适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构

1.本发明属于桥梁加固技术领域，具体涉及适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构。


背景技术：

2.水下玻纤套筒加固系统，又称夹克法，是一种用于水下墩柱加固修复和防护的加固技术，主要由水下环氧灌浆料和订制玻纤套筒组成，能够在水下作业的情况下完成混凝土桩、钢桩、木桩等多种材质的桥桩修复和加固，通过环氧灌浆料渗透到进墩柱的裂隙，形成铆钉结构，更好地修复、加固原始结构。
3.但水下玻纤套筒加固系统实施过程中，需要用高压水枪冲刷桥墩，去除桥墩表面的污渍和疏松组织，避免污渍与疏松组织影响环氧灌浆料渗透到进墩柱的裂隙，造成形成的铆钉结构疏松，影响加固结构与桥墩的连接稳定性；同时，也需要在水中进行玻纤套筒的安装固定，需要施工人员长期在水下工作，即影响工作效率，也对施工人员的身体健康有较大威胁。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明公开了适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构，其目的在于解决水下玻纤套筒加固系统实施过程中，施工人员需长期待在水中的问题。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构，包括关于既有桥墩对称设置的两块玻纤材质的筒体以及两块连接板，所述筒体与连接板均为u型，且筒体与筒体、连接板与连接板之间可拆卸连接；所述筒体内壁上圆周阵列分布有若干组朝向中心处的支杆，所述连接板周侧开设有若干竖向设置的滑槽，所述支杆端部与对应的滑槽滑动连接，所述连接板上顶部可拆卸连接有用于推动筒体向下移动的推动装置；所述连接板与筒体内壁上均设置有若干朝向桥墩的伸缩结构，所述连接板上侧壁上开有若干竖向设置的连接槽，所述筒体上的伸缩结构穿过对应的连接槽；所述筒体底部周侧可拆卸连接有环状的支撑架，所述支撑架上设置有若干朝向桥墩的高压喷头，所述筒体底部内壁上设置有密封用的气囊。
7.在本方案中，利用伸缩结构将连接板夹持在桥墩露出水面的部位上，利用推动装置推动筒体与支撑架向下移动，支撑架向下移动的同时带动高压喷头同步移动，利用高压喷头对桥墩周侧进行清洗，筒体向下移动的同时利用气囊将而桥墩清洗后的部分隔绝包覆，能有效的防止污渍重新粘附在桥墩上，避免污渍影响环氧灌浆料渗透到进墩柱的裂隙，造成形成的铆钉结构疏松，影响加固结构与桥墩的连接稳定性；当筒体向下运动至一定距离后，通过筒体上的伸缩结构将筒体夹持在桥墩上，将连接板上的伸缩结构松开，利用推动装置带动连接板下移；通过连接板与筒体的交替下移，直至连接板与筒体均移动至施工位置，整个施工过程中无需施工人员长时间待在水中，有效的加快施工效率。
8.进一步，所述伸缩结构均包括中空的固定杆，所述固定杆固定于对应的连接板、筒体上，所述固定杆上滑动连接有同轴线的移动杆，所述移动杆与固定杆之间设置弹性复位
件；相邻固定杆之间连通有支管，通过其中一根支管注入气体、浆料。
9.通过注入气体推动移动杆朝桥墩方向移动，通过多根移动杆形成夹持固定，在不损伤桥墩的情况下将筒体与连接板固定于桥墩上，进而加强修复加固结构与桥墩的连接稳定性。
10.进一步，所述支杆包括固定于筒体上的调节杆，所述调节杆上滑动套设有同轴线的安装筒，所述调节杆的一端与滑槽滑动连接，所述调节杆另一端均固定有齿条，所述安装筒侧壁上水平固定有转轴，转轴端部均转动连接有与齿条啮合的调节齿轮，所述转轴内部同轴滑动连接有定位轴，且定位轴与转轴之间设置有支撑弹簧，所述定位轴活动端端面周侧沿其轴向开设有若干限位槽，所述调节齿轮侧壁上沿其径向滑动连接有若干与限位槽配合的限位块，所述限位块端面为弧形，且限位块与限位槽之间设置有复位弹簧；所述滑槽旁设置有竖向管，所述竖向管同时贯穿连通同一滑槽内的所有安装筒，所述竖向管内放置有控制杆，所述控制杆端部水平设置有伸缩杆，所述伸缩杆端部设置有驱动电机，驱动电机输出端上固定有驱动齿轮，所述调节齿轮轴孔内壁上设置有驱动齿轮啮合的齿形。
