一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置及方法与流程

本发明属于桥梁临时结构施工，具体涉及一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置及方法。

背景技术：

1、国内外在修复加固方面的工作较为稀少，大都是采用传统的桥墩柱加固技术对桥墩柱进行修复，大体上是先判断桥墩柱的破坏类型及损伤程度，对损坏部位进行常规的修复工作，然后针对性的采用一些加固手段。同时，也有部分学者是从修复材料方面的创新来对桥墩柱进行修复，如在常规修复阶段采用钢筋网高性能水泥复合砂浆以及内部狗骨式杆等材料对结构进行修复加固，但这些技术尚都研究不多，不够成熟。

2、对于桥墩修复加固而言，有加固法和置换法，根据桥墩损坏情况确定具体修复方法。针对桥墩损毁和严重损伤的桥梁，常见的抢通技术可分为以下几类：（1）便道绕避；（2）设置槽渡；（3）搭设便桥。针对桥墩部分受损目前比较常规的修复手段及步骤大多为以下步骤：(1)针对不同破坏形态的构件，如发生弯曲破坏的桥墩柱，将损坏后桥墩柱的位移扶正；（2）破坏区域的松散凝全部清除；（3）将发生鼓曲的箍筋根据等强原则重新绑扎，鼓曲严重的纵筋切断并补焊；（4）采用相应的界面剂并浇筑新混凝土。

3、为保障铁路桥墩遭到破坏后的快速抢修，20世纪60至80年代，我国相继研发了六五式铁路军用桥墩 (六五墩)、八三式铁路轻型军用桥墩(八三墩)。目前，可用于我国公路桥墩抢修的制式器材仅有装配式公路钢桥桥墩，基本构件以线性杆件为主。

4、综上所述，中小跨径桥梁快速抢通技术在墩柱快速加固及修护工艺、施工设备或器材等方面已有针对性研究，却并未进行系统性的总结。同时，部分地区地质地形与气候环境复杂，应急抢通难度极大，然而既有针对桥梁快速抢通工艺及设备的研究较少.聚焦于高原高海拔等复杂环境，因此亟需针对青藏高原地区复杂条件进行中小跨径桥梁应急抢通设备及技术研究。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，克服现有技术中存在的上述技术问题。

2、本发明的另一目的在于提供一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换方法，适用于墩柱剪切、压渍等多种破坏形式。

3、为此，本发明提供的技术方案如下：

4、一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，包括支撑系统和承重系统，所述支撑系统固设在相邻两破损圆墩柱上或一破损圆墩柱和其相邻圆墩柱上，所述承重系统固设在支撑系统上，所述支撑系统上安装有桥面板。

5、所述支撑系统包括钢抱箍和牛腿，所述钢抱箍为两个，分别固设在相邻两破损圆墩柱上或一破损圆墩柱和其相邻圆墩柱上，所述牛腿固设在钢抱箍上，且沿破损圆墩柱和相邻圆墩柱所在直线的中垂线对称分布并相互靠近，所述牛腿与承重系统销接。

6、所述承重系统包括承重梁和多个竖向设置的钢管，钢管的顶端与承重梁固连，钢管的底端与支撑系统固连，所述承重梁和支撑系统之间设有联系撑，所述承重梁和支撑系统均与联系撑销接，所述联系撑上端相交至一点。

7、所述牛腿与破损圆墩柱之间连接处设有加劲板。

8、所述多个竖向设置的钢管顶端和底端均设有锚板，钢管的顶端与承重梁通过锚板和螺栓连接，钢管的底端与支撑系统通过锚板和螺栓连接。

9、钢管之间横桥向设置平联、斜撑，所述钢管设置耳板与平联、斜撑通过插销进行连接。

10、破损圆墩柱包括剪切破坏圆墩柱和压渍破坏圆墩柱。

11、一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换方法，采用中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，包括以下步骤：

