一种用于小跨径拱桥的加固结构的制作方法

1.本技术涉及桥梁维修工程施工技术领域，特别涉及一种用于小跨径拱桥的加固结构。


背景技术：

2.目前，存在很多修建年限比较久的小跨径拱桥，随着服役年限的不断增长，同时受各种自然环境、人为因素以及车流量增加等因素影响，长期使用会造成主拱圈变形，局部空洞现象，拱圈有断裂迹象，拱底砌石断裂，桥台砌石松散，砌缝部分脱落等缺陷，对人民的出行造成一定的安全隐患，拱圈加固已成为此类桥梁维修的重要内容之一，因此这些小跨径拱桥现已陆续进入维修周期，以保证通行的安全。
3.相关技术中，在对小跨径拱桥进行加固修复的过程中，目前常用且比较有效的加固结构为在原有的拱圈底部进行加固，即附加一层由钢筋混凝土构成的结构加固层；还有的加固方式即为支架在拱桥的下方增加类似脚手架的支架，对原有的拱圈进行支撑，以保证结构的稳定性。
4.但是，上述两种加固形式虽然比较简单且有一定的加固效果，但是依然还存在一定的安全隐患，支架一般为钢结构，随着年限的增加，由于其一直浸泡暴露在水中，其结构强度的削弱程度比混凝土要快，因此存在安全隐患，且不够持久，而直接在拱圈底部增加加固层的方式则在后续的使用中，由于桥梁主体本身已经出现了损坏，因此在受力时，也很容易使得增加的加固层出现裂缝。另外，采用上述两种加固方式加固后的拱桥不具备减震功能，无法对拱桥受到的外力进行缓冲，使桥面容易出现裂痕，使拱桥的维护周期缩短，增加安全隐患的同时减小了使用寿命。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种用于小跨径拱桥的加固结构，以解决相关技术中在对小跨径拱桥进行加固时加固效果较差而导致拱桥在后期使用过程中容易产生裂缝产生安全隐患的问题。
6.本技术提供了一种用于小跨径拱桥的加固结构，其包括：
7.加固组件，其包括第一加固件和第二加固件，所述第一加固件用于沿拱桥的拱圈底面轮廓贴设，所述第二加固件用于设于所述拱桥下方的河床面上，且两端分别与所述第一加固件的两端相连；
8.支撑组件，其包括第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部和第二支撑部之间设有一缓冲件并通过所述缓冲件相连，所述第一支撑部的一端与所述第二加固件相连，所述第二支撑部与所述第一加固件上的至少一处相连，所述缓冲件用于在所述拱桥受力时产生对应方向的形变。
9.一些实施例中，所述第二支撑部包括多根支撑杆，其中一所述支撑杆竖直设置，且中轴线与所述第一支撑部的中轴线重合，剩余所述支撑杆倾斜设置，一端与所述第一加固
件相连，另一端与所述缓冲件相连。
10.一些实施例中，所述缓冲件包括缓冲箱体，所述缓冲箱体为空心结构，所述缓冲箱体的顶面与多根所述支撑杆分别相连，所述缓冲箱体的底面与所述第一支撑部远离所述第二加固件的一端相连。
11.一些实施例中，所述缓冲箱体沿所述拱桥的两侧上均设有一通孔，所述支撑组件还包括一水平支撑件，所述水平支撑件依次穿过两个所述通孔且两端分别与所述第一加固件相连，所述通孔形状与所述水平支撑件的横截面形状对应，且所述通孔的内壁与所述水平支撑件之间均存在预设距离。
12.一些实施例中，所述第二加固件呈u形，且位于两侧的侧面与底面之间的过渡段为倾斜面，所述倾斜面的倾斜角度为60～75
°
。
13.一些实施例中，所述第一加固件包括第一加固混凝土层，所述第一加固混凝土层内埋设有用于沿所述拱桥的拱圈底部轮廓设置的第一加固钢筋骨架，所述第二加固件包括第二加固混凝土层，所述第二加固混凝土层内埋设有用于沿所述拱桥的桥台及河床面设置的第二加固钢筋骨架。
14.一些实施例中，所述第二加固件的两侧侧面上均设有多根间隔设置的植筋，每一所述植筋均至少一部分用于伸入位于同侧的所述桥台内。
15.一些实施例中，所述第一加固件的厚度取值范围为10～18cm，所述第二加固件的厚度取值范围为12～20cm。
16.一些实施例中，所述缓冲箱体内设有缓冲部，所述缓冲部包括一贯穿通孔，所述贯穿通孔的位置与所述缓冲箱体两侧的通孔对应，所述缓冲部包括多根交错设置的缓冲筋。
