一种墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统及施工方法 |
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申请号 | CN202311864497.7 | 申请日 | 2023-12-30 | 公开(公告)号 | CN117904986A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
申请人 | 山西省交通科技研发有限公司; 山西交通科学研究院集团有限公司; | 发明人 | 毛敏; 祝华杰; 赵永岗; 赵雪峰; 岳晓鹏; 刘建勋; 宋敏; 刘金; 韩志健; 李承峰; 肖明琦; 汪贤安; 郭丽斐; 申雁鹏; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种墩顶索引回拉法 桥梁 纠偏复位系统及施工方法。所述墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统包括桥头组合立柱锚固装置、提供复位荷载的发 力 装置、拉力转换装置、纠偏 钢 绞线、墩顶锚固装置。桥头组合立柱锚固装置通过将桥头相邻多根 波形 护栏板立柱组合加固成整体提供强大锚固力。拉力转换装置实现 牵引力 与锚固反力间轴向传递,能稳定拉力转换装置空间 姿态 ,可有效防止纠偏过程中转换装置翻转引起纠偏钢绞线受剪破坏。拉力转换装置设有多个 挤压 锚头传力孔,根据牵引力大小按需安装钢绞线数量。装置简单,操作便捷,提供的牵引力平稳、轻缓、线性,且不扰动土体,作业 风 险低。 | ||||||
权利要求 | 1.一种墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统,其特征在于,包括桥头组合立柱锚固装置、提供复位荷载的发力装置、拉力转换装置、纠偏钢绞线以及墩顶锚固装置,其中: |
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说明书全文 | 一种墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统及施工方法技术领域[0001] 本发明涉及桥梁纠偏技术领域,特别是涉及一种墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统及施工方法。 背景技术[0002] 随着高速公路建设的发展,越来越多的桥梁被用到高速公路建设中。桥墩作为桥梁的重要组成部分,是用于承载桥梁上部结构的下部承重构件,对桥梁结构的整体受力性能和稳定性起着至关重要的作用。受施工、不平衡土压力、高墩大纵坡等因素影响,桥墩产生纵横向偏移,影响桥梁安全运营,为保证桥梁结构的整体安全性,应及时对桥墩进行纠偏。 [0003] 目前现有的桥梁纠偏方案有拉力纠偏和推力纠偏两种,其提供反力的装置有锚索‑注浆‑土层、砼锚锭‑土层、桩基础和钢反力架。安装反力装置时需较大的作业空间,且需对土(岩)体进行成孔作业,对土体造成扰动,存在次生病害风险。此外,现有的锚索‑钢绞线纠偏复位系统中,发力装置与纠偏钢绞线连接时需有拉力转换装置,普遍采用的方法是将纠偏钢绞线锚固到钢块上,另一端用钢绞线套住固定到发力装置上。此方法由于未限制钢块的转动,在拉力纠偏过程中,钢块易发生转动,不能实现牵引力与锚固反力间轴向传递,会对纠偏钢绞线造成剪力破坏。 [0004] 综上,目前的桥梁纠偏装置存在装置复杂,施工不便捷,造成土体扰动,牵引力不能保证轴向传递的问题,其施工安全性、便捷性、可靠性有待提升。 发明内容[0005] 本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统。 [0006] 本发明的另一目的是提供上述墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统的施工方法。 [0007] 一种墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统,包括桥头组合立柱锚固装置1、提供复位荷载的发力装置2、拉力转换装置3、纠偏钢绞线4以及墩顶锚固装置5,其中: [0008] 所述桥头组合立柱锚固装置1包括立柱锚固装置1‑1、立柱加固钢块1‑2、用于加固立柱的型钢横梁1‑3、锚索1‑4以及挤压锚头1‑5,所述桥头组合立柱锚固装置1通过将桥头相邻多根波形护栏板立柱组合加固成整体提供强大锚固力;所述立柱锚固装置1‑1采用钢材加工,中间对称开有两个锚索穿入孔1‑6和挤压锚头传力孔1‑7,锚索1‑4穿入后通过挤压锚头1‑5锚固后将其卡入立柱锚固装置1‑1中,一边设有半圆形开口1‑8,其半径与立柱截面半径相同;所述立柱加固钢块1‑2采用钢材加工,一边设有半圆形开口1‑9,其半径与立柱截面半径相同;所述挤压锚头传力孔1‑7末端有带螺纹盖帽1‑10;所述立柱锚固装置1‑1,立柱加固钢块1‑2栓接在立柱1‑11上;所述加固立柱的型钢横梁1‑3与立柱加固钢块1‑2焊接成整体; [0009] 所述提供复位荷载的发力装置2为倒链,通过两端的吊钩2‑1钩住万向旋转吊环3‑4与拉力转换装置3连接; [0010] 所述拉力转换装置3采用钢材加工,包括钢绞线穿入孔3‑1、挤压锚头传力孔3‑2、带内螺纹的吊环安装孔3‑3和万向旋转吊环3‑4,万向旋转吊环3‑4一端为螺纹,旋拧安装到拉力转换装置3上,纠偏钢绞线4穿过钢绞线穿入孔3‑1后通过挤压锚与挤压锚头传力孔3‑2形成可靠拉力的传递。 [0012] 进一步的,所述拉力转换装置3设有多个挤压锚头传力孔3‑2,根据牵引力大小按需安装钢绞线数量,设置中心一根、对称两根或三根。 [0013] 进一步的,挤压锚头传力孔3‑2末端有带螺纹盖帽3‑5。 [0014] 进一步的,所述墩顶锚固装置5由钢垫板5‑1、锚索应力计5‑2、锚垫板5‑3和挤压锚头5‑4组成。 [0015] 进一步的,所述墩顶锚固装置5一端钢绞线穿入拉力转换装置3通过挤压锚头进行锚固,另一端钢绞线穿入墩身预留孔后,其尾端依次穿孔钢垫板5‑1、锚索应力计5‑2、锚垫板5‑3用挤压锚头5‑4进行固定。 [0016] 一种墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统的施工方法,包括以下步骤: [0017] 1)安装立柱加固装置,必要时在立柱空腔内填充混凝土; [0018] 2)通过挤压锚头1‑5将锚索1‑4锚固到桥头组合立柱锚固装置1; [0019] 3)制作拉力转换装置3:钢材机加工成型; [0020] 4)锚索1‑4、纠偏钢绞线4通过挤压锚头锚固到拉力转换装置3中; [0021] 5)通过半圆形垫片3‑6微调纠偏钢绞线长度,保证复位荷载的轴向传递; [0022] 6)安装倒链2,通过两端的吊钩2‑1钩住万向旋转吊环3‑4与拉力转换装置3连接; [0023] 7)安装墩顶锚固装置5,纠偏钢绞线通过墩身预留孔后,其尾端依次穿孔钢垫板5‑1、锚索应力计5‑2、锚垫板5‑3用挤压锚头5‑4进行固定。 [0024] 与现有技术相比,本发明具有如下显著效果: [0025] 1)本发明利用桥头波形护栏板立柱,将相邻多根立柱组合加固后,用作纠荷载反力装置,不需要对土(岩)体进行成孔作业,不对土体造成扰动,次生病害风险低。 [0026] 2)本发明拉力转换装置能实现牵引力与锚固反力间轴向传递,不会对纠偏钢绞线造成剪力破坏。本发明拉力转换装置设有多个挤压锚头传力孔,根据牵引力大小按需安装钢绞线数量,设置中心一根、对称两根或三根,适用于不同情况下的桥梁纠偏工程。 [0027] 3)本发明锚索及纠偏钢绞线通过挤压锚头锚固到锚固孔中,锚固效果牢靠,保证施工安全。本发明提供复位荷载的发力装置采用倒链,提供的牵引力平稳、轻缓、线性。本发明在墩顶锚固装置上安装锚索应力计,对纠偏过程中的锚索应力进行实时监测。本发明的装置简单,操作便捷,施工占地小,是一种实用的桥梁纠偏解决方案。附图说明 [0028] 图1时本发明中墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统装置图; [0029] 图2时本发明中桥头组合立柱锚固装置拆解示意图; [0030] 图3时本发明中拉力转换装置拆解示意图; [0031] 图4时本发明中墩顶锚固装置拆解示意图; [0032] 图中:1‑桥头组合立柱锚固装置;2‑提供复位荷载的发力装置;3‑拉力转换装置;4‑纠偏钢绞线;5‑墩顶锚固装置;1‑1‑立柱锚固装置;1‑2‑立柱加固钢块;1‑3‑用于加固立柱的型钢横梁;1‑4‑锚索;1‑5‑挤压锚头;1‑6‑锚索穿入孔;1‑7‑挤压锚头传力孔;1‑8‑半圆形开口;1‑9‑半圆形开口;1‑10‑带螺纹盖帽;1‑11‑立柱;2‑1‑吊钩;3‑1‑钢绞线穿入孔;3‑ 2‑挤压锚头传力孔;3‑3‑吊环安装孔;3‑4‑万向旋转吊环;3‑5‑带螺纹盖帽;3‑6‑半圆形垫片;5‑1‑钢垫板;5‑2‑锚索应力计;5‑3‑锚垫板;5‑4‑挤压锚头。 