本發(fā)明屬于既有橋墩加固結(jié)構(gòu)，具體涉及一種基于超高強鋼筋和環(huán)簧組合的既有橋墩加固結(jié)構(gòu)。

背景技術：

1、橋梁是搭建在懸空、水路等位置的，連接交通路線的建筑設施，隨著人們交流和交通的發(fā)展，橋梁的建設日新月異，橋梁強度的需求逐漸增大，很多不便于報廢拆除或者不需要報廢拆除的老式橋梁，為了保證其存在強度，和使用壽命，需要對既有的橋墩進行結(jié)構(gòu)加固，以保證其支撐能力以及抗震能力。

2、現(xiàn)有的既有橋墩加固方式為直接往外層混凝土式加厚，或者在混凝土內(nèi)增加鋼筋網(wǎng)，這種加固方式僅有效提升既有橋墩的外層穩(wěn)固能力，但是既有橋墩的抗震能力并沒有得到有效的加強，較多加厚外層混凝土，反倒會增大橋墩的搖擺界面面積，導致橋墩搖擺側(cè)向力增大，對橋墩產(chǎn)生塑性損傷。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于超高強鋼筋和環(huán)簧組合的既有橋墩加固結(jié)構(gòu)，增加超高強鋼筋和環(huán)簧等結(jié)構(gòu)，用較少的橋墩外層增大方式，提升既有橋墩的抗震能力。

2、為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、本發(fā)明包括橋墩和承臺，還包括包裹在所述橋墩外側(cè)的內(nèi)層鋼管，所述內(nèi)層鋼管頂端外側(cè)環(huán)繞固設有若干支撐頭，所述內(nèi)層鋼管底端固定有擋塊，還包括若干超高強鋼筋，所述超高強鋼筋上端從所述支撐頭從下向上貫穿并連接有螺母，所述超高強鋼筋下端從所述擋塊從上向下貫穿并穿過有環(huán)簧，所述超高強鋼筋下端還連接有螺母，所述承臺上開設沉孔，所述環(huán)簧位于所述沉孔內(nèi)，所述擋塊擋置在所述沉孔開口處，所述內(nèi)層鋼管與橋墩之間澆筑混凝土，所述內(nèi)層鋼管外側(cè)澆筑一層混凝土筒層，所述混凝土筒層覆蓋所述超高強鋼筋。

4、進一步，所述內(nèi)層鋼管由若干塊弧片板構(gòu)成，所述弧片板頂端設有支撐半塊，所述支撐半塊側(cè)面開設條槽，若干所述弧片板首尾連接形成筒狀的所述內(nèi)層鋼管，相鄰所述支撐半塊組合形成帶通孔的所述支撐頭。

5、進一步，還包括壓環(huán)，所述壓環(huán)由兩塊半環(huán)首尾固接構(gòu)成，所述壓環(huán)環(huán)繞在所述內(nèi)層鋼管底端，所述壓環(huán)上開設若干螺紋孔，所述擋塊螺紋連接在所述螺紋孔上，所述壓環(huán)底側(cè)環(huán)繞所述螺紋孔設有橡膠圈，所述壓環(huán)接觸在所述承臺表面，所述橡膠圈支撐在所述壓環(huán)和承臺之間，所述螺紋孔與沉孔同軸，所述內(nèi)層鋼管下端外側(cè)設有支撐板，所述支撐板上螺紋連接有若干抵柱，所述抵柱下端抵在所述壓環(huán)頂側(cè)。

6、進一步，所述擋塊頂端設有便于工具轉(zhuǎn)動的六角頭，所述擋塊和超高強鋼筋之間的縫隙填充密封膠。

7、進一步，所有豎直的所述超高強鋼筋外側(cè)環(huán)繞有若干鋼筋圈，所述鋼筋圈沿超高強鋼筋延伸方向排列。

8、本發(fā)明的有益效果在于：

9、本發(fā)明通過在橋墩外側(cè)設置加固結(jié)構(gòu)，以提升既有橋墩的整體強度，此發(fā)明中，超高強鋼筋在橋墩的高度方向通長設置，此結(jié)構(gòu)，通過充分利用環(huán)簧的自復位能力以及超高強鋼筋的強度特點，實現(xiàn)加固后的橋墩在大水平地震下的自復位能力，此結(jié)構(gòu)中，橋墩搖擺界面的大小未發(fā)生較大的變化，橋墩側(cè)向力也沒有明顯增大，承臺在震中的損傷較?。煌ㄟ^布置超高強鋼筋提供自復位能力，超高強鋼筋能夠提供足夠的彈性變形，從而減少環(huán)簧的數(shù)量和尺寸，使整個加固結(jié)構(gòu)更加簡單，此結(jié)構(gòu)，相較于直接在橋墩外澆筑較厚的超高性能混凝土層，橋墩外包內(nèi)層鋼管，既增強了自復位系統(tǒng)的變形調(diào)節(jié)能力，又沒有明顯增大該結(jié)構(gòu)的搖擺界面面積，從而減小了橋墩發(fā)生搖擺后的側(cè)向力，減小了橋墩的塑性損傷，此結(jié)構(gòu)，用較少的橋墩外層增大方式，提升既有橋墩的抗震能力。

