桥梁加固装置及其安装方法
【专利摘要】本发明涉及一种桥梁加固装置及其安装方法，包括多个加固机构，桥梁包括主梁和位于主梁的下方以支撑主梁的桥墩，所述加固机构包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第四支撑杆、导力板和弹性部件，所述第一支撑杆和第二支撑杆均设置在主梁的下方且均平行于主梁，所述第一支撑杆和第二支撑杆的一端均固定于桥墩且均靠近主梁，所述第一支撑杆的另一端与所述第三支撑杆的一端相连，所述第二支撑杆的另一端与所述第四支撑杆的一端相连，所述第三支撑杆和第四支撑杆的另一端均固定在桥墩上且远离主梁，所述导力板分别设置于第一支撑杆和第二支撑杆的顶面，所述弹性部件设置于所述导力板的顶面且与所述主梁底面相接触。该装置提高了桥梁的承载能力。
【专利说明】
桥梁加固装置及其安装方法
技术领域
[0001]本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种桥梁加固装置及其安装方法。
【背景技术】
[0002]桥梁，是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物。在公路、铁路交通线路上，桥梁往往是遏制交通荷载的瓶颈，限制了超重车辆的通行，如在化工、石油、电力、冶金以及建筑等领域，会有大型设备或者是构件的运输，常常因其超过桥梁设计荷载而受到限制。虽然有些设备、构件可以通过拆装的方式分批次运输，但是在设备或者是构件是整体式的情况下，整个设备或者是构件无法进行拆卸的，这样就会超过桥梁的承载能力，从而使得整体式设备以及构件的运输较为困难。
[0003]目前，桥梁加固技术理论还处于初级阶段，而且现有的加固技术方案和措施虽然都安全保守，但是往往具有比较复杂的结构，随之便是具有施工周期长、施工难度大、经济效益差等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:提供一种桥梁加固装置，保证了超重设备以及构件，尤其是整体式超重设备以及构件安全通过桥梁，不会对桥梁造成损坏。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供了一种桥梁加固装置，其中，所述桥梁包括主梁和桥墩，所述桥墩位于所述主梁的下方以支撑所述主梁，所述桥梁加固装置包括多个加固机构，所述加固机构包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第四支撑杆、导力板和弹性部件，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆均设置在所述主梁的下方，且均平行于所述主梁，所述第一支撑杆的一端和所述第二支撑杆的一端均固定在所述桥墩上，且均靠近所述主梁，所述第一支撑杆的另一端与所述第三支撑杆的一端相连，所述第二支撑杆的另一端与所述第四支撑杆的一端相连，所述第三支撑杆的另一端和所述第四支撑杆的另一端均固定在所述桥墩上，且均远离所述主梁，所述导力板分别设置在第一支撑杆和第二支撑杆的顶面上，所述弹性部件设置在所述导力板的顶面上，且与所述主梁的底面相接触。
[0006]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0007]优选地，所述弹性部件为桥梁支座。
[0008]优选地，所述主梁为T型梁或者箱梁，所述弹性部件设置在所述T型梁的腹板或者所述箱梁的腹板的下方。
[0009]优选地，所述加固机构呈倒三角形。
[0010]优选地，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆关于所述桥墩镜像对称，所述第三支撑杆和所述第四支撑杆关于所述桥墩镜像对称。
[0011]优选地，所述加固机构还包括第一连接件和第二连接件，所述第一支撑杆的一端和所述第二支撑杆的一端均通第一连接件可拆卸的固定在桥墩上，所述第三支撑杆的另一端和所述第四支撑杆的另一端均通过第二连接件可拆卸的固定在所述桥墩上。
[0012]优选地，在所述第一支撑杆与所述桥墩连接的端部、所述第二支撑杆与所述桥墩连接的端部、所述第三支撑杆与所述桥墩连接的端部和所述第四支撑杆与所述桥墩连接的端部上均设置有固定板，所述第一连接件穿过所述固定板将所述第一支撑杆和所述第二支撑杆固定在所述桥墩上，所述第二连接件固定在所述固定板上将所述第三支撑杆和所述第四支撑杆固定在所述桥墩上。
[0013]优选地，所述第一连接件和第二连接件为地脚螺栓、螺纹钢筋或者化学锚栓。