具体实施方式[0033] 本发明提供的一种墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统,包括桥头组合立柱锚固装置、提供复位荷载的发力装置、拉力转换装置、纠偏钢绞线以及墩顶锚固装置,其中: [0034] 进一步的,提供反力的装置通过将桥头相邻多根波形护栏板立柱组合加固成整体提供强大锚固力。 [0035] 进一步的,为保证立柱承受复位荷载反力,采用桥头组合立柱锚固装置、立柱加固钢块、用于加固立柱的型钢横梁、锚索以及挤压锚头对立柱进行加固。 [0036] 进一步的,为保证锚索锚固牢靠,在钢块制成的桥头组合立柱锚固装置上设置两个对称的圆孔,前端孔径小,用于穿锚索,后端孔径大,将穿入的锚索挤压锚固后卡入圆孔中。 [0037] 进一步的,为保证施工安全,防止因钢绞线破断导致挤压锚头崩出伤人,在挤压锚头传力孔末端加装带螺纹盖帽。 [0038] 进一步的,所述桥头组合立柱锚固装置,立柱加固钢块通过栓接方式安装在立柱上;所述加固立柱的型钢横梁通过焊接方式安装在立柱加固钢块上。 [0039] 进一步的,当所需复位荷载过大时,空腔立柱提供的纠偏反力不足,在空腔中填充混凝土进行加固。 [0040] 进一步的,为保证发力装置与纠偏钢绞线、发力装置与锚索连接,设置拉力转换装置。 [0041] 进一步的,所述拉力转换装置采用钢材加工,一侧设置多个圆孔,成孔方式与桥头组合立柱锚固装置相同,用于锚固纠偏钢绞线及锚索,另一侧设置带内螺纹的吊环安装孔,用于安装万向旋转吊环。 [0042] 进一步的,拉力转换装置设有多个挤压锚头传力孔,根据牵引力大小按需安装钢绞线数量,设置中心一根、对称两根或三根。 [0043] 进一步的,提供复位荷载的发力装置采用倒链,通过两端的吊钩钩住万向旋转吊环与拉力转换装置连接。 [0044] 进一步的,所述墩顶锚固装置由钢垫板、锚索应力计、锚垫板和挤压锚头组成。 [0045] 进一步的,在待纠偏构件上进行打孔,将钢绞线穿入墩身预留孔后,其尾端依次穿孔钢垫板、锚索应力计、锚垫板和挤压锚头进行固定。 [0046] 一种墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统的施工方法,包括以下步骤: [0047] 1)安装立柱加固装置,必要时在立柱空腔内填充混凝土; [0048] 2)通过挤压锚头将锚索锚固到桥头组合立柱锚固装置; [0049] 3)制作拉力转换装置:钢材机加工成型; [0050] 4)锚索、纠偏钢绞线通过挤压锚头锚固到拉力转换装置中; [0051] 5)通过半圆形垫片微调纠偏钢绞线长度,保证复位荷载的轴向传递; [0052] 6)安装倒链,通过两端的吊钩钩住万向旋转吊环与拉力转换装置连接; [0053] 7)安装墩顶锚固装置,纠偏钢绞线通过墩身预留孔后,其尾端依次穿孔钢垫、锚索应力计、锚垫板和挤压锚头。 [0054] 实施例1 [0055] 如图1所示,是本发明墩顶索引回拉法桥梁纠偏复位系统装置。其中,桥头组合立柱锚固装置1通过将桥头相邻多根波形护栏板立柱组合加固成整体提供强大锚固力。桥头组合立柱锚固装置1另一端将锚索锚固到拉力转换装置3上。提供复位荷载的发力装置2为倒链,两端吊钩钩住拉力转换装置3上的万向旋转吊环进行连接。纠偏钢绞线4通过挤压锚头锚固到拉力转换装置3上。纠偏钢绞线穿过待纠偏构件预留孔后通过墩顶锚固装置5锚固。 [0056] 如图2所示,桥头组合立柱锚固装置1由立柱锚固装置1‑1、立柱加固钢块1‑2、用于加固立柱的型钢横梁1‑3、锚索1‑4以及挤压锚头1‑5组成。立柱锚固装置1‑1、立柱加固钢块1‑2栓接在立柱1‑11上,用于加固立柱的型钢横梁1‑3与立柱加固钢块1‑2焊接成整体。锚索通过挤压锚头1‑5锚固在立柱锚固装置1‑1上。 [0057] 如图3所示,拉力转换装置3设有多个挤压锚头传力孔3‑2,根据牵引力大小按需安装钢绞线数量,设置中心一根、对称两根或三根。 [0058] 如图4所示,墩顶锚固装置5由钢垫板5‑1、锚索应力计5‑2、锚垫板5‑3和挤压锚头5‑4组成。锚索应力计5‑2对纠偏过程中的锚索应力进行监测。 [0059] 实施例2 [0060] 与实例1主要不同是所需复位荷载过大,空腔立柱无法承受复位荷载,通过在立柱空腔中填充混凝土起到进一步加固的效果。 |