[發明專利]一種混凝土跨線橋梁防護裝置及其防撞加固方法

在審

• 申請號: 202011068181.3
• 申請日: 2020-10-08
• 公開（公告）號: CN114293479A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 秦曉川;沙建芳;韓方玉;郭飛;夏中升;徐海源;林瑋;萬赟;陽知乾;鄭曉博;黃文聰;周新文;呂進
• 申請（專利權）人: 四川蘇博特新材料有限公司;江蘇蘇博特新材料股份有限公司;新疆蘇博特新材料有限公司
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00
• 代理公司: 南京材智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 喬淑媛

本發明公開了一種混凝土跨線橋梁防護裝置及其防撞加固方法，所述混凝土跨線橋梁防護裝置的結構組成包括栓釘、防撞層；所述的栓釘采用植筋的方式固定在混凝土跨線橋梁側面與底面，栓釘連接所述防撞層和混凝土跨線橋梁；所述防撞加固方法工藝簡便，對跨線橋梁破損小，避免影響跨線橋梁原有的承載能力，可在不封閉橋下交通的情況下開展工作，施工快捷；且可以避免防撞層與跨線橋梁之間出現脫空，在相同強度的條件下，防撞層的厚度更小、自重更輕，對跨線橋梁上的荷載增幅很小。當發生撞擊時，超高性能混凝土防撞層首先受到撞擊，可以增大沖擊動能的耗散，有效緩沖撞擊力，即使在極端撞擊下，可保證破損部分不墜落、跨線橋梁不垮塌，避免二次事故。

技術領域

本發明涉及一種混凝土跨線橋梁防護裝置及其防撞加固方法，用于超高性能混凝土跨線橋梁最外側及底部的防撞加固，防止橋梁遭受超高超限車輛撞擊破壞。屬于土木工程領域。

背景技術

超高性能混凝土是以極低水膠比、多元微細顆粒緊密堆積和微細鋼纖維增韌等為主要制備技術特點的水泥基復合材料，并以其超高力學性能和出眾耐久性能被認為是推進建筑行業可持續發展的超級材料之一。與傳統混凝土相比，超高性能混凝土在承載能力、結構設計優化、施工與安裝速度、綜合造價成本等方面具有巨大優勢，能滿足土木工程輕量化、高層化、大跨化和高耐久化的要求，是重大基礎工程和國防安全設施的首選材料，在大跨度橋梁工程、高腐蝕海洋工程、抗強動載軍事防護工程、輕巧建筑裝飾構件等領城已彰顯廣闊應用前景。

跨線橋是大跨度橋梁中的一種；通常由橋墩和梁組成，其中橋墩、最外側梁的側面和底面較易受到超高超限車輛的撞擊，產生嚴重危害人民群眾生命財產安全的事故。目前，對于跨線橋梁自身基本不作防護，而是采取防撞架。出于經濟性的考慮，防撞架不可能設置在每一座跨線橋的兩側，使得大部分跨線橋梁暴露在撞擊風險之中。

公告號為CN 104831641 A的專利文獻公開了基于超高性能混凝土的橋墩加固修復結構及其施工方法；公告號為CN 210031478 U公開了一種基于超高性能混凝土的防撞公路橋墩。

橋墩防撞加固通常采用在橋墩外側先附加鋼筋后澆筑混凝土的處理方式，這種處理方式下，為了保證附加鋼筋的保護層有足夠的厚度，整個加固層的厚度通常較大；加固層的重量直接傳導到地面，不需要對加固層的重量進行嚴格限制。但是，跨線橋梁防撞加固要求加固層必須超薄，以減小對車輛通行凈高的影響；由于加固層重量全部由既有橋梁承擔，要求加固層必須超輕，以減小防撞加固改造引起的既有結構承載負擔；由于加固層位于通行車輛上方，要求加固層有很強的粘附力和延性變形性能，確保撞擊后不掉落砸傷通行車輛。

綜上，現有防撞架方式或橋墩防撞加固方式不適用于跨線橋梁。

發明內容

本發明給出的是一種混凝土跨線橋梁防護裝置及其防撞加固方法，旨在對混凝土跨線橋梁最外側及底部進行防撞加固，利用特制的超高性能混凝土和結構設置，在不顯著增大結構自重的條件下，顯著提升跨線橋梁最外側和底部的強度，提升跨線橋梁的抗沖擊性能，利用超高性能混凝土超高的韌性與延性，實現橋梁在沖擊破壞后不破碎且可修復。

本發明所述的混凝土跨線橋梁防護裝置，其固定在跨線橋梁側面和底面的外表面；用于跨線橋梁側面和底面的防撞加固；所述混凝土跨線橋梁防護裝置的結構組成包括栓釘、超高性能混凝土防撞層。

所述的栓釘采用植筋的方式固定在混凝土跨線橋梁側面與底面，栓釘連接超高性能混凝土防撞層和混凝土跨線橋梁；

所述栓釘與混凝土跨線橋梁的側面和底面的連接處用結構膠粘結。

所述栓釘由栓釘桿、栓釘帽構成，栓釘帽直徑大于栓釘桿直徑2～4mm，栓釘帽厚度6～8mm。

所述栓釘桿全長經噴砂處理，增加粗糙度。

栓釘間距100～150mm，植筋深度不小于栓釘桿直徑的5倍，栓釘高出跨線橋梁表面不大于25mm，栓釘帽直徑外邊緣距離跨線橋梁表面外邊緣不小于50mm。