CN213596822U - 一种钢筋混凝土箱涵加固装置 - Google Patents

Abstract

一种钢筋混凝土箱涵加固装置，属于混凝土加固领域，本实用新型为了解决现有钢筋混凝土箱涵加固装置在外界自然环境的影响下，结构胶容易老化失效，钢板或纤维布与原结构之间出现缝隙，甚至会出现空洞现象，导致外层加固的钢板或纤维布无法与原结构协调受力的问题，本实用新型中N个连接钢筋均布在钢筋混凝土箱涵内壁裂缝的两侧，连接钢筋中一号钢筋部的另一端植入在钢筋混凝土箱涵内壁上，间隙的高度为一号钢筋部长度的1/3‑1/2，加固板与带有裂缝的钢筋混凝土箱涵内壁相对设置，且加固板组件与有裂缝的钢筋混凝土箱涵内壁之间设有UHPC浇筑层，N个连接钢筋通过UHPC浇筑层与加固板组件固定连接。本实用新型用于对钢筋混凝土箱涵内壁的裂缝处进行加固。

Description

一种钢筋混凝土箱涵加固装置

技术领域

本实用新型属于混凝土加固领域，具体涉及一种钢筋混凝土箱涵加固装置。

背景技术

随着我国经济建设水平的快速提高，交通事业得到了迅速发展，行车荷载和交通量增加很多。早期修建的钢筋混凝土箱涵在超载和外界环境的共同作用下，出现不同的程度的病害，例如横向和竖向裂缝、混凝土剥落腐蚀等，严重影响了钢筋混凝土箱涵的完全。

目前钢筋混凝土箱涵加固的主要措施有粘贴钢板和粘贴纤维布等。钢板或纤维布采用环氧树脂为主要原料的结构胶与原结构混凝土黏结，但是在外界自然环境的影响下，结构胶容易老化失效，钢板或纤维布与原结构之间出现缝隙，甚至会出现空洞现象，导致外层加固的钢板或纤维布无法与原结构协调受力。

UHPC(Ultra-High Performance Concrete，超高性能混凝土)是一种新型纤维增强水泥基复合材料，抗压强度超过150MPa，抗拉强度超过5Mpa，具有良好的耐久性。钢板-UHPC 组合加固装置是粘贴钢板和增大截面加固的有机组合，可以发挥出两者的优势。

综上所述，研发一种采用UHPC材质与钢板组合的制作的钢筋混凝土箱涵加固装置来解决现有钢筋混凝土箱涵加固中存在的问题是很具有实际意义的。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有钢筋混凝土箱涵加固装置在外界自然环境的影响下，结构胶容易老化失效，钢板或纤维布与原结构之间出现缝隙，甚至会出现空洞现象，导致外层加固的钢板或纤维布无法与原结构协调受力的问题，进而提供一种钢筋混凝土箱涵加固装置；

一种钢筋混凝土箱涵加固装置，所述加固装置包括UHPC浇筑层、加固板组件和N个连接钢筋，N为正整数；

所述连接钢筋包括一号钢筋部、二号钢筋部和连接圆弧部，一号钢筋部的一端与连接圆弧部的一端固定连接，二号钢筋部的一端与连接圆弧部的另一端固定连接，连接圆弧部所对应的圆心角为90°；

所述N个连接钢筋均布在钢筋混凝土箱涵内壁裂缝的两侧，连接钢筋中一号钢筋部的另一端植入在钢筋混凝土箱涵内壁上，且钢筋混凝土箱涵内壁与连接钢筋中二号钢筋部的另一端之间设有间隙，间隙的高度为一号钢筋部长度的1/3-1/2，加固板组件与带有裂缝的钢筋混凝土箱涵内壁相对设置，且加固板组件与有裂缝的钢筋混凝土箱涵内壁之间设有UHPC浇筑层，N个连接钢筋通过UHPC浇筑层与加固板组件固定连接；

