用于橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固裝置及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼管混凝土橋梁鋼管連接節(jié)點(diǎn)的維修加固，尤其是涉及一種鋼管混凝土橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固裝置，本發(fā)明還涉及采用該裝置進(jìn)行加固的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，鋼管混凝土拱式橋或桁式橋應(yīng)用越來越廣泛，由于鋼管的連接節(jié)點(diǎn)(如橋梁拱肋弦桿之間的連接節(jié)點(diǎn))構(gòu)造復(fù)雜、受力集中、焊縫較多，易出現(xiàn)疲勞損傷問題，嚴(yán)重時會造成節(jié)點(diǎn)開裂，危及橋梁整體的安全，因此連接節(jié)點(diǎn)處的抗疲勞加固就成為鋼管混凝土橋梁維修加固的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
[0003]目前對鋼管混凝土橋梁節(jié)點(diǎn)連接部位的抗疲勞加固形式主要分為以下兩種:一種是節(jié)點(diǎn)重建，即對節(jié)點(diǎn)相連的部位進(jìn)行拆除，之后安裝新節(jié)點(diǎn)替換老節(jié)點(diǎn)，最后將新節(jié)點(diǎn)與周邊構(gòu)件進(jìn)行連接，完成節(jié)點(diǎn)加固；該方法施工難度大、工期長，且節(jié)點(diǎn)更換后由于未改變原有的受力特點(diǎn)，一旦再次出現(xiàn)問題仍需再次更換。另一種方法為在原有節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)上焊接新的節(jié)點(diǎn)，增大節(jié)點(diǎn)整體剛度，使新增結(jié)構(gòu)與原有結(jié)構(gòu)共同受力，以達(dá)到減小原節(jié)點(diǎn)應(yīng)力幅的目的；該方法能夠改善節(jié)點(diǎn)受力性能，但加固過程中需要對原節(jié)點(diǎn)連接部位進(jìn)行焊接，會對鋼管內(nèi)混凝土產(chǎn)生熱損傷，同時在現(xiàn)場焊接過程中，連接構(gòu)件的加工精度難以控制，施工質(zhì)量難以得到保證，新增加的大量焊縫亦不利于提高其連接構(gòu)件的抗疲勞性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種用于橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固裝置，本發(fā)明還提供使用該加固裝置加固拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的施工方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的用于橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固裝置，它包括通過連接螺栓緊壓在節(jié)點(diǎn)處拱肋鋼管外的兩個半圓形鋼扣板，自所述鋼扣板的前后左右方向向弦桿頂部的節(jié)點(diǎn)下方延伸設(shè)置有外包鋼護(hù)板，所述外包鋼護(hù)板的下邊沿與套裝在所述節(jié)點(diǎn)上的水平封口板焊接在一起，形成一體式封閉外包鋼構(gòu)件；在所述水平封口板下方的節(jié)點(diǎn)上套裝有鋼護(hù)套，所述鋼護(hù)套與所述水平封口板相固連；在所述水平封口板上開設(shè)有注漿孔，在靠近拱肋鋼管位置的外包鋼護(hù)板上開設(shè)有出氣孔。
[0006]靠近所述水平封口板的鋼護(hù)套外周面上均衡設(shè)置有上高下低的三角形或梯形結(jié)構(gòu)的支撐綴板。
[0007]所述外包鋼護(hù)板呈上大下小的喇叭口形狀。
[0008]所述兩個半圓形鋼扣板與拱肋鋼管之間設(shè)置有柔性襯墊。
[0009]本發(fā)明橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固裝置的施工方法為:
第一步，在與橋梁拱肋相連接的弦桿頂部的節(jié)點(diǎn)表面均勻焊接若干個剪力釘；