17.一些实施例中，所述第一支撑部的尺寸从上至下逐渐变大。
18.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
19.本技术实施例提供了一种用于小跨径拱桥的加固结构，其通过先沿拱桥的拱圈底面轮廓贴设第一加固件，再在拱桥下方的河床面上设置与第一加固件相连的第二加固件，使得第一加固件和第二加固件形成整体结构对拱桥整体进行有效的支撑和加固，除此以外，还在第一加固件和第二加固件之间设置支撑组件，其能进一步支撑拱桥自身和增加的第一加固件以外，其上的缓冲件还能在拱桥受力时产生对应方向的形变，起到减震的作用，从而弱化拱桥的受力，对结构进行保护，提高拱桥的使用安全性和寿命。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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的附图。
21.图1为本技术实施例提供的用于小跨径拱桥的加固结构的结构示意图。
22.图中：1-加固组件，10-第一加固件，11-第二加固件，110-植筋，2-支撑组件，20-第一支撑部，21-第二支撑部，210-支撑杆，22-缓冲件，220-缓冲箱体，221-缓冲部，23-水平支撑件。
具体实施方式
23.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.本技术实施例提供了一种用于小跨径拱桥的加固结构，其能解决相关技术中在对小跨径拱桥进行加固时加固效果较差而导致拱桥在后期使用过程中容易产生裂缝产生安全隐患的问题。
25.参见图1所示，本加固结构主要包括加固组件1和支撑组件2，加固组件1主要包括第一加固件10和第二加固件11，第一加固件10用于沿拱桥的拱圈底面轮廓贴设，第二加固件11用于设于拱桥下方的河床面上，且两端分别与第一加固件10的两端相连；支撑组件2主要包括第一支撑部20和第二支撑部21，第一支撑部20和第二支撑部21之间设有一缓冲件22并通过缓冲件22相连，第一支撑部20的一端与第二加固件11相连，第二支撑部21与第一加固件10上的至少一处相连，缓冲件22用于在拱桥受力时产生对应方向的形变。
26.具体的，在本加固结构中，加固组件1的作用主要在于对原本的拱桥的结构进行加固，保证其结构的整体性，因此，分别将第一加固件10沿拱桥的拱圈底面轮廓贴设，对拱圈进行加固，再将第二加固件11设置在拱桥下方的河床面上，且两端分别与第一加固件10的两端相连形成一个整体结构，第二加固件11在作为受力结构的同时，亦可以防止对桥台及基础进行冲刷，提高拱桥的使用寿命。另外，支撑组件2的目的在于进一步对加固组件1和拱桥本身进行加固以及增加减震功能，在第一支撑部20和第二支撑部21的作用下，保证第一加固件10与拱桥的拱圈之间的贴合度，当拱桥在受力时，除了第一支撑部20和第二支撑部21之间的相互作用能抵消一部分力以外，缓冲件22通过在拱桥受力时产生对应方向的形变，能有效的弱化受力，减小拱桥的震动。
27.进一步的，第二支撑部21具体包括多根支撑杆210，所有的支撑杆210中，其中一根支撑杆210竖直设置，且中轴线与第一支撑部20的中轴线重合，剩余的支撑杆210倾斜设置，一端与第一加固件10相连，另一端与缓冲件22相连。具体的，剩余的支撑杆210的数量为偶数，且沿竖直设置的支撑杆210对称倾斜设于其两侧，竖直设置的支撑杆210主要用于将作用力传递至位于其下方的第一支撑部20，再依次通过第二加固件11传递至河床面上，倾斜对称设置的支撑杆210则在受力的时候除了可以承受及传递竖直方向的力以外，还能抵消一部分水平力，以此平衡拱桥的受力。
28.进一步的，缓冲件22包括缓冲箱体220，缓冲箱体220为空心结构，其为六面体，由六块节点板通过焊接或者螺栓连接等方式组合形成，缓冲箱体220的顶面与所有的支撑杆210分别相连，缓冲箱体220的底面则与第一支撑部20远离第二加固件11的一端相连，其用于在支撑杆210将力传递至其上时通过产生一定的形变而起到减震的作用，保住拱桥的其他结构。
