CN216108142U - 空心板梁抗剪加固装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种空心板梁抗剪加固装置。该空心板梁抗剪加固装置包括：桥梁，桥梁上端设置有凹陷区域；桥梁包括空心板梁，空心板梁的铰缝中设置有至少一个通孔，通孔与凹陷区域相连通；上连接件，上连接件固定设置于凹陷区域；下连接件，下连接件固定设置于桥梁下端；对拉杆，对拉杆设置于通孔中，对拉杆两端分别固定连接于上连接件和下连接件；以及修补层，修补层填充于凹陷区域内，并覆盖上连接件。本实用新型中，上连接件、下连接件和对拉杆组成加固组件，其可使板梁之间的横向联系增强，削弱单梁受力状态，避免梁板振动，从而避免裂缝修补胶的开裂、离散化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空心板梁抗剪加固装置。
背景技术
桥梁支座附近主要承担剪力荷载。特别是对于装配式空心板梁桥，其梁端范围荷载的横向分布接近于零。因此，板梁梁端的剪力基本都由单梁承担。
空心板梁受限于其构造型式，其腹部厚度较小，往往导致板梁梁端剪力最大区域的抗剪能力不足。尤其是，当采用大跨径预应力空心板梁时，梁端附加预应力束初始张拉力，使梁端区域腹板处于弯剪力叠加状态，常造成空心板梁梁端区域腹板出现斜向剪力裂缝。腹板出现裂缝后将导致混凝土构件寿命缩短，严重的将影响其结构安全。
目前，现有的空心板梁梁端抗剪加固方法极少，一般是在空腔内压注砂浆，通过提高抗剪截面的方法增强其抗剪能力。但是，该种空腔注浆的方法需凿除板梁顶部，势必对原结构造成损伤。
因此，需要寻找一种对原结构影响小，又能提高空心板梁梁端抗剪能力的方法或装置。
实用新型内容
本实用新型的目的之一是为了克服现有技术中的至少一个不足，提供一种空心板梁抗剪加固装置。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
根据本实用新型的第一方面，提供了一种空心板梁抗剪加固装置。该空心板梁抗剪加固装置包括：
桥梁，所述桥梁上端设置有凹陷区域；所述桥梁包括空心板梁，所述空心板梁的铰缝中设置有至少一个通孔，所述通孔与所述凹陷区域相连通；
上连接件，所述上连接件固定设置于所述凹陷区域；
下连接件，所述下连接件固定设置于所述桥梁下端；
对拉杆，所述对拉杆设置于所述通孔中，所述对拉杆两端分别固定连接于所述上连接件和所述下连接件；以及
修补层，所述修补层填充于所述凹陷区域内，并覆盖所述上连接件。
可选地，所述桥梁还包括铺设于所述空心板梁上表面的铺装层；
所述凹陷区域包括位于所述铺装层中的第一凹陷区域和位于所述空心板梁中的第二凹陷区域；
所述上连接件锚固在所述空心板梁上表面，且部分结构位于所述第二凹陷区域中并与所述对拉杆固定连接；所述下连接件锚固在所述空心板梁下表面。
可选地，所述上连接件顶面凹陷设置有凹槽，所述凹槽延伸至所述第二凹陷区域中；
所述凹槽底壁上设置有第一锚垫板，所述第一锚垫板和所述凹槽底壁上贯通设置有第一螺栓孔；
所述下连接件背向所述空心板梁的一侧设置有第二锚垫板，所述下连接件和所述第二锚垫板上贯通设置有第二螺栓孔；
所述第一螺栓孔的轴线方向、所述通孔的轴线方向和所述第二螺栓孔的轴线方向相对于竖垂线倾斜相同角度；
所述对拉杆为螺栓结构，并依次穿过所述第一螺栓孔、所述通孔和所述第二螺栓孔，所述对拉杆穿出所述第二螺栓孔的部分与螺帽紧固。
可选地，所述螺帽对所述对拉杆穿出所述第二螺栓孔部分施加的紧固力F ≤P×60％，其中P为所述对拉杆的破断力。
可选地，所述第一螺栓孔的轴线方向相对于竖垂线倾斜角度θ为45° -60°。
可选地，所述凹槽起始端与所述空心板梁的裂缝在长度方向上的最小距离 L2≥50cm；和/或，
所述凹槽的长度比所述上连接件的长度多出10cm；和/或，
所述凹槽的宽度比所述上连接件的宽度多出10cm。
