一種加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法
【專利摘要】本發明公開了一種加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，涉及橋梁修復領域，該方法包括以下步驟：拆除拱肋節段的底板和中隔板，預制頂部加強板、第一腹板貼板、第二腹板貼板、第三腹板貼板、第四腹板貼板、第一底板貼板組件和第二底板貼板組件；將頂部加強板頂部加強板橫向固定于第一側板和第二側板之間，將第一腹板貼板、第二腹板貼板分別固定中隔板相對的兩側，將第一腹板貼板與第一側板連接，將第二腹板貼板與第二側板連接；將第三腹板貼板固定在第一側板的內壁，將第四腹板貼板固定在第二側板的內壁；將第一底板貼板組件、第二底板貼板組件分別設置在底板底部相對的兩側。本發明能夠用于文物橋梁的修復，滿足文物橋梁中“修舊如舊”的要求。
【專利說明】一種加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及橋梁修復領域，具體涉及一種加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法。
【背景技術】
[0002]建成時間較早的鋼結構拱橋，其結構與現有的車道布置和設計荷載存在較大的差異，難以滿足現有的行車需求，建成時間較早的鋼結構拱橋在使用中，其拱軸線在橫向方向不斷發生偏移，導致拱橋的拱肋結構出現損傷，降低了鋼結構拱橋的承載能力，縮短了使用壽命。因此，需要對鋼結構拱橋進行加固維修后，才能進一步使用。
[0003]現有的加固方法通常為體外預應力加固法和錨噴法。體外預應力加固法通常在橋梁的梁體外部設置鋼筋或者鋼絲束，并施加預應力，以此改善橋梁的受力情況，達到提高橋梁承載能力的目的。錨噴法借錨入原結構內的錨桿掛設鋼筋網，再施噴加入適量速凝劑的混凝土至主拱圈面層，形成與原主拱圈共同承受外荷載作用的組合結構。
[0004]現有的加強方法在使用時，存在以下缺陷:
[0005](I)體外預應力加固法需要在橋梁的梁體外部設置鋼筋或者鋼絲束，會改變橋梁的外部結構，影響橋梁的外觀，不能滿足文物橋梁中“修舊如舊”的要求，因此，不能采用體外預應力加固法對文物橋梁進行加固。
[0006](2)錨噴法只能用于混凝土結構的橋梁中，難以用于鋼拱橋拱肋加固。
【發明內容】
[0007]針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，能夠用于文物橋梁的修復，滿足文物橋梁中“修舊如舊”的要求。
[0008]為達到以上目的，本發明采取的技術方案是:一種加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，所述拱肋節段包括橫向設置的頂板、中隔板和底板，頂板和底板之間縱向設置有第一側板和第二側板，中隔板固定于第一側板和第二側板之間，其特征在于:所述加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法包括以下步驟:
[0009]A、拆除需要加固的拱橋的拱肋節段，將拱肋節段倒置，拆除底板和中隔板；修復頂板、底板、中隔板、第一側板和第二側板上的損傷后，進行除銹和防腐處理；
[0010]B、預制頂部加強板頂部加強板、第一腹板貼板、第二腹板貼板、第三腹板貼板、第四腹板貼板、第一底板貼板組件和第二底板貼板組件；將頂部加強板頂部加強板橫向固定于第一側板和第二側板之間，頂部加強板頂部加強板位于頂板的下方，頂部加強板頂部加強板的頂部與頂板底部之間的距離在150_以內；
[0011]C、將第一腹板貼板、第二腹板貼板分別固定中隔板相對的兩側，將第一腹板貼板與第一側板連接，將第二腹板貼板與第二側板連接；
[0012]D、將第三腹板貼板固定在第一側板的內壁，將第四腹板貼板固定在第二側板的內壁；
