一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构的制作方法

本实用新型属涉及一种桥梁加固结构，具体是一种预应力筋索加固的桥梁梁体抗倾覆结构，属于土木工程领域。

背景技术：

上世纪以来，独柱墩桥梁凭借形式美观、占地面积小等诸多优点在桥梁工程建设中占有重要地位，然而独柱墩桥梁横向稳定性较差，因此在汽车荷载、支座沉降、自身结构形式以及温度等因素的影响下，极其容易发生整体倾覆事故。近期，发生了大量的独柱墩桥梁的倾覆事故，产生严重的后果，如江苏省无锡市312国道的一处独柱墩桥梁发生桥面侧翻的事故造成3人死亡。因此，对独柱墩桥梁进行抗倾覆加固刻不容缓。

目前，对独柱墩桥梁的防倾覆加固方法主要为增设外部受力体系，支撑桥梁梁体。如中国专利“201820597692.6”公开了一种独柱墩桥梁防倾覆装置，包括支板、承重板、活塞、缸体、液压泵、补充器、油路阀门、回油阀、支撑体，液压装置与支撑体能够在桥梁即将倾覆时提供强有力支撑，然而此装置涉及构件较多，维修保养难度大，使用过程中易出现漏油等问题，可靠度较低；又如中国专利“201820186545.x”公开了一种独柱墩桥梁的防主梁倾覆装置，包括安装在独柱墩上部两侧的悬臂钢梁和将悬臂钢梁与主梁连接的预应力索，当倾覆弯矩较小时，由预应力索及该侧悬臂钢梁来防止主梁倾覆，当倾覆弯矩较大时，由预应力索及两侧钢梁共同防止主梁倾覆，然而钢梁的加设可能侵入桥梁底部的净空，影响桥下较高车辆通行；再如中国专利“201721724668.6”公开了一种用于独柱墩抗倾覆防落梁加固装置，包括设置在独柱墩的侧壁上加固件和设置在箱梁下方的支撑件。通过上述技术方案，实现对独柱墩的加固且对箱梁支撑的目的，有效避免独柱墩桥梁发生倾覆，然而此加固方法使用了大量钢材，增加结构重量的同时提高了成本。

因此，现有的独柱墩桥梁的防倾覆加固方法或涉及构件较多，施工养护难度大；或影响桥下净空，影响行车通航；或使用大量钢材，成本较高。因此需要一种经济性好，涉及构件少，对净空影响小的加固方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，包括桥墩、箱梁、上部锚固块、下部锚固块、预应力筋索、端部锚具。通过在箱梁的两侧对称张拉预应力筋索，使箱梁产生向下的预张力，当箱梁产生倾覆趋势时，上倾一侧的箱梁对应的预应力筋索将产生拉力，避免箱梁进一步倾斜，确保箱梁的平衡与安全。本实用新型能够在不中断交通的情况下，有效利用预应力筋索，箱梁、两侧的预应力筋索及桥墩形成内部自平衡受力体系，实现对独柱墩桥梁的抗倾覆柔性加固，加固构件呈柔性、尺寸小，对现有结构影响少，外观美观，施工可操作性强。

本实用新型的技术方案：在箱梁两侧开设孔道，将预应力筋索从箱梁的一侧穿入，经由下部锚固块或呈u形调转方向由箱梁的另一侧的上部锚固块穿出并锚固，用端部锚具将预应力筋索两端锚固在两端上部锚固块中，或从箱梁的两侧的上部锚固块分别穿入两根预应力筋索，由下部锚固块穿出，两侧的预应力筋索呈x形交叉锚固于下部锚固块，预应力筋索的两端分别用端部锚具固定于上部锚固块和下部锚固块。

一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于包括桥墩、箱梁、上部锚固块、下部锚固块、预应力筋索、端部锚具，下部锚固块和上部锚固块分别通过植筋或锚栓锚固设置于桥墩的侧面和箱梁的两侧翼缘，在箱梁的两侧翼缘开设孔道，预应力筋索由箱梁的一侧的上部锚固块穿过孔道后，穿入下部锚固块并穿出，或呈u形调转方向由箱梁的另一侧的上部锚固块穿出并锚固，或两侧的预应力筋索呈x形交叉锚固于下部锚固块，预应力筋索的两端由端部锚具锚固固定，箱梁、两侧的预应力筋索及桥墩形成内部自平衡受力体系。

预应力筋索为预应力筋、预应力钢绞线、预应力钢丝绳、预应力frp筋、预应力frp索、预应力frp-钢复合筋、预应力frp-钢复合索中的一种或多种，充分发挥预应力筋索抗拉强度高的优势。

