基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种桥梁加固装置。
【背景技术】
[0002]桥梁加固，就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高，以满足新的要求。也就是要针对桥梁所发生的不能满足继续使用的状况进行处理。加固的原因有桥梁耐久性差和年久老化、设计失当或施工质量差等。通过桥梁加固后，可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满足交通量的需求，还可以缓和桥梁投资的集中性，预防和避免桥梁坍塌造成的人员和财产的损失。加固的方法主要分为上部结构加固、下部结构加固。
[0003]桥梁加固施工难度较大，主要存在如下问题:
[0004]第一、加固时有交通干扰；
[0005]第二、加固需要利用原有结构进行加固，所以加固形式有很大局限性；
[0006]第三、新老结构体系存在变化和过渡，需要注意新老桥体接合面的结合；
[0007]第四、需要加固的桥梁大部分是危桥，结构已经处于不利状态，对旧桥缺乏设计资料和施工记录，很难确定其受力极限，给旧桥加固带来了风险。
[0008]目前，常用的桥梁加固方法有增加截面法、粘贴钢板法、粘贴复合纤维法等。这些方法都存在一定的局限性，如增加截面法时通过增加截面高度和厚度提高构件的抗压或抗剪承载能力，但是容易出现新老混凝土结合面强度不足的问题，且自重增加较大，抗拉能力提高不明显；粘贴复合纤维法能充分利用碳纤维材料卓越的抗拉强度和刚度，但是容易出现脱落，整体性差，抗压能力不足。在使用上述方法对桥梁进行加固时，常常发生应变滞后效应，不能充分发挥加固材料的特性，因此以上方法统称为被动加固法。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型目的是为了解决现有桥梁加固装置存在新老混凝土结合面强度不足、自重增加较大、抗拉能力提高不明显等问题，提供了一种基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置。
[0010]本实用新型所述基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置，它包括N个预应力钢丝绳和聚氨酯水泥加固层，N个预应力钢丝绳安装在桥梁加固装置表面，利用张拉端锚具张拉后固定在固定端锚具上，每个预应力钢丝绳上均包覆并固定有聚氨酯水泥加固层，所述N为正整数；
[0011]它还包括平面式压力传感器，平面式压力传感器埋入桥梁的桥体中，平面式压力传感器的感应板平行于地面，平面式压力传感器在桥梁所受载荷变化时测定应力变化量，平面式压力传感器通过压力模拟信号输出端将应力变化量输出至A/D转换器，A/D转换器的数字信号输出端与采集电路的数字信号输入端连接。
[0012]本实用新型的优点:本发明所述的基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置应用了预应力钢丝绳和聚氨酯水泥材料两种加固材料，采用简单的设备进行张拉，突破了以往研究的传统的砂浆与钢筋的组合，是一种有所创新的桥梁加固技术。该加固技术同时适用于房屋建筑及其他建筑物结构的加固。本实用新型不仅可以提高正常使用状态极限承载能力，还可以实现在不间断交通运营条件下的加固维修工程。
[0013]本实用新型为主动加固的桥梁加固方法，影响并改变原结构的内力分布，从而降低桥梁结构原有应力水平并提高了桥梁的承载能力，具有加固、卸载和改变结构内力的三重效果；对新型复合砂浆和小直径预应力钢绞线所形成的加固体系进行了分析，突破了以往研究的传统的砂浆与钢筋等组合；发现了有粘结预应力加固方法对旧桥影响的变化规律，在相同张拉控制应力，相同预应力筋面积下，对跨径较小，配筋率较低的梁，抗裂性能提高较大，对不同张拉控制应力与预应力筋面积下提高比例成非线性增加；制定了该种加固装置的施工方案并提出了相应的检测标准；如锚具制作与固定、小直径钢绞线张拉吨位、方法等。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型所述基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置的结构示意图；
[0015]图2是本实用新型所述张拉端锚具的剖面图；
[0016]图3是本实用新型所述固定端锚具的剖面图；
[0017]图4是本实用新型所述基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]【具体实施方式】一:下面结合图1和图4说明本实施方式，本实施方式所述基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置，它包括N个预应力钢丝绳I和聚氨酯水泥加固层2，N个预应力钢丝绳I安装在桥梁加固装置表面，利用张拉端锚具3张拉后固定在固定端锚具4上，每个预应力钢丝绳I上均包覆并固定有聚氨酯水泥加固层2，所述N为正整数；