可选地，所述铺装层包括铺设在所述空心板梁上的混凝土铺装层和铺设在所述混凝土铺装层上的沥青铺装层；
所述凹陷区域被配置为：在去除部分所述铺装层和部分所述空心板梁并露出部分所述空心板梁上表面后成型。
可选地，所述修补层包括填充在所述凹陷区域内的快硬混凝土砂浆和沥青混凝土。
可选地，所述上连接件和所述下连接件的长度L1相等，所述空心板梁的裂缝区域的纵向最长距离为La，其中L1≥La×1.41。
可选地，所述通孔为分布于所述空心板梁铰缝中部的钻孔。
不同于现有技术，本实用新型提供的空心板梁抗剪加固装置中，桥梁的空心板梁上、下两端分别固定设置上连接件和下连接件，对拉杆两端分别固定连接于上连接件和下连接件。上连接件、下连接件和对拉杆组成加固组件，其可使板梁之间的横向联系增强，削弱单梁受力状态，避免梁板振动，从而避免裂缝修补胶的开裂、离散化。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例提供的空心板梁抗剪加固装置在长度和高度方向所在平面上的断面图。
图2为图1空心板梁抗剪加固装置在宽度和高度方向所在平面的的断面图。
图3为图2中的上连接件的俯视图。
图4为图1中的上连接件的放大示意图。
图5为图1中的下连接件的放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细的描述：
根据本实用新型的一个方面，提供了一种空心板梁抗剪加固方法。请参阅图1和图2，该空心板梁加固方法包括以下步骤：
首先，在桥梁1上端设置凹陷区域12。
桥梁1包括空心板梁10。桥梁1的空心板梁10中形成有铰缝。在空心板梁 10的铰缝中设置至少一个通孔，通孔与凹陷区域12相连通。本实施例中，铰缝是指桥梁1工程中预制板梁间的后浇砼(灌缝)，其连接两块板梁，在板梁安装好后桥面铺装施工前进行。例如图示，桥梁1具有长度方向L、高度方向H和宽度方向W。空心板梁10梁端区域腹板出现斜向剪力裂缝14。在桥梁1长度方向 L和高度方向H组成的平面中，裂缝14具有纵向和横向，纵向为裂缝14延伸方向，横向垂直于纵向。
然后，在凹陷区域12处固定设置上连接件20。在桥梁1下端固定设置下连接件30。如此，桥梁1的空心板梁10上下两端分别固定设置有上连接件20和下连接件30。
在通孔中设置对拉杆40。对拉杆40的两端分别固定连接于上连接件20和下连接件30。
之后，修补桥梁1上端的凹陷区域桥梁1，桥台(盖梁)8设置于桥梁端部。
本实施例中，桥梁支座8支撑桥梁1，桥台(盖梁)8设置于桥梁1端部。桥梁1的空心板梁10上、下两端分别固定设置上连接件20和下连接件30，对拉杆40两端分别固定连接于上连接件20和下连接件30。上连接件20、下连接件30和对拉杆40组成加固组件，其可使空心板梁10之间的横向联系增强，削弱单梁受力状态，避免梁板振动，从而避免裂缝14修补胶的开裂、离散化。
本实施例中，请参阅图1至图3，桥梁1包括空心板梁10、铺设在空心板梁10上的铺装层。在桥梁1上端设置凹陷区域12时，将桥梁1上端的部分铺装层和部分空心板梁10去除，并露出部分空心板梁10表面。凹陷区域12包括位于铺装层中的第一凹陷区域120和位于空心板梁10中的第二凹陷区域122。露出的部分空心板梁10表面可围绕第二凹陷区域122设置。第二凹陷区域122 与通孔相连通。
上连接件20可通过高强锚栓50锚固在空心板梁10的上表面，且上连接件 20的部分结构位于第二凹陷区域122中并与对拉杆40固定连接。下连接件30 可通过高强锚栓50锚固在空心板梁10的下表面。
更进一步地，请参阅图2和图3，上连接件20顶面凹陷设置有凹槽22。凹槽22延伸至第二凹陷区域122中。例如，凹槽22可设置在上连接件20顶面的中间位置。凹槽22底壁224上可设置有第一锚垫板24，第一锚垫板24和凹槽 22底壁224上贯通设置有第一螺栓孔。
