一种独柱墩弯桥的钢结构加固装置的制作方法

本实用新型涉及工程建设领域的桥梁工程领域，具体是一种独柱墩弯桥的钢结构加固装置。

背景技术：

由于具有减少占用土地、增加视野和桥型美观的优点，独柱墩桥梁被广泛应用于我国城市高架桥中。但独柱墩桥梁的抗倾覆能力较差，在卡车超载情况下，容易诱发倾覆倒塌。今年来独柱墩桥梁倾覆的案例屡见不鲜，往往造成较大的经济损失与人员伤亡。

特别是独柱墩弯桥(主要为匝道)处，桥梁容易向外侧倾覆，其倾覆方向具有可预见性，如图1所示。随着社会经济发展交通车流量日益增大，特别是偶现超载严重的卡车违规上桥(有的超载高达200％以上)，导致独柱墩高架桥存在较大的安全隐患。有必要对部分重点路段的独柱墩弯桥的外侧进行提前加固，消除倾覆隐患，防止产生较大的经济损失与人员伤亡。

技术实现要素：

本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种独柱墩弯桥的钢结构加固装置，在原桥墩外围焊接形成加固装置，加固装置上部钢梁上的托板顶住弯桥的外侧，钢结构的强度与刚度较大，能有效阻止偏心荷载导致弯桥向外侧的倾覆与侧翻。

本实用新型的技术方案如下：

独柱墩弯桥的钢结构加固装置，其特征在于：包括钢筒、钢梁与托板；所述的钢筒包裹在桥墩外围，钢筒底部焊接有应力扩散板，应力扩散板压在承台上；所述的钢筒外壁上部焊接有钢梁，钢筒外壁与钢梁下端面焊接有加筋肋一；所述的钢梁端部上表面焊接有托板，钢梁与托板下部之间焊接有加筋肋二；所述的钢梁上的托板与弯桥外侧桥面一侧的底部接触。

所述的独柱墩弯桥的钢结构加固装置，其特征在于：所述的钢筒的内径略大于桥墩外径；钢筒由多块钢板焊接而成，钢筒上设置多处纵向间隔设置的、镂空的孔洞。

所述的独柱墩弯桥的钢结构加固装置，其特征在于：所述的钢梁上的托板与弯桥外侧桥面的底部相互接触，互不相连。

所述的独柱墩弯桥的钢结构加固装置，其特征在于：所述的应力扩散板压在承台上，应力扩散板与承台的表面固定相连。

与现有技术相比，本实用新型具有下列优点：

1、本实用新型由钢结构制作的加固装置加装在桥墩的外围，不与桥墩或桥面固定相连，施工过程中无需对桥墩与桥面局部凿破，故施工对桥墩与桥面无负面影响；

2、本实用新型整体重量基于应力扩散板传递给承台，桥墩不承担加固装置的重量，故对桥墩影响非常小；

3、本实用新型整个装置结构简单，加工与组装施工方便，钢结构的强度与刚度较大，能承担较大的倾覆荷载，总体造价低。

附图说明

图1为本实用新型独柱墩弯桥倾覆倒塌示意图。

图2为加装本实用新型后的桥梁主视图。

图3为加装本实用新型后的桥梁结构示意图。

图4为本实用新型结构示意图。

图5为本实用新型仰视结构示意图。

附图标记说明：1、桩基；2、承台；3、桥墩；4、桥面；5、钢筒；6、加劲肋一；7、钢梁；8、托板；9、应力扩散板；10、加劲肋二；a、地面线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见附图，一种独柱墩弯桥的钢结构加固装置，包括钢筒5、钢梁7与托板8；所述的钢筒5包裹在桥墩3外围，钢筒5底部焊接有应力扩散板9，应力扩散板9压在承台2上；钢筒5上部一侧焊接有钢梁7，钢筒5与钢梁7下部之间焊接有加筋肋一6；钢梁7端部上表面焊接有托板8，钢梁7与托板8下部之间焊接有加筋肋二10；钢梁7上的托板8与桥面4一侧的底部接触。