12、步骤1）在相邻两破损圆墩柱上或一破损圆墩柱和其相邻圆墩柱上安装支撑系统；

13、步骤2）支撑系统安装完成后，安装承重系统，将钢管上的锚板与支撑系统的钢抱箍、牛腿通过螺栓进行连接；

14、步骤3）在钢管上安装承重梁，承重梁通过锚板与钢管进行栓接，然后安装联系撑，联系撑两端分别和承重梁、牛腿进行销接；

15、步骤4）在承重梁上方快速安装装配式桥面板，待桥梁快速抢通装置检测合格后方可开放交通。

16、支撑系统和承重系统安装过程中采用无人机转运材料。

17、本发明的有益效果是：

18、本发明提供的这种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置采用钢抱箍与牛腿结构，利用既有桥梁墩柱，减少了钢管长度及联系撑数量，同时避免钢管基础施工受地形地势影响，使其具有较快的施工速度，降低施工成本。本发明可根据墩柱受损状况调节钢抱箍及牛腿安装高度，实现桥面标高快速、精确控制，加快施工进度；可适用墩柱剪切、压渍等多种破坏形。

19、本发明支撑系统与承重系统连接方式均为销接和螺栓连接，在工厂统一加工制造，成型后转运至施工现场进行装配化施工，节约施工周期。通过无人机快速转运材料，可规避道路不畅、材料运输路线长等不利因素的影响；装配式桥面板可实现快速安装，缩短现场阻焊，拼装时间，提高施工效率，降低施工成本。

技术特征：

1.一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，其特征在于：包括支撑系统和承重系统，所述支撑系统固设在相邻两破损圆墩柱上或一破损圆墩柱和其相邻圆墩柱上，所述承重系统固设在支撑系统上，所述支撑系统上安装有桥面板。

2.根据权利要求1所述的一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，其特征在于：所述支撑系统包括钢抱箍和牛腿，所述钢抱箍为两个，分别固设在相邻两破损圆墩柱上或一破损圆墩柱和其相邻圆墩柱上，所述牛腿固设在钢抱箍上，且沿破损圆墩柱和相邻圆墩柱所在直线的中垂线对称分布并相互靠近，所述牛腿与承重系统销接。

3.根据权利要求1所述的一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，其特征在于：所述承重系统包括承重梁和多个竖向设置的钢管，钢管的顶端与承重梁固连，钢管的底端与支撑系统固连，所述承重梁和支撑系统之间设有联系撑，所述承重梁和支撑系统均与联系撑销接，所述联系撑上端相交至一点。

4.根据权利要求2所述的一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，其特征在于：所述牛腿与破损圆墩柱之间连接处设有加劲板。

5.根据权利要求3所述的一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，其特征在于：所述多个竖向设置的钢管顶端和底端均设有锚板，钢管的顶端与承重梁通过锚板和螺栓连接，钢管的底端与支撑系统通过锚板和螺栓连接。

6.根据权利要求3所述的一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，其特征在于：钢管之间横桥向设置平联、斜撑，所述钢管设置耳板与平联、斜撑通过插销进行连接。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，其特征在于：破损圆墩柱包括剪切破坏圆墩柱和压渍破坏圆墩柱。

8.一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换方法，其特征在于：采用权利要求3所述的中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换方法，其特征在于：支撑系统和承重系统安装过程中采用无人机转运材料。

技术总结
本发明提供了一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置及方法，包括支撑系统和承重系统，支撑系统固设在破损圆墩柱上，承重系统固设在支撑系统上，支撑系统上安装有桥面板。本发明采用钢抱箍与牛腿结构，利用既有桥梁墩柱，减少了钢管长度及联系撑数量，同时避免钢管基础施工受地形地势影响，使其具有较快的施工速度，降低施工成本。可根据墩柱受损状况调节钢抱箍及牛腿安装高度，实现桥面标高快速、精确控制，加快施工进度；可适用墩柱剪切、压渍等多种破坏形式。通过无人机快速转运材料，可规避道路不畅、材料运输路线长等不利因素的影响；装配式桥面板可实现快速安装，缩短现场阻焊，拼装时间，提高施工效率，降低施工成本。

技术研发人员：葛国库,罗敏波,刘国鹏,袁浩允,冯乐
受保护的技术使用者：中交第二公路工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10