10、本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上對本領域技術人員而言是顯而易見的，或者本領域技術人員可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。

技術特征：

1.一種基于超高強鋼筋和環(huán)簧組合的既有橋墩加固結(jié)構(gòu)，包括橋墩(1)和承臺(2)，其特征在于：包括包裹在所述橋墩(1)外側(cè)的內(nèi)層鋼管(3)，所述內(nèi)層鋼管(3)頂端外側(cè)環(huán)繞固設有若干支撐頭(32)，所述內(nèi)層鋼管(3)底端固定有擋塊(42)，還包括若干超高強鋼筋(5)，所述超高強鋼筋(5)上端從所述支撐頭(32)從下向上貫穿并連接有螺母(51)，所述超高強鋼筋(5)下端從所述擋塊(42)從上向下貫穿并穿過有環(huán)簧(52)，所述超高強鋼筋(5)下端還連接有螺母(51)，所述承臺(2)上開設沉孔(21)，所述環(huán)簧(52)位于所述沉孔(21)內(nèi)，所述擋塊(42)擋置在所述沉孔(21)開口處，所述內(nèi)層鋼管(3)與橋墩(1)之間澆筑混凝土，所述內(nèi)層鋼管(3)外側(cè)澆筑一層混凝土筒層(7)，所述混凝土筒層(7)覆蓋所述超高強鋼筋(5)。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于超高強鋼筋和環(huán)簧組合的既有橋墩加固結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述內(nèi)層鋼管(3)由若干塊弧片板(31)構(gòu)成，所述弧片板(31)頂端設有支撐半塊(321)，所述支撐半塊(321)側(cè)面開設條槽，若干所述弧片板(31)首尾連接形成筒狀的所述內(nèi)層鋼管(3)，相鄰所述支撐半塊(321)組合形成帶通孔的所述支撐頭(32)。

3.根據(jù)權利要求2所述的基于超高強鋼筋和環(huán)簧組合的既有橋墩加固結(jié)構(gòu)，其特征在于：還包括壓環(huán)(4)，所述壓環(huán)(4)由兩塊半環(huán)(41)首尾固接構(gòu)成，所述壓環(huán)(4)環(huán)繞在所述內(nèi)層鋼管(3)底端，所述壓環(huán)(4)上開設若干螺紋孔(411)，所述擋塊(42)螺紋連接在所述螺紋孔(411)上，所述壓環(huán)(4)底側(cè)環(huán)繞所述螺紋孔(411)設有橡膠圈(43)，所述壓環(huán)(4)接觸在所述承臺(2)表面，所述橡膠圈(43)支撐在所述壓環(huán)(4)和承臺(2)之間，所述螺紋孔(411)與沉孔(21)同軸，所述內(nèi)層鋼管(3)下端外側(cè)設有支撐板(33)，所述支撐板(33)上螺紋連接有若干抵柱(34)，所述抵柱(34)下端抵在所述壓環(huán)(4)頂側(cè)。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于超高強鋼筋和環(huán)簧組合的既有橋墩加固結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述擋塊(42)頂端設有便于工具轉(zhuǎn)動的六角頭(421)，所述擋塊(42)和超高強鋼筋(5)之間的縫隙填充密封膠(44)。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于超高強鋼筋和環(huán)簧組合的既有橋墩加固結(jié)構(gòu)，其特征在于：所有豎直的所述超高強鋼筋(5)外側(cè)環(huán)繞有若干鋼筋圈(6)，所述鋼筋圈(6)沿超高強鋼筋(5)延伸方向排列。

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于超高強鋼筋和環(huán)簧組合的既有橋墩加固結(jié)構(gòu)，屬于既有橋墩加固結(jié)構(gòu)技術領域，通過在橋墩外側(cè)設置加固結(jié)構(gòu)，以提升既有橋墩的整體強度，通過充分利用環(huán)簧的自復位能力以及超高強鋼筋的強度特點，實現(xiàn)加固后的橋墩在大水平地震下的自復位能力；通過布置超高強鋼筋提供自復位能力，超高強鋼筋能夠提供足夠的彈性變形，從而減少環(huán)簧的數(shù)量和尺寸，使整個加固結(jié)構(gòu)更加簡單，此結(jié)構(gòu)，相較于直接在橋墩外澆筑較厚的超高性能混凝土層，橋墩外包內(nèi)層鋼管，既增強了自復位系統(tǒng)的變形調(diào)節(jié)能力，又沒有明顯增大該結(jié)構(gòu)的搖擺界面面積，從而減小了橋墩發(fā)生搖擺后的側(cè)向力，減小了橋墩的塑性損傷。

技術研發(fā)人員：賈俊峰,郭河,高明大,魏博,郭彬立,顧冉星
受保護的技術使用者：中交基礎設施養(yǎng)護集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10