35mm的C30混凝土保护层;在实际深槽上下的主要开挖槽和次要开挖槽内,都充满M30水泥砂浆,使主要连接钢筋和次要连接钢筋都获得一个厚度不小于35mm的M30水泥砂浆保护层;所形成的C30混凝土表面和M30水泥砂浆表面与桥台侧面都处于同一个垂直面中;所述的新竖向构造钢筋、新横向构造钢筋、主要连接钢筋都用直径为10mm的光圆钢筋裁制而成,所述的次要连接钢筋用直径为8mm的光圆钢筋裁制而成。

所述的上实际槽帮和下实际槽帮上下相互对称,它们都是由一排圆弧曲面连接而成,圆弧曲面的半径皆为60mm;在上实际槽帮与下实际槽帮之间,最大竖向间距为300mm,最小竖向间距为270mm;在纵向裂缝末端线之下的100mm处,可设置一个水平面;该水平面与下实际槽帮的各圆弧曲面都相切;所述的实际槽底凹凸不平,其各部分凹入桥台侧面的进深都在305-310mm之间。

所述的上实际槽帮和下实际槽帮都是用旋转切削钻对混凝土顺次切削而成,所述的实际槽底是对混凝土分块劈裂而成;在上实际槽帮、实际槽底和下实际槽帮的所在处,混凝土仍保持原有结构和力学强度。

所述的垫铁是一块200mm长的柱状铁,它的顶面是一个半径为60mm、长度为200mm的圆弧曲面,底面是一个长度为200mm、宽度为96mm的平面,中间的最大厚度为60mm;所述的楔铁是一块60mm厚的直角梯形柱状铁,该直角梯形的高为200mm,两个底边的长度分别为83mm和63mm;所述的插销是一块80mm厚的等腰梯形柱状铁,该等腰梯形的高为210mm,两个底边的长度分别为62mm和20mm。

在所述的实际深槽之内,两块垫铁、一对楔铁和一个插销上下相互对称设置;两块垫铁分别嵌入上实际槽帮和下实际槽帮的一个圆弧曲面内,一对楔铁位于两块垫铁之间,一个插销紧密插入两个楔铁之间;在插销与两个楔铁之间,各设有一个15mm长的焊口。

所述的新竖向构造钢筋其长度为270mm;在上实际槽帮与下实际槽帮之间余下的每一根原竖向构造钢筋之侧,都有一根新竖向构造钢筋与之相贴;在相贴处的上下端部,各设置一个60mm长焊口,使相贴的原竖向构造钢筋与新竖向构造钢筋相固定;所述的新横向构造钢筋其长度等于实际深槽的长度。

在所述的实际深槽之内,在每一个新竖向构造钢筋和原竖向构造钢筋与新横向构造钢筋的相交处,都左右相互对称地设置两个10mm长的焊口;在每一个主要连接钢筋和次要连接钢筋与新横向构造钢筋的相交处,亦都左右相互对称地设置两个10mm长的焊口。

所述的主要连接钢筋垂直设置,每相邻两组的主要连接钢筋之距都是750mm;每一组主要连接钢筋都有两根,沿着每一列反循环式锚杆的尾端,都设置一组主要连接钢筋;在所述的主要开挖槽内,两根主要连接钢筋分别位于一列反循环式锚杆尾部的左右两侧;在每一个主要连接钢筋与反循环式锚杆尾部的相切处,都上下相互对称地设置两个15mm长的焊口。

所述的次要连接钢筋垂直设置,每相邻两组的次要连接钢筋之距都是360mm;每一组次要连接钢筋都有两根,沿着每一列螺纹式锚杆的尾端,都设置一组次要连接钢筋;在所述的次要开挖槽内,两根次要连接钢筋分别位于一列螺纹式锚杆尾部的左右两侧;在每一个次要连接钢筋与螺纹式锚杆尾部的相切处,都上下相互对称地设置两个10mm长的焊口。

本实用新型的优点是:钢筋混凝土嵌入梁位于桥台左右边部的纵向裂缝处,它沿纵桥向约束着整个桥台,沿竖向支撑着纵向裂缝之上的桥台侧墙部位和桥台挡墙部位。钢筋混凝土嵌入梁位于实际深槽内,实际深槽用机械切削而成,使其保留部位的混凝土不受损坏。钢筋混凝土嵌入梁的新构造钢筋与桥台内的原构造钢筋形成一个整体,C30混凝土充满实际深槽,使桥台重新成为一个整体。