[0014]优选地，在所述桥墩上设置有连接板，所述连接板位于所述桥墩和所述第三支撑杆之间以及位于所述桥墩与所述第四支撑杆之间，所述第三支撑杆和所述第四支撑杆的另一端均固定在所述连接板上。
[0015]本发明还提供了一种上述桥梁加固装置的安装方法，包括以下步骤:
[0016](I)使得所述第一支撑杆和所述第二支撑杆均位于所述主梁的下方，且使得二者均平行于所述主梁，同时将所述第一支撑杆的一端和所述第二支撑杆的一端均固定在所述桥墩上；
[0017](2)将所述第三支撑杆的一端与所述第一支撑杆的另一端连接，并使得所述第三支撑杆的另一端远离所述主梁且固定在所述桥墩上，将所述第四支撑杆的一端与所述第二支撑杆的另一端连接，并使得所述第四支撑杆的另一端远离所述主梁且固定在所述桥墩上；
[0018](3)将所述导力板分别设置在所述第一支撑杆和所述第二支撑杆的顶面上，
[0019](4)将所述弹性部件设置在所述导力板的顶面上，且与所述主梁的底面相接触，所述弹性部件与所述主梁无作用力。
[0020]本发明提供的桥梁加固装置，整体结构简单，易于加工和施工，从而利于大规模的推广，此外，加固装置的力学性能良好，有效的提高了桥梁的承载能力，使得超重荷载车辆安全通行在桥梁上。
[0021]另外，本发明提供的安装方法简单方便，便于实施，有利于重复操作。
[0022]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例提供的桥梁加固装置的整体结构示意图；
[0024]图2为本发明实施例提供的桥梁加固装置的优选使用状态示意图；
[0025]图3为本发明实施例提供的桥梁加固装置中的优选锚固连接件的使用状态整体结构示意图；
[0026]图4为本发明实施例提供的桥梁加固装置中的优选锚固连接件的使用状态侧视结构示意图；
[0027]图5为本发明实施例提供的桥梁加固装置中的优选锚固连接件整体结构示意图；
[0028]图6为本发明实施例提供的桥梁加固装置中的另一优选锚固连接件的使用状态整体结构示意图；
[0029]图7为本发明实施例提供的桥梁加固装置中的另一优选锚固连接件的使用状态侧视结构示意图；
[0030]图8为本发明实施例提供的桥梁加固装置中的另一优选锚固连接件整体结构示意图；
[0031]图9为本发明实施例提供的桥梁加固装置中的支撑杆的断面结构示意图；
[0032]图10为本发明实施例提供的桥梁加固装置中的第一支撑杆的整体结构示意图；
[0033]图11为本发明实施例提供的桥梁加固装置中的第三支撑杆的整体结构示意图。
[0034]附图标号说明:
[0035]100-主梁；102-桥墩；104-盖梁；12-加固机构；120-第一支撑杆；121-第二支撑杆；122-第三支撑杆；123-第四支撑杆;124-弹性部件；125-导力板;126-连接板;127-第一连接件；128-第二连接件；129-固定板。
【具体实施方式】
[0036]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0037]本发明实施例提供了一种桥梁加固装置，如图1和图2所示，包括多个加固机构12，其中桥梁包括主梁100和桥墩102，还包括盖梁104，加固机构12包括第一支撑杆120、第二支撑杆121、第三支撑杆122、第四支撑杆123和弹性部件124，还包括导力板125、连接板126、第一连接件127和第二连接件128。
[0038]桥墩102位于主梁100的下方以支撑主梁100，当桥梁还包括盖梁104时，盖梁104位于桥墩102的顶部，桥墩102通过盖梁104与主梁100相连。
[0039]在上述实施例提供的桥梁加固装置中，第一支撑杆120和第二支撑杆121均设置在桥梁的主梁100的下方，且均平行于桥梁的主梁100，第一支撑杆120的一端和第二支撑杆121的一端均固定在桥墩102上，且均靠近主梁100，当桥墩102的顶部还设置有盖梁104时，第一支撑杆120的一端和第二支撑杆121的一端均固定在盖梁104上，第一支撑杆120的另一端与第三支撑杆122的一端相连，第二支撑杆121的另一端与第四支撑杆123的一端相连，第三支撑杆122的另一端和第四支撑杆123的另一端均固定在桥墩102上，且均远离主梁100，导力板125分别设置在第一支撑杆120和第二支撑杆121的顶面上，弹性部件124在导力板125的顶面，弹性部件124与主梁100的底面相接触且与主梁100之间无作用力，需要说明的是，在桥梁的自重作用下，弹性部件124与主梁100之间无作用力，弹性部件124使导力板125与主梁100为柔性连接，起到缓冲作用。