一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置及方法 |
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| 申请号 | CN202410176840.7 | 申请日 | 2024-02-08 | 公开(公告)号 | CN117988251A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
| 申请人 | 中交第二公路工程局有限公司; | 发明人 | 葛国库; 罗敏波; 刘国鹏; 袁浩允; 冯乐; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种中小跨径 桥梁 墩柱部分损坏快速替换装置及方法，包括 支撑 系统和承重系统，支撑系统固设在破损圆墩柱上，承重系统固设在支撑系统上，支撑系统上安装有 桥面 板。本发明采用 钢 抱箍与 牛 腿结构，利用既有桥梁墩柱，减少了钢管长度及联系撑数量，同时避免钢管 基础 施工受地形地势影响，使其具有较快的施工速度，降低施工成本。可根据墩柱受损状况调节钢抱箍及牛腿安装高度，实现桥面标高快速、精确控制，加快施工进度；可适用墩柱剪切、压渍等多种破坏形式。通过无人机快速转运材料，可规避道路不畅、材料运输路线长等不利因素的影响；装配式桥面板可实现快速安装，缩短现场阻焊，拼装时间，提高施工效率，降低施工成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，其特征在于：包括支撑系统和承重系统，所述支撑系统固设在相邻两破损圆墩柱上或一破损圆墩柱和其相邻圆墩柱上，所述承重系统固设在支撑系统上，所述支撑系统上安装有桥面板。 |
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| 说明书全文 | 一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置及方法技术领域[0001] 本发明属于桥梁临时结构施工技术领域，具体涉及一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置及方法。 背景技术[0002] 国内外在修复加固方面的工作较为稀少，大都是采用传统的桥墩柱加固技术对桥墩柱进行修复，大体上是先判断桥墩柱的破坏类型及损伤程度，对损坏部位进行常规的修 复工作，然后针对性的采用一些加固手段。同时，也有部分学者是从修复材料方面的创新来对桥墩柱进行修复，如在常规修复阶段采用钢筋网高性能水泥复合砂浆以及内部狗骨式杆等材料对结构进行修复加固，但这些技术尚都研究不多，不够成熟。 [0003] 对于桥墩修复加固而言，有加固法和置换法，根据桥墩损坏情况确定具体修复方法。针对桥墩损毁和严重损伤的桥梁，常见的抢通技术可分为以下几类：（1）便道绕避；（2）设置槽渡；（3）搭设便桥。针对桥墩部分受损目前比较常规的修复手段及步骤大多为以下步骤：(1)针对不同破坏形态的构件，如发生弯曲破坏的桥墩柱，将损坏后桥墩柱的位移扶正；（2）破坏区域的松散凝全部清除；（3）将发生鼓曲的箍筋根据等强原则重新绑扎，鼓曲严重的纵筋切断并补焊；（4）采用相应的界面剂并浇筑新混凝土。 [0004] 为保障铁路桥墩遭到破坏后的快速抢修，20世纪60至80年代，我国相继研发了六五式铁路军用桥墩 (六五墩)、八三式铁路轻型军用桥墩(八三墩)。目前，可用于我国公路桥墩抢修的制式器材仅有装配式公路钢桥桥墩，基本构件以线性杆件为主。 [0005] 综上所述，中小跨径桥梁快速抢通技术在墩柱快速加固及修护工艺、施工设备或器材等方面已有针对性研究，却并未进行系统性的总结。同时，部分地区地质地形与气候环境复杂，应急抢通难度极大，然而既有针对桥梁快速抢通工艺及设备的研究较少.聚焦于高原高海拔等复杂环境，因此亟需针对青藏高原地区复杂条件进行中小跨径桥梁应急抢通设备及技术研究。 发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，克服现有技术中存在的上述技术问题。 [0007] 本发明的另一目的在于提供一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换方法，适用于墩柱剪切、压渍等多种破坏形式。 [0008] 为此，本发明提供的技术方案如下：一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，包括支撑系统和承重系统，所述 支撑系统固设在相邻两破损圆墩柱上或一破损圆墩柱和其相邻圆墩柱上，所述承重系统固设在支撑系统上，所述支撑系统上安装有桥面板。 [0009] 所述支撑系统包括钢抱箍和牛腿，所述钢抱箍为两个，分别固设在相邻两破损圆墩柱上或一破损圆墩柱和其相邻圆墩柱上，所述牛腿固设在钢抱箍上，且沿破损圆墩柱和相邻圆墩柱所在直线的中垂线对称分布并相互靠近，所述牛腿与承重系统销接。 [0010] 所述承重系统包括承重梁和多个竖向设置的钢管，钢管的顶端与承重梁固连，钢管的底端与支撑系统固连，所述承重梁和支撑系统之间设有联系撑，所述承重梁和支撑系统均与联系撑销接，所述联系撑上端相交至一点。 [0011] 所述牛腿与破损圆墩柱之间连接处设有加劲板。 [0012] 所述多个竖向设置的钢管顶端和底端均设有锚板，钢管的顶端与承重梁通过锚板和螺栓连接，钢管的底端与支撑系统通过锚板和螺栓连接。 [0013] 钢管之间横桥向设置平联、斜撑，所述钢管设置耳板与平联、斜撑通过插销进行连接。 [0014] 破损圆墩柱包括剪切破坏圆墩柱和压渍破坏圆墩柱。 [0015] 一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换方法，采用中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，包括以下步骤：步骤1）在相邻两破损圆墩柱上或一破损圆墩柱和其相邻圆墩柱上安装支撑系统； 步骤2）支撑系统安装完成后，安装承重系统，将钢管上的锚板与支撑系统的钢抱 箍、牛腿通过螺栓进行连接； 步骤3）在钢管上安装承重梁，承重梁通过锚板与钢管进行栓接，然后安装联系撑，联系撑两端分别和承重梁、牛腿进行销接； 步骤4）在承重梁上方快速安装装配式桥面板，待桥梁快速抢通装置检测合格后方 可开放交通。 [0016] 支撑系统和承重系统安装过程中采用无人机转运材料。 [0017] 本发明的有益效果是：本发明提供的这种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置采用钢抱箍与牛腿 结构，利用既有桥梁墩柱，减少了钢管长度及联系撑数量，同时避免钢管基础施工受地形地势影响，使其具有较快的施工速度，降低施工成本。本发明可根据墩柱受损状况调节钢抱箍及牛腿安装高度，实现桥面标高快速、精确控制，加快施工进度；可适用墩柱剪切、压渍等多种破坏形。 [0018] 本发明支撑系统与承重系统连接方式均为销接和螺栓连接，在工厂统一加工制造，成型后转运至施工现场进行装配化施工，节约施工周期。通过无人机快速转运材料，可规避道路不畅、材料运输路线长等不利因素的影响；装配式桥面板可实现快速安装，缩短现场阻焊，拼装时间，提高施工效率，降低施工成本。附图说明 [0019] 图1是本发明装置立面示意图；图2是本发明装置断面示意图； 图3是本发明装置俯视图； 图4是本发明实施例安装墩柱钢抱箍、牛腿施工示意图； 图5是本发明实施例安装钢管立柱施工示意图； 图6是本发明实施例安装承重梁及顺桥向联系撑施工示意图； 图7是本发明实施例安装装配式桥面板及护栏施工示意图。 [0020] 图中：1、钢抱箍；2、牛腿；3、钢管；4、承重梁；5、联系撑；6、螺栓；7、桥面板；8、插销；9、锚板；10、加劲板；11、耳板一；12、耳板二；13、破损圆墩柱。 具体实施方式[0022] 现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。 [0023] 除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。实施例1 [0024] 本实施例提供了一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，包括支撑系统和承重系统，所述支撑系统固设在相邻两破损圆墩柱13上或一破损圆墩柱13和其相邻圆墩柱上，所述承重系统固设在支撑系统上，所述支撑系统上安装有桥面板7。 [0025] 其中，桥面板7为装配式桥面板7，由多个次承重梁4，钢板组焊而成。通过工厂统一加工，施工现场进行整体安装，能实现迅速安装，提高施工效率。本发明中小跨径是指中小桥梁单孔跨径大于等于5m，小于40m。 [0026] 本发明将支撑系统固设在相邻两破损圆墩柱13上或一破损圆墩柱13和其相邻圆墩柱上，承重系统固设在支撑系统上，利用既有桥梁墩柱，减少了钢管3长度及联系撑5数量，同时避免钢管3基础施工受地形地势影响，使其具有较快的施工速度，降低施工成本。实施例2 [0027] 在实施例1的基础上，本实施例提供了一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，如图1所示，所述支撑系统包括钢抱箍1和牛腿2，所述钢抱箍1为两个，分别固设在相邻两破损圆墩柱13上或一破损圆墩柱13和其相邻圆墩柱上，所述牛腿2固设在钢抱箍1上，且沿破损圆墩柱13和相邻圆墩柱所在直线的中垂线对称分布并相互靠近，所述牛腿2与承重系统销接。 [0028] 牛腿2与钢抱箍1进行焊接，钢抱箍1通过螺栓6固定在圆墩柱上。可根据墩柱受损状况调节钢抱箍1及牛腿2安装高度，实现桥面标高快速、精确控制，加快施工进度。 [0029] 如图1所示，牛腿2与承重梁4之间通过联系撑5（斜向设置）连接，牛腿2上设置耳板一11，承重梁4上设置耳板二12，联系撑5两端通过插销8分别与牛腿2和承重梁4进行连接。 [0030] 实际使用过程中，牛腿2与承重梁4之间通过联系撑5进行插销8连接，能实现快速安装，保证承重系统具有足够强度、稳定性。实施例3 [0031] 在实施例1的基础上，本实施例提供了一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，如图1、图2所示，所述承重系统包括承重梁4和多个竖向设置的钢管3，钢管3的顶端与承重梁4固连，钢管3的底端与支撑系统固连，所述承重梁4和支撑系统之间设有联系撑5，所述承重梁4和支撑系统均与联系撑5销接，所述联系撑5上端相交至一点。 [0032] 钢管3作为立柱，钢管3之间横桥向设置平联、斜撑，所述钢管3设置耳板与平联、斜撑通过插销8进行连接。实施例4 [0033] 在实施例2的基础上，本实施例提供了一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，如图3所示，所述牛腿2与破损圆墩柱13之间连接处设有加劲板10。 [0034] 钢抱箍1与既有桥墩进行固定，牛腿2与破损圆墩柱13连接处设有加劲板10，加劲板10在加工厂提前焊接在牛腿2内侧，保证牛腿2与破损圆墩柱13接触面具有足够的强度。实施例5 [0035] 在实施例3的基础上，本实施例提供了一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换装置，所述多个竖向设置的钢管3顶端和底端均设有锚板9，钢管3的顶端与承重梁4通过锚板9和螺栓6连接，钢管3的底端与支撑系统通过锚板9和螺栓6连接。 [0036] 破损圆墩柱13包括剪切破坏圆墩柱和压渍破坏圆墩柱。 [0037] 钢管3顶端、底端分别与承重梁4、牛腿2通过螺栓6连接，减少了钢管3的安装与连接的时间，提高了施工效率，在连接强度满足要求的情况下，充分发挥了装配化施工工期短、经济型好的特点。实施例6 [0038] 在实施例1的基础上，本实施例提供了一种中小跨径桥梁墩柱部分损坏快速替换方法，包括以下步骤：步骤1）在相邻两破损圆墩柱13上或一破损圆墩柱13和其相邻圆墩柱上安装支撑 系统； 步骤2）支撑系统安装完成后，安装承重系统，将钢管3上的锚板9与支撑系统的钢 抱箍1、牛腿2通过螺栓6进行连接； 步骤3）在钢管3上安装承重梁4，承重梁4通过锚板9与钢管3进行栓接，然后安装联 系撑5，联系撑5两端分别和承重梁4、牛腿2进行销接； 步骤4）在承重梁4上方快速安装装配式桥面板7，待桥梁快速抢通装置检测合格后 方可开放交通。 [0039] 如图4所示，将牛腿2与钢抱箍1在工厂进行焊接后，利用无人机进行钢抱箍1和牛腿2的安装，根据既有道路的标高，调整钢抱箍1的标高；如图5所示，待支撑系统安装完成后，利用无人机安装承重系统，将钢管3锚板9与牛腿2通过螺栓6进行连接；如图6所示，利用无人机在钢管3上安装承重梁4，承重梁4通过锚板9与钢管3进行栓接，同时安装联系撑5，联系撑5分别和承重梁4、牛腿2进行销接；如图7所示，受损圆柱墩上支撑系统和承重系统安装完成后，利用无人机在承重梁4上方可快速安装装配式桥面板7，待桥梁快速抢通装置检测合格后方可开放交通。 [0040] 综上所述，本发明支撑系统与承重系统连接方式均为销接和螺栓6连接，在工厂统一加工制造，成型后转运至施工现场进行装配化施工，节约施工周期。采用钢抱箍1与牛腿2结构，利用既有桥梁墩柱，减少了钢管3长度及联系撑5数量，同时避免钢管3基础施工受地形地势影响，使其具有较快的施工速度，降低施工成本；本发明可根据墩柱受损状况调节抱箍牛腿2安装高度，实现桥面标高快速、精确控制，加快施工进度；本发明可适用墩柱剪切、压渍等多种破坏形式；通过无人机快速转运材料，可规避道路不畅、材料运输路线长等不利因素的影响；装配式桥面板7可实现快速安装，缩短现场阻焊，拼装时间，提高施工效率，降低施工成本。 [0041] 以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。 |
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