附图说明

图1是桥台侧面图。

图2是反循环式锚杆和螺纹式锚杆在桥台侧面的分布图。

图3是桥台正面螺纹式锚杆的透视图和实际深槽的侧面图。

图4是实际深槽在桥台侧面的分布图。

图5是实际深槽部位的放大图。

图6是主要开挖槽和次要开挖槽在桥台侧面的分布图。

图7是主要开挖槽和次要开挖槽在实际深槽处的放大图。

图8是实际深槽内焊接新竖向构造钢筋的正面图。

图9是实际深槽内焊接新横向构造钢筋的正面图。

图10是主要连接钢筋和次要连接钢筋在主要开挖槽和次要开挖槽内的分布图。

图11是实际深槽内主要连接钢筋和次要连接钢筋的焊接图。

图12是C30混凝土浇注部位和M30水泥砂浆浇注部位在桥台侧面的分布图。

图13是C30混凝土浇注部位和M30水泥砂浆浇注部位在实际深槽处的放大图。

图14是实际深槽的横断面图。

图15是钢支撑体在实际深槽内安装就位的纵向剖面图。

图16是实际深槽内焊接新竖向构造钢筋的侧面图。

图17是实际深槽内焊接新横向构造钢筋的侧面图。

图18是实际深槽内浇注C30混凝土的横断面图。

附图标记

1实际深槽,2原竖向构造钢筋,3新竖向构造钢筋,4新横向构造钢筋,5主要连接钢筋,6主要开挖槽,7次要连接钢筋,8次要开挖槽,9钢支撑体,10C30混凝土,11M30水泥砂浆,12纵向裂缝,13桥台侧墙,14桥台挡墙,15反循环式锚杆,16螺纹式锚杆,17桥体主梁,1-1上实际槽帮,1-2实际槽底,1-3下实际槽帮,9-1垫铁,9-2楔铁,9-3插销,9-4焊口,12-1末端线,12-2斜向线。

具体实施方式

参见附图1-18所示:本实用新型由一道实际深槽1,原竖向构造钢筋2,新竖向构造钢筋3,新横向构造钢筋4,主要连接钢筋5,次要连接钢筋7,三个钢支撑体9和C30混凝土10构成。

一、桥台的基本结构

在公路桥的两端,各设有一座桥台支撑着桥体主梁17。在桥台的左右边部,所形成的纵向裂缝12沿横桥向与水平面呈45度夹角,沿纵桥向贯通于整个桥台。纵向裂缝12的末端线12-1位于桥台侧面,且低于桥台顶面3.3-3.5m,其斜向线12-2位于桥台正面。在纵向裂缝12的所在处,桥台内的原竖向构造钢筋2断裂。

在纵向裂缝12上下的桥台侧墙13部位,设有一个反循环式锚杆15锚固区。在该锚固区之内,共设置六排反循环式锚杆15,其中五排位于纵向裂缝12的末端线12-1之上,一排位于纵向裂缝12末端线12-1之下的300-500mm处。在纵向裂缝12末端线12-1之上的桥台挡墙14部位,设有一个螺纹式锚杆16锚固区。在该锚固区之内,共设置六排螺纹式锚杆16。

二、开挖实际深槽

实际深槽1沿纵向裂缝12设置,它由一个上实际槽帮1-1、一个实际槽底1-2和一个下实际槽帮1-3构成。上实际槽帮1-1和下实际槽帮1-3上下相互对称,它们都是由一排圆弧曲面连接而成,圆弧曲面的半径皆为60mm。

在上实际槽帮1-1与下实际槽帮1-3之间,最大竖向间距为300mm,最小竖向间距为270mm。在纵向裂缝12末端线12-1之下的100mm处,可设置一个水平面,该水平面与下实际槽帮1-3的各圆弧曲面都相切。实际槽底1-2凹凸不平,其各部分凹入桥台侧面的进深都在305-310mm之间。

上实际槽帮1-1和下实际槽帮1-3都用旋转切削钻对混凝土顺次切削而成,它们各为一个混凝土切割面。实际槽底1-2是对混凝土分块劈裂而成,它是一个混凝土劈裂面。在上实际槽帮1-1、实际槽底1-2和下实际槽帮1-3的所在处,混凝土仍保持原有结构和力学强度。

三、设置钢支撑体

在实际深槽1之内,以其长度三分之一为间距设有三个钢支撑体9,支撑着实际深槽1之上的桥台侧墙13部位和桥台挡墙14部位。钢支撑体9由两块垫铁9-1、一对楔铁9-2和一个插销9-3构成。

垫铁9-1是一块200mm长的柱状铁,它的顶面是一个半径为60mm、长度为200mm的圆弧曲面,底面是一个长度为200mm、宽度为96mm的平面,中间的最大厚度为60mm。楔铁9-2是一块60mm厚的直角梯形柱状铁,该直角梯形的高为200mm,两个底边的长度分别为83mm和63mm。插销9-3是一块80mm厚的等腰梯形柱状铁,该等腰梯形的高为210mm,两个底边的长度分别为62mm和20mm。

