[发明专利]一种复合材料抢修桥墩结构形式及其快速化架设方法

权利要求书

1.一种复合材料抢修桥墩结构形式，其特征在于：包括设于顶部的帽梁(1)，用于支撑帽梁(1)的人字柱(2)，一组水平支撑(3)，一组斜杆(4)；人字柱(2)由一组标准拼装节段(9)拼接而成；相邻标准拼装节段(9)采用预应力齿连接的套筒(10)连接，套筒(10)外设置有带耳法兰(12)；所述一组水平支撑(3)水平设置于人字柱(2)内，一组斜杆(4)倾斜设置于人字柱(2)内，水平支撑(3)端部和斜杆(4)的端部均设置带耳法兰(12)；套筒(10)外设置的带耳法兰(12)与水平支撑(3)端部、斜杆(4)的端部设置的带耳法兰(12)之间通过螺栓连接；所述标准拼装节段(9)、水平支撑(3)、斜杆(4)均为FRP管。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料抢修桥墩结构形式，其特征在于：所述帽梁(1)与人字柱(2)顶部的标准拼装节段之间通过变截面连接装置进行连接。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料抢修桥墩结构形式，其特征在于：所述帽梁(1)和/或变截面连接装置分别独立的为金属帽梁，优选地为铝合金帽梁；所述帽梁的横截面为矩形。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料抢修桥墩结构形式，其特征在于：所述人字柱(2)底部的标准拼装节段与地面设置的槽钢铰接；所述标准拼装节段(9)的长度为2～3m。

5.一种权利要求1至4所述的抢修桥墩的快速化架设方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)首先在架设现场搭设工作架，工作架为两层框架结构；

(2)在工作架上，通过手动葫芦将帽梁提升至工作架顶部；将拼装好的两节标准拼装节段安装在帽梁底部；同时将稳定索一端锚固于帽梁侧面中心处，另一端锚固于地面锚卡装置上；张拉稳定索，实时监测柱顶位移和索力；

(3)在工作架的顶层平台上，利用提升装置提升已部分安装的抢修桥墩至底部的标准拼装节段至预定高度；提升过程中稳定索随提升缓慢滑动；使用限位装置将已部分安装的抢修桥墩的人字架在工作架上进行限位，同时在部分安装的抢修桥墩底部继续拼装标准拼装节段；

(4)重复步骤(3)至所有标准拼装节段拼装完成；

(5)人字柱最底部的标准拼装节段与地面支座槽钢铰接。

6.根据权利要求5所述的抢修桥墩的快速化架设方法，其特征在于：步骤(1)中，工作架为钢制工作架。

7.根据权利要求5所述的抢修桥墩的快速化架设方法，其特征在于：步骤(2)中，稳定索为BFRP扁条索，实现顶升过程中索力实时监测调节和柱顶位移调整，保证风荷载等作用下墩柱顶升过程中的结构稳定。

8.根据权利要求5所述的抢修桥墩的快速化架设方法，其特征在于：步骤(3)中，所述提升装置为穿心式千斤顶、手动或电动葫芦。

9.根据权利要求5所述的抢修桥墩的快速化架设方法，其特征在于：步骤(3)中，标准拼装节段每次提升过程中，其水平位移为：u＝l*cos(α)；其中，l为每节标准拼装节段的长度，α为标准拼装节段与水平面的夹角。

10.根据权利要求5所述的抢修桥墩的快速化架设方法，其特征在于：步骤(3)中，所述稳定索的滑动和锁闭控制系统通过锚卡装置和传感控制装置实现；锚卡装置由滑轮组构成，当滑轮组制动轮松开时，索可随着墩柱顶升缓慢滑动；当滑轮组制动轮锁闭时，滑轮与索之间的摩擦力可提供有效锚固力；传感控制装置为计米器，当稳定索的位移差大于一定阈值后，滑轮组自动锁闭。