29.进一步的，支撑组件2还包括一水平支撑件23，其两端分别与第一加固件10相连，主要用于抵消拱桥在受力时的水平分力，并还对第一加固件10起到一定的支撑加固的作用。为了保证结构的完整性，缓冲箱体220沿拱桥的两侧上均设有一通孔，水平支撑件23依次穿过两个通孔后且两端分别与第一加固件10相连，通孔形状与水平支撑件23的横截面形
状对应，且通孔的内壁与水平支撑件23之间均存在预设距离，保证水平支撑件23与缓冲箱体220不接触，不影响缓冲箱体220的缓冲减震性能，也不至于让水平支撑件23过度受力。
30.进一步的，第二加固件11呈u形，且位于两侧的侧面与底面之间的过渡段为倾斜面，因为拐角处受力较大，容易发生损坏和裂痕，因此设置倾斜面也相当于对拐角处进行加厚处理，倾斜面的倾斜角度的取值范围为60～75
°
。
31.进一步的，第一加固件10具体包括第一加固混凝土层，第一加固混凝土层内埋设有用于沿拱桥的拱圈底部轮廓设置的第一加固钢筋骨架，第二加固件11包括第二加固混凝土层，第二加固混凝土层内埋设有用于沿拱桥的桥台及河床面设置的第二加固钢筋骨架。具体的，第一加固钢筋骨架和第二加固钢筋骨架为整体结构，对应的第一加固混凝土层和第二加固混凝土层也为整体结构，保证结构的完整性和稳定性。
32.进一步的，为了保证第二加固件11与桥台之间的连接稳定性，在第二加固件11的两侧侧面上均设有多根间隔设置的植筋110，每一植筋110均至少一部分用于伸入位于同侧的桥台内。
33.进一步的，第一加固件10的厚度取值范围为10～18cm，第二加固件11的厚度取值范围为12～20cm。
34.进一步的，由于缓冲箱体220的受力可能较大，一旦缓冲箱体220出现破损则也会影响到第一支撑部20和第二支撑部21的稳定性，因此，在缓冲箱体220内设置有缓冲部221，缓冲部221包括一贯穿通孔，贯穿通孔的位置与缓冲箱体220两侧的通孔对应，缓冲部221包括多根交错设置的缓冲筋，其能在不影响缓冲箱体220形变的基础上保证缓冲箱体220不会被损坏。
35.进一步的，由于第一支撑部20位于最下方，其受力比较大，为了保证其稳定性，第一支撑部20的尺寸从上至下逐渐变大。
36.本加固结构不仅通过第一加固件10对拱桥的拱圈进行加固，还在拱桥下方的河床面上设置与第一加固件10相连的第二加固件11，使得第一加固件10和第二加固件11形成整体结构对拱桥整体进行有效的支撑和加固，保证整体结构的完整性和受力的稳定性。第一支撑部20、第二支撑部21和水平支撑件23的设置不仅能起到进一步支撑拱桥自身和第一加固件10以外，其还能拱桥受力产生的水平力进行较好的抵消，且其上的缓冲件22可以在拱桥受力时产生对应方向的形变，起到减震的作用，从而弱化拱桥的受力，对结构进行保护，提高拱桥的使用安全性和寿命。
37.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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技术和简化描述，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技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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技术中的具体含义。
38.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意
在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
39.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。