[0013]E、將底板分別與第一側板、第二側板的底部固定，將第一底板貼板組件、第二底板貼板組件分別設置在底板底部相對的兩側。
[0014]在上述技術方案的基礎上，步驟B中所述將頂部加強板橫向固定于第一側板和第二側板之間，頂部加強板位于頂板下方，包括以下步驟:在頂部加強板的底部設置第五角鋼和第六角鋼，將第一側板與第五角鋼固定，將第二側板與第六角鋼固定。
[0015]在上述技術方案的基礎上，所述中隔板的底部設置有第一角鋼和第二角鋼，第一角鋼開有第一連接孔，第一連接孔內設置有第一鉚釘；第二角鋼開有第二連接孔，第二連接孔內設置有第二鉚釘；
[0016]步驟C包括以下步驟:在第一腹板貼板與第一連接孔對應之處鉆取第一固定孔，在第二腹板貼板與第二連接孔對應之處鉆取第二固定孔；將第一連接孔和第一固定孔通過第一鉚釘固定，將第二連接孔和第二固定孔通過第二鉚釘固定；
[0017]將第一腹板貼板通過第一鉚釘與第一側板固定連接，將第二腹板貼板通過第二鉚釘與第二側板固定。
[0018]在上述技術方案的基礎上，所述第一側板的外側設置有用于與底板連接的第三角鋼，第二側板的外側設置有用于與底板連接的第四角鋼，第三角鋼開有第三連接孔和第五連接孔，第四角鋼開有第四連接孔和第六連接孔，第三連接孔內設置有第三鉚釘，第四連接孔內設置有第四鉚釘，第五連接孔內設置有第五鉚釘，第六連接孔內設置有第六鉚釘；
[0019]步驟D包括以下步驟:在第三腹板貼板與第三連接孔對應之處鉆取第三固定孔，在第四腹板貼板與第四連接孔對應之處鉆取第四固定孔；將第三連接孔和第三固定孔通過第三鉚釘固定，將第四連接孔和第四固定孔通過第四鉚釘固定；
[0020]將第三腹板貼板通過第三鉚釘固定在第一側板的內側，將第四腹板貼板通過第五鉚釘固定在第二側板的內側；所述第三腹板貼板的底部與第一側板的底部齊平，第四腹板貼板的底部與第二側板的底部齊平。
[0021]在上述技術方案的基礎上，步驟E包括以下步驟:將底板固定在第一側板、第二側板的底部，在第一底板貼板組件與第五連接孔對應之處鉆取第五固定孔，在第二地板貼板組件與第六連接孔對應之處鉆取第六固定孔，通過第五鉚釘將第五連接孔與第五固定孔固定，通過第六鉚釘將第六連接孔與第六固定孔固定。
[0022]在上述技術方案的基礎上，步驟B中所述頂部加強板的頂部與頂板的底部之間的距離為120mm。
[0023]在上述技術方案的基礎上，所述頂部加強板的縱截面呈寬度為30mm的矩形。
[0024]在上述技術方案的基礎上，所述第一腹板貼板和第二腹板貼板的縱截面均呈長度為300mm、寬度為20mm的矩形；所述第三腹板貼板和第四腹板貼板的縱截面均呈長度為160mm、寬度為20mm的矩形。
[0025]在上述技術方案的基礎上，所述第一底板貼板組件、第二地板貼板組件均包括I?4塊層疊設置的底板貼板。
[0026]在上述技術方案的基礎上，所述每塊底板貼板的厚度均為16mm。
[0027]與現有技術相比，本發明的優點在于:
[0028](I)本發明實施例的一種加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，包括在拱肋節段的內部設置頂部加強板、第一腹板貼板、第二腹板貼板、第三腹板貼板和第四腹板貼板，在底板的底部設置第一底板貼板組件和第二底板貼板組件，新增的加固結構均未暴露在橋梁的外部，不影響橋梁的外觀結構，能夠使得修復后的橋梁維持原有的外觀，達到“修舊如舊”的要求。
[0029](2)本發明實施例中的第一腹板貼板通過拱肋節段現有的第一鉚釘固定在中隔板，第二腹板貼板通過拱肋節段現有的第二鉚釘固定在中隔板上，第三腹板貼板通過拱肋節段現有的第三鉚釘固定在第一側板上，第四腹板貼板通過拱肋節段現有的第四鉚釘固定在第二側板上，第一底板貼板組件通過拱肋節段現有的第五鉚釘固定在底板上，第二底板貼板組件通過拱肋節段現有的第六鉚釘固定在底板上。避免了在拱肋節段上重新鉆孔，能夠加強拱肋節段穩定性，保持橋梁原有的外觀，降低修復成本。
