CN114232517B - 一种钢桁梁局部冷矫正的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢桁梁局部冷矫正的方法，通过拼装的矫正结构对待矫正型钢施加机械力，所述矫正结构包括自锁机构、承压机构、整平机构、分配机构和施压机构；所述承压机构通过自锁机构固定在待矫正型钢的两侧；在待矫形部位的施压方向一侧放置施压机构，另一侧放置整平机构，所述整平机构的对侧设置分配机构。本发明利用预应力钢筋将设备固定，通过施加机械力进行矫正，并通过分配机构、整平机构进行作用力的传递。无需大型设备，可以悬空安装，所需空间较小，可以实现大吨位矫正；还可以实现多点同步冷矫正；由于整平机构使得矫正质量较高，矫形效果易保证。采用预制拼装方式，可实现现场快速组装、拆卸，提高应急抢险速度。
Description
技术领域
本发明属于桥梁维护技术领域，更具体地，涉及一种钢桁梁局部冷矫正的方法。
背景技术
钢桁梁桥是由型钢作为受力杆件组成的钢结构桥梁。钢桁梁桥遭受车辆、船舶撞击时型钢会发生较大的变形，产生无法自主恢复的塑性变形。该变形会使得型钢受力不均匀，产生应力集中状况，继而会导致型钢杆件丧失承载力，最终造成桥梁的垮塌。因此，当钢桁梁桥被撞后需要快速的对变形型钢进行矫正，恢复其原始状态。
现有型钢矫正技术分为热矫正和冷矫正。热矫正需要对钢材加热至650～1000℃进行。需要加热设备，且可能因冷却不均匀产生瓢曲。因此热矫正通常用于工厂内的型钢矫形，用于钢桁梁桥上极为不便。除了热矫正外，目前用于钢桁梁桥上的矫正方法多为冷矫正。现有冷矫正技术一般采用压力机或者人工锤头矫正。前者需要大型液压器械，不适宜用于悬空高度较高的钢桁梁桥上。人工锤头矫正由于矫正吨位小，人工操作标准化底、矫正时间长等原因，矫正效果和效率也较差。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足，提供一种钢桁梁局部冷矫正的方法，通过承压机构、整平机构、分配机构、自锁机构、施压机构实现多点同步冷矫正，无需大型设备，可以悬空安装，所需空间较小，矫形效果易保证，并可实现现场快速拼装矫正。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种钢桁梁局部冷矫正的方法，通过拼装的矫正结构对待矫正型钢施加机械力，所述矫正结构包括自锁机构、承压机构、整平机构、分配机构和施压机构；
所述承压机构通过自锁机构固定在待矫正型钢的两侧；
在待矫形部位的施压方向一侧放置施压机构，另一侧放置整平机构，所述整平机构的对侧设置分配机构。
进一步的，当所述待矫形部位为从外向内弯时，所述施压机构的一端对准待矫形部位向外施加压力，另一端固定于待矫正型钢的无变形侧，所述分配机构设置于待矫正型钢的无变形侧与承压机构之间。
进一步的，当所述待矫形部位为从内向外弯时，所述施压机构的一端对准变形处向内施加压力，另一端固定于分配机构上，所述分配机构设置于施压机构与承压机构之间。
进一步的，所述整平机构与待矫形部位的接触面设有缓冲垫，另一端固定于待矫正型钢或承压机构上。优选的，所述缓冲垫为硬木。利用硬木硬度低于型钢的特性来防止施压机构和待矫正部位因直接接触受力过大而产生的进一步破坏。
进一步的，所述施压机构为千斤顶，根据待矫形部位的分布位置设置若干个，实现多点同步矫正。
进一步的，所述承压机构为两件T型钢梁，对称设置于待矫正型钢两侧，所述T型钢梁包括平行于待矫正型钢侧边的主梁和垂直于待矫正型钢侧边的平衡梁，增加整个矫形结构受力时的稳定性。
进一步的，所述自锁机构包括预应力钢筋和智能锚固设备，智能锚固设备将预应力钢筋锚固在承压机构两端，通过自锁机构对承压机构施加预应力，进而将承压机构与待矫形型钢连接固定成一个整体。
进一步的，所述待矫正型钢可以为工型钢、槽钢、π型钢或方钢。
进一步的，本发明所述方法中使用的承压机构、整平机构和分配机构均采用型钢构件，可以根据待矫正型钢的种类和尺寸进行预制，在使用过程中进行拼装，所述分配机构和整平机构可根据实际变形位置进行调整，通过高强螺栓与承压机构相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
在工程实际中，钢桁桥受到撞击得位置处往往悬空且净空较大，很难找到支撑点安装结构基础或装置形成反力点，同时也不便采用大型机械设备。本发明所述的局部冷矫正的方法，利用预应力钢筋将设备固定，通过施加机械力进行矫正，并通过分配机构、整平机构进行作用力的传递。无需大型设备，可以悬空安装，所需空间较小，可以实现大吨位矫正；还可以实现多点同步冷矫正；由于整平机构使得矫正质量较高，矫形效果易保证。
本发明所述各机构采用预制拼装方式，适用于多种不同类型和尺寸的型钢，且安装拆卸方便，可实现现场快速组装、拆卸，极大地提高了钢桁梁桥被撞后的应急抢险速度。
附图说明
图1为实施例1所述矫正方法的矫正结构横断面图；
图2为实施例1所述矫正方法的矫正结构平面图；
图3为实施例1所述矫正方法的矫正结构立面图；
图4为实施例2所述矫正方法的矫正结构横断面图；
图5为实施例2所述矫正方法的矫正结构平面图；
图6为实施例2所述矫正方法的矫正结构立面图；
图7为本发明所述槽钢的截面图；
图8为本发明所述方钢的截面图。