在实际深槽1之内,两块垫铁9-1、一对楔铁9-2和一个插销9-3上下相互对称设置。两块垫铁9-1分别嵌入上实际槽帮1-1和下实际槽帮1-3的一个圆弧曲面内,一对楔铁9-2位于两块垫铁9-1之间,一个插销9-3紧密插入两个楔铁9-2之间。在插销9-3与两个楔铁9-2之间,各设有一个15mm长的焊口9-4。

四、在实际深槽内焊接新构造钢筋

在上实际槽帮1-1与下实际槽帮1-3之间,原横向构造钢筋都被清除,原竖向构造钢筋2都裸露。在反循环式锚杆15锚固区,沿着每一列反循环式锚杆15的尾端都开挖一道主要开挖槽6。在螺纹式锚杆16锚固区,沿着每一列螺纹式锚杆16的尾端都开挖一道次要开挖槽8。主要开挖槽6和次要开挖槽8都沿垂直设置,在它们与实际深槽1的相交处,原竖向构造钢筋2都被清除。

新竖向构造钢筋3是一段长度为270mm,直径为10mm的光圆钢筋。在上实际槽帮1-1与下实际槽帮1-3之间余下的每一根原竖向构造钢筋2之侧,都有一根新竖向构造钢筋3与之相贴。在相贴处的上下端部,各设置一个60mm长焊口,使相贴的原竖向构造钢筋2与新竖向构造钢筋3相固定。

新横向构造钢筋4是一根长度等于实际深槽1的长度,直径为10mm的光圆钢筋。在实际深槽1之内,在原竖向构造钢筋2与新竖向构造钢筋3的内侧,自上而下以80mm为间距加焊三根新横向构造钢筋4。在每一个新竖向构造钢筋3和原竖向构造钢筋2与新横向构造钢筋4的相交处,都左右相互对称地设置两个10mm长的焊口。

五、主要连接钢筋与次要连接钢筋

主要连接钢筋5用直径为10mm的光圆钢筋制作,沿着每一列反循环式锚杆15的尾端,都设置一组主要连接钢筋5。每一组主要连接钢筋5都有两根,并嵌入一道主要开挖槽6内。每相邻两组的主要连接钢筋5之距都是750mm。在主要开挖槽6内,两根主要连接钢筋5分别位于一列反循环式锚杆15尾部的左右两侧。在每一个主要连接钢筋5与反循环式锚杆15尾部的相切处,都上下相互对称地设置两个15mm长的焊口。

次要连接钢筋7用直径为8mm的光圆钢筋制作。沿着每一列螺纹式锚杆16的尾端,都设置一组次要连接钢筋7。每一组次要连接钢筋7都有两根,并嵌入一道次要开挖槽8内。每相邻两组的次要连接钢筋7之距都是360mm。在次要开挖槽8内,两根次要连接钢筋6分别位于一列螺纹式锚杆16尾部的左右两侧。在每一个次要连接钢筋7与螺纹式锚杆16尾部的相切处,都上下相互对称地设置两个10mm长的焊口。

反循环式锚杆15锚固区的一部分主要连接钢筋5自上而下穿过实际深槽1,螺纹式锚杆16锚固区的次要连接钢筋7都向下延伸穿过实际深槽1。穿过实际深槽1的主要连接钢筋5和次要连接钢筋7都与三根新横向构造钢筋4垂直相交并相焊接。在每一个主要连接钢筋5和次要连接钢筋7与新横向构造钢筋4的相交处,都左右相互对称地设置两个10mm长的焊口。

六、形成钢筋混凝土嵌入梁

在上实际槽帮1-1与下实际槽帮1-3之间,原竖向构造钢筋2、新竖向构造钢筋3、新横向构造钢筋4、主要连接钢筋5和次要连接钢筋7经焊接后形成一个钢筋网片。利用原竖向构造钢筋2、主要连接钢筋5和次要连接钢筋7,该钢筋网片与桥台内的原构造钢筋构成一个整体。在该钢筋网片与实际槽底1-2之间,是并列的三个钢支撑体9。

C30混凝土10充满整个实际深槽1,使该钢筋网片获得一个厚度不小于35mm的C30混凝土10保护层;在实际深槽1上下的主要开挖槽6和次要开挖槽8内,都充满M30水泥砂浆11,使主要连接钢筋5和次要连接钢筋7都获得一个厚度不小于35mm的M30水泥砂浆11保护层。所形成的C30混凝土10表面和M30水泥砂浆11表面与桥台侧面都处于同一个垂直面中。

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