一种基于无级牵引的简支桥梁加固结构的制作方法
1.本实用新型涉及一种梁桥提载加固技术领域，具体涉及一种基于无级牵引的简支桥梁加固结构。
背景技术：
2.简支梁桥为由一根两端分别支承在墩台上的梁作为主要承重结构的梁桥，属于静定结构。是梁式桥中应用最早、使用最广泛的一种桥形。其适用于各种地质情况，构造也较简单，容易做成标准化、装配化构件，制造、安装都较方便，是一种采用最广泛的梁式桥。
3.由于交通压力逐渐增大和既有桥梁使用年限的不断提高，我国公路及地方道路上数量众多的简支梁桥出现了大量的旧桥和危桥，通过对桥梁不同类型的病害调查，发现耐久性较差、裂缝、单板受力、表层缺陷、桥面铺装破损严重、冻融破坏、桥头下陷、翼墙外鼓、桥墩冲刷以及基础掏空等病害是最普遍的病害，使行车舒适度降低、车辆对桥梁结构直接的破坏作用更加严重，严重时将直接造成车辆失控、桥梁垮塌等严重事故。
4.因此，简支梁桥的维修与加固逐渐成为热点，需要加固补强和提高承载能力的桥梁体日益增加，现有技术中大部分的加固方法都只能单方面稳固桥梁对活载的承担能力，对梁体抵抗自重、增加承载能力没有帮助；亟待提出一种简支梁桥的加固结构，方便可靠的对现有桥梁进行加固处理。
技术实现要素：
5.本实用新型提供一种基于无级牵引的简支桥梁加固结构，解决现有技术中简支梁桥的加固工程施工难度大、施工效率低、加固效果不佳等问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
7.一种基于无级牵引的简支桥梁加固结构，原有简支梁桥结构的两个桥台的台帽之间架设有桥梁板，其特征在于，所述加固结构包括加固顶板和无级牵引装置；
8.加固顶板固定跨设在两侧的桥台或桥台侧壁之间，加固顶板上弯呈弓形结构，加固顶板给桥梁板一个向上的支撑力；
9.在加固顶板的下端面设置多组连接环，连接环通过牵引绳连接无级牵引装置；
10.所述无级牵引装置通过牵引绳悬吊于加固顶板下方，无级牵引装置包括盛装箱体，盛装箱体的上端设置注入口，盛装箱体的下端设置排出口，盛装箱体内通过注入口盛装可流动的介质，可流动的介质可通过排出口排出。
11.进一步的，所述盛装箱体为上端开口的箱体结构，其上端开口即为盛装箱体的注入口，盛装箱体通过框架结构与牵引绳连接。
12.进一步的，所述盛装箱体为封闭的箱体结构，其上端设置注入口，注入口连接注入管，盛装箱体上端通过牵引环与牵引绳连接。
13.进一步的，还包括介质存储箱，介质存储箱设置在地面，所述介质存储在介质存储箱内，介质存储箱通过注入管与注入口连接，介质存储箱通过排出管与排出口连接，在注入
管上连接有动力泵。
14.进一步的，所述排出口设置球阀。
15.进一步的，所述可流动的介质选用水、油或沙。
16.进一步的，所述加固顶板为加固波纹顶板。
17.进一步的，在加固波纹顶板和桥梁板之间设置有耐压块，所述耐压块整体为矩形结构，其上端面水平，与桥梁板下端面紧密贴合，其下端面为带有波纹结构的弧面，与加固波纹顶板的上端面紧密贴合；耐压块选用快凝耐压块，橡胶耐压块或混凝土耐压块，所述加固波纹顶板与桥梁板两端所形成的支座更换空间高度不小于0.5m。
18.进一步的，还包括对两个桥台侧壁进行加固的侧壁加固结构，包括锚固于桥台侧壁的加固立板和填充于加固立板与桥台侧壁之间的混凝土加固层。
19.进一步的，所述加固立板为加固波纹立板。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
21.1.本实用新型的一个实施例通过在盛装箱体内逐步盛装介质给加固波纹顶板向下的逐步变化的稳定拉力，向下拉力大小通过注入介质的多少精确控制，为简支桥梁提供稳定、安全的加固施工环境，从而实现旧桥和危桥的加固提载、解决桥梁板的下沉、中央开裂等问题。
