FRP网格加固水下混凝土桥墩的制作方法

文档序号:15469126发布日期:2018-09-18 19:53阅读:262来源:国知局

本实用新型涉及桥梁建筑领域,特别涉及FRP网格加固水下混凝土桥墩。



背景技术:

FRP网格栅具有高强度、质量轻、耐腐蚀等优点,通过将FRP固定在混凝土外侧,从而通过FRP的特性对水泥混凝土进行加固。

目前,市场上的FRP网格栅对混凝土制品进行加固的方式为,首先将混凝土制品的表面除去毛刺,再通过FRP网格栅将混凝土制品的表面包裹,通过环氧树脂胶水将FRP网格栅与混凝土制品连接。

上述FRP网格栅通过环氧树脂胶水与桥墩连接后,桥墩架设在湖面或者河面等处时,桥墩的表面往往处于水面下,环氧树脂胶水在水的侵蚀下往往容易脱落,故FRP网格栅与桥墩的连接牢固性弱。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种FRP网格加固水下混凝土桥墩,其优点是提高桥墩与FRP的连接牢固性。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种FRP网格加固水下混凝土桥墩,包括墩座和FRP网格栅,所述墩座的各个侧壁上均设置有侧筋,所述侧筋上设置有若干插块,所述FRP网格栅与插块插接配合,所述插块上开设有卡槽,所述FRP网格栅上设置有与卡槽连通的连接槽,所述卡槽和连接槽中放置有型件,所述型件上螺纹连接有加固螺栓,所述加固螺栓还与插块螺纹连接,所述墩座的外侧浇筑有聚合物水泥砂浆。

通过上述技术方案,FRP网格栅在对墩座的侧壁进行加固时,首先使用者将FRP网格栅的一侧与侧筋上的各个插块插接,FRP网格栅与插块插接了以后,FRP网格栅沿竖直方向的滑动行程被插块限位,然后施工者再在FRP网格栅的连接槽中放置型件,型件插入到连接槽以及卡槽中,进而FRP网格栅无法沿插块的轴线方向与插块分离,最终,使用者在型件上螺纹连接加固螺栓,通过加固螺栓实现型件与侧筋的相对位置固定,从而保证了FRP网格栅与侧筋的相对位置固定,FRP网格栅与侧筋的位置固定后,在墩座的表面浇筑聚合物水泥砂浆,聚合物水泥砂浆将FRP网格栅完全包裹,通过聚合物水泥砂浆的防水抗渗作用,减少水渍对FRP网格栅的侵蚀,保证了FRP网格栅与墩座的连接牢固性,通过墩座周壁上FRP网格栅加强对桥墩的环向约束力,从而提高桥墩的承载力。

本实用新型进一步设置为:所述墩座上设置有若干连接筋,各个所述连接筋之间间隔设置,所述连接筋上设置有主固定槽,所述FRP网格栅上设置有主固定槽卡嵌配合的副固定槽,所述FRP网格栅上还设置有锁定槽,所述锁定槽中设置有与锁定槽卡嵌配合的锁块,所述锁块上设有与连接筋螺纹连接的固定螺栓,所述墩座的外侧浇筑有聚合物水泥砂浆。

通过上述技术方案,施工者通过FRP网格栅来加固墩座时,施工者首先将FRP网格栅上的副固定槽与连接筋上的主固定槽卡嵌,连接筋可通过浇筑的方式与墩座连接,主固定槽与副固定槽相互插接后,由于主固定槽对副固定槽的限位,FRP网格栅无法沿垂直于连接筋的方向移动,施工者再在锁定槽中放置锁块,锁块的两端分别各通过一个固定螺栓与连接筋固定,同理,各个连接筋均通过同样的方式与FRP网格栅连接,通过FRP网格栅对墩座的加固,具体地,由于FRP网格栅的高强度、耐久性高和耐腐蚀性能好的的特点对墩座起到加固作用。

本实用新型进一步设置为:所述墩座中设置有若干预应力筋。

通过上述技术方案,预应力筋可选为钢筋,预应力筋在设置在墩座中时,使用者首先将预应力筋拉伸或者压缩,使钢筋本身产生一定的应力,再通过将产生应力的钢筋插入到墩座中,墩座在承受到应力时,钢筋的预应力便可抵消部分墩座受到的应力,从而墩座传递给聚合物水泥砂浆的应力便会减少,从而减少聚合物水泥砂浆承受应力产生裂纹而使水渍进入到其中的情况,从而减少固定螺栓的侵蚀而保证 了FRP网格栅与墩座的连接性。

