本實(shí)用新型涉及公路和市政橋梁加固技術(shù)，尤其是涉及解決混凝土箱梁出現(xiàn)豎向、橫向、斜向等裂縫時(shí)使用的一種新型體外預(yù)應(yīng)力加固裝置。

背景技術(shù)：

根據(jù)對(duì)公路預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁病害的調(diào)查，從總的趨勢(shì)來看，跨徑大于60m的箱梁極易出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，不同的橋梁只是裂縫性質(zhì)、開裂部位和輕重程度有所不同。同時(shí)根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，混凝土箱梁上的裂縫極少出現(xiàn)單一裂縫形態(tài)的情況，通常情況下是多種裂縫形態(tài)并存。當(dāng)這些裂縫發(fā)展到一定程度之后，橋梁將不能滿足使用要求，需要及時(shí)進(jìn)行加固處理，以恢復(fù)使用功能。

目前常用的混凝土橋梁加固技術(shù)中，體外預(yù)應(yīng)力加固作為一種主動(dòng)加固技術(shù)具有能夠減少梁體下?lián)霞胺忾]混凝土裂縫的優(yōu)點(diǎn)，但該技術(shù)也存在著施工復(fù)雜、操作空間要求較高的缺點(diǎn)。橫張預(yù)應(yīng)力加固作為一種可以克服上述缺點(diǎn)的技術(shù)在工程實(shí)踐中也得到了一定的應(yīng)用，例如在發(fā)明專利《混凝土梁板橫向張拉環(huán)氧涂層鋼筋有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固方法》（申請(qǐng)?zhí)?201010275479.1，公布號(hào) CN 101929131 A）中就提出了一種橫向張拉技術(shù)，以環(huán)氧涂層鋼筋替代鋼絞線或普通熱軋鋼筋作為橫張預(yù)應(yīng)力筋對(duì)結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，雖然該方法相比現(xiàn)有的預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)具有造價(jià)較低和施工方便的優(yōu)點(diǎn)，但是該種方法存在的不足之處并不利于其在工程實(shí)踐中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在如下方面：

（1）錨固點(diǎn)不牢靠。該方法中將預(yù)應(yīng)力鋼筋與預(yù)先錨固在梁上的鋼板進(jìn)行焊接，該焊接點(diǎn)處在橋梁運(yùn)營過程中容易產(chǎn)生疲勞破壞而導(dǎo)致失效，從而使梁體上施加的預(yù)應(yīng)力喪失。

（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋不易更換。該方法中將橫張預(yù)應(yīng)力直接焊接在錨固鋼板上，在預(yù)應(yīng)力鋼筋出現(xiàn)損壞的情況下不容易進(jìn)行更換。

（3）不能施加較大的預(yù)應(yīng)力。由于鋼筋強(qiáng)度以及張拉設(shè)備的限制，不能施加較大的預(yù)應(yīng)力。

（4）只適合解決平面裂縫問題。該方法主要用于腹板豎向裂縫的處理，難以同時(shí)處置腹板豎向裂縫和頂板縱向裂縫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種新型體外預(yù)應(yīng)力加固裝置，該裝置既保留了橫向預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又依靠可以縱、橫向拼接的橫張預(yù)應(yīng)力單元實(shí)現(xiàn)在混凝土箱梁內(nèi)形成三向預(yù)應(yīng)力體系及在不同位置施加不同預(yù)應(yīng)力度的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可采取下述技術(shù)方案：

本實(shí)用新型所述的新型體外預(yù)應(yīng)力加固裝置，包括錨固在混凝土橋梁病害區(qū)域周邊的預(yù)應(yīng)力加固件，其特征在于：所述預(yù)應(yīng)力加固件由多個(gè)預(yù)應(yīng)力單元組成，所述預(yù)應(yīng)力單元包括左右間隔對(duì)稱設(shè)置的兩組帶有預(yù)應(yīng)力束孔道的錨固塊，兩組錨固塊之間的連線呈矩形結(jié)構(gòu)；在每組錨固塊之間分別設(shè)置有單元預(yù)應(yīng)力束，所述單元預(yù)應(yīng)力束的兩端分別從該錨固塊上的預(yù)應(yīng)力束孔道內(nèi)穿出并固定，在兩根單元預(yù)應(yīng)力束的中部分別卡固有弧形定位槽板，在兩個(gè)所述弧形定位槽板之間穿設(shè)有預(yù)應(yīng)力調(diào)整螺桿，延伸出兩個(gè)所述弧形定位槽板之外的預(yù)應(yīng)力調(diào)整螺桿上旋擰有調(diào)整螺母。

若病害區(qū)域較大，則需要安裝多個(gè)預(yù)應(yīng)力單元，兩預(yù)應(yīng)力單元的兩個(gè)相鄰上、下錨固塊之間分別設(shè)置有上、下連接預(yù)應(yīng)力束，在所述上、下連接預(yù)應(yīng)力束的中部分別卡固有弧形槽板，在兩個(gè)所述弧形槽板之間穿設(shè)有輔助調(diào)整螺桿，延伸出兩個(gè)所述弧形槽板之外的錨固螺桿上旋擰有輔助調(diào)整螺母。

與現(xiàn)有橫張預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)可體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）提供了解決多種裂縫形態(tài)的統(tǒng)一處置方案。本實(shí)用新型為單元式結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，依據(jù)實(shí)際橋梁的具體裂縫情況，可以在縱向、豎向或橫向單個(gè)斷面上設(shè)置多個(gè)，實(shí)現(xiàn)在混凝土箱梁上施加兩向或三向預(yù)應(yīng)力。