弹性部件124与主梁100相接触但是无相互作用力，当在桥梁的车道上行驶过超重设备以及超重构件时，主梁100受到作用力，弹性部件124能够使得加固机构12受力均匀，防止了应力集中从而对加固机构12造成的破坏，大大提高了加固机构12对桥梁的加固作用。弹性部件124的具体种类并没有特别的需求，只要能够起到一定的缓冲作用即可，例如弹性部件124可为桥梁支座，具有弹性的桥梁支座例如橡胶支座或者其他类型的弹性部件均可。当弹性部件124与主梁100的底面之间存在空隙时，可在空隙处填塞钢板。由于加固机构12呈倒三角形，整个装置的结构更加稳固。
[0040]在实际应用的过程中，第一支撑杆120、第二支撑杆121、第三支撑杆122和第四支撑杆123的长度均应根据所通行的超重荷载的需要，然后经过受力计算确定。
[0041]由于主梁100可选用T型梁或者箱梁，当选用T型梁或者箱梁作为主梁100时，弹性部件124优选设置在T型梁的腹板或者箱梁的腹板的下方，可进一步提高加固机构12与主梁100之间的缓冲作用，使得主梁100与加固机构12之间为柔性连接，大大避免了主梁100遭到破坏。
[0042]为了进一步提高加固机构12的加固作用，第一支撑杆120和第二支撑杆121关于桥墩102镜像对称，同样的，第三支撑杆122和第四支撑杆123也关于桥墩102镜像对称。在实际应用过程中，可选用型钢作为第一支撑杆120、第二支撑杆121、第三支撑杆122和第四支撑杆123，能够加强力的传导，使得整个加固机构12的受力更加均匀，进一步提高加固机构12的支撑力，特别的，如图9中所示，型钢的断面优选呈工字型。此外，如图10和图11所示，第一支撑杆120和第二支撑杆121的截面均呈长方形，第三支撑杆122和第四支撑杆123的截面均呈梯形，例如第一支撑杆120可通过焊接的方式与第三支撑杆122相连，同样的，第二支撑杆121也可通过焊接的方式与第四支撑杆123相连。还需要指出的是，选用焊接的方式进行连接时，第一支撑杆120的靠近端部之处与第三支撑杆122的端部相互焊接，同样的，第二支撑杆121的靠近端部之处与第四支撑杆123的端部相互焊接。
[0043]当桥梁上不通过超重设备以及超重构件时，可将加固机构12进行拆卸，从而减少加固机构12的损耗，因此，第一支撑杆120的一端通过第一连接件127与桥墩102固定，同样的，第二支撑杆121的一端通过第一连接件127与桥墩102固定。此外，由于第三支撑杆122和第四支撑杆123也均可通过第二连接件128与桥墩102连接，使得第三支撑杆122和第四支撑杆123可拆卸，方便了加固机构12的使用，提高了加固机构12的使用寿命和使用率。
[0044]第一连接件127和第二连接件128可将第一支撑杆120、第二支撑杆121、第三支撑杆122和第四支撑杆123方便的固定在桥墩102上，为了进一步安装方便，如图3、图4、图5、图
6、图7和图8中所示，在第一支撑杆120与桥墩102连接的端部、第二支撑杆121与桥墩102连接的端部、第三支撑杆122与桥墩102连接的端部和第四支撑杆123与桥墩102连接的端部上均设置有固定板129，第一连接件127穿过固定板129将在第一支撑杆120和第二支撑杆121固定在桥墩102上，第二连接件128固定在固定板129上将第三支撑杆122和第四支撑杆123均固定在桥墩102上。第一连接件127和第二连接件128可均匀分布在固定板129上。
[0045]更具体地来讲，连接件的具体的种类并不受到具体的限制，可选用地脚螺栓以及螺纹钢筋作为锚筋式锚固连接件，地脚螺栓的数量可为I个、2个、3个或者4个，另外，在进行固定时，优选地脚螺栓均匀地分布在固定板129上。若桥墩102为新增加的桥墩时，例如在进行现场浇筑时，当采用螺纹钢筋作为第一连接件127时，在施工过程中将螺纹钢筋进行预埋。若为既有的桥墩，可采用化学锚栓式锚固连接件，在具体实施的过程中，采用打孔植入的方式将化学锚栓设置在桥墩102上，优选地，化学锚栓均匀分布在固定板129上。