进一步地，所述加固板组件包括加固板和M个连接栓钉，M为正整数；

M个连接栓钉均布在加固板朝向钢筋混凝土箱涵内壁的一侧，且每个连接栓钉的一端与加固板固定连接；

进一步地，所述加固板组件中相邻两排的连接栓钉为错位设置；

进一步地，所述连接栓钉包括限位部和固定部；

所述固定部的一端与加固板固定连接，固定部的另一端与限位部的另一端相连，且限位部的远离固定部的一端的端面尺寸大于限位部与固定部连接端的端面尺寸；

进一步地，所述连接栓钉包括限位部、固定部和调节螺栓；

所述固定部的一端与加固板固定连接，固定部的另一端上加工有螺纹盲孔，且螺母盲孔的轴线垂直与加固板设置，调节螺栓的一端设置在螺纹盲孔中，且调节螺栓与固定部螺纹连接，调节螺栓的另一端与限位部的一端相连；

进一步地，所述连接栓钉包括限位部、固定部、调节螺栓、锁紧螺母和旋拧部；

所述固定部的一端与加固板固定连接，固定部的另一端上加工有一号通孔，且一号通孔的轴线垂直与加固板设置，加固板上均布加工有M个二号通孔，且每个二号通孔与一个一号通孔同轴对应设置，调节螺栓的一端依次穿过一个一号通孔和一个二号通孔并设置在加固板的外部，锁紧螺母和旋拧部均设置在加固板的外部，且锁紧螺母套设在调节螺栓上，锁紧螺母与调节螺栓螺纹连接，旋拧部固接在调节螺栓的端部，调节螺栓的另一端与限位部相连；

进一步地，所述限位部靠近固定部的一端上加工有盲孔，盲孔中设有轴承，调节螺栓的另一端***在轴承中，轴承的轴承外圈与限位部固定连接，轴承的轴承外圈与调节螺栓固定连接；

进一步地，所述限位部远离固定部的一端加工有尖状凸起；

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种钢筋混凝土箱涵加固装置，通过原结构混凝土表面的植筋、钢板上所焊接的栓钉和原结构及新增钢板间浇筑的UHPC混凝土等使新增钢板和混凝土与原结构形成整体，共同受力。而外侧带有栓钉的钢板，不仅增大了主梁刚度，解决了混凝土下缘开裂的问题，而且可以代替受力钢筋，同时又可用作浇筑混凝土的模板，施工快速方便，具有良好的受力性能和施工性能，同时UHPC混凝土是一种新型纤维增强水泥基复合材料，抗压强度超过150MPa，抗拉强度超过5MPa，具有良好的耐久性，通过UHPC 混凝土代替现有的混凝土结构，可以增加加固装置的承载力和结构刚度，同时还有利于加固装置的防水性，更加适用于桥梁结构。

附图说明

图1为本实用新型的主剖示意图；

图2为本实用新型中加固板组件的俯视示意图；

图3为本实用新型中加固板组件的主视示意图(固定栓钉)；

图4为本实用新型中加固板组件的主视示意图(可调节栓钉)；

图5为本实用新型中加固板组件的主视示意图(外部调节栓钉)；

图6为本实用新型中连接栓钉的示意图；

图7为本实用新型中连接栓钉的示意图(可调节)；

图8为本实用新型中连接栓钉的示意图(外部调节)；

图9为本实用新型中连接栓钉的示意图(带轴承可调节)；

图10为本实用新型中连接栓钉的示意图(带轴承外部调节)；

图中包括1连接钢筋、2UHPC浇筑层、3加固板组件、31加固板、32连接栓钉、321 限位部、322固定部、323调节螺栓、324锁紧螺母、325旋拧部和326轴承.

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1至图10说明本实施方式，本实施方式提供了一种钢筋混凝土箱涵加固装置，所述加固装置包括UHPC浇筑层2、加固板组件3和N个连接钢筋1， N为正整数；

所述连接钢筋1包括一号钢筋部、二号钢筋部和连接圆弧部，一号钢筋部的一端与连接圆弧部的一端固定连接，二号钢筋部的一端与连接圆弧部的另一端固定连接，连接圆弧部所对应的圆心角为90°；

所述N个连接钢筋1均布在钢筋混凝土箱涵内壁裂缝的两侧，连接钢筋1中一号钢筋部的另一端植入在钢筋混凝土箱涵内壁上，且钢筋混凝土箱涵内壁与连接钢筋1中二号钢筋部的另一端之间设有间隙，间隙的高度为一号钢筋部长度的1/3-1/2，加固板组件3 与带有裂缝的钢筋混凝土箱涵内壁相对设置，且加固板组件3与有裂缝的钢筋混凝土箱涵内壁之间设有UHPC浇筑层2，N个连接钢筋1通过UHPC浇筑层2与加固板组件3固定连接

