基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種橋梁加固裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]橋梁加固，就是通過(guò)一定的措施使構(gòu)件乃至整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性能得到提高，以滿足新的要求。也就是要針對(duì)橋梁所發(fā)生的不能滿足繼續(xù)使用的狀況進(jìn)行處理。加固的原因有橋梁耐久性差和年久老化、設(shè)計(jì)失當(dāng)或施工質(zhì)量差等。通過(guò)橋梁加固后，可以延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性，預(yù)防和避免橋梁坍塌造成的人員和財(cái)產(chǎn)的損失。加固的方法主要分為上部結(jié)構(gòu)加固、下部結(jié)構(gòu)加固。
[0003]橋梁加固施工難度較大，主要存在如下問(wèn)題:
[0004]第一、加固時(shí)有交通干擾；
[0005]第二、加固需要利用原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，所以加固形式有很大局限性；
[0006]第三、新老結(jié)構(gòu)體系存在變化和過(guò)渡，需要注意新老橋體接合面的結(jié)合；
[0007]第四、需要加固的橋梁大部分是危橋，結(jié)構(gòu)已經(jīng)處于不利狀態(tài)，對(duì)舊橋缺乏設(shè)計(jì)資料和施工記錄，很難確定其受力極限，給舊橋加固帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]目前，常用的橋梁加固方法有增加截面法、粘貼鋼板法、粘貼復(fù)合纖維法等。這些方法都存在一定的局限性，如增加截面法時(shí)通過(guò)增加截面高度和厚度提高構(gòu)件的抗壓或抗剪承載能力，但是容易出現(xiàn)新老混凝土結(jié)合面強(qiáng)度不足的問(wèn)題，且自重增加較大，抗拉能力提高不明顯；粘貼復(fù)合纖維法能充分利用碳纖維材料卓越的抗拉強(qiáng)度和剛度，但是容易出現(xiàn)脫落，整體性差，抗壓能力不足。在使用上述方法對(duì)橋梁進(jìn)行加固時(shí)，常常發(fā)生應(yīng)變滯后效應(yīng)，不能充分發(fā)揮加固材料的特性，因此以上方法統(tǒng)稱為被動(dòng)加固法。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有橋梁加固裝置存在新老混凝土結(jié)合面強(qiáng)度不足、自重增加較大、抗拉能力提高不明顯等問(wèn)題，提供了一種基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置。
[0010]本實(shí)用新型所述基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置，它包括N個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絲繩和聚氨酯水泥加固層，N個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絲繩安裝在橋梁加固裝置表面，利用張拉端錨具張拉后固定在固定端錨具上，每個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絲繩上均包覆并固定有聚氨酯水泥加固層，所述N為正整數(shù)；
[0011]它還包括平面式壓力傳感器，平面式壓力傳感器埋入橋梁的橋體中，平面式壓力傳感器的感應(yīng)板平行于地面，平面式壓力傳感器在橋梁所受載荷變化時(shí)測(cè)定應(yīng)力變化量，平面式壓力傳感器通過(guò)壓力模擬信號(hào)輸出端將應(yīng)力變化量輸出至A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端與采集電路的數(shù)字信號(hào)輸入端連接。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明所述的基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力鋼絲繩和聚氨酯水泥材料兩種加固材料，采用簡(jiǎn)單的設(shè)備進(jìn)行張拉，突破了以往研究的傳統(tǒng)的砂漿與鋼筋的組合，是一種有所創(chuàng)新的橋梁加固技術(shù)。該加固技術(shù)同時(shí)適用于房屋建筑及其他建筑物結(jié)構(gòu)的加固。本實(shí)用新型不僅可以提高正常使用狀態(tài)極限承載能力，還可以實(shí)現(xiàn)在不間斷交通運(yùn)營(yíng)條件下的加固維修工程。
[0013]本實(shí)用新型為主動(dòng)加固的橋梁加固方法，影響并改變?cè)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，從而降低橋梁結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平并提高了橋梁的承載能力，具有加固、卸載和改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三重效果；對(duì)新型復(fù)合砂漿和小直徑預(yù)應(yīng)力鋼絞線所形成的加固體系進(jìn)行了分析，突破了以往研究的傳統(tǒng)的砂漿與鋼筋等組合；發(fā)現(xiàn)了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固方法對(duì)舊橋影響的變化規(guī)律，在相同張拉控制應(yīng)力，相同預(yù)應(yīng)力筋面積下，對(duì)跨徑較小，配筋率較低的梁，抗裂性能提高較大，對(duì)不同張拉控制應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力筋面積下提高比例成非線性增加；制定了該種加固裝置的施工方案并提出了相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)；如錨具制作與固定、小直徑鋼絞線張拉噸位、方法等。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型所述基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型所述張拉端錨具的剖面圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型所述固定端錨具的剖面圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型所述基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1和圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置，它包括N個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絲繩I和聚氨酯水泥加固層2，N個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絲繩I安裝在橋梁加固裝置表面，利用張拉端錨具3張拉后固定在固定端錨具4上，每個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絲繩I上均包覆并固定有聚氨酯水泥加固層2，所述N為正整數(shù)；