[0046]当包括有多个加固机构12时，为了使得多个加固机构12稳固方便的与桥梁固定，可在桥墩102上设置连接板126，连接板126位于桥墩102和第三支撑杆122之间以及桥墩102与第四支撑杆123之间，第三支撑杆122的另一端固定在连接板126上，也就是说，第三支撑杆122的另一端通过连接板126固定在桥墩102上，同样的，第四支撑杆123的另一端固定在连接板126上，第四支撑杆123的另一端通过连接板126固定在桥墩102上，其中固定的方式优选锚固，在前述中已经详细提到，此处不再赘述。还需要指出的是，当桥墩102为整体式桥墩时，也可无需选用连接板126，采用下述方式将第三支撑杆122或者第四支撑杆123的一个端部固定在桥墩102上:首先将化学锚栓打孔植入，然后将第三支撑杆122或者第四支撑杆123焊接在化学锚栓上。如前所述，第一支撑杆120、第二支撑杆121、第三支撑杆122和第四支撑杆123的一个端部均可拆卸的固定在桥墩102上时，优选在第一支撑杆120、第二支撑杆121、第三支撑杆122和第四支撑杆123的一个端部上均设置有固定板129，锚固连接件穿过固定板129将在第一支撑杆120、第二支撑杆121、第三支撑杆122和第四支撑杆123均固定在桥墩102上。此时，锚固连接件穿过固定板129将位于各个支撑杆的端部的固定板129固定在桥墩102上。
[0047]需要指出的是，由于导力板125的设置，保证了加固机构12在横向上的整体受力均匀，为了进一步提高加固机构12在横向上的整体受力均匀，可选用型钢作为导力板125，更优选地，可选用断面呈工字型的型钢。在实际应用过程中，导力板125的长度，也就是导力板125沿着桥梁向远处延伸的方向上的长度根据所需要加固车道宽度的进行设置。
[0048]本发明提供的桥梁加固装置，整体结构简单，易于加工和施工，从而利于大规模的推广，此外，加固装置的力学性能良好，有效的提高了桥梁的承载能力，使得整体式超重设备或者超重构件安全通行在桥梁上，大大提高了桥梁的承载能力。
[0049]根据本发明实施例提供的桥梁加固装置，其安装方法包括以下步骤:
[0050]步骤一、使得第一支撑杆120和第二支撑杆121均位于主梁100的下方，且使得二者均平行于主梁100，同时将第一支撑杆120的一端和第二支撑杆121的一端均固定在桥墩102上。
[0051]在上述步骤一中，将第一支撑杆120和第二支撑杆121固定在桥墩102上的方式并不受到具体的限制，为了拆卸方便，均可通过第一连接件127与桥墩102进行固定连接。优选地，通过以下方式将第一支撑杆120和第二支撑杆121固定在桥墩102上:
[0052]首先在第一支撑杆120和第二支撑杆121的端部上均设置固定板129，在桥墩102进行现场浇筑时，将螺纹钢筋或者地脚螺栓作为第一连接件127预埋在桥墩102中，最终螺纹钢筋或者地脚螺栓穿过固定板129，从而使得第一支撑杆120和第二支撑杆121均与桥墩102固定。或者，将化学锚栓打孔植入桥墩102中，然后第一支撑杆120和第二支撑杆121均通过化学锚栓与桥墩102固定。
[0053]步骤二、将第三支撑杆122的一端与第一支撑杆120的另一端连接，并使得第三支撑杆122的另一端远离主梁100且固定在桥墩102上，将第四支撑杆123的一端与第二支撑杆121的另一端连接，并使得第四支撑杆123的另一端远离主梁100且固定在桥墩102上。
[0054]在上述步骤二中，为了方便整个安装过程，第三支撑杆122的一端与第一支撑杆120的另一端通过焊接的方法进行连接，同样的，第四支撑杆123的一端与第二支撑杆121的另一端也通过焊接的方式进行连接。
[0055]另外，第三支撑杆122以及第四支撑杆123固定在桥墩102上的方式可参见上述第一支撑杆120和第二支撑杆121固定在桥墩102上的方式，在此不再赘述。
[0056]步骤三、将导力板125分别设置在第一支撑杆120和第二支撑杆121的顶面上，特别的，将导力板125分别设置在第一支撑杆120和第二支撑杆121端部。其中导力板125优选为型钢，特别优选断面呈工字型的型钢。
[0057]步骤四、将弹性部件124设置在导力板125的顶面上，且使得弹性部件124与主梁100的底面相接触，并且与主梁100之间无相互作用力。
[0058]如前述桥梁加固装置中所提到，当包括多个加固机构12时，还要设置连接板126，不再一一赘述。首先将连接板126固定在桥墩102上，然后将第三支撑杆122和第四支撑杆123的另一端均固定在连接板126上。固定的方式参见上述第一支撑杆120和第二支撑杆121固定在桥墩102上的方式，在此不再赘述。
[0059]上述安装方法简单方便，便于实施，有利于重复操作。