11.在本方案中，在浆料浇筑凝固过程中，由于浆料性能，容易出现筒体与浆料之间空鼓的现象，影响加固结构整体的力学性能；此时，将控制杆伸入空鼓区域正对的竖向管内，并调节控制杆高度，确保控制杆底部的驱动电机与空鼓区域附近的套筒等高，利用伸缩杆伸长推动驱动电机上的驱动齿轮插入正对的调节齿轮轴孔内，通过驱动齿轮推动定位轴朝转轴方向移动并将限位块挤压至限位槽内，使调节齿轮与驱动齿轮啮合的同时并能随之转动，通过驱动电机与驱动齿轮带动调节齿轮转动，通过调节齿轮与齿条带动调节杆沿轴向移动，进行拉动或推动装置筒体侧壁，使筒体侧壁与浆料紧密贴合，消除空鼓现象，确保加固结构的整体力学性能。
12.进一步，所述支撑架包括若干节拼接的支撑板，所述支撑板内壁均可拆卸连接有导轨，所述导轨上滑动连接有若干滑座，同一导轨上的相邻滑座之间均固定有连杆，所述高压喷头连接于对应滑座上，同一导轨上的其中一个滑座上设置有用于驱动对应高压喷头偏转的舵机。
13.利用舵机带动其中一个高压喷头偏转，利用该高压喷头喷水时的反作用力带动滑座水平移动，进而带动同一导轨上的所有高压喷头水平移动，以此增大高压喷头的清洁范围，确保桥墩的清洁程度。
14.进一步，所述移动杆与固定杆周侧均设置有凹陷。
15.进一步，所述移动杆端部固定有压紧板，所述压紧板上设置有摩擦凸起。
16.本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
17.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
18.图1为本发明实施例的结构示意图；
19.图2为本发明实施例中连接板与筒体的结构示意图；
20.图3为本发明实施例中伸缩结构的纵向剖视图；
21.图4为本发明实施例中支杆的纵向剖视图
22.图5为图4中a处的放大示意图；
23.图6为本发明实施例中驱动齿轮的结构示意图；
24.图7为本发明实施例中控制杆的纵向剖视图。
25.附图中标记如下：桥墩1、筒体2、连接板3、滑槽4、高压喷头5、固定杆6、移动杆7、弹性复位件8、支管9、调节杆10、安装筒11、齿条12、转轴13、定位轴14、支撑弹簧15、限位块16、复位弹簧17、竖向管18、控制杆19、伸缩杆20、驱动电机21、驱动齿轮22、支撑板23、滑轨24、连杆25、调节齿轮26。
具体实施方式
26.如图1～7所示：
27.适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构，包括关于既有桥墩1对称设置的两块玻纤材质的筒体2以及两块连接板3，所述筒体2与连接板3均为u型，且筒体2与筒体2、连接板3与连接板3之间可拆卸连接；所述筒体2内壁上圆周阵列分布有若干组朝向中心处的支杆，所述连接板3周侧开设有若干竖向设置的滑槽4，所述支杆端部与对应的滑槽4滑动连接，所述连接板3上顶部可拆卸连接有用于推动筒体2向下移动的推动装置，本实施例中的推动装置采用气缸；所述连接板3与筒体2内壁上均设置有若干朝向桥墩1的伸缩结构，所述连接板3上侧壁上开有若干竖向设置的连接槽，所述筒体2上的伸缩结构穿过对应的连接槽；所述筒体2底部周侧可拆卸连接有环状的支撑架，所述支撑架上设置有若干朝向桥墩1的高压喷头5，所述筒体2底部内壁上设置有密封用的气囊(本领域技术人员的常规技术手段，故图中未画出)。
28.在本方案中，利用伸缩结构将连接板3夹持在桥墩1露出水面的部位上，利用推动装置推动筒体2与支撑架向下移动，支撑架向下移动的同时带动高压喷头5同步移动，利用高压喷头5对桥墩1周侧进行清洗，筒体2向下移动的同时利用气囊将而桥墩1清洗后的部分隔绝包覆，能有效的防止污渍重新粘附在桥墩1上，避免污渍影响环氧灌浆料渗透到进墩柱的裂隙，造成形成的铆钉结构疏松，影响加固结构与桥墩1的连接稳定性；当筒体2向下运动至一定距离后，通过筒体2上的伸缩结构将筒体2夹持在桥墩1上，将连接板3上的伸缩结构松开，利用推动装置带动连接板3下移；通过连接板3与筒体2的交替下移，直至连接板3与筒体2均移动至施工位置，整个施工过程中无需施工人员长时间待在水中，有效的加快施工效率，此外，伸缩结构与支杆形成桁架，能够有效加强加固结构的强度。