22.2.本实用新型的一个实施例通过球阀控制盛装箱体内介质的排出量，实现对安装完成的加固波纹顶板的逐步拉力释放，避免了传统的卸载后拉力突变所带来的结构形变和施工危险。
23.3.本实用新型的一个实施例梁桥加固结构通过耐压块传递给桥梁板柔性的较大面积的支撑力，减少了加固波纹顶板与桥梁板因点受力带来的变形问题，阻止了梁桥在超载作用下的裂缝的开展，延长了加固结构的使用寿命。
24.4.本实用新型一个实施例中设置加固波纹顶板和加固波纹立板的整体式加固结构，通过加固波纹立板和混凝土砂浆完成对两侧桥台的加固，通过加固波纹顶板完成对桥梁板的加固提载，全方位减轻了老旧简支梁桥的荷载负担，提高了桥梁加固效果。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
26.图1是本实用新型实施例1的整体结构示意图；
27.图2是图1的立体图；
28.图3是本实用新型实施例1的整体结构示意图；
29.图4是本实用新型一个实施例耐压块的结构示意图；
30.图中，1-桥台，2-台帽，3-桥梁板，4-加固波纹顶板，5-耐压块，6-盛装箱体，7-钢丝绳，8-介质排出口，9-介质注入口，10-介质存储箱，11-注入管，12-动力泵，13-排出管。
具体实施方式
31.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
32.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
33.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
34.申请人早先申请的专利，专利号：202111506021.7，涉及一种简支梁桥的波纹钢拱式加固结构及其加固方法，其通过牵引绳吊装负重实现加固顶板的下拉，这种方法容易出现向下的牵引力不均匀、牵引力大小无法控制，甚至牵引失稳的情况，导致加固顶板出现变形、弯折等事故。
35.有鉴于此，本实用新型的基本思路是，设计一种基于无级牵引的简支桥梁加固结构，通过在盛装箱体内注入介质的多少变化为对加固波纹顶板向下的持续、稳定、逐步变化的均匀拉力，为简支桥梁提供便捷、安全的加固施工环境，从而实现旧桥和危桥的加固提载、解决桥梁板的下沉、中央开裂等问题。
36.实施例1：
37.参见图1所述的基于反力架牵引的简支桥梁加固结构，原有简支梁桥结构的两个桥台1的台帽2之间架设有桥梁板3，加固结构包括加固顶板和无级牵引装置6；
38.加固顶板固定跨设在两侧的桥台1或桥台侧壁之间，加固顶板上弯呈弓形结构，本实施例中，加固顶板为加固波纹顶板4，在加固波纹顶板的顶部设置耐压块5，耐压块5的结构参见图4，其被桥梁板3下压向下产生变形，通过耐压块5给桥梁板3一个向上的支撑力；其他实施例中，加固顶板也可以是平钢板或者镂空钢板。
39.本实施例中，加固波纹顶板4的两端向下竖直弯折构成连接端，连接端通过化学锚栓固定在两侧桥台1的侧壁之间，其他实施例中，加固波纹顶板4也可通过预先锚固的承台与两侧桥台1连接。无论哪种连接方式，加固波纹顶板的弧面与桥梁板的两端形成一个支座更换空间，用于在桥梁加固工程结束后，工作人员钻入定期的更换桥梁支座，因此，支座更换空间高度不应小于0.5m。
40.本实施例中，在加固波纹顶板4的中央下端面设置有六组连接环，六组连接环分两排焊接在加固波纹顶板4中央，连接环通过牵引绳连接无级牵引装置6，本实施例中，牵引绳选用钢丝绳7。