第二步，將兩個半圓形鋼扣板通過連接螺栓壓緊在節(jié)點(diǎn)處的拱肋鋼管外；將上大下小呈喇叭口形狀的外包鋼護(hù)板的上邊沿焊接在兩個半圓形鋼扣板上，外包鋼護(hù)板的下邊沿與套裝在節(jié)點(diǎn)上的水平封口板焊接在一起，形成包覆在拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)外的一體式封閉外包鋼構(gòu)件；靠近拱肋鋼管位置的外包鋼護(hù)板上預(yù)先開設(shè)有出氣孔；
第三步，將扣合在節(jié)點(diǎn)上的兩個帶有支撐綴板的半圓形鋼板安裝在水平封口板上，并將其焊接成整體，形成鋼護(hù)套；
第四步，通過水平封口板上的注漿孔向封閉的外包鋼構(gòu)件內(nèi)灌注填料，待灌注完畢后，密封出氣孔和注漿孔，完成加固施工。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于加固裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，施工難度小，能縮短工期，間接的提高了經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的加固方法與傳統(tǒng)采用的加固方法相比，橋梁拱肋表面直接焊接量較少，因此拱肋的鋼管(內(nèi)注混凝土)無熱損傷及結(jié)構(gòu)缺陷，能夠保證結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度；同時本發(fā)明的加固方法改變了原有節(jié)點(diǎn)連接部位的結(jié)構(gòu)形式，能夠有效降低節(jié)點(diǎn)部位的應(yīng)力幅，大大提高節(jié)點(diǎn)的使用壽命；本發(fā)明對已出現(xiàn)疲勞損傷的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固時，可改善其節(jié)點(diǎn)的受力情況，避免其出現(xiàn)疲勞損壞。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是圖1中封口板的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1-3所示，本發(fā)明所述的用于橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固裝置，包括兩個半圓形鋼扣板1，兩個半圓形鋼扣板I的兩端分別設(shè)置有連接板2，連接板2上開設(shè)的連接孔內(nèi)設(shè)置有連接螺栓3 ;兩個半圓形鋼扣板I通過連接螺栓3緊壓在節(jié)點(diǎn)處拱肋鋼管4上，為保證半圓形鋼扣板I與拱肋鋼管4之間連接的牢固性，在拱肋鋼管4外包覆有柔性襯墊5 ;自兩個半圓形鋼扣板I的前后左右方向向弦桿頂部的節(jié)點(diǎn)6下方延伸設(shè)置有外包鋼護(hù)板7，外包鋼護(hù)板7的下邊沿與套裝在節(jié)點(diǎn)6上的水平封口板8焊接在一起，形成一體式封閉外包鋼構(gòu)件；在水平封口板8下方的節(jié)點(diǎn)6上套裝有鋼護(hù)套9，鋼護(hù)套9與水平封口板8相固連；在水平封口板8上開設(shè)有注漿孔10，在靠近拱肋鋼管4位置的外包鋼護(hù)板7上開設(shè)有出氣孔11。為保證支撐效果，靠近水平封口板8的鋼護(hù)套外周面上均衡設(shè)置有上高下低的三角形或梯形結(jié)構(gòu)的支撐綴板12 ;制造時，外包鋼護(hù)板7呈上大下小的喇叭口形狀。
[0015]本發(fā)明所述的抗疲勞加固裝置在鋼管混凝土橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)處施工的步驟如下:
為縮短施工時間，半圓形鋼扣板1、帶有出氣孔11的外包鋼護(hù)板7、開設(shè)有注漿孔10的水平封口板8、帶有支撐綴板12的鋼護(hù)套9可在工廠提前預(yù)制。
[0016]第一步，在與橋梁拱肋相連接的弦桿頂部的節(jié)點(diǎn)6表面均勻焊接若干個剪力釘13 ；
第二步，將兩個半圓形鋼扣板I通過連接螺栓3壓緊在節(jié)點(diǎn)處的拱肋鋼管4外，為保證半圓形鋼扣板I與拱肋鋼管4之間連接的牢固性，可以在拱肋鋼管4外包覆柔性襯墊5 ;將帶有出氣孔11的上大下小呈喇叭口形狀的外包鋼護(hù)板7的上邊沿焊接在兩個半圓形鋼扣板I上，下邊沿與套裝在節(jié)點(diǎn)6上的水平封口板8焊接在一起，形成包覆在拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)外的一體式封閉外包鋼構(gòu)件；
第三步，將扣合在節(jié)點(diǎn)6上的兩個帶有支撐綴板12的半圓形鋼板通過螺栓安裝在水平封口板8上，并將其焊接成一整體，形成鋼護(hù)套9 ；