本实用新型进一步设置为:所述墩座上设置有角钢,所述角钢与FRP网格栅抵触。

通过上述技术方案,角钢抵触FRP网格栅的几个角,角钢采用浇筑的方式设置在墩座中,避免FRP网格栅受到应力时其各个拐角处发生变形的情况。

本实用新型进一步设置为:所述角钢上设有与FRP网格栅连接的膨胀型螺栓。

通过上述技术方案,通过膨胀型螺栓将角钢与FRP网格栅进一步固定,进一步避免FRP网格栅与角钢脱离的情况,另外也减少了FRP网格栅拐角形变的情况。

本实用新型进一步设置为:所述墩座的表面设有平衡筋,所述平衡筋上设有若干锚栓,各个所述锚栓与各个连接筋连接,各个所述平衡筋与连接筋之间均设置加强筋,所述加强筋分别与平衡筋以及连接筋固定连接。

通过上述技术方案,由于各个连接筋在单独承受应力时,由于各个连接筋的位置以及形状的不同,各个连接筋承受的应力往往不同,承受应力过大的连接筋会存在变形或者出现裂纹的情况,将各个连接筋的外侧通过平衡筋连接,各个连接筋承受的应力经由连接筋传递,故而每个连接筋承受的应力相同,在平衡筋与连接筋之间通过加强筋连接,加强筋不仅可以承受部分连接筋对平衡筋的应力,减少连接筋受到的应力直接作用于平衡筋而造成平衡筋变形的情况,而且,加强筋增加了平衡筋与连接筋直接的连接度,从而保证了连接筋与平衡筋的连接牢固性。

本实用新型进一步设置为:所述墩座的表面铺设有FRP布,所述FRP布与墩座通过水性聚氨酯胶黏剂粘连。

通过上述技术方案,FRP布的抗剪力和抗拉力能力强,FRP布的抗拉力相比于钢筋强,通过将FRP布铺设在墩座的表面,FRP布增加了墩座的机械强度,水性聚氨酯胶黏剂具有防水抗渗的效果,水性聚氨酯胶黏剂不仅可以密封FRP布与墩座之间的空隙,减少水渍渗透的效果,且保证了FRP布与墩座之间的连接牢固性。

本实用新型进一步设置为:所述聚合物水泥砂浆中设有剪力件,所述剪力件为FRP筋,所述剪力件还设置在墩座中。

通过上述技术方案,剪力件可以抵消部分墩座受到的应力,另外,通过剪力件与聚合物水泥砂浆连接,便于了墩座与聚合物水泥砂浆之间的应力平等。

本实用新型进一步设置为:所述聚合物水泥砂浆中设置有U型箍筋。

通过上述技术方案,U型箍筋用于增加聚合物水泥砂浆的机械强度,使聚合物水泥砂浆具有一定的弹性形变力,减少聚合物水泥砂浆承受应力发生脆性裂纹的情况。

综上所述,本实用新型具有以下有益效果:

1、连接筋上设置有主固定槽,FRP网格栅上设置有与主固定槽卡嵌配合的副固定槽,所述副固定槽中放置有锁块,锁块与连接筋连接,通过主固定槽与副固定槽之间的相互卡嵌连接,FRP网格栅由于主固定槽的限位而无法垂直连接筋的轴线的方向移动,通过锁块与连接筋进一步固定,从而FRP网格栅的位置被进一步限定而无法移动;

2、墩座上设置有平衡筋,平衡筋设置在连接筋的两侧,平衡筋与连接筋通过加强筋连接,平衡筋将各个连接筋受到的应力平衡,避免单个连接筋承受的应力过大而出现变形的情况。

附图说明

图1是本实施例的剖视图;

图2是本实施例为了凸显连接筋与FRP网格栅的连接关系的结构示意图;

图3是本实施例为了凸显膨胀型螺栓与FRP网格栅的连接关系的结构示意图;

图4是图3中A处的放大图;

图5是本实施的剖视图;

图6是本实施例为了凸显FRP网格栅与侧筋的连接关系的结构示意图;

图7是图6中B处的放大图。

附图标记:1、墩座;2、连接筋;3、主固定槽;4、FRP网格栅;5、副固定槽;6、锁定槽;7、锁块;8、固定螺栓;9、平衡筋;10、锚栓;11、加强筋;12、角钢;13、膨胀型螺栓;14、FRP布;15、聚合物水泥砂浆;16、U型箍筋;17、剪力件;18、预应力筋;19、侧筋;20、插块;21、卡槽;22、连接槽;23、型件;24、加固螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例:参考图1,一种FRP网格加固水下混凝土桥墩,包括墩座1,墩座1呈T型。结合图2,墩座1的下侧设置有若干连接筋2,各个连接筋2之间相互平行设置,各个连接筋2通过混凝土浇筑的方式与墩座1连接,墩座1的下侧设置有FRP网格栅4。结合图4,各个连接筋2上均设置与主固定槽3,FRP网格栅4上设置有设置有与主固定槽3卡嵌配合的副固定槽5,通过主固定槽3与副固定槽5的相互卡嵌连接,FRP网格栅4无法沿墩座1的下表面水平滑动,FRP网格栅4上还设置有锁定槽6,锁定槽6中放置有锁块7,锁块7上设有固定螺栓8,固定螺栓8用于将锁块7与连接筋2固定,锁块7用于避免FRP网格栅4与主固定槽3脱离。