[0030](3)本發明實施例中頂部加強板的厚度為30mm，第一腹板貼板、第二腹板貼板、第三腹板貼板、第四腹板貼板、第一底板貼板組件和第二底板貼板組件的厚度均為20mm的矩形，不僅能有效提高拱肋節段的受力能力，而且使用時，能夠滿足現有的荷載。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為加固鋼結構拱橋中拱肋節段的結構示意圖。
[0032]圖中:1-頂部加強板，2-第五角鋼，3-中隔板，4-第一角鋼，5-第一腹板貼板，6-第一側板，7-第二腹板貼板，8-第二角鋼，9-頂板，10-第六角鋼，11-第二側板，12-第二角鋼，13-第二腹板貼板，14-第四腹板貼板，15-第四角鋼，16-第一底板貼板組件，17-底板，18-第二底板貼板組件。
【具體實施方式】
[0033]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0034]參見圖1所示，本發明實施例中需要加固的拱橋的拱肋節段包括橫向設置的頂板9、中隔板3和底板17，頂板9和底板17之間縱向設置有第一側板6和第二側板11，中隔板3的底部設置有用于與第一側板6固定的第一角鋼4，中隔板3的底部設置有用于與第二側板11固定的第二角鋼12，第一角鋼4開有用于與第一側板6連接的第一連接孔，第一連接孔內設置有第一鉚釘；第二角鋼12開有用于與第二側板11連接的第二連接孔，第二連接孔內設置有第二鉚釘。第一側板6的外側底部設置有用于與底板17連接的第三角鋼8，第二側板11的外側設置有用于與底板17連接的第四角鋼15，第三角鋼8開有用于與第一側板6連接的第三連接孔、用于與底板17連接的第五連接孔，第三連接孔內設置有第三鉚釘，第五連接孔內設置有第五鉚釘。
[0035]第四角鋼15開有用于與第二側板11連接的第四連接孔、用于與底板17連接的第六連接孔，第四連接孔內設置有第四鉚釘，第六連接孔內設置有第六鉚釘。
[0036]本發明實施例中的加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，包括以下步驟:
[0037]S1:拆除需要加固的拱橋的拱肋節段，將拱肋節段倒置在現有的胎架上。
[0038]S2:拆除底板17和中隔板3，將頂板9、底板17、中隔板3、第一側板6和第二側板11上的損傷進行修復后，進行除銹和防腐處理。
[0039]S3:預制頂部加強板1、第一腹板貼板5、第二腹板貼板13、第三腹板貼板7、第四腹板貼板14、第一底板貼板組件16和第二底板貼板組件18。
[0040]頂部加強板I的縱截面呈寬度為30mm的矩形；第一腹板貼板5和第二腹板貼板13的縱截面均呈長度為300mm、寬度為20mm的矩形；第三腹板貼板7和第四腹板貼板14的縱截面均呈長度為160mm、寬度為20mm的矩形。第一底板貼板組件16、第二底板貼板組件18均包括I?4塊層疊設置的底板貼板，每塊底板貼板的厚度均為16mm。
[0041]S4:在頂部加強板I的底部固定一塊第五角鋼2、一塊第六角鋼10，將第五角鋼2與第一側板6固定、第二角鋼12與第二側板11固定，使頂部加強板I橫向設置在頂部的下方，頂部加強板I的頂部與頂板9的底部之間的距離為不大于150mm(最優為120mm)。
[0042]S5:將第一腹板貼板5縱向固定在中隔板3的一側，將第二腹板貼板13縱向固定在中隔板3的另一側；在第一腹板貼板5與第一連接孔對應之處鉆取第一固定孔，在第二腹板貼板13與第二連接孔對應之處鉆取第二固定孔。將第一連接孔和第一固定孔通過第一鉚釘固定，將第二連接孔和第二固定孔通過第二鉚釘固定；將第一腹板貼板5通過第一鉚釘與第一側板6固定連接，將第二腹板貼板13通過第二鉚釘與第二側板11固定。第一腹板貼板5的橫向中心線與中隔板3的橫向中心線重合，第二腹板貼板13的橫向中心線與中隔板3的橫向中心線重合。
