墩柱竖向预应力筋加固结构
技术领域
本发明涉及一种墩柱竖向预应力筋加固结构。
背景技术
桥梁结构的震害多集中在桥梁下部结构，对于这些结构，如果全部拆除，不仅会导致环境污染，更会造成资源浪费，一部分结构建造时虽然考虑了地震作用，但由于规范不断更新，导致原有结构的抗震等级不能满足现行规范要求，以现行规范来评定早期建筑，大都存在抗震承载能力不足的情况。因此需对其中经加固后可以继续正常使用的结构进行加固补强，使这些桥墩可以继续满足我们的使用要求。
发明内容
本发明提出一种墩柱竖向预应力筋加固结构。
本发明解决技术问题所采用的方案是， 一种墩柱竖向预应力筋加固结构，其特征在于：所述墩柱外周设置有加固区，所述加固区上顶部、底部均开设有环槽，环槽内设置有环形锚板，环槽外周固定安装有环形锚具，下端的环形锚具上圆周均布有若干螺纹孔，螺纹孔内安装有螺栓，螺栓的上端设置有下连接环，上端的环形锚具下表面圆周均布有若干上连接环，上连接环与对应的下连接环经预应力钢筋相连接，所述墩柱于加固区外周浇筑有普通凝土层，环形锚具、预应力钢筋位于膨胀混凝土层内，普通凝土层外包裹有FRP布层，FRP布层与普通凝土层之间浇筑有膨胀混凝土层。
进一步的，所述环形锚具与环形锚板焊接。
进一步的，所述上连接环焊接在端的环形锚具下表面。
进一步的，所述上连接环与螺纹孔一一对应设置。
进一步的，所述螺纹孔的数量至少为6个。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，施工方便，空间较小，通过预应力筋加固，桥墩的受剪承载力、变形性能、刚度退化、延性、耗能能力有不同程度的提升，减小了桥墩的抗震易损性，能起到良好的加固作用，该结构亦可为震后的桥墩进行加固。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为未包裹FRP以及浇筑混凝土前的墩柱加固结构示意图；
图2为浇筑普通凝土层后的墩柱加固结构示意图；
图3为打磨后桥墩、锚板、锚板的拆分示意图；
图4为图2的C1剖面图；
图5为图2的C2剖面图；
图6为螺栓的结构示意图；
图7为上端的环形锚具的结构示意图；
图8为下端的环形锚具的结构示意图。
图中：1-下端的环形锚具；2-环形锚板；3-墩柱；4-螺栓；401-下连接环；5-箍环；6-预应力钢筋；7- FRP布层；8-盖梁；9-膨胀混凝土层；10-普通凝土层； 11-承台；12-上端的环形锚具；13-螺纹孔；14-上连接环；15-普通凝土层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-8所示， 一种墩柱竖向预应力筋加固结构，上下间隔设置的盖梁、承台经墩柱相连接，其特征在于：所述墩柱外周设置有加固区，所述加固区上顶部、底部均开设有环槽，环槽内设置有环形锚板，环槽外周固定安装有环形锚具，下端的环形锚具上圆周均布有若干螺纹孔，螺纹孔内安装有螺栓，螺栓的上端设置有下连接环，上端的环形锚具下表面圆周均布有若干上连接环，上连接环与对应的下连接环经预应力钢筋相连接，所述墩柱于加固区外周浇筑有普通凝土层，环形锚具、预应力钢筋位于膨胀混凝土层内，普通凝土层外包裹有FRP布层，FRP布层与普通凝土层之间浇筑有膨胀混凝土层，预应力钢筋端部通过箍环与对应的上连接环、下连接环相连接。
在本实施例中，普通混凝土将后植入的预应力筋与墩柱形成整体，其厚度能将预应力筋包裹起来，并需满足规范要求保护层厚度，植入的预应力钢筋根据规范要求计算得出数量、直径，FRP布两端纵向穿孔后，插入高强螺杆，高强螺杆通过螺帽将FRP布两端连接固定
在本实施例中，所述环形锚具与环形锚板焊接。
在本实施例中，所述上连接环焊接在端的环形锚具下表面。
在本实施例中，所述上连接环与螺纹孔一一对应设置。
在本实施例中，所述螺纹孔的数量至少为6个。
施工步骤如下：
步骤1：根据桥墩的抗弯强度以及延性要求，计算桥墩加固区域的范围；
步骤2：在加固区顶部、底部打磨出环槽，在环槽内设置环形锚板，环形锚板通过打孔植筋固定在加固区域的上下端，环形锚板的厚度与打磨掉的混凝土厚度相等；
步骤3：在环形锚板外焊接环形锚具，将高强预应力钢筋上端与上连接环连接固定，将高强预应力钢筋下端与螺栓上的下连接环连接固定；
步骤4：通过千斤顶预顶上部的环形锚具；同时将螺栓旋入下端的环形锚具的螺孔中，完成预应力筋张拉；
步骤5：在加固区外围支立模板，浇筑普通混凝土，形成普通混凝土层，包裹住预应力筋；
步骤6：在普通混凝土层外围包裹FRP，FRP与普通混凝土层之间预留浇筑缝隙，在缝隙中浇筑填充膨胀混凝土。
本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“ 纵向”、“ 横向”、“ 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，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。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
