一种高耐用性免维修桥梁预加固结构及其施工装置的制作方法

1.本发明涉及桥梁维修技术领域，具体为一种高耐用性免维修桥梁预加固结构及其施工装置。


背景技术：

2.随着我国交通运输行业的迅猛发展，公路车辆流量逐年增加，超载超限运输状况也愈演愈烈。早期设计的桥梁所采用的荷载标准较低，实际运输车辆的载重超过设计荷载，许多桥梁长期运营后发生不同类型、不同程度的病害，严重影响了桥梁正常运营及结构安全。
3.针对桥梁结构提高使用耐久性，增强安全储备，现有技术中往往采用底板粘贴钢板加固、底板粘贴碳纤维加固等，单一使用底板粘贴碳纤维布或粘贴钢板对结构承载力的提高幅度与截面应力的改善有限，为此我们提出一种高耐用性免维修桥梁预加固结构及其施工装置用于解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高耐用性免维修桥梁预加固结构及其施工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高耐用性免维修桥梁预加固结构及其施工装置，包括加固结构、施工装置，所述加固结构包括张拉端锚框、张拉端锚块、碳纤维板、固定端锚框、固定端锚块，所述固定端锚块的两侧通过螺栓分别固定连接固定端锚框，所述固定端锚块的上段开设有卡口并且卡口内通过夹片固定套设碳纤维板的一端，所述碳纤维板的另一端通过夹片固定套设在张拉端锚块开设的卡口内，所述张拉端锚块外滑动套设有张拉端锚框，所述张拉端锚块远离固定端锚块的一端两侧通过螺纹结构套设有螺纹杆，所述螺纹杆远离张拉端锚块的一侧依次滑动穿过内挡块、外挡块，所述内挡块固定连接在张拉端锚框的一端，所述内挡块远离张拉端锚框的一端中下部固定连接千斤顶的一端，所述千斤顶的另一端固定连接外挡块；所述施工装置包括用于放置加固结构的工作台，所述工作台的底部设有升降机构，所述升降机构的底部转动连接有支架，所述支架的底端固定连接有底板，所述底板的顶部中心固定连接有正反电机，所述正反电机的输出轴顶端同轴固定连接有阿基米德螺旋齿轮，所述阿基米德螺旋齿轮啮合连接升降机构。
6.优选的，所述固定端锚框为l型结构并且一侧开设有若干连接桥梁的螺栓孔，所述张拉端锚框的两侧开设有若干连接桥梁的螺栓孔。
7.优选的，所述外挡块、内挡块的高度相等，所述千斤顶的外壁与外挡块的顶壁相切。
8.优选的，所述碳纤维板外壁设有若干压条。
9.优选的，所述底板的底端四角分别转动连接有万向轮。
10.优选的，所述工作台的顶端边缘固定连接有围栏，所述围栏的一侧铰接有围栏门。
11.优选的，所述支架以底板的中心环形阵列设有三个，所述支架的顶端侧壁固定连接支撑座，支撑座铰接升降机构，三个所述支架相对的侧壁上段固定连接有电机架，所述电机架的中部转动套设正反电机的输出轴。
12.优选的，所述升降机构以底板的中心环形阵列设置，所述升降机构包括不规则齿轮，所述不规则齿轮铰接在支架的支撑座上并且底部啮合阿基米德螺旋齿轮，所述不规则齿轮的一端固定连接有主动杆，所述主动杆远离不规则齿轮的端部铰接从动连杆的一端，所述从动连杆的另一端铰接次级从动杆，所述次级从动杆远离从动连杆的一端铰接有顶部连杆，所述顶部连杆远离次级从动杆的一端铰接有固定座，所述固定座的顶端固定连接工作台的底端。
13.优选的，所述从动连杆的中部两侧铰接有连接座i，所述连接座i的底端固定连接有活动环i，所述活动环i活动设在主动杆、从动连杆之间，所述次级从动杆的中部两侧铰接有连接座ii，所述连接座ii的顶端固定连接有活动环ii，所述活动环ii活动设在次级从动杆、顶部连杆之间。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过碳纤维板配合两端设置的张拉端锚块、固定端锚块与桥梁底面连接，通过螺纹杆配合螺母，同时设置千斤顶，采用主动加固的方式，锚块和碳纤维板共同受力，充分发挥碳纤维的高强度特性，几乎不增加自重提高结构承载力，有效减少原构件裂缝，限制裂缝发展等；施工装置通过升降机构带动工作台升降，三角形结构分布的升降机构，保证在对加固结构抬升时的稳固性，同时也保证人员施工时整体的稳固性。
附图说明
15.图1为本发明加固结构结构示意图；图2为本发明加固结构侧面结构示意图；图3为本发明加固结构安装后正视图；图4为本发明中施工装置结构示意图；图5为本发明中施工装置拆除工作台后结构示意图；图6为本发明施工装置抬升后局部结构示意图。