[0043]S6:在第三腹板貼板7上與第三連接孔對應之處鉆取第三固定孔，在第四腹板貼板14上與第四連接孔對應之處鉆取第四固定孔；將第三連接孔和第三固定孔通過第三鉚釘固定，將第四連接孔和第四固定孔通過第四鉚釘固定。
[0044]將第三腹板貼板7通過第三鉚釘固定在第一側板6的內側，將第四腹板貼板14通過第四鉚釘固定在第二側板11的內側；所述第三腹板貼板7的底部與第一側板6的底部齊平，第四腹板貼板14的底部與第二側板11的底部齊平。
[0045]S7:將底板17固定在第一側板6、第二側板11的底部，在底板17底部相對的兩側分別設置第一底板貼板組件16、第二底板貼板組件18，在第一底板貼板組件16與第五連接孔對應之處鉆取第五固定孔，在第二底板貼板組件18與第六連接孔對應之處鉆取第六固定孔，通過第五鉚釘將第五連接孔與第五固定孔固定，通過第六鉚釘將第六連接孔與第六固定孔固定。
[0046]本發明不局限于上述實施方式，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
【權利要求】
1.一種加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，所述拱肋節段包括橫向設置的頂板(9)、中隔板(3)和底板(17)，頂板(9)和底板(17)之間縱向設置有第一側板(6)和第二側板(11)，中隔板⑶固定于第一側板(6)和第二側板(11)之間，其特征在于:所述加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法包括以下步驟: A、拆除需要加固的拱橋的拱肋節段，將拱肋節段倒置，拆除底板(17)和中隔板(3);修復頂板(9)、底板(17)、中隔板(3)、第一側板(6)和第二側板(11)上的損傷后，進行除銹和防腐處理； B、預制頂部加強板頂部加強板(I)、第一腹板貼板(5)、第二腹板貼板(13)、第三腹板貼板(7)、第四腹板貼板(14)、第一底板貼板組件(16)和第二底板貼板組件(18);將頂部加強板頂部加強板(I)橫向固定于第一側板(6)和第二側板(11)之間，頂部加強板頂部加強板(I)位于頂板(9)的下方，頂部加強板頂部加強板(I)的頂部與頂板(9)底部之間的距離在150mm以內； C、將第一腹板貼板(5)、第二腹板貼板(13)分別固定中隔板(3)相對的兩側，將第一腹板貼板(5)與第一側板(6)連接，將第二腹板貼板(13)與第二側板(11)連接； D、將第三腹板貼板(7)固定在第一側板(6)的內壁，將第四腹板貼板(14)固定在第二側板(11)的內壁； E、將底板(17)分別與第一側板(6)、第二側板(11)的底部固定，將第一底板貼板組件(16)、第二底板貼板組件(18)分別設置在底板(17)底部相對的兩側。
2.如權利要求1所述的加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，其特征在于、步驟B中所述將頂部加強板(I)橫向固定于第一側板(6)和第二側板(11)之間，頂部加強板(I)位于頂板(9)下方，包括以下步驟:在頂部加強板(I)的底部設置第五角鋼(2)和第六角鋼(10)，將第一側板(6)與第五角鋼(2)固定，將第二側板(11)與第六角鋼(10)固定。
3.如權利要求1所述的加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，其特征在于:所述中隔板(3)的底部設置有第一角鋼⑷和第二角鋼(12)，第一角鋼(4)開有第一連接孔，第一連接孔內設置有第一鉚釘；第二角鋼(12)開有第二連接孔，第二連接孔內設置有第二鉚釘； 步驟C包括以下步驟:在第一腹板貼板(5)與第一連接孔對應之處鉆取第一固定孔，在第二腹板貼板(13)與第二連接孔對應之處鉆取第二固定孔；將第一連接孔和第一固定孔通過第一鉚釘固定，將第二連接孔和第二固定孔通過第二鉚釘固定； 將第一腹板貼板(5)通過第一鉚釘與第一側板(6)固定連接，將第二腹板貼板(13)通過第二鉚釘與第二側板(11)固定。
