[发明专利]一种为桥梁结构装配预应力的可拆卸装置及加固方法

说明书

本发明公开了一种为桥梁结构装配预应力的可拆卸装置及加固方法，可拆卸装置包括顶推装置、锚固装置、梁底锚固台座和预应力筋；所述顶推装置包括机架和安装在机架上的顶推梁，所述顶推梁连接有驱动其水平滑动的张拉驱动机构；所述预应力筋穿设于顶推装置上并通过锚固装置将顶推梁的纵向的张拉力施加给预应力筋；所述锚固装置与梁底锚固台座连接以传递预应力筋的预应力。本设计通过拼接特定数量的装配式桁架，可实现多束预应力筋同步张拉，提高工作效率；张拉过程能在工厂提前完成、也可现场拼装进行锚固，可避免现场张拉使用大型千斤顶及张拉精度难以保障的问题；锚固完成后，除预应力筋外各装置拆除进行重复利用，可节约工程造价。

技术领域

本发明涉及桥梁结构维护领域，特别是涉及一种为桥梁结构装配预应力的可拆卸装置及加固方法。

背景技术

目前，既有桥梁结构在长期服役过程中，环境中的有害离子通过保护层进入到混凝土内部引起钢筋锈蚀，带裂缝工作的结构更容易发生此类病害，这会使得钢筋截面积减小，钢筋与混凝土的粘结性能下降，结构承载能力不足。尤其是对于预应力混凝土结构，预应力筋的锈蚀更会造成结构内部预应力储备不足，影响结构安全，增加失效风险。为提升既有桥梁结构承载力，目前较为常用的加固方法有：增大截面法、粘贴钢板或高强复合材料、体外预应力法等。

其中体外预应力法，如预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)、预应力高强钢丝绳和装配式预应力桁架等，由于具有可提供预应力、易于更换老旧预应力筋等优点，是进行既有桥梁结构加固较为有效的方法之一。但与此同时，由于施加体外预应力需要在桥梁底部设置施工平台，以及张拉锚固过程中需借助大型千斤顶等机具，都需要较大的操作空间，这对于既有桥梁加固过程梁底空间受限的情况较为困难；且传统的张拉方法难以保证预应力筋张拉精度，在施工中十分不便；此外，梁底部若设置多束体外预应力筋时需分批次进行张拉，其工程效率较低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种为桥梁结构装配预应力的可拆卸装置及桥梁加固方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种为桥梁结构装配预应力的可拆卸装置，包括顶推装置、锚固装置、梁底锚固台座和预应力筋；所述顶推装置包括机架和安装在机架上的顶推梁，所述顶推梁连接有驱动其水平滑动的张拉驱动机构；所述预应力筋穿设于顶推装置上并通过锚固装置将顶推梁纵向的张拉力施加给预应力筋；所述锚固装置与梁底锚固台座连接以传递预应力筋的预应力；所述梁底锚固台座用于与桥梁连接。

进一步，还包括装配式桁架，所述装配式桁架沿顶推梁滑动方向设置在顶推装置的两侧；所述顶推梁与装配式桁架连接以传递纵桥向的张拉力；所述锚固装置将预应力筋与装配式桁架连接以传递纵桥向的张拉力。

进一步，所述预应力筋两端延伸出装配式桁架且两端部通过锚固装置与装配式桁架连接。

进一步，所述顶推梁设置在顶推装置上下端，且上下端各设置有两个顶推梁，上下端各自的两顶推梁的背向端分别与两侧的装配式桁架固定连接。

进一步，所述顶推梁设置有一排沿其滑动方向设置的凸齿，所述张拉驱动机构包括四个传动齿轮和主动齿轮，四个所述传动齿轮分别与上下端的四个顶推梁的凸齿啮合，且四传动齿轮呈矩形分布并相互啮合，其中一个传动齿轮与主动齿轮啮合；所述主动齿轮连接动力装置以获得动力。

进一步，还包括齿轮限位装置，所述齿轮限位装置用于控制传动齿轮转动。

进一步，所述锚固装置包括锚固垫板、锚具、螺杆、带凹槽钢板和螺母；所述锚固垫板与梁底锚固台座固定连接，所述预应力筋向外延伸依次穿过带凹槽钢板和锚固垫板，所述锚固垫板外侧设置有锚具，所述锚具通过楔形片将预应力筋端部锚紧；所述带凹槽钢板与锚固垫板间隔设置且通过螺杆和螺母连接，所述螺母设置在带凹槽钢板与锚固垫板中间，一根螺杆对应安装两螺母且两螺母分别与带凹槽钢板与锚固垫板相抵，所述带凹槽钢板与装配式桁架固定连接。