16.图中：底板1、万向轮2、支架3、正反电机4、电机架41、阿基米德螺旋齿轮5、升降机构6、不规则齿轮61、主动杆62、从动连杆63、次级从动杆64、连接座i65、活动环i66、连接座ii67、活动环ii68、顶部连杆69、固定座60、工作台7、围栏71、围栏门72、张拉端锚框8、张拉端锚块9、螺纹杆10、千斤顶11、外挡块12、内挡块13、碳纤维板14、压条141、固定端锚框15、固定端锚块16。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1参照图1、3和图4，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种高耐用性免维修桥梁预加固结构及其施工装置，包括加固结构、施工装置，加固结构包括张拉端锚框8、张拉端锚块9、碳纤维板14、固定端锚框15、固定端锚块16，固定端锚块16的两侧通过螺栓分别固定连接固定端锚框15，固定端锚块16的上段开设有卡口并且卡口内通过夹片固定套设碳纤维板14的一端，碳纤维板14的另一端通过夹片固定套设在张拉端锚块9开设的卡口内，张拉端锚块9外滑动套设有张拉端锚框8，张拉端锚块9远离固定端锚块16的一端两侧通过螺纹结构套设有螺纹杆10，螺纹杆10远离张拉端锚块9的一侧依次滑动穿过内挡块13、外挡块12，内挡块13固定连接在张拉端锚框8的一端，内挡块13远离张拉端锚框8的一端中下部固定连接千斤顶11的一端，千斤顶11的另一端固定连接外挡块12；施工装置包括用于放置加固结构的工作台7，工作台7的底部设有升降机构6，升降机构6的底部转动连接有支架3，支架3的底端固定连接有底板1，底板1的顶部中心固定连接有正反电机4，正反电机4的输出轴顶端同轴固定连接有阿基米德螺旋齿轮5，阿基米德螺旋齿轮5啮合连接升降机构6。使用时，张拉端锚框8、张拉端锚块9、固定端锚框15、固定端锚块16分别放置在施工装置的工作台7上，安装人员同时站立在工作台7上，正反电机4工作，带动阿基米德螺旋齿轮5转动，阿基米德螺旋齿轮5转动后同时带动啮合连接的升降机构6工作，升降机构6带动工作台7抬升至桥梁底面位置，安装人员使用工具对桥梁底面的混凝土分别开槽，槽内分别放置张拉端锚块9、固定端锚块16，然后分别在张拉端锚块9、固定端锚块16的卡口内插入碳纤维板14的两端，在使用夹片对插入的碳纤维板14进行固定，固定端锚块16的两侧通过螺栓分别固定连接固定端锚框15，然后固定端锚框15使用螺栓固定安装在桥梁底面开槽的两侧，张拉端锚框8外套在张拉端锚块9，通过膨胀螺栓配合张拉端锚框8两侧开设的螺栓孔把张拉端锚框8固定安装在桥梁底面另一侧开槽的两侧，螺纹杆10分别穿过外挡块12、内挡块13，然后通过螺纹结构连接张拉端锚块9的一端面两侧，对张拉端锚块9调整到合适位置后，保证碳纤维板14的加固效果，使用螺母连接内挡块13的外侧对螺纹杆10的长度进行固定，最后再使用螺母配合千斤顶11对外挡块12的位置进行固定，采用主动加固的方式，锚块和碳纤维板14共同受力，充分发挥碳纤维的高强度特性，几乎不增加自重提高结构承载力，有效减少原构件裂缝，限制裂缝发展等。
19.实施例2参照图1-6，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，具体的，固定端锚框15为l型结构并且一侧开设有若干连接桥梁的螺栓孔，张拉端锚框8的两侧开设有若干连接桥梁的螺栓孔，螺栓孔的设置方便安装人员使用膨胀螺栓把固定端锚框15和张拉端锚框8固定安装在桥梁底面。
20.具体的，外挡块12、内挡块13的高度相等，千斤顶11的外壁与外挡块12的顶壁相切，进而保证加固结构安装时，千斤顶11不会凸出，保证了加固结构紧贴在桥梁底面。
21.具体的，碳纤维板14外壁设有若干压条141，压条141保证了碳纤维板14与桥梁底面的紧贴程度，防止碳纤维板14受到过多重力影响。
22.具体的，底板1的底端四角分别转动连接有万向轮2，万向轮2的设置，方便对施工装置进行移动。
23.具体的，工作台7的顶端边缘固定连接有围栏71，围栏71的一侧铰接有围栏门72，
围栏71的设置保证了安装人员的安全，同时防止加固结构掉出，围栏门72方便安装人员上下和加固结构的放置。