下连接件30背向空心板梁10的一侧可设置有第二锚垫板34。下连接件30 和第二锚垫板34上贯通设置有第二螺栓孔。
请参阅图1、图4和图5，第一螺栓孔的轴线方向、通孔的轴线方向和第二螺栓孔的轴线方向相对于竖垂线倾斜相同角度。其中，竖垂线沿桥梁1的长度方向L延伸。
对拉杆40对应设置为螺栓结构。对拉杆40由第一螺栓孔穿入至通孔中。对拉杆40依次穿过第一螺栓孔、通孔和第二螺栓孔，且部分穿出第二螺栓孔。对拉杆40穿出第二螺栓孔的部分结构与螺帽紧固。
对应地，第一锚垫板24、第二锚垫板34可相对于竖垂线倾斜相同角度，分别从轴向两端与对拉杆40接触连接，以限定对拉杆40的轴向位置，实现对拉杆40对空心板梁10的横向加固作用。
作为优选，如图所示，螺帽与对拉杆40穿出第二螺栓孔部分螺纹连接，螺帽对对拉杆40穿出第二螺栓孔部分施加的紧固力为F。对拉杆40的破断力为P。其中：F≤P×60％。
作为优选，如图所示，第一螺栓孔的轴线方向相对于竖垂线倾斜角度θ可设置为45°-60°。
作为优选，如图所示，凹槽22起始端与空心板梁10的裂缝14在长度方向 L上的最小距离L2≥50cm。
作为优选，如图所示，在长度方向L上凹槽22的长度比上连接件20的长度多出10cm。
作为优选，如图所示，在宽度方向W上，凹槽22的宽度比上连接件20的宽度多出10cm。
作为优选，如图所示，上连接件20和下连接件30的长度L1可相等设置，空心板梁10的裂缝14区域的纵向最长距离为La。其中：L1≥La×1.41。
作为优选，如图所示，所述通孔分布于空心板梁10铰缝的中部，并通过钻孔设备钻出。
作为优选，如图所示，铺装层可包括铺设在空心板梁10上的混凝土铺装层 16和铺设在混凝土铺装层16上的沥青铺装层18。在修补凹陷区域12时，将快硬混凝土砂浆和沥青混凝土填充在凹陷区域12。
更进一步地，如图所示，在修补凹陷区域12后，可将铰缝底部封闭。之后，注胶。
根据同一发明构思，本实用新型还提供了一种空心板梁抗剪加固装置。请参阅图1和图2，该空心板梁抗剪加固装置包括桥梁1、上连接件20、下连接件30、对拉杆40和修补层。桥梁支座8支撑桥梁1，桥台(盖梁)8设置于桥梁1 端部。
在桥梁1上端设置有凹陷区域12。桥梁1包括空心板梁10。在空心板梁10 的铰缝中设置有至少一个通孔，通孔与凹陷区域12相连通。本实施例中，铰缝是指桥梁工程中预制板梁间的后浇砼(灌缝)，其连接两块板梁，在板梁安装好后桥面铺装施工前进行。例如图示，桥梁1具有长度方向L、高度方向H和宽度方向W。空心板梁10梁端区域腹板出现斜向剪力裂缝14。在桥梁1长度方向L 和高度方向H组成的平面中，裂缝14具有纵向和横向，纵向为裂缝14延伸方向，横向垂直于纵向。
上连接件20固定设置于凹陷区域12。下连接件30固定设置于桥梁1下端。对拉杆40设置在通孔中。对拉杆40的两端分别固定连接于上连接件20和下连接件30。修补层填充于凹陷区域12内，并覆盖上连接件20。
本实施例中，桥梁1的空心板梁10上、下两端分别固定设置上连接件20 和下连接件30，对拉杆40两端分别固定连接于上连接件20和下连接件30。上连接件20、下连接件30和对拉杆40组成加固组件，其可使空心板梁10之间的横向联系增强，削弱单梁受力状态，避免梁板振动，从而避免裂缝14修补胶的开裂、离散化。
本实施例中，请参阅图1至图3，桥梁1还包括铺设在空心板梁10上的铺装层。在桥梁1上端设置凹陷区域12时，将桥梁1上端的部分铺装层和部分空心板梁10去除，并露出部分空心板梁10表面。凹陷区域12包括位于铺装层中的第一凹陷区域120和位于空心板梁10中的第二凹陷区域122。露出的部分空心板梁10表面可围绕第二凹陷区域122设置。第二凹陷区域122与通孔相连通。