[0019]它还包括平面式压力传感器11，平面式压力传感器11埋入桥梁的桥体中，平面式压力传感器11的感应板平行于地面，平面式压力传感器11在桥梁所受载荷变化时测定应力变化量，平面式压力传感器11通过压力模拟信号输出端将应力变化量输出至A/D转换器12，A/D转换器12的数字信号输出端与采集电路13的数字信号输入端连接。
[0020]本实施方式中，采用平面式压力传感器11采集桥梁在所受载荷变化时的应力变化量，根据应力变化量确定需要加固桥梁使用的预应力钢丝绳I的数量N，N的数量过少影响桥梁加固的效果，N的数量过多增加加固成本。
[0021]【具体实施方式】二:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，预应力钢丝绳I的直径为4mm?8mm。
[0022]【具体实施方式】三:下面结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，张拉端锚具3焊接在第一钢板5上，第一钢板5通过螺栓6固定在桥梁梁体上；固定端锚具4焊接在第二钢板8上，第二钢板8通过螺栓6固定在桥梁梁体上。
[0023]【具体实施方式】四:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，聚氨酯水泥加固层2的外侧植入M个膨胀螺栓7，所述M为正整数。
[0024]本实用新型中，使基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置与原钢筋混凝土梁共同作用来提高混凝土梁的强度和刚度，从而保证桥梁的结构得以继续使用，达到安全、适用、耐久性的要求。
[0025]在修复桥梁粘贴前应清除桥梁表面疏松部分，至露出混凝土结构层，若有裂缝，应先行修补，用修补材料将混凝土表层修复平整，要求平整度达到5_。
[0026]本发明中，聚氨酯水泥加固层2采用聚氨酯水泥复合材料，聚氨酯水泥复合材料由聚酯多元醇、异氰酸酯、水泥、破泡剂和催化剂混合而成；聚酯多元醇与异氰酸酯的质量比为1:1 ;聚酯多元醇与水泥的质量比为1:2 ;聚酯多元醇与破泡剂的质量比为1:0.003 ;聚酯多元醇与催化剂的质量比为1:0.00005。
【主权项】
1.基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置，其特征在于，它包括N个预应力钢丝绳(I)和聚氨酯水泥加固层(2)，N个预应力钢丝绳(I)安装在桥梁加固装置表面，利用张拉端锚具(3)张拉后固定在固定端锚具(4)上，每个预应力钢丝绳(I)上均包覆并固定有聚氨酯水泥加固层(2)，所述N为正整数； 它还包括平面式压力传感器(11)，平面式压力传感器(11)埋入桥梁的桥体中，平面式压力传感器(11)的感应板平行于地面，平面式压力传感器(11)在桥梁所受载荷变化时测定应力变化量，平面式压力传感器(11)通过压力模拟信号输出端将应力变化量输出至A/D转换器(12)，A/D转换器(12)的数字信号输出端与采集电路(13)的数字信号输入端连接。2.根据权利要求1所述的基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置，其特征在于，预应力钢丝绳(I)的直径为4mm?8mm。3.根据权利要求1所述的基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置，其特征在于，张拉端锚具(3)焊接在第一钢板(5)上，第一钢板(5)通过螺栓(6)固定在桥梁梁体上；固定端锚具(4)焊接在第二钢板(8)上，第二钢板(8)通过螺栓￠)固定在桥梁梁体上。4.根据权利要求1所述的基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置，其特征在于，聚氨酯水泥加固层(2)的外侧植入M个膨胀螺栓(7)，所述M为正整数。
【专利摘要】基于聚氨酯水泥与预应力钢丝绳的桥梁加固装置，涉及一种桥梁加固装置，本实用新型为解决现有桥梁加固装置存在新老混凝土结合面强度不足、自重增加较大、抗拉能力提高不明显等问题。本实用新型包括预应力钢丝绳和聚氨酯水泥加固层，预应力钢丝绳安装在桥梁加固装置表面，利用张拉端锚具张拉后固定在固定端锚具上，预应力钢丝绳上包覆并固定有聚氨酯水泥加固层；它还包括平面式压力传感器，埋入桥梁桥体中，感应板平行于地面，平面式压力传感器在桥梁所受载荷变化时测定应力变化量，平面式压力传感器通过压力模拟信号输出端将应力变化量输出至A/D转换器，A/D转换器的数字信号输出端与采集电路的数字信号输入端连接。本实用新型用于土木工程。
【IPC分类】E01D22/00
【公开号】CN204875563
【申请号】CN201520679517
【发明人】孙全胜, 高红帅, 庄柏舟
【申请人】东北林业大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月2日