4.如權利要求1所述的加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，其特征在于:所述第一側板(6)的外側設置有用于與底板(17)連接的第三角鋼(8)，第二側板(11)的外側設置有用于與底板(17)連接的第四角鋼(15)，第三角鋼(8)開有第三連接孔和第五連接孔，第四角鋼(15)開有第四連接孔和第六連接孔，第三連接孔內設置有第三鉚釘，第四連接孔內設置有第四鉚釘，第五連接孔內設置有第五鉚釘，第六連接孔內設置有第六鉚釘； 步驟D包括以下步驟:在第三腹板貼板(7)與第三連接孔對應之處鉆取第三固定孔，在第四腹板貼板(14)與第四連接孔對應之處鉆取第四固定孔；將第三連接孔和第三固定孔通過第三鉚釘固定，將第四連接孔和第四固定孔通過第四鉚釘固定； 將第三腹板貼板(7)通過第三鉚釘固定在第一側板￠)的內側，將第四腹板貼板(14)通過第五鉚釘固定在第二側板(11)的內側；所述第三腹板貼板(7)的底部與第一側板(6)的底部齊平，第四腹板貼板(14)的底部與第二側板(11)的底部齊平。
5.如權利要求4所述的加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，其特征在于、步驟E包括以下步驟:將底板(17)固定在第一側板(6)、第二側板(11)的底部，在第一底板貼板組件(16)與第五連接孔對應之處鉆取第五固定孔，在第二地板貼板組件(18)與第六連接孔對應之處鉆取第六固定孔，通過第五鉚釘將第五連接孔與第五固定孔固定，通過第六鉚釘將第六連接孔與第六固定孔固定。
6.如權利要求1?5中任一項所述的加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，其特征在于:步驟B中所述頂部加強板(I)的頂部與頂板(9)的底部之間的距離為120_。
7.如權利要求1?5中任一項所述的加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，其特征在于:所述頂部加強板(I)的縱截面呈寬度為30mm的矩形。
8.如權利要求1?5中任一項所述的加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，其特征在于:所述第一腹板貼板(5)和第二腹板貼板(13)的縱截面均呈長度為300mm、寬度為20mm的矩形；所述第三腹板貼板⑵和第四腹板貼板(14)的縱截面均呈長度為160mm、寬度為20mm的矩形。
9.如權利要求1?5中任一項所述的加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，其特征在于:所述第一底板貼板組件(16)、第二地板貼板組件(18)均包括I?4塊層疊設置的底板貼板。
10.如權利要求9所述的加固鋼結構拱橋中拱肋節段的方法，其特征在于:所述每塊底板貼板的厚度均為16mm。
【文檔編號】E01D4/00GK104452604SQ201410722682
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月3日 優先權日:2014年12月3日
【發明者】王戒躁, 程伊彪, 張武, 江湧, 祝文光, 曾智榮, 關高勇, 徐光 , 吳運宏, 方艷紅, 張啟兆, 韓建新, 馬向上, 彭雪峰, 涂榮榮, 宋冬冬, 楊帆, 任勇, 潘飛 申請人:中鐵大橋局武漢橋梁特種技術有限公司, 中鐵大橋局集團有限公司