上连接件20可通过高强锚栓50锚固在空心板梁10的上表面，且上连接件 20的部分结构位于第二凹陷区域122中并与对拉杆40固定连接。下连接件30 可通过高强锚栓50锚固在空心板梁10的下表面。
更进一步地，请参阅图2和图3，上连接件20顶面凹陷设置有凹槽22。凹槽22延伸至第二凹陷区域122中。例如，凹槽22可设置在上连接件20顶面的中间位置。凹槽22底壁224上可设置有第一锚垫板24，第一锚垫板24和凹槽 22底壁224上贯通设置有第一螺栓孔。
下连接件30背向空心板梁10的一侧可设置有第二锚垫板34。下连接件30 和第二锚垫板34上贯通设置有第二螺栓孔。
请参阅图1、图4和图5，第一螺栓孔的轴线方向、通孔的轴线方向和第二螺栓孔的轴线方向相对于竖垂线倾斜相同角度。其中，竖垂线沿桥梁1的长度方向L延伸。
对拉杆40对应设置为螺栓结构。对拉杆40可由第一螺栓孔穿入至通孔中。对拉杆40依次穿过第一螺栓孔、通孔和第二螺栓孔，且部分穿出第二螺栓孔。对拉杆40穿出第二螺栓孔的部分结构与螺帽紧固。
对应地，第一锚垫板24、第二锚垫板34可相对于竖垂线倾斜相同角度，分别从轴向两端与对拉杆40接触连接，以限定对拉杆40的轴向位置，实现对拉杆40对空心板梁10的横向加固作用。
作为优选，如图所示，螺帽与对拉杆40穿出第二螺栓孔部分螺纹连接。通过设置螺帽与对拉杆40穿出第二螺栓孔部分之间的对配结构，螺帽对对拉杆40 穿出第二螺栓孔部分施加的紧固力F≤P×60％。其中P为对拉杆40的破断力。
作为优选，如图所示，第一螺栓孔的轴线方向相对于竖垂线倾斜角度θ可设置为45°-60°。
作为优选，如图所示，第一螺栓孔的轴线方向相对于竖垂线倾斜角度θ可设置为45°-60°。
作为优选，如图所示，凹槽22起始端与空心板梁10的裂缝14在长度方向 L上的最小距离L2≥50cm。
作为优选，如图所示，在长度方向L上凹槽22的长度比上连接件20的长度多出10cm。
作为优选，如图所示，铺装层可包括铺设在空心板梁10上的混凝土铺装层16和铺设在混凝土铺装层16上的沥青铺装层18。在去除部分铺装层和部分空心板梁10并露出部分空心板梁10上表面后，成型凹陷区域12。
作为优选，如图所示，修补层可包括填充在凹陷区域12内的快硬混凝土砂浆和沥青混凝土。修补层中注胶，加固。
作为优选，如图所示，上连接件20和下连接件30的长度L1可相等设置，空心板梁10的裂缝14区域的纵向最长距离为La。其中：L1≥La×1.41。
作为优选，如图所示，通孔可以是分布于空心板梁10铰缝中部的钻孔。
本实用新型中，桥梁的空心板梁上、下两端分别固定设置上连接件和下连接件，对拉杆两端分别固定连接于上连接件和下连接件。上连接件、下连接件和对拉杆组成加固组件，其可使板梁之间的横向联系增强，削弱单梁受力状态，避免梁板振动，从而避免裂缝修补胶的开裂、离散化。
以上仅为本实用新型较佳的实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种空心板梁抗剪加固装置，其特征在于，包括：
桥梁，所述桥梁上端设置有凹陷区域；所述桥梁包括空心板梁，所述空心板梁的铰缝中设置有至少一个通孔，所述通孔与所述凹陷区域相连通；
上连接件，所述上连接件固定设置于所述凹陷区域；
下连接件，所述下连接件固定设置于所述桥梁下端；
对拉杆，所述对拉杆设置于所述通孔中，所述对拉杆两端分别固定连接于所述上连接件和所述下连接件；以及
修补层，所述修补层填充于所述凹陷区域内，并覆盖所述上连接件。
2.根据权利要求1所述的空心板梁抗剪加固装置，其特征在于：
所述桥梁还包括铺设于所述空心板梁上表面的铺装层；
所述凹陷区域包括位于所述铺装层中的第一凹陷区域和位于所述空心板梁中的第二凹陷区域；
所述上连接件锚固在所述空心板梁上表面，且部分结构位于所述第二凹陷区域中并与所述对拉杆固定连接；所述下连接件锚固在所述空心板梁下表面。
3.根据权利要求2所述的空心板梁抗剪加固装置，其特征在于：