[0019]它還包括平面式壓力傳感器11，平面式壓力傳感器11埋入橋梁的橋體中，平面式壓力傳感器11的感應(yīng)板平行于地面，平面式壓力傳感器11在橋梁所受載荷變化時(shí)測(cè)定應(yīng)力變化量，平面式壓力傳感器11通過(guò)壓力模擬信號(hào)輸出端將應(yīng)力變化量輸出至A/D轉(zhuǎn)換器12，A/D轉(zhuǎn)換器12的數(shù)字信號(hào)輸出端與采集電路13的數(shù)字信號(hào)輸入端連接。
[0020]本實(shí)施方式中，采用平面式壓力傳感器11采集橋梁在所受載荷變化時(shí)的應(yīng)力變化量，根據(jù)應(yīng)力變化量確定需要加固橋梁使用的預(yù)應(yīng)力鋼絲繩I的數(shù)量N，N的數(shù)量過(guò)少影響橋梁加固的效果，N的數(shù)量過(guò)多增加加固成本。
[0021]【具體實(shí)施方式】二:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，預(yù)應(yīng)力鋼絲繩I的直徑為4mm?8mm。
[0022]【具體實(shí)施方式】三:下面結(jié)合圖2和圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，張拉端錨具3焊接在第一鋼板5上，第一鋼板5通過(guò)螺栓6固定在橋梁梁體上；固定端錨具4焊接在第二鋼板8上，第二鋼板8通過(guò)螺栓6固定在橋梁梁體上。
[0023]【具體實(shí)施方式】四:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，聚氨酯水泥加固層2的外側(cè)植入M個(gè)膨脹螺栓7，所述M為正整數(shù)。
[0024]本實(shí)用新型中，使基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置與原鋼筋混凝土梁共同作用來(lái)提高混凝土梁的強(qiáng)度和剛度，從而保證橋梁的結(jié)構(gòu)得以繼續(xù)使用，達(dá)到安全、適用、耐久性的要求。
[0025]在修復(fù)橋梁粘貼前應(yīng)清除橋梁表面疏松部分，至露出混凝土結(jié)構(gòu)層，若有裂縫，應(yīng)先行修補(bǔ)，用修補(bǔ)材料將混凝土表層修復(fù)平整，要求平整度達(dá)到5_。
[0026]本發(fā)明中，聚氨酯水泥加固層2采用聚氨酯水泥復(fù)合材料，聚氨酯水泥復(fù)合材料由聚酯多元醇、異氰酸酯、水泥、破泡劑和催化劑混合而成；聚酯多元醇與異氰酸酯的質(zhì)量比為1:1 ;聚酯多元醇與水泥的質(zhì)量比為1:2 ;聚酯多元醇與破泡劑的質(zhì)量比為1:0.003 ;聚酯多元醇與催化劑的質(zhì)量比為1:0.00005。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置，其特征在于，它包括N個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絲繩(I)和聚氨酯水泥加固層(2)，N個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絲繩(I)安裝在橋梁加固裝置表面，利用張拉端錨具(3)張拉后固定在固定端錨具(4)上，每個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼絲繩(I)上均包覆并固定有聚氨酯水泥加固層(2)，所述N為正整數(shù)； 它還包括平面式壓力傳感器(11)，平面式壓力傳感器(11)埋入橋梁的橋體中，平面式壓力傳感器(11)的感應(yīng)板平行于地面，平面式壓力傳感器(11)在橋梁所受載荷變化時(shí)測(cè)定應(yīng)力變化量，平面式壓力傳感器(11)通過(guò)壓力模擬信號(hào)輸出端將應(yīng)力變化量輸出至A/D轉(zhuǎn)換器(12)，A/D轉(zhuǎn)換器(12)的數(shù)字信號(hào)輸出端與采集電路(13)的數(shù)字信號(hào)輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置，其特征在于，預(yù)應(yīng)力鋼絲繩(I)的直徑為4mm?8mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置，其特征在于，張拉端錨具(3)焊接在第一鋼板(5)上，第一鋼板(5)通過(guò)螺栓(6)固定在橋梁梁體上；固定端錨具(4)焊接在第二鋼板(8)上，第二鋼板(8)通過(guò)螺栓￠)固定在橋梁梁體上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置，其特征在于，聚氨酯水泥加固層(2)的外側(cè)植入M個(gè)膨脹螺栓(7)，所述M為正整數(shù)。
【專利摘要】基于聚氨酯水泥與預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的橋梁加固裝置，涉及一種橋梁加固裝置，本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有橋梁加固裝置存在新老混凝土結(jié)合面強(qiáng)度不足、自重增加較大、抗拉能力提高不明顯等問(wèn)題。本實(shí)用新型包括預(yù)應(yīng)力鋼絲繩和聚氨酯水泥加固層，預(yù)應(yīng)力鋼絲繩安裝在橋梁加固裝置表面，利用張拉端錨具張拉后固定在固定端錨具上，預(yù)應(yīng)力鋼絲繩上包覆并固定有聚氨酯水泥加固層；它還包括平面式壓力傳感器，埋入橋梁橋體中，感應(yīng)板平行于地面，平面式壓力傳感器在橋梁所受載荷變化時(shí)測(cè)定應(yīng)力變化量，平面式壓力傳感器通過(guò)壓力模擬信號(hào)輸出端將應(yīng)力變化量輸出至A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端與采集電路的數(shù)字信號(hào)輸入端連接。本實(shí)用新型用于土木工程。
【IPC分類】E01D22/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204875563
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520679517
【發(fā)明人】孫全勝, 高紅帥, 莊柏舟
【申請(qǐng)人】東北林業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日