本实用新型提供了一种钢筋混凝土箱涵加固装置，通过原结构混凝土表面的植筋、钢板上的栓钉和原结构及新增钢板间浇筑的混凝土等使新增钢板和混凝土与原结构形成整体，共同受力。而外侧带有栓钉的钢板，不仅增大了主梁刚度，解决了混凝土下缘开裂的问题，而且可以代替受力钢筋，同时又可用作浇筑混凝土的模板，施工快速方便，具有良好的受力性能和施工性能，连接钢筋1的个数根据裂缝的长度和裂缝的状态进行确定，一般情况下，对于轻微裂缝相邻两个连接钢筋1之间的距离为100mm-300mm，对于裂缝程度较为严重的情况相邻两个连接钢筋1之间的距离为80mm-150mm，且相邻两个连接钢筋1之间错位设置，裂缝宽度小于0.2mm为轻微，大于0.2mm为严重，一号钢筋部在植筋布置时呈梅花或矩形网格形状，以减少对结构的损伤，植筋施工还应避开原结构钢筋。

具体实施方式二：参照图1至图10说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的加固板组件3作进一步限定，本实施方式中，所述加固板组件3包括加固板31 和M个连接栓钉32，M为正整数；

M个连接栓钉32均布在加固板31朝向钢筋混凝土箱涵内壁的一侧，且每个连接栓钉32的一端与加固板31固定连接。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

本实用新型中，连接栓钉32用于嵌装在UHPC浇筑层2中并对加固板31进行支撑，随着UHPC浇筑层2中的混凝土凝固后，使原结构和加固板组件3连接为一体，所述加固板31为钢板。

具体实施方式三：参照图1至图10说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的加固板组件3作进一步限定，本实施方式中，所述加固板组件3中相邻两排的连接栓钉32为错位设置。其它组成及连接方式与具体实施方式二相同。

如此设置，有利于连接栓钉32与UHPC浇筑层2之间的接触面积更为均匀，以便于达到更好的连接和支撑效果

具体实施方式四：参照图1至图10说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的连接栓钉32作进一步限定，本实施方式中，所述连接栓钉32包括限位部321 和固定部322；

所述固定部322的一端与加固板31固定连接，固定部322的另一端与限位部321的另一端相连，且限位部321的远离固定部322的一端的端面尺寸大于限位部321与固定部322连接端的端面尺寸。其它组成及连接方式与具体实施方式三相同。

如此设置，当钢筋混凝土箱涵内壁顶部出现裂缝时，本实用新型是倒装在钢筋混凝土箱涵内壁上，限位部321的顶端尺寸较大有利于增大与UHPC浇筑层2的接触面积，增大连接的紧密性。

具体实施方式五：参照图1至图10说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的连接栓钉32作进一步限定，本实施方式中，所述连接栓钉32包括限位部321、固定部322和调节螺栓323；

所述固定部322的一端与加固板31固定连接，固定部322的另一端上加工有螺纹盲孔，且螺母盲孔的轴线垂直与加固板31设置，调节螺栓323的一端设置在螺纹盲孔中，且调节螺栓323与固定部322螺纹连接，调节螺栓323的另一端与限位部321的一端相连。其它组成及连接方式与具体实施方式四相同。

本实施方式中，限位部321与固定部322之间通过调节螺栓323进行连接，可以调节限位部321与固定部322之间的距离，以便于配合不同厚度的UHPC浇筑层2，通过调节限位部321与固定部322之间的距离改变不同连接栓钉3与UHPC浇筑层2的接触面积和***在UHPC浇筑层2的深度，以便于达到更加的连接效果，同时限位部321的端面直径大于固定部322的端面直径。

具体实施方式六：参照图1至图10说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述连接栓钉32作进一步限定，本实施方式中，所述连接栓钉32包括限位部321、固定部322、调节螺栓323、锁紧螺母324和旋拧部325；

