一种箱梁体外预应力转向装置的制作方法

本技术涉及箱梁体外预应力转向，特别是一种箱梁体外预应力转向装置。

背景技术：

1、体外预应力加固是桥梁加固工程中最常用的措施之一，不仅能提高承载能力，而且能改善桥梁结构应力；大跨径连续刚构桥普遍存在跨中下挠的通病，且伴随有箱梁腹板斜向开裂病害，如不及时采取措施，下挠趋势会逐渐加剧。针对以上问题，工程中常常采用增设体外预应力的方式来抑制跨中下挠，提高主梁刚度，该方法加固效果显著，得到了业界广泛认可。

2、转向装置是体外预应力的关键部位，最初大都采用混凝土结构，对于设置在箱梁顶板的转向装置，通过在原结构种植钢筋来抵抗体外预应力钢束的径向力和转向块的自重。由于混凝土转向块自重大，原结构恒载增加较多，特别是靠近跨中位置的混凝土转向块，对加固效果的影响不容忽视；设置在箱梁顶板的混凝土转向块，往往需要大量种植钢筋，对原结构损伤较大；同时，混凝土浇筑还存在高空作业和养生的风险；设置在箱梁底板依然会增加桥梁整体重量。针对以上问题，要达到理想的加固效果，减小对原结构的损伤，避免高空作业风险，通过将转向装置的轻量化和安装便捷化来实现。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：针对现有技术转向装置采用混凝土结构，存在需要大量种植钢筋，对原结构损伤较大，施工困难，且维护困难的问题，提供一种箱梁体外预应力转向装置。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

3、一种箱梁体外预应力转向装置，包括若干转向钢箱和若干顺桥向间隔设置的转向钢肋；

4、所述转向钢肋能够通过锚栓固定在箱梁的顶板内侧和其中一个腹板的内侧，或，所述转向钢肋能够通过锚栓固定在箱梁的底板内侧和其中一个腹板的内侧；

5、所述转向钢箱内焊接有若干转向器，所述转向器内设有体外预应力钢束，所述转向钢箱和所述转向器之间填充有环氧砂浆；

6、所述转向钢肋设置有对应的穿设孔，所述穿设孔轴向为顺桥向，所有所述转向钢箱均穿过所有所述转向钢肋的穿设孔并焊接于所述穿设孔的周沿。

7、本方案所述箱梁体外预应力转向装置，若干顺桥向间隔设置的转向钢肋均具有对应的穿设孔，使得转向钢箱能够从穿设孔穿过所有转向钢肋并焊接在转向钢肋上，转向钢肋采用锚栓固定在箱梁上，与箱梁形成整体，进而对转向钢箱进行支撑，而转向钢箱内焊接有若干转向器，并在转向钢箱和所述转向器之间填充有环氧砂浆进行协同受力，使得通过转向器设置体外预应力钢束能够满足桥梁所需体外预应力需求，提高桥梁的承载能力，且能改善桥梁结构应力。且环氧砂浆能够保护转向器，防止转向器锈蚀。

8、而本方案所述箱梁体外预应力转向装置，不再采用钢筋混凝土结构，而是采用转向钢肋和转向钢箱来设置转向器，自重减轻，给桥梁增加的额外荷载减小，加固效果好，且避免了钢筋混凝土结构高空施工、养生难度和风险；且安装时无需进行植筋，可以现场钻制锚栓孔，可有效避让原箱梁结构钢筋或钢绞线；且钻孔数量减少，能够更大限度的降低了对原结构的损伤；通过锚栓安装转向钢肋，安装方便快捷、人员投入较少、经济效益可观；转向钢肋和转向钢箱可以工厂化制造加工，精度高、质量有保障。

9、优选的，所述穿设孔为矩形，所述转向钢箱为矩形，在所述穿设孔内沿横桥向能够间隔设置至少两个所述转向钢箱，所述转向钢箱上侧焊接于所述穿设孔上侧，所述转向钢箱下侧焊接于所述穿设孔下侧，所述转向钢箱左右两侧具有调整空间。

10、采用矩形的穿设孔和转向钢箱，加工简单方便。且所述穿设孔内沿横桥向能够间隔设置至少两个所述转向钢箱，且转向钢箱左右两侧具有调整空间，使得能够根据实际需求将转向钢箱焊接在指定的横桥向位置，即可以调整转向器在横桥向的位置，调整后进行焊接。

11、优选的，沿所述转向钢箱的竖向间隔设置至少两个所述转向器，所述转向器的左侧焊接于所述转向钢箱的左侧，所述转向器的右侧焊接于所述转向钢箱的右侧，所述转向器的上下两侧具有调整空间，能够根据实际需求调整转向器在转向钢箱内的竖向高度，即可以调整转向器竖向的位置，调整后再进行焊接。

12、优选的，位于所述转向钢箱内部顶侧的所述转向器上侧通过竖向的限位钢板焊接于所述转向钢箱内部顶侧，位于所述转向钢箱内部底侧的所述转向器下侧通过竖向的限位钢板焊接于所述转向钢箱内部底侧，相邻所述转向器的相邻侧之间通过竖向的限位钢板焊接，所述限位钢板的长度方向为顺桥向。