所述上连接件顶面凹陷设置有凹槽，所述凹槽延伸至所述第二凹陷区域中；所述凹槽底壁上设置有第一锚垫板，所述第一锚垫板和所述凹槽底壁上贯通设置有第一螺栓孔；
所述下连接件背向所述空心板梁的一侧设置有第二锚垫板，所述下连接件和所述第二锚垫板上贯通设置有第二螺栓孔；
所述第一螺栓孔的轴线方向、所述通孔的轴线方向和所述第二螺栓孔的轴线方向相对于竖垂线倾斜相同角度；
所述对拉杆为螺栓结构，并依次穿过所述第一螺栓孔、所述通孔和所述第二螺栓孔，所述对拉杆穿出所述第二螺栓孔的部分与螺帽紧固。
4.根据权利要求3所述的空心板梁抗剪加固装置，其特征在于：
所述螺帽对所述对拉杆穿出所述第二螺栓孔部分施加的紧固力F≤P×60％，其中P为所述对拉杆的破断力。
5.根据权利要求3所述的空心板梁抗剪加固装置，其特征在于：
所述第一螺栓孔的轴线方向相对于竖垂线倾斜角度θ为45°-60°。
6.根据权利要求3所述的空心板梁抗剪加固装置，其特征在于：
所述凹槽起始端与所述空心板梁的裂缝在长度方向上的最小距离L2≥50cm；
和/或，
所述凹槽的长度比所述上连接件的长度多出10cm；和/或，
所述凹槽的宽度比所述上连接件的宽度多出10cm。
7.根据权利要求2所述的空心板梁抗剪加固装置，其特征在于：
所述铺装层包括铺设在所述空心板梁上的混凝土铺装层和铺设在所述混凝土铺装层上的沥青铺装层；
所述凹陷区域被配置为：在去除部分所述铺装层和部分所述空心板梁并露出部分所述空心板梁上表面后成型。
8.根据权利要求7所述的空心板梁抗剪加固装置，其特征在于：
所述修补层包括填充在所述凹陷区域内的快硬混凝土砂浆和沥青混凝土。
9.根据权利要求1所述的空心板梁抗剪加固装置，其特征在于：
所述上连接件和所述下连接件的长度L1相等，所述空心板梁的裂缝区域的纵向最长距离为La，其中L1≥La×1.41。
10.根据权利要求1所述的空心板梁抗剪加固装置，其特征在于：
所述通孔为分布于所述空心板梁铰缝中部的钻孔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121755912.1U CN216108142U (zh) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 空心板梁抗剪加固装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121755912.1U CN216108142U (zh) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 空心板梁抗剪加固装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216108142U true CN216108142U (zh) | 2022-03-22 |
Family
ID=80723771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202121755912.1U Active CN216108142U (zh) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | 空心板梁抗剪加固装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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2021
- 2021-07-29 CN CN202121755912.1U patent/CN216108142U/zh active Active
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