所述固定部322的一端与加固板31固定连接，固定部322的另一端上加工有一号通孔，且一号通孔的轴线垂直与加固板31设置，加固板31上均布加工有M个二号通孔，且每个二号通孔与一个一号通孔同轴对应设置，调节螺栓323的一端依次穿过一个一号通孔和一个二号通孔并设置在加固板31的外部，锁紧螺母324和旋拧部325均设置在加固板31的外部，且锁紧螺母324套设在调节螺栓323上，锁紧螺母324与调节螺栓323螺纹连接，旋拧部325固接在调节螺栓323的端部，调节螺栓323的另一端与限位部321 相连。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。

本实施方式中，限位部321与固定部322之间通过调节螺栓323进行连接，可以调节限位部321与固定部322之间的距离，以便于配合不同厚度的UHPC浇筑层2，通过调节限位部321与固定部322之间的距离改变不同连接栓钉3与UHPC浇筑层2的接触面积和***在UHPC浇筑层2的深度，以便于达到更加的连接效果，同时限位部321的端面直径大于固定部322的端面直径，相比于具体实施方式五中的技术方案，本实施方式中可以在外部调节限位部321与固定部322之间距离，在将加固板组件3与原混凝土层进行配对比较时，可以先将加固板组件3与原混凝土层相对设置，根据预定的UHPC浇筑层2 的厚度，从外部直接调节每个连接栓钉32的长度，相比于具体实施方式五中的技术方案，每次调节时都需要在加固板组件3内侧进行调节，更为实用。

具体实施方式七：参照图1至图10说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式六所述限位部321作进一步限定，本实施方式中，所述限位部321靠近固定部322的一端上加工有盲孔，盲孔中设有轴承326，调节螺栓323的另一端***在轴承326中，轴承326 的轴承外圈与限位部321固定连接，轴承326的轴承外圈与调节螺栓323固定连接。其它组成及连接方式与具体实施方式六相同。

本实施方式中，在调节连接栓钉32***UHPC浇筑层2中的距离时，可以保证限位部321直线运动。

具体实施方式八：参照图1至图10说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式七所述限位部321作进一步限定，本实施方式中，所述限位部321远离固定部322的一端加工有尖状凸起。其它组成及连接方式与具体实施方式七相同。

如此设置，有利于减少连接栓钉32***UHPC浇筑层2时的阻力。

工作原理

本实用新型在使用时，首先根据钢筋混凝土箱涵内壁的裂缝情况来设计加固方案，根据加固方案中若干个连接钢筋1的布局分布，将若干个连接钢筋1分布在钢筋混凝土箱涵内壁裂缝处的周围，并在若干个连接钢筋1分布的区域四周安装浇筑板，用于浇筑混凝土，根据浇筑板围成区域的尺寸选择加固板31的尺寸，保证加固板31的尺寸与浇筑板围成的尺寸贴合(一般情况下均为矩形)；

如果采用具体实施方式四中连接栓钉32的结构(固定栓钉)，则将加固板31贴合在浇筑板围成区域处后，进行浇筑混凝土，形成UHPC浇筑层2，利用UHPC浇筑层2将原结构与加固板31连接为一体；

如果采用具体实施方式五中连接栓钉32的结构(可调节栓钉)，需要先调整每个连接栓钉32***至UHPC浇筑层2中的长度(既限位部321与固定部322之间的距离)，操作者可以根据不同UHPC浇筑层2的厚度自行调整，还可以根据UHPC浇筑层的长度，对于不同位置的连接栓钉32的层***长度进行调节，比如连接栓钉32由下排至上排的***长度逐渐增大，或者局部区域内的连接栓钉32***长度增大，以便于达到更好的连接效果，调整好每个区域中连接栓钉32的长度后，将加固板31贴合在浇筑板围成区域处后，进行浇筑混凝土，形成UHPC浇筑层2，利用UHPC浇筑层2将原结构与加固板31连接为一体；

如果采用具体实施方式六中连接栓钉32的结构(从外部可调节栓钉)，其工作原理与具体实施方式五中连接栓钉32的结构的工作原理较为相同，其优点在于可以先将加固板31贴合在浇筑板围成区域处，在根据实际情况，从外部直接调节连接栓钉32的***长度，调节后进行浇筑混凝土，在混凝土未凝固时还可以对连接栓钉32的***长度进行轻微调节，达到最佳的连接效果。

上述工作中，在UHPC浇筑层2成型后，要拆掉UHPC浇筑层2***的浇筑板，防止后续脱落造成事故。

Claims (8)