第四步，在上述構(gòu)件安裝完畢后，再通過水平封口板8上的注漿孔10向封閉的外包鋼構(gòu)件內(nèi)灌注填料14，待灌注完畢后，密封出氣孔11和注漿孔10，完成加固裝置施工。
【主權(quán)項】
1.一種用于橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固裝置，其特征在于:它包括通過連接螺栓緊壓在節(jié)點(diǎn)處拱肋鋼管外的兩個半圓形鋼扣板，自所述鋼扣板的前后左右方向向弦桿頂部的節(jié)點(diǎn)下方延伸設(shè)置有外包鋼護(hù)板，所述外包鋼護(hù)板的下邊沿與套裝在所述節(jié)點(diǎn)上的水平封口板焊接在一起，形成一體式封閉外包鋼構(gòu)件；在所述水平封口板下方的節(jié)點(diǎn)上套裝有鋼護(hù)套，所述鋼護(hù)套與所述水平封口板相固連；在所述水平封口板上開設(shè)有注漿孔，在靠近拱肋鋼管位置的外包鋼護(hù)板上開設(shè)有出氣孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固裝置，其特征在于:靠近所述水平封口板的鋼護(hù)套外周面上均衡設(shè)置有上高下低的三角形或梯形結(jié)構(gòu)的支撐綴板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固裝置，其特征在于:所述外包鋼護(hù)板呈上大下小的喇叭口形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固裝置，其特征在于:所述兩個半圓形鋼扣板與拱肋鋼管之間設(shè)置有柔性襯墊。
5.一種橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固施工方法，其特征在于:包括下述步驟: 第一步，在與橋梁拱肋相連接的弦桿頂部的節(jié)點(diǎn)表面均勻焊接若干個剪力釘； 第二步，將兩個半圓形鋼扣板通過連接螺栓壓緊在節(jié)點(diǎn)處的拱肋鋼管外；將上大下小呈喇叭口形狀的外包鋼護(hù)板的上邊沿焊接在兩個半圓形鋼扣板上，外包鋼護(hù)板的下邊沿與套裝在節(jié)點(diǎn)上的水平封口板焊接在一起，形成包覆在拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)外的一體式封閉外包鋼構(gòu)件；靠近拱肋鋼管位置的外包鋼護(hù)板上預(yù)先開設(shè)有出氣孔； 第三步，將扣合在節(jié)點(diǎn)上的兩個帶有支撐綴板的半圓形鋼板安裝在水平封口板上，并將其焊接成整體，形成鋼護(hù)套； 第四步，通過水平封口板上的注漿孔向封閉的外包鋼構(gòu)件內(nèi)灌注填料，待灌注完畢后，密封出氣孔和注漿孔，完成加固施工。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于橋梁拱肋弦桿連接節(jié)點(diǎn)的抗疲勞加固裝置，包括通過連接螺栓緊壓在節(jié)點(diǎn)處拱肋鋼管外的兩個半圓形鋼扣板，自鋼扣板的前后左右方向向弦桿頂部的節(jié)點(diǎn)下方延伸設(shè)置有外包鋼護(hù)板，外包鋼護(hù)板的下邊沿與套裝在節(jié)點(diǎn)上的水平封口板焊接在一起，形成一體式封閉外包鋼構(gòu)件；在水平封口板下方的節(jié)點(diǎn)上套裝有鋼護(hù)套，鋼護(hù)套與水平封口板相固連；在水平封口板上開設(shè)有注漿孔，在靠近拱肋鋼管位置的外包鋼護(hù)板上開設(shè)有出氣孔。本發(fā)明還公開了具體的施工方法。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于加固裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，施工難度小，改變了原有節(jié)點(diǎn)連接部位的結(jié)構(gòu)形式，有效降低了節(jié)點(diǎn)部位的應(yīng)力幅，提高了節(jié)點(diǎn)的使用壽命。
【IPC分類】E01D22-00
【公開號】CN104846752
【申請?zhí)枴緾N201510255003
【發(fā)明人】李斐然, 宋新安, 李國普, 劉雪, 楊晴, 郭小帥, 王康
【申請人】河南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院有限責(zé)任公司, 李斐然
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月19日