41.参见图2和图3，无级牵引装置通过六根钢丝绳7悬吊在加固波纹顶板4下方，无级牵引装置包括盛装箱体6，盛装箱体6为上端开口的立方体箱体结构，其上端敞开即为盛装箱体6的介质注入口9，盛装箱体6内通过介质注入口9注入可以流动的介质，该盛装箱体6通
过包裹在外的框架结构与钢丝绳7连接。
42.在盛装箱体6的下端设置至少一个介质排出口8，可流动的介质可通过介质排出口8排出盛装箱体6，介质排出口8设有球阀，可以控制介质的排出速度。
43.通过介质注入口9注入盛装箱体内的可流动的介质可以选用水、油、液体金属或沙；本实施例中，为了节省成本，使用水作为介质。
44.每根钢丝绳7的一端连接在加固波纹顶板4的连接环上，钢丝绳7的另一端与盛装箱体6连接。在盛装箱体6内逐步注入水时，盛装箱体6重量逐步增大，给加固波纹顶板4向下的持续的均匀的可控拉力，使得加固波纹顶板4的拱顶等于或低于原桥梁板下端面所在的平面，即可进一步完成桥梁板的预应力安装和耐压块的放置。上述安装完成后，打开介质排出口8的球阀，水从盛装箱体6内排出，六根牵引绳慢慢释放拉力，加固顶板逐步回弹并向上拱起，通过耐压块5给原桥梁板3一个向上的支撑力。
45.本实施例中，加固波纹顶板又多片波纹钢板依次连接构成，波纹钢板的壁厚区间为2.5mm—12mm，波距*波高选型包括380mm*140mm、150mm*50mm、200mm*55mm、230mm*64mm、300mm*110mm或400mm*150mm，钢板材质包括q345、q235或q355。
46.本实施例装置的加固方法，包括如下步骤；
47.步骤1、通过吊车或者千斤顶，使原有简支梁桥的桥梁板离开桥台；
48.步骤2、在两侧桥台之间固定跨设加固波纹顶板，具体的，加固波纹顶板的两端向下竖直弯折构成连接端，连接端通过化学锚栓固定在两侧的桥台侧壁之间；在固波纹顶板上端中央位置设置耐压块，加固波纹顶板上弯呈弓形结构，固定后的加固波纹顶板的拱顶高于原桥梁板下端面所在的平面；
49.步骤3、在加固波纹顶板正下方通过六组钢丝绳悬吊无级牵引装置；
50.步骤4、给无级牵引装置的盛装箱体内逐步注入水，无级牵引装置的重量增加，给加固顶板向下的持续的拉力，直至加固波纹顶板的拱顶向下缓慢变形一段距离，拱顶等于或低于原桥梁板下端面所在的平面；
51.步骤5、在加固波纹顶板上端设置耐压块，桥梁板平，通过吊车或者千斤顶将桥梁板缓慢置回两侧桥台的台帽，此时桥梁板的下端面与耐压块不接触或者轻微接触；
52.步骤7、打开介质排出口的球阀，水从盛装箱体内逐步排出，六根牵引绳慢慢释放拉力，加固顶板逐步回弹并向上拱起，通过耐压块给原桥梁板一个向上的支撑力。
53.在步骤3之前，可以根据桥梁支座的具体情况，将支座垫石基槽并打磨平整，安放支座垫石，然后安放橡胶桥梁支座。
54.实施例2：
55.参见图3，与实施例1不同的是，在本实施例中，介质存储在介质存储箱10中，本实施例中，介质可选水，介质存储箱10置于地面，盛装箱体6为封闭的箱体结构，在箱体结构6的上端设置注入口，注入口连接注入管11，注入管11的另一端连接介质存储箱10，介质存储箱10的上端敞开，注入管11通过动力泵12可以持续的把介质存储箱10的介质注入盛装箱体6内；盛装箱体6的下端设置介质排出口，介质排出口通过排出管13连接介质存储箱10，排出管13上连接球阀。
56.在其他实施例中，盛装箱体6和介质存储箱10均可设计为全封闭式箱体结构，介质选用密度更大的液体金属，比如汞，这种结构可以完成施压介质的封闭循环使用，避免介质
的浪费和排出污染。
57.实施例3：
58.与实施例1或实施例2不同的是，本实施例在对桥梁板进行加固之前，首先对两个桥台侧壁进行加固工作。