上部锚固块与箱梁的中轴线等距离设置于箱梁的翼缘，以达到左右力矩平衡。

下部锚固块设置于桥墩的顺桥向一侧的任一高度位置，且越靠近下方效果越好。

预应力筋索设置于箱梁的跨度范围内，每跨或每联设置一组或多组，对于简支梁，每跨设置一组或多组，对于连续梁，每联设置一组或多组，预应力筋索的设置位于桥墩位置处。

上部锚固块、下部锚固块为混凝土锚固块、砂浆锚固块、钢结构锚固块的一种或多种。

与现有的独柱墩桥梁加固方法相比，本实用新型有以下优点：

(1)为柔性加固，充分发挥预应力筋索抗拉强度高的优势，加固构件尺寸小，钢材用量少，成本小。

(2)箱梁、两侧的预应力筋索及桥墩形成内部自平衡受力体系，柔性加固的预应力筋索的设置美观。

(3)柔性加固的预应力筋索位于桥墩位置处，不影响桥下净空，不影响桥下行车、通航。

(4)加固构件的锚固端位于桥面或靠近地面，维修养护难度小。

(5)能够在不中断交通的情况下进行，施工效率高。

附图说明：

图1：一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，一根预应力筋索经由下部锚固块呈u形调转方向由箱梁的另一侧的上部锚固块穿出并锚固的结构正面示意图；

图2：一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，一根预应力筋索经由下部锚固块呈u形调转方向由箱梁的另一侧的上部锚固块穿出并锚固的结构侧面示意图；

图3：一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，两侧的预应力筋索呈x形交叉锚固于下部锚固块的结构正面示意图；

图4：一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，两侧的预应力筋索呈x形交叉锚固于下部锚固块的结构侧面示意图；

图5：一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，上部锚固块俯视示意图；

图6：一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，上部锚固块侧面示意图；

图7：一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，一根预应力筋索经由下部锚固块呈u形调转方向的下部锚固块侧面示意图；

图8：一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，两侧的预应力筋索呈x形交叉锚固于下部锚固块的下部锚固块俯视示意图；

图9：一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，两侧的预应力筋索呈x形交叉锚固于下部锚固块的下部锚固块侧面示意图；

附图中，桥墩为100；箱梁为200；1为上部锚固块；2为下部锚固块；3为预应力筋索；4为端部锚具。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明和具体实施例对本实用新型进行详述。

一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，其特征在于包括桥墩100、箱梁200、上部锚固块1、下部锚固块2、预应力筋索3、端部锚具4，下部锚固块2和上部锚固块1分别通过植筋或锚栓锚固设置于桥墩100的侧面和箱梁200的两侧翼缘，在箱梁200的两侧翼缘开设孔道，预应力筋索3由箱梁200的一侧的上部锚固块1穿过孔道后，穿入下部锚固块2并穿出，或呈u形调转方向由箱梁200的另一侧的上部锚固块1穿出并锚固，或两侧的预应力筋索3呈x形交叉锚固于下部锚固块2，预应力筋索3的两端由端部锚具4锚固固定，箱梁200、两侧的预应力筋索3及桥墩100形成内部自平衡受力体系。

预应力筋索3为预应力筋、预应力钢绞线、预应力钢丝绳、预应力frp筋、预应力frp索、预应力frp-钢复合筋、预应力frp-钢复合索中的一种或多种。

上部锚固块1与箱梁200的中轴线等距离设置于箱梁200的翼缘。

下部锚固块2设置于桥墩100的顺桥向一侧的任一高度位置。

预应力筋索3设置于箱梁200的跨度范围内，每跨或每联设置一组或多组。

上部锚固块1、下部锚固块2为混凝土锚固块、砂浆锚固块、钢结构锚固块的一种或多种。

实施例1：如图1-图2所示，一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，在箱梁200的两侧打孔，将一根预应力筋索3从箱梁200的一侧的上部锚固块1穿入，经由下部锚固块2呈u形调转方向由箱梁200的另一侧的上部锚固块1穿出，用端部锚具4将预应力筋索3的两端锚固在箱梁200的两端的上部锚固块1中，且下部锚固块2通过在桥墩100的墩身的中部植筋与桥墩100形成为整体，桥墩100的顺桥向的两侧分别设置一组独柱墩抗倾覆柔性加固结构，箱梁200、两侧的预应力筋索3及桥墩100形成内部自平衡受力体系。

实施例2：如图3-图4所示，一种独柱墩箱梁预应力筋索加固结构，在箱梁200的两侧打孔，将两根预应力筋索3分别从箱梁200的两侧的上部锚固块1穿入，由下部锚固块2穿出，两侧的预应力筋索3呈x形交叉锚固于下部锚固块2，用端部锚具4将预应力筋索3两端锚固在上部锚固块1和下部锚固块2，且下部锚固块2通过在在桥墩100的墩身的中部植筋与桥墩100形成为整体，桥墩100的两侧分别设置一组独柱墩抗倾覆柔性加固结构，箱梁200、两侧的预应力筋索3及桥墩100形成内部自平衡受力体系。

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