29.本实施例中，所述伸缩结构均包括中空的固定杆6，所述固定杆6固定于对应的连接板3、筒体2上，所述固定杆6上滑动连接有同轴线的移动杆7，所述移动杆7与固定杆6之间设置弹性复位件8；相邻固定杆6之间连通有支管9，通过其中一根支管9注入气体、浆料。
30.通过注入气体推动移动杆7朝桥墩1方向移动，通过多根移动杆7形成夹持固定，在不损伤桥墩1的情况下将筒体2与连接板3固定于桥墩1上，进而加强修复加固结构与桥墩1的连接稳定性；在筒体2与连接板3固定后便可进行浆料的浇筑，在浆料凝固后便将支管9、固定杆6内的气体排出并灌入浆料，以此保证连接杆、固定杆6对连接板3、筒体2的夹持固定强度。
31.本实施例中，所述支杆包括固定于筒体2上的调节杆10，所述调节杆10上滑动套设有同轴线的安装筒11，所述调节杆10的一端与滑槽4滑动连接，所述调节杆10另一端均固定有齿条12，所述安装筒11侧壁上水平固定有转轴13，转轴13端部均转动连接有与齿条12啮合的调节齿轮26，所述转轴13内部同轴滑动连接有定位轴14，且定位轴14与转轴13之间设置有支撑弹簧15，所述定位轴14活动端端面周侧沿其轴向开设有若干限位槽，所述调节齿轮26侧壁上沿其径向滑动连接有若干与限位槽配合的限位块16，所述限位块16端面为弧形，且限位块16与限位槽之间设置有复位弹簧17；所述滑槽4旁设置有竖向管18，所述竖向管18同时贯穿连通同一滑槽4内的所有安装筒11，所述竖向管18内放置有控制杆19，所述控制杆19端部水平设置有伸缩杆20，本实施例中的伸缩杆20为电动伸缩杆20，所述伸缩杆20端部设置有驱动电机21，驱动电机21输出端上固定有驱动齿轮22，所述调节齿轮26轴孔内壁上设置有驱动齿轮22啮合的齿形。
32.在本方案中，在浆料浇筑凝固过程中，由于浆料性能，容易出现筒体2与浆料之间空鼓的现象，影响加固结构整体的力学性能；此时，将控制杆19伸入空鼓区域正对的竖向管18内，并调节控制杆19高度，确保控制杆19底部的驱动电机21与空鼓区域附近的套筒等高，利用伸缩杆20伸长推动驱动电机21上的驱动齿轮22插入正对的调节齿轮26轴孔内，通过驱动齿轮22推动定位轴14朝转轴13方向移动并将限位块16挤压至限位槽内，使调节齿轮26与驱动齿轮22啮合的同时并能随之转动，通过驱动电机21与驱动齿轮22带动调节齿轮26转动，通过调节齿轮26与齿条12带动调节杆10沿轴向移动，进行拉动或推动装置筒体2侧壁，使筒体2侧壁与浆料紧密贴合，消除空鼓现象，确保加固结构的整体力学性能；调节结束后，伸缩杆20带动驱动电机21复位，驱动齿轮22脱离调节齿轮26的轴孔，定位轴14在支撑弹簧15的作用下复位，而限位块16则在复位弹簧17的作用下插入限位槽内，完成对调节杆10的固定。
33.本实施例中，所述支撑架包括若干节拼接的支撑板23，所述支撑板23内壁均可拆卸连接有导轨24，所述导轨24上滑动连接有若干滑座(图中未示出)，同一导轨24上的相邻滑座之间均固定有连杆25，所述高压喷头5连接于对应滑座上，同一导轨24上的其中一个滑座上设置有用于驱动对应高压喷头5偏转的舵机。
34.利用舵机带动其中一个高压喷头5偏转，利用该高压喷头5喷水时的反作用力带动滑座水平移动，进而带动同一导轨24上的所有高压喷头5水平移动，以此增大高压喷头5的清洁范围，确保桥墩1的清洁程度。
35.本实施例中，所述移动杆7与固定杆6周侧均设置有凹陷(本领域技术人员的常规技术手段，故图中未画出)；通过设置凹陷，使浆料凝固后与移动杆7、固定杆6之间的形成铆钉结构，加强三者之间的连接强度。
36.本实施例中，所述移动杆7端部固定有压紧板(本领域技术人员的常规技术手段，故图中未画出)，所述压紧板上设置有摩擦凸起；通过压紧板与摩擦凸起加强移动杆7与桥墩1之间的摩擦力，提高筒体2、连接板3与桥墩1之间的连接稳定性。
37.最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

技术特征：