13、通过限位钢板能够对转向器在转向钢箱内竖向的位置进行限位支撑，抵抗转向器的受力，保证转向器的固定。且限位钢板的长度方向为顺桥向，能够适应转向器在转向钢箱的顺桥向两侧的高度变化，限位支撑效果更好。

14、优选的，所述转向器为集束式转向器或散束式转向器，根据设计需要选择。

15、优选的，所述转向器为方形散束式转向器，所述方形散束式转向器包括方形外框和设置于所述方形外框内的若干所述体外预应力钢束，所述方形外框内填充有zh砂浆。方形散束式转向器加工和安装更加方便。

16、优选的，所述转向钢肋包括n1钢板、n2钢板、n3钢板和n4钢板，所述n1钢板设置所述穿设孔，所述n2钢板对应于所述箱梁的顶板或底板，所述n3钢板对应于所述箱梁的角部，所述n4钢板对应于所述箱梁的腹板，所述n3钢板相对两侧分别焊接于所述n2钢板和所述n4钢板，所述n2钢板、n3钢板和n4钢板分别焊接于所述n1钢板的周沿，所述n2钢板、n3钢板和n4钢板均能够通过锚栓连接于所述箱梁。

17、转向钢肋的穿设孔设置在n1钢板上，通过n2钢板、n3钢板和n4钢板焊接在n1钢板周沿并通过锚栓连接于所述箱梁的对应位置，能够保证n1钢板与箱梁的稳定连接。

18、优选的，所述穿设孔周测焊接有n5钢板，所述转向钢箱焊接于所述n5钢板。

19、n5钢板能够对穿设孔周测进行加强，避免应力过于集中导致穿设孔受损，同时能够增加穿设孔与转向钢箱的焊接面积，进而增加转向钢箱与n1钢板的连接稳定性。

20、优选的，所述n1钢板靠近所述n2钢板的一侧设置所述穿设孔，所述n1钢板远离所述n2钢板的一侧设有减轻孔，所述减轻孔周沿焊接有n6钢板。

21、所述n1钢板远离所述n2钢板的一侧不是主要受力部位，通过设置减轻孔能够减轻n1钢板的自重。通过n6钢板对减轻孔周沿进行加强，避免减轻孔的设置影响n1钢板的整体强度。

22、优选的，所述n2钢板、n3钢板和n4钢板和箱梁混凝土表面具有粘钢胶，所述n2钢板通过若干后扩底锚栓连接所述箱梁的顶板或底板，所述n3钢板通过若干后扩底锚栓连接所述箱梁的角部，所述n4钢板通过若干倒锥形化学锚栓连接所述箱梁的腹板；所述n2钢板、n3钢板和n4钢板与所述n1钢板之间沿所述箱梁内轮廓方向间隔焊接有若干n7钢板。

23、n7钢板对n2钢板、n3钢板和n4钢板与所述n1钢板之间起加劲作用。腹板与对应的n4钢板通过若干倒锥形化学锚栓连接，主要起抗剪作用；n2钢板通过若干后扩底锚栓连接所述箱梁的顶板或底板，所述n3钢板通过若干后扩底锚栓连接所述箱梁的角部，后扩底锚栓主要是抗拔作用。根据不同需求选用不同锚栓，能够节约成本。且所述n2钢板、n3钢板和n4钢板和箱梁混凝土表面具有粘钢胶，粘钢胶能够提拱连接力，还能够保证n2钢板、n3钢板和n4钢板分别和箱梁混凝土表面之间没有间隙，使得连接强度高，且能够保护后扩底锚栓。

24、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

25、1、本实用新型所述箱梁体外预应力转向装置，不再采用钢筋混凝土结构，而是采用转向钢肋和转向钢箱来设置转向器，自重减轻，给桥梁增加的额外荷载减小，加固效果好，且避免了钢筋混凝土结构高空施工、养生难度和风险；且安装时无需进行植筋，可以现场钻制锚栓孔，可有效避让原箱梁结构钢筋或钢绞线；且钻孔数量减少，能够更大限度的降低了对原结构的损伤；通过锚栓安装转向钢肋，安装方便快捷、人员投入较少、经济效益可观；转向钢肋和转向钢箱可以工厂化制造加工，精度高、质量有保障。

26、2、本实用新型所述箱梁体外预应力转向装置，所述穿设孔内沿横桥向能够间隔设置至少两个所述转向钢箱，且转向钢箱左右两侧具有调整空间，使得能够根据实际需求将转向钢箱焊接在指定的横桥向位置，即可以调整转向器在横桥向的位置；所述转向器的上下两侧具有调整空间，能够根据实际需求调整转向器在转向钢箱内的竖向高度，即可以调整转向器竖向的位置，调整后再进行焊接。

27、3、本实用新型所述箱梁体外预应力转向装置，转向钢肋的穿设孔设置在n1钢板上，通过n2钢板、n3钢板和n4钢板焊接在n1钢板周沿并通过锚栓连接于所述箱梁的对应位置，能够保证n1钢板与箱梁的稳定连接。根据不同需求选用不同锚栓，能够节约成本。

28、4、本实用新型所述箱梁体外预应力转向装置，n5钢板能够对穿设孔周测进行加强，避免应力过于集中导致穿设孔受损，同时能够增加穿设孔与转向钢箱的焊接面积，进而增加转向钢箱与n1钢板的连接稳定性。