图2和图3展示了独柱墩高架桥加装本实用新型后的示意图。

弯桥的外侧是指外弧线一侧，内侧是指内弧线一侧，外弧线的半径大于内弧线的半径。在较大的偏载作用下，独柱墩弯桥容易向外侧倾覆，其倾覆方向具有可预见性，如图1所示。

钢筒5的内径略大于桥墩3的外径；钢筒5由多块钢板焊接而成，钢筒5上设置多处镂空的孔洞，以减小钢材用量。

钢梁7上的托板8与弯桥外侧桥面4的底部相互接触，但互不相连。可在托板8上部再设置一定厚度的橡胶片，橡胶片的顶面与桥面4的底部直接接触，该细节未在附图中体现。此处的“互不相连”是指无固结或铰接连接，两者仅相互接触而已，本质上是相互分离的，不能传递拉力、水平剪力与弯矩，仅能传递压力。故本实用新型的施工对原桥面无影响，无需对原桥面进行额外特别处理。

应力扩散板9压在承台2上，应力扩散板9与承台2的表面固定相连，使所提加固装置不发生转动。

图4和图5展示了本实用新型的三维结构示意图。

钢结构加固装置，需能承担所述弯桥桥面向外侧倾覆时产生的竖直向下的压力而不发生失效。由于钢材具有较高的强度，故设计完全可以实现所提装置确保桥梁不发生倾覆。

本实用新型所述的由钢结构制作的加固装置加装在桥墩的外围，不与桥墩或桥面固定相连，施工过程中无需对桥墩与桥面局部凿破，故施工对桥墩与桥面无负面影响；整个钢结构加固装置的重量基于应力扩散板传递给承台，桥墩不承担加固装置的重量，故对桥墩影响非常小；整个装置结构简单，加工与组装施工方便，钢结构的强度与刚度较大，能承担较大的倾覆荷载，总体造价低。

附图中仅展示了本实用新型的部分形状及部分连接方式，按照所提思路，可以改变各构件的形状、各部分的连接方式，形成其他相关类型的独柱墩桥梁的防倾覆加固装置，其均属于本实用新型的等效修改和变更，此处不再赘述。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种独柱墩弯桥的钢结构加固装置，其特征在于：包括钢筒、钢梁与托板；所述的钢筒包裹在桥墩外围，钢筒底部焊接有应力扩散板，应力扩散板压在承台上；所述的钢筒外壁上部焊接有钢梁，钢筒外壁与钢梁下端面焊接有加筋肋一；所述的钢梁端部上表面焊接有托板，钢梁与托板下部之间焊接有加筋肋二；所述的钢梁上的托板与弯桥外侧桥面一侧的底部接触。

2.根据权利要求1所述的独柱墩弯桥的钢结构加固装置，其特征在于：所述的钢筒的内径略大于桥墩外径；钢筒由多块钢板焊接而成，钢筒上设置多处纵向间隔设置的、镂空的孔洞。

3.根据权利要求1所述的独柱墩弯桥的钢结构加固装置，其特征在于：所述的钢梁上的托板与弯桥外侧桥面的底部相互接触，互不相连。

4.根据权利要求1所述的独柱墩弯桥的钢结构加固装置，其特征在于：所述的应力扩散板压在承台上，应力扩散板与承台的表面固定相连。

技术总结
本实用新型公开了一种独柱墩弯桥的钢结构加固装置，包括钢筒、钢梁与托板；钢筒包裹在桥墩外围，钢筒底部焊接有应力扩散板，应力扩散板压在承台上；钢筒上部一侧焊接有钢梁，钢筒与钢梁下部之间焊接有加筋肋一；钢梁端部上表面焊接有托板，钢梁与托板下部之间焊接有加筋肋二；钢梁上的托板与桥面一侧的底部接触。本实用新型加装在桥墩的外围，桥墩不承担加固装置的重量，施工对桥墩与桥面无影响，整个装置结构简单，加工与组装施工方便，钢结构的强度与刚度较大，能承担较大的倾覆荷载，总体造价低。

技术研发人员：董阁;陈修和;黄卫东;王祖珍;高磊;李美耀;高翀宇;汪东林;刘金龙
受保护的技术使用者：安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司;公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心
技术研发日：2020.06.29
技术公布日：2021.05.07