1.适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构，包括关于既有桥墩对称设置的两块玻纤材质的筒体以及两块连接板，其特征在于：所述筒体与连接板均为u型，且筒体与筒体、连接板与连接板之间可拆卸连接；所述筒体内壁上圆周阵列分布有若干组朝向中心处的支杆，所述连接板周侧开设有若干竖向设置的滑槽，所述支杆端部与对应的滑槽滑动连接，所述连接板上顶部可拆卸连接有用于推动筒体向下移动的推动装置；所述连接板与筒体内壁上均设置有若干朝向桥墩的伸缩结构，所述连接板上侧壁上开有若干竖向设置的连接槽，所述筒体上的伸缩结构穿过对应的连接槽；所述筒体底部周侧可拆卸连接有环状的支撑架，所述支撑架上设置有若干朝向桥墩的高压喷头，所述筒体底部内壁上设置有密封用的气囊。2.根据权利要求1所述的适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构，其特征在于：所述伸缩结构均包括中空的固定杆，所述固定杆固定于对应的连接板、筒体上，所述固定杆上滑动连接有同轴线的移动杆，所述移动杆与固定杆之间设置弹性复位件；相邻固定杆之间连通有支管，通过其中一根支管注入气体、浆料。3.根据权利要求2所述的适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构，其特征在于：所述支杆包括固定于筒体上的调节杆，所述调节杆上滑动套设有同轴线的安装筒，所述调节杆的一端与滑槽滑动连接，所述调节杆另一端均固定有齿条，所述安装筒侧壁上水平固定有转轴，转轴端部均转动连接有与齿条啮合的调节齿轮，所述转轴内部同轴滑动连接有定位轴，且定位轴与转轴之间设置有支撑弹簧，所述定位轴活动端端面周侧沿其轴向开设有若干限位槽，所述调节齿轮侧壁上沿其径向滑动连接有若干与限位槽配合的限位块，所述限位块端面为弧形，且限位块与限位槽之间设置有复位弹簧；所述滑槽旁设置有竖向管，所述竖向管同时贯穿连通同一滑槽内的所有安装筒，所述竖向管内放置有控制杆，所述控制杆端部水平设置有伸缩杆，所述伸缩杆端部设置有驱动电机，驱动电机输出端上固定有驱动齿轮，所述调节齿轮轴孔内壁上设置有驱动齿轮啮合的齿形。4.根据权利要求3所述的适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构，其特征在于：所述支撑架包括若干节拼接的支撑板，所述支撑板内壁均可拆卸连接有导轨，所述导轨上滑动连接有若干滑座，同一导轨上的相邻滑座之间均固定有连杆，所述高压喷头连接于对应滑座上，同一导轨上的其中一个滑座上设置有用于驱动对应高压喷头偏转的舵机。5.根据权利要求4所述的适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构，其特征在于：所述移动杆与固定杆周侧均设置有凹陷。6.根据权利要求5所述的适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构，其特征在于：所述移动杆端部固定有压紧板，所述压紧板上设置有摩擦凸起。

技术总结
本发明公开了适用于既有桥梁的玻纤套筒加固结构，属于桥梁加固技术领域，包括关于既有桥墩对称设置的两块玻纤材质的筒体以及两块连接板，筒体与连接板均为U型，且筒体与筒体、连接板与连接板之间可拆卸连接；筒体内壁上圆周阵列分布有若干组朝向中心处的支杆，连接板周侧开设有若干滑槽，支杆端部与对应的滑槽滑动连接，连接板上顶部可拆卸连接有用于推动筒体向下移动的推动装置；连接板与筒体内壁上均设置有若干朝向桥墩的伸缩结构；筒体底部周侧可拆卸连接有环状的支撑架，支撑架上设置有若干朝向桥墩的高压喷头，筒体底部内壁上设置有密封用的气囊；本发明目的在于解决水下玻纤套筒加固系统实施过程中，施工人员需长期待在水中的问题。在水中的问题。在水中的问题。


技术研发人员：刘成和 张秀文 冯文东 梁大魏 宿春亮 朱海波 张瑞杰 曲高远 宋军
受保护的技术使用者：中铁十四局集团（青岛）动车小镇昌德建设有限公司 山东交通学院
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/7/25