图中：1-自锁机构，11-预应力钢筋，12-智能锚固设备；2-承压机构，21-主梁，22-平衡梁；3-整平机构，31-硬木；4-分配机构，5-千斤顶，6-待矫形型钢，7-螺栓。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例更详细地描述本发明的优选实施方式。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例所述钢桁梁的待矫正型钢6为工型钢，有两处待矫正部位，均为从外向内弯。
本实施例提供一种钢桁梁局部冷矫正的方法，采用如图1~图3所示的矫正结构，所述矫形结构包括自锁机构1、承压机构2、整平机构3、分配机构4和千斤顶5。
本实施例所述承压机构2为两件T型钢梁，对称设置于待矫正型钢6两侧，所述T型钢梁包括平行于工型钢两侧的主梁21和垂直于工型钢两侧的平衡梁22，增加整个矫形结构受力时的稳定性。
本实施例所述自锁机构1包括预应力钢筋11和智能锚固设备12，智能锚固设备12将预应力钢筋11锚固在两个主梁21两端，通过自锁机构1对承压机构2施加预应力，进而将承压机构与2待矫形型钢6连接固定成一个整体。
根据待矫形部位的位置放置两个千斤顶5，可以实现对两个待矫形部位同步矫正。所述千斤顶5放置于待矫形部位的内侧，一端对准待矫形部位向外施加压力，另一端固定于待矫正型钢6的无变形侧；所述待矫正型钢6的无变形侧与承压机构之间还设置有分配机构4；待矫形部位的外侧放置整平机构3，整平机构3与待矫形部位的接触面设有硬木31作为缓冲垫，另一端与承压机构2连接。
本实施例所述矫形结构为预制型钢构件拼装，所述整平机构3与分配机构4均通过螺栓7与承压机构2固定连接。
实施例2
本实施例待矫正型钢6为π型钢，有两处待矫正部位，均为从内向外弯。
本实施例提供一种钢桁梁局部冷矫正的方法，采用如图4~图6所示的矫正结构，所述矫形结构包括自锁机构1、承压机构2、整平机构3、分配机构4和千斤顶5。
本实施例所述承压机构2为两件T型钢梁，对称设置于待矫正型钢6两侧，所述T型钢梁包括平行于工型钢两侧的主梁21和垂直于工型钢两侧的平衡梁22，增加整个矫形结构受力时的稳定性。
本实施例所述自锁机构1包括预应力钢筋11和智能锚固设备12，智能锚固设备12将预应力钢筋11锚固在两个主梁21两端，通过自锁机构1对承压机构2施加预应力，进而将承压机构与2待矫形型钢6连接固定成一个整体。
根据待矫形部位的位置放置两个千斤顶5，可以实现对两个待矫形部位同步矫正。所述千斤顶5放置于待矫形部位的外侧，一端对准待矫形部位向内施加压力，另一端与承压机构2之间还设置有分配机构4；待矫形部位的内侧放置整平机构3，整平机构3与待矫形部位的接触面设有硬木31作为缓冲垫，另一端与承压机构2连接。
本实施例所述矫形结构为预制型钢构件拼装，所述整平机构3与分配机构4均通过螺栓7与承压机构2固定连接。
除上述实施例以外，本发明还适用于如图7所示的槽钢，以及如图8所示的方钢等。在一些其他的实施例中，所述分配机构、整形机构和施压机构都可根据待矫形部位的位置分布进行调整。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和技术原理的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，这些修改和变更也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种钢桁梁局部冷矫正的方法，其特征在于，通过拼装的矫正结构对待矫正型钢施加机械力，所述矫正结构包括自锁机构、承压机构、整平机构、分配机构和施压机构；
所述承压机构通过自锁机构固定在待矫正型钢的两侧；
在待矫形部位的施压方向一侧放置施压机构，另一侧放置整平机构，所述整平机构的对侧设置分配机构；
所述自锁机构包括预应力钢筋和智能锚固设备，智能锚固设备将预应力钢筋锚固在承压机构两端，将承压机构与待矫形型钢连接固定成一个整体；
所述待矫形部位为从外向内弯时，所述施压机构的一端对准待矫形部位向外施加压力，另一端固定于待矫正型钢的无变形侧，所述分配机构设置于待矫正型钢的无变形侧与承压机构之间；
所述待矫形部位为从内向外弯时，所述施压机构的一端对准变形处向内施加压力，另一端固定于分配机构上，所述分配机构设置于施压机构与承压机构之间；
所述承压机构为两件T型钢梁，对称设置于待矫正型钢两侧，所述T型钢梁包括平行于待矫正型钢侧边的主梁和垂直于待矫正型钢侧边的平衡梁；
所述矫正结构为预制型钢构件拼装，所述整平机构与分配机构均通过螺栓与承压机构固定连接。
2.根据权利要求1所述的钢桁梁局部冷矫正的方法，其特征在于，所述整平机构与待矫形部位的接触面设有缓冲垫，另一端固定于承压机构上。
3.根据权利要求2所述的钢桁梁局部冷矫正的方法，其特征在于，所述缓冲垫为硬木。
4.根据权利要求1所述的钢桁梁局部冷矫正的方法，其特征在于，所述施压机构为千斤顶，根据待矫形部位的分布位置设置若干个。
5.根据权利要求1所述的钢桁梁局部冷矫正的方法，其特征在于，所述待矫正型钢为工型钢、槽钢、π型钢或方钢。
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