参考图3,FRP网格栅4与连接筋2连接后,FRP网格栅4受到的应力直接作用于各个连接筋2上,由于各个连接筋2形状的不同,各个连接筋2承受的应力往往不同。为了将各个连接筋2所受应力相互平衡,减少由于应力集中在其中一个连接筋2上而造成单个连接筋2变形的情况,因此在墩座1的下表面设置有两条平衡筋9,两条平衡筋9设置在连接筋2相对的两侧,两条平衡筋9上设置有若干锚栓10,锚栓10用于将各个连接筋2与平衡筋9连接,各个连接筋2受到的应力经由平衡筋9传递,从而保证了各个连接筋2之间相互的受力相同,连接筋2与平衡筋9之间设有加强筋11(参考图2),加强筋11用于将连接筋2和平衡筋9之间固定,连接筋2受到的部分应力在加强筋11上分散,减少了连接筋2的应力直接作用于平衡筋9上而造成平衡筋9变形的情况。

参考图3,墩座1的底端设置有四个角钢12,各个角钢12为L形,且四个角钢12分别与FRP网格栅4的四个角抵触。设置角钢12的好处在于:其一,角钢12可以对FRP网格栅4的位置得到进行限定,保证FRP网格栅4与连接筋2上的主固定槽3准确地卡嵌;其二,由于应力容易在形状突然变化的位置集中的缘故,FRP网格栅4受到的应力容易在其拐角处集中,从而FRP网格栅4容易在拐角处发生变形的情况,通过角钢12对FRP网格栅4的拐角限位,减少FRP网格栅4拐角处变形的情况。角钢12上设置有膨胀型螺栓13,膨胀型螺栓13将FRP网格栅4的四个角进一步与墩座1连接,进一步保证了FRP网格栅4与墩座1的连接牢固性。

参考图3,墩座1的下侧表面还设有FRP布14,FRP布14与墩座1的下表面通过水性聚氨酯胶黏剂,FRP布14具有高抗拉性以及抗剪性,在墩座1承受应力时,FRP增加了墩座1的机械强度。结合图1,墩座1中还设置有预应力筋18,预应力筋18为钢筋,钢筋本身具有一定的应力,墩座1在承受到应力时,钢筋的预应力便可抵消部分墩座1受到的应力,从而墩座1传递给聚合物水泥砂浆15的应力便会减少,从而减少聚合物水泥砂浆15承受应力过大产生裂纹而使水渍进入到其中的情况。

参考图1,FRP网格栅4的外侧包裹有聚合物水泥砂浆15,聚合物水泥砂浆15的防水抗渗效果明显,聚合物水泥砂浆15可以有效地避免水渍透过其表面而对固定螺栓8等进行侵蚀。聚合物水泥砂浆15中设置有U型箍筋16,U型箍筋16使聚合物水泥砂浆15具有一定的抗拉及抗剪能力,避免聚合物水泥砂浆15出现脆性裂纹。墩座1中还设置有剪力件17,剪力件17为FRP筋,通过FRP筋的抗拉型强,进一步减少墩座1在剪力的作用下出现裂纹或者变形的情况。

参考图5,墩座1的四周周壁上也设置有FRP网格栅4,为了能实现FRP网格栅4能固定在墩座1的周壁上,结合图6和图7,因此在墩座1的表面上浇筑有侧筋19,侧筋19上设置有若干插块20,FRP网格栅4与各个插块20插接,FRP网格栅4上开设有连接槽22,插块20上开设有卡槽21,FRP网格栅4与侧筋19插接后,连接槽22与卡槽21连通,连接槽22中放置有型件23,型件23还放置到卡槽21中,通过型件23对FRP网格栅4与侧筋19的相对位置固定,型件21上螺纹连接有加固螺栓24,加固螺栓24同时还选入到插块20中,通过加固螺栓24与插块20的连接,进而保证型件23始终处于卡槽21和连接槽22,从而保证侧筋19与FRP网格栅4的相对位置的固定。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释,其并不是对本实用新型的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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