[0060]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种桥梁加固装置，其中，桥梁包括主梁(100)和桥墩(102)，桥墩(102)位于主梁(100)的下方以支撑主梁(100)，其特征在于，所述桥梁加固装置包括多个加固机构(12)，加固机构(12)包括第一支撑杆(120)、第二支撑杆(121)、第三支撑杆(122)、第四支撑杆(123)、导力板(125)和弹性部件(124)， 第一支撑杆(120)和第二支撑杆(121)均设置在主梁(100)的下方，且均平行于主梁(100)，第一支撑杆(120)的一端和第二支撑杆(121)的一端均固定在桥墩(102)上，且均靠近主梁(100)，第一支撑杆(120)的另一端与第三支撑杆(122)的一端相连，第二支撑杆(121)的另一端与第四支撑杆(123)的一端相连，第三支撑杆(122)的另一端和第四支撑杆(123)的另一端均固定在桥墩(102)上，且均远离主梁(100)， 导力板(125)分别设置在第一支撑杆(120)和第二支撑杆(121)的顶面上， 弹性部件(124)设置在导力板(125)的顶面上，且与主梁(100)的底面相接触。2.根据权利要求1所述的桥梁加固装置，其特征在于，弹性部件(124)为桥梁支座。3.根据权利要求1所述的桥梁加固装置，其特征在于，主梁(100)为T型梁或者箱梁，弹性部件(124)设置在所述T型梁的腹板或者所述箱梁的腹板的下方。4.根据权利要求1所述的桥梁加固装置，其特征在于，加固机构(12)呈倒三角形。5.根据权利要求1所述的桥梁加固装置，其特征在于， 第一支撑杆(120)和第二支撑杆(121)关于桥墩(102)镜像对称， 第三支撑杆(122)和第四支撑杆(123)关于桥墩(102)镜像对称。6.根据权利要求1所述的桥梁加固装置，其特征在于，加固机构(12)还包括第一连接件(127)和第二连接件(I28)， 第一支撑杆(120)的一端和第二支撑杆(121)的一端均通第一连接件(127)可拆卸的固定在桥墩(I 02)上， 第三支撑杆(122)的另一端和第四支撑杆(123)的另一端均通过第二连接件(128)固定在桥墩(I 02)上。7.根据权利要求6所述的桥梁加固装置，其特征在于，在第一支撑杆(120)与桥墩(102)连接的端部、第二支撑杆(121)与桥墩(102)连接的端部、第三支撑杆(122)与桥墩(102)连接的端部和第四支撑杆(123)与桥墩(102)连接的端部上均设置有固定板(129)，第一连接件(127)穿过固定板(129)将第一支撑杆(120)和第二支撑杆(121)固定在桥墩(102)上，第二连接件(I 28)固定在固定板(I 29)上将第三支撑杆(I 22)和第四支撑杆(I 23)固定在桥墩(102)上。8.根据权利要求6所述的桥梁加固装置，其特征在于，第一连接件(127)和第二连接件(128)为地脚螺栓、螺纹钢筋或者化学锚栓。9.根据权利要求1所述的桥梁加固装置，其特征在于，在桥墩(102)上设置有连接板(126)，连接板(126)位于桥墩(102)和第三支撑杆(I 22)之间以及位于桥墩(I 02)与第四支撑杆(123)之间，第三支撑杆(122)和第四支撑杆(123)的另一端均固定在连接板(126)上。10.—种权利要求1所述的桥梁加固装置的安装方法，其特征在于，包括以下步骤: (I)使得第一支撑杆(120)和第二支撑杆(121)均位于主梁(100)的下方，且使得二者均平行于主梁(100)，同时将第一支撑杆(120)的一端和第二支撑杆(121)的一端均固定在桥墩(102)上； (2)将第三支撑杆(122)的一端与第一支撑杆(120)的另一端连接，并使得第三支撑杆(122)的另一端远离主梁(100)且固定在桥墩(102)上，将第四支撑杆(123)的一端与第二支撑杆(121)的另一端连接，并使得第四支撑杆(123)的另一端远离主梁(100)且固定在桥墩(102)上; (3)将导力板(125)分别设置在第一支撑杆(120)和第二支撑杆(121)的顶面上， (4)弹性部件(124)设置在导力板(125)的顶面上，且与主梁(100)的底面相接触，弹性部件(124)与主梁(100)无作用力。
【文档编号】E01D22/00GK106049298SQ201610586936
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月22日 公开号201610586936.6, CN 106049298 A, CN 106049298A, CN 201610586936, CN-A-106049298, CN106049298 A, CN106049298A, CN201610586936, CN201610586936.6
【发明人】王学博, 张锐, 何杰, 杨亮亮, 李全乐
【申请人】北京中交桥宇科技有限公司