（2）由于本加固件為單元式構(gòu)造，可以在箱梁的不同位置選擇不同的單元形式及張拉力大小。也就是說，可以在箱梁的不同位置施加有差別的預(yù)應(yīng)力度，更加有針對(duì)性的解決混凝土箱梁不同位置和不同危害程度的裂縫病害。

（3）定制標(biāo)準(zhǔn)化的錨固裝置，避免了施工時(shí)在箱梁內(nèi)部重新澆筑錨固塊的繁瑣。同時(shí)本實(shí)用新型的預(yù)應(yīng)力單元可以在工廠內(nèi)完成預(yù)制，易于控制產(chǎn)品質(zhì)量及提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。

（4）本實(shí)用新型依靠自平衡系統(tǒng)解決了橫張預(yù)應(yīng)力筋的固定問題，避免了常規(guī)橫張結(jié)構(gòu)的諸如錨點(diǎn)變形、構(gòu)造復(fù)雜等缺點(diǎn)。

（5）由于張拉塊的可調(diào)節(jié)性可以方便對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束后期進(jìn)行預(yù)應(yīng)力調(diào)整。

（6）加固系統(tǒng)整體位于箱梁內(nèi)部，不影響橋梁外部景觀。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是橫向采用多個(gè)預(yù)應(yīng)力單元時(shí)的安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型的新型體外預(yù)應(yīng)力加固裝置，包括錨固在混凝土橋梁病害區(qū)域周邊的預(yù)應(yīng)力加固件，本實(shí)用新型采用的預(yù)應(yīng)力加固件由多個(gè)預(yù)應(yīng)力單元組成，該預(yù)應(yīng)力單元包括左右間隔對(duì)稱設(shè)置的兩組（四個(gè)）帶有預(yù)應(yīng)力束孔道1的錨固塊2，四個(gè)錨固塊之間的連線呈矩形結(jié)構(gòu)；在左側(cè)和右側(cè)兩個(gè)錨固塊之間分別設(shè)置有單元預(yù)應(yīng)力束3，單元預(yù)應(yīng)力束3的兩端分別從左側(cè)和右側(cè)的上、下兩個(gè)錨固塊2上的預(yù)應(yīng)力束孔道1內(nèi)穿出并固定，在兩根單元預(yù)應(yīng)力束3的中部分別卡固有弧形定位槽板4，在兩個(gè)弧形定位槽板4之間穿設(shè)有預(yù)應(yīng)力調(diào)整螺桿5，延伸出兩個(gè)弧形定位槽板之外的預(yù)應(yīng)力調(diào)整螺桿5兩端旋擰有調(diào)整螺母6。

根據(jù)混凝土箱梁病害情況和分析計(jì)算結(jié)果，得出在箱梁的縱向、豎向和橫向所需要的預(yù)應(yīng)力單元數(shù)量。在工廠加工錨固塊2、預(yù)應(yīng)力束孔道1，并將預(yù)應(yīng)力束孔道1以焊接的方式固定在錨固塊2上。同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求加工單元預(yù)應(yīng)力束3和弧形定位槽板4。

實(shí)際施工時(shí)，將預(yù)應(yīng)力單元的四個(gè)錨固塊2分別錨固在箱梁7的頂板和底板上（如圖1所示）；或者將其錨固在箱梁的上、下腹板上。錨固塊2與植入箱梁或腹板內(nèi)的螺栓固連，將單元預(yù)應(yīng)力束3的兩端穿入預(yù)應(yīng)力束孔道1并在預(yù)應(yīng)力束孔道1外進(jìn)行固定（或通過錨具固定或直接焊接固定），在兩根單元預(yù)應(yīng)力束3的中部固定弧形定位槽板4，并在兩個(gè)弧形定位槽板4之間穿設(shè)預(yù)應(yīng)力調(diào)整螺桿5，通過兩端旋擰的調(diào)整螺母6預(yù)緊。最后采用液壓千斤頂對(duì)錨固點(diǎn)進(jìn)行橫張，從而獲得設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力。

若箱梁的病害區(qū)域較大，則需要安裝多個(gè)預(yù)應(yīng)力單元，圖2所示的就是橫向采用多個(gè)預(yù)應(yīng)力單元時(shí)的安裝示意圖：首先安裝一個(gè)預(yù)應(yīng)力單元，然后間隔一段距離重復(fù)上述步驟安裝另一個(gè)預(yù)應(yīng)力單元，之后在兩個(gè)預(yù)應(yīng)力單元兩個(gè)相鄰上錨固塊的預(yù)應(yīng)力束孔道之間設(shè)置上連接預(yù)應(yīng)力束8，在兩個(gè)相鄰下錨固塊的預(yù)應(yīng)力束孔道之間設(shè)置下連接預(yù)應(yīng)力束9，在上連接預(yù)應(yīng)力束8和下連接預(yù)應(yīng)力束9的中部分別卡固有弧形槽板10，在兩個(gè)弧形槽板10之間穿設(shè)輔助調(diào)整螺桿11，延伸出兩個(gè)弧形槽板之外的輔助調(diào)整螺桿11上旋擰有輔助調(diào)整螺母。

縱向拼接方法類似，這里不再贅述。