1.一种钢筋混凝土箱涵加固装置，其特征在于：所述加固装置包括UHPC浇筑层(2)、加固板组件(3)和N个连接钢筋(1)，N为正整数；

所述连接钢筋(1)包括一号钢筋部、二号钢筋部和连接圆弧部，一号钢筋部的一端与连接圆弧部的一端固定连接，二号钢筋部的一端与连接圆弧部的另一端固定连接，连接圆弧部所对应的圆心角为90°；

所述N个连接钢筋(1)均布在钢筋混凝土箱涵内壁裂缝的两侧，连接钢筋(1)中一号钢筋部的另一端植入在钢筋混凝土箱涵内壁上，且钢筋混凝土箱涵内壁与连接钢筋(1)中二号钢筋部的另一端之间设有间隙，间隙的高度为一号钢筋部长度的1/3-1/2，加固板组件(3)与带有裂缝的钢筋混凝土箱涵内壁相对设置，且加固板组件(3)与有裂缝的钢筋混凝土箱涵内壁之间设有UHPC浇筑层(2)，N个连接钢筋(1)通过UHPC浇筑层(2)与加固板组件(3)固定连接。

2.根据权利要求1中所述的一种钢筋混凝土箱涵加固装置，其特征在于：所述加固板组件(3)包括加固板(31)和M个连接栓钉(32)，M为正整数；

M个连接栓钉(32)均布在加固板(31)朝向钢筋混凝土箱涵内壁的一侧，且每个连接栓钉(32)的一端与加固板(31)固定连接。

3.根据权利要求2中所述的一种钢筋混凝土箱涵加固装置，其特征在于：所述加固板组件(3)中相邻两排的连接栓钉(32)为错位设置。

4.根据权利要求3中所述的一种钢筋混凝土箱涵加固装置，其特征在于：所述连接栓钉(32)包括限位部(321)和固定部(322)；

所述固定部(322)的一端与加固板(31)固定连接，固定部(322)的另一端与限位部(321)的另一端相连，且限位部(321)的远离固定部(322)的一端的端面尺寸大于限位部(321)与固定部(322)连接端的端面尺寸。

5.根据权利要求3中所述的一种钢筋混凝土箱涵加固装置，其特征在于：所述连接栓钉(32)包括限位部(321)、固定部(322)和调节螺栓(323)；

所述固定部(322)的一端与加固板(31)固定连接，固定部(322)的另一端上加工有螺纹盲孔，且螺母盲孔的轴线垂直与加固板(31)设置，调节螺栓(323)的一端设置在螺纹盲孔中，且调节螺栓(323)与固定部(322)螺纹连接，调节螺栓(323)的另一端与限位部(321)的一端相连。

6.根据权利要求3中所述的一种钢筋混凝土箱涵加固装置，其特征在于：所述连接栓钉(32)包括限位部(321)、固定部(322)、调节螺栓(323)、锁紧螺母(324)和旋拧部(325)；

所述固定部(322)的一端与加固板(31)固定连接，固定部(322)的另一端上加工有一号通孔，且一号通孔的轴线垂直与加固板(31)设置，加固板(31)上均布加工有M个二号通孔，且每个二号通孔与一个一号通孔同轴对应设置，调节螺栓(323)的一端依次穿过一个一号通孔和一个二号通孔并设置在加固板(31)的外部，锁紧螺母(324)和旋拧部(325)均设置在加固板(31)的外部，且锁紧螺母(324)套设在调节螺栓(323)上，锁紧螺母(324)与调节螺栓(323)螺纹连接，旋拧部(325)固接在调节螺栓(323)的端部，调节螺栓(323)的另一端与限位部(321)相连。

7.根据权利要求5或6中所述的一种钢筋混凝土箱涵加固装置，其特征在于：所述限位部(321)靠近固定部(322)的一端上加工有盲孔，盲孔中设有轴承(326)，调节螺栓(323)的另一端***在轴承(326)中，轴承(326)的轴承外圈与限位部(321)固定连接，轴承(326)的轴承外圈与调节螺栓(323)固定连接。

8.根据权利要求4中所述的一种钢筋混凝土箱涵加固装置，其特征在于：所述限位部(321)远离固定部(322)的一端加工有尖状凸起。

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