59.桥台侧壁的加固结构包括两组加固波纹立板和加固波纹顶板，两组加固波纹立板分别锚固于两侧桥台的侧壁上，加固波纹立板和桥台侧壁之间留有注浆空间，加固波纹立板上设置有注浆孔，注浆空间内浇筑混凝土砂浆，起到桥台侧壁的加固作用。
60.本实施例中，加固波纹立板和混凝土砂浆完成对两侧桥台的加固，通过加固波纹顶板完成对桥梁板的加固提载，全方位减轻了老旧简支梁桥的荷载负担，提高了桥梁加固效果。
61.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：
1.一种基于无级牵引的简支桥梁加固结构，原有简支梁桥结构的两个桥台的台帽之间架设有桥梁板，其特征在于，所述加固结构包括加固顶板和无级牵引装置；加固顶板固定跨设在两侧的桥台或桥台侧壁之间，加固顶板上弯呈弓形结构，加固顶板给桥梁板一个向上的支撑力；在加固顶板的下端面设置多组连接环，连接环通过牵引绳连接无级牵引装置；所述无级牵引装置通过牵引绳悬吊于加固顶板下方，无级牵引装置包括盛装箱体，盛装箱体的上端设置注入口，盛装箱体的下端设置排出口，盛装箱体内通过注入口盛装可流动的介质，可流动的介质可通过排出口排出。2.根据权利要求1所述基于无级牵引的简支桥梁加固结构，其特征在于，所述盛装箱体为上端开口的箱体结构，其上端开口即为盛装箱体的注入口，盛装箱体通过框架结构与牵引绳连接。3.根据权利要求1所述基于无级牵引的简支桥梁加固结构，其特征在于，所述盛装箱体为封闭的箱体结构，其上端设置注入口，注入口连接注入管可持续注入介质，盛装箱体上端通过牵引环与牵引绳连接。4.根据权利要求3所述基于无级牵引的简支桥梁加固结构，其特征在于，还包括介质存储箱，介质存储箱设置在地面，所述介质存储在介质存储箱内，介质存储箱通过注入管与注入口连接，介质存储箱通过排出管与排出口连接，在注入管上连接有动力泵。5.根据权利要求2或4所述基于无级牵引的简支桥梁加固结构，其特征在于，所述排出口设置球阀。6.根据权利要求5所述基于无级牵引的简支桥梁加固结构，其特征在于，所述可流动的介质选用水、液体金属、油或沙。7.根据权利要求6所述基于无级牵引的简支桥梁加固结构，其特征在于，所述加固顶板为加固波纹顶板。8.根据权利要求7所述基于无级牵引的简支桥梁加固结构，其特征在于，在加固波纹顶板和桥梁板之间设置有耐压块，所述耐压块整体为矩形结构，其上端面水平，与桥梁板下端面紧密贴合，其下端面为带有波纹结构的弧面，与加固波纹顶板的上端面紧密贴合；耐压块选用快凝耐压块，橡胶耐压块或混凝土耐压块，所述加固波纹顶板与桥梁板两端所形成的支座更换空间高度不小于0.5m。9.根据权利要求8所述基于无级牵引的简支桥梁加固结构，其特征在于，还包括对两个桥台侧壁进行加固的侧壁加固结构，包括锚固于桥台侧壁的加固立板和填充于加固立板与桥台侧壁之间的混凝土加固层。10.根据权利要求9所述基于无级牵引的简支桥梁加固结构，其特征在于，所述加固立板为加固波纹立板。
技术总结
本实用新型涉及一种基于无级牵引的简支桥梁加固结构，原有简支梁桥结构的两个桥台的台帽之间架设有桥梁板，加固结构包括加固顶板和无级牵引装置；无级牵引装置通过牵引绳悬吊于加固顶板下方，无级牵引装置包括盛装箱体，盛装箱体的上端设置注入口，盛装箱体的下端设置排出口，盛装箱体内通过注入口盛装可流动的介质，可流动的介质可通过排出口排出。本实用新型通过在盛装箱体内逐步盛装介质给加固波纹顶板向下的逐步变化的稳定拉力，向下拉力大小通过注入介质的多少精确控制，为简支桥梁提供稳定、安全的加固施工环境，从而实现旧桥和危桥的加固提载、解决桥梁板的下沉、中央开裂等问题。等问题。等问题。