24.具体的，支架3以底板1的中心环形阵列设有三个，环形阵列设置三个，使支架3之间形成等边三角形结构，进而保证对升降机构6支撑的稳固性，支架3的顶端侧壁固定连接支撑座，支撑座铰接升降机构6，三个支架3相对的侧壁上段固定连接有电机架41，电机架41的中部转动套设正反电机4的输出轴，正反电机4的正反转带动升降机构6的升降工作。
25.具体的，升降机构6以底板1的中心环形阵列设置，环形阵列设置，使每个升降机构6之间形成一个等边三角形结构，进而保证了升降时的稳固性，升降机构6包括不规则齿轮61，不规则齿轮61铰接在支架3的支撑座上并且底部啮合阿基米德螺旋齿轮5，不规则齿轮61的一端固定连接有主动杆62，主动杆62远离不规则齿轮61的端部铰接从动连杆63的一端，从动连杆63的另一端铰接次级从动杆64，次级从动杆64远离从动连杆63的一端铰接有顶部连杆69，顶部连杆69远离次级从动杆64的一端铰接有固定座60，固定座60的顶端固定连接工作台7的底端。
26.具体的，从动连杆63的中部两侧铰接有连接座i65，连接座i65的底端固定连接有活动环i66，活动环i66活动设在主动杆62、从动连杆63之间，次级从动杆64的中部两侧铰接有连接座ii67，连接座ii67的顶端固定连接有活动环ii68，活动环ii68活动设在次级从动杆64、顶部连杆69之间。阿基米德螺旋齿轮5转动后同时带动啮合连接的升降机构6的不规则齿轮61同步转动，不规则齿轮61环形阵列设置，进而在转动后同步带动主动杆62转动，因阵列设置的从动连杆63的中部均铰接有连接座i65，每个连接座i65均固定连接活动环i66，因此在活动环i66的限制支撑下，主动杆62转动时会带动端部铰接的从动连杆63转动，从动连杆63转动同步带动活动环i66抬升，相同原理下，次级从动杆64在活动环ii68的限制支撑下，从动连杆63转动时会带动端部铰接的次级从动杆64转动，次级从动杆64带动端部铰接的顶部连杆69转动，顶部连杆69进而带动固定座60抬升，固定座60带动顶端固定连接的工作台7抬升。
27.实施例3参照图1-6，为本发明第三个实施例，该实施例基于以上两个实施例，使用时，张拉端锚框8、张拉端锚块9、固定端锚框15、固定端锚块16分别放置在施工装置的工作台7上，安装人员同时站立在工作台7上，工作台7边缘固定连接的围栏71，保证了安装人员的安全，同时防止加固结构掉出，正反电机4工作，带动阿基米德螺旋齿轮5转动，阿基米德螺旋齿轮5转动后同时带动啮合连接的升降机构6的不规则齿轮61同步转动，不规则齿轮61环形阵列设置，进而在转动后同步带动主动杆62转动，因阵列设置的从动连杆63的中部均铰接有连接座i65，每个连接座i65均固定连接活动环i66，因此在活动环i66的限制支撑下，主动杆62转动时会带动端部铰接的从动连杆63转动，从动连杆63转动同步带动活动环i66抬升，相同原理下，次级从动杆64在活动环ii68的限制支撑下，从动连杆63转动时会带动端部铰接的次级从动杆64转动，次级从动杆64带动端部铰接的顶部连杆69转动，顶部连杆69进而带动固定座60抬升，固定座60带动顶端固定连接的工作台7抬升，当工作台7抬升至桥梁底面后，安装人员使用工具对桥梁底面的混凝土分别开槽，槽内分别放置张拉端锚块9、固定端锚块16，然后分别在张拉端锚块9、固定端锚块16的卡口内插入碳纤维板14的两端，在使用夹片对插入的碳纤维板14进行固定，固定端锚块16的两侧通过螺栓分别固定连接固定端锚框
15，然后固定端锚框15使用螺栓固定安装在桥梁底面开槽的两侧，张拉端锚框8外套在张拉端锚块9，通过膨胀螺栓配合张拉端锚框8两侧开设的螺栓孔把张拉端锚框8固定安装在桥梁底面另一侧开槽的两侧，螺纹杆10分别穿过外挡块12、内挡块13，然后通过螺纹结构连接张拉端锚块9的一端面两侧，对张拉端锚块9调整到合适位置后，保证碳纤维板14的加固效果，使用螺母连接内挡块13的外侧对螺纹杆10的长度进行固定，最后再使用螺母配合千斤顶11对外挡块12的位置进行固定，采用主动加固的方式，锚块和碳纤维板14共同受力，充分发挥碳纤维的高强度特性，几乎不增加自重提高结构承载力，有效减少原构件裂缝，限制裂缝发展等。
28.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。