一种可重复使用的空心混凝土梁抗剪加固用气芯封堵模板的制作方法

1.本发明涉及桥梁工程技术领域，具体为一种可重复使用的空心混凝土梁抗剪加固用气芯封堵模板。


背景技术：

2.混凝土桥梁在长期运营期间需要面临混凝土劣化、钢材腐蚀和交通荷载提高等因素，这可能导致桥梁出现抗剪承载力不足的问题。空心板、小箱梁等空心预制预应力混凝土梁桥具有设计标准化程度高、工程造价低、施工方便等优点，在高速公路中小跨径桥梁中应用广泛。
3.对于挖空率较高的中小跨径桥梁，在靠近梁端的剪力较大区域填充加固材料是提升其自身抗剪能力的有效手段。
4.在空心混凝土梁内部部分填充加固材料的前提是在靠近跨中侧安装封堵模板，现有加固技术中，涉及到在结构内部安装封堵模板时常采用两种方法：一是从端部塞入封堵模板，但这种方法由于桥梁两端均被封死而没有操作空间；二是将结构顶板凿开与内部空腔等宽的插入孔，同时沿梁纵向也需要凿开一定长度来安装限位装置，安装限位装置时需在封堵模板安装四周主梁空腔内壁打入限位螺栓，这样不但会导致加固施工工期边长，也会破坏原结构的整体性，对既有梁体造成损伤。特别的，上述两种方法的模板都很难拆除，无法做到重复使用。
5.如何提供一种可重复使用的空心混凝土梁抗剪加固用气芯封堵模板成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

6.针对上述问题，有必要提供一种能够通过空心混凝土梁顶的小尺寸开孔插入到梁内、封堵效率高且能重复使用的封堵模板，既可以提升桥梁加固施工的效率，又能重复利用材料，解决施工成本。
7.为达上述目的，本发明提供了一种可重复使用的空心混凝土梁抗剪加固用气芯封堵模板，包括气芯封堵模板本体和钢结构定位装置，其中所述气芯封堵模板本体一侧设置有充气口，所述钢结构定位装置一端伸入所述气芯封堵模板本体内，并抵靠在所述气芯封堵模板本体的内壁上，另一端与所述气芯封堵模板本体的顶部相连。
8.进一步的，所述钢结构定位装置包括压重钢板、传力钢管与钢压板；其中，所述传力钢管顶端与所述压重钢板相连，底端伸入所述气芯封堵模板本体内并与所述钢压板相连，所述钢压板抵靠在所述气芯封堵模板本体的内壁。
9.进一步的，钢压板根据空心凝土梁内部空腔下缘形状加工成圆弧形或平板，保证气芯封堵模板下方与凝土梁内部空腔完全贴合。
10.进一步的，钢压板的宽度小于气芯封堵模板插入孔的宽度。
11.进一步的，所述气芯封堵模板本体与混凝土梁内部空腔内壁的接触区设置高摩阻
系数层。
12.进一步的，气芯封堵模板的施工方法包括如下步骤：
13.步骤s1，将气芯封堵模板从气芯封堵模板插入孔处向下插入，直至气芯封堵模板底面与空心凝土梁内部空腔下缘紧密贴合；向加固侧移动气芯封堵模板，在气芯封堵模板后方插入限位方木，以确保气芯封堵模板在充气后不会前后晃荡动；
14.步骤s2，通过充气口向气芯封堵模板内部充气，至气压满足要求后封闭充气口，此时气芯封堵模板外缘高摩阻系数层与混凝土梁内部空腔内缘之间的摩阻力已经能够平衡加固材料产生的压力；在压重钢板上方压重，辅助气芯封堵模板定位；
15.步骤s3，从加固材料灌注孔,向混凝土梁内部空腔内灌注加固材料，等到加固材料达到设计强度后，打开气芯封堵模板的充气口，释放内部空气，取掉限位方木；采用抽气装置将气芯封堵模板内部的残余空气抽出，将气芯封堵模板从气芯封堵模板插入孔抽出，封闭气芯封堵模板插入孔，结束加固工作。
16.本发明的有益效果在于：
17.本发明能够通过空心混凝土梁顶的小尺寸开孔插入到梁内，封堵效率高且能重复使用，既可以提升桥梁加固施工的效率，又能重复利用材料，解决施工成本。
附图说明
18.图1为本发明的一种结构示意图。
19.图2为本发明的另一种结构示意图。
20.图3为本发明钢结构定位装置的一种结构示意图。
21.图4为本发明钢结构定位装置的另一种结构示意图。
22.图5为本发明的使用状态图。
23.图6为图5的截面图。
24.其中，1为气芯封堵模板本体；2为充气口；3为高摩阻系数层；4为压重钢板；5为传力钢管；6为钢压板；7为空心混凝土梁；8为混凝土梁内部空腔；9为气芯封堵模板插入孔；10为加固材料灌注孔；11为限位方木。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例1
27.如图1-6所示，本发明中提供了一种可重复使用的空心混凝土梁7抗剪加固用气芯封堵模板，包括气芯封堵模板本体1和钢结构定位装置，其中所述气芯封堵模板本体1一侧设置有充气口2，所述钢结构定位装置一端伸入所述气芯封堵模板本体1内，并抵靠在所述气芯封堵模板本体1的内壁上，另一端与所述气芯封堵模板本体1的顶部相连。气芯封堵模板本体1由内置骨架材料的高韧性橡胶制作而成。
28.所述钢结构定位装置包括压重钢板4、传力钢管5与钢压板6；其中，所述传力钢管5
顶端与所述压重钢板4相连，底端伸入所述气芯封堵模板本体1内并与所述钢压板6相连，所述钢压板6抵靠在所述气芯封堵模板本体1的内壁。钢压板6根据空心凝土梁内部空腔下缘形状加工成圆弧形如图1和图3所示或平板如图2和图4所示，保证气芯封堵模板下方与凝土梁内部空腔完全贴合。钢压板6的宽度小于气芯封堵模板插入孔9的宽度。
29.压重钢板4与气芯封堵模板粘接在一起，在气芯封堵模板插入到混凝土梁内部空腔8后，在压重钢板4上方压混凝土压重块用来辅助定位；传力钢管5的作用时将压重重量传递给钢压板6；特别的，钢压板6可以根据空心凝土梁内部空腔下缘形状加工成圆弧形、平板形等多种形状，保证气芯封堵模板下方与凝土梁内部空腔完全贴合；钢压板6的宽度应小于气芯封堵模板插入孔9的宽度，这样可以确保气芯封堵模板在不充气的情况下可以从气芯封堵模板插入孔9，也能够确保施工结束后气芯封堵模板在放气后从气芯封堵模板插入孔9抽出。
30.本实施例中，所述气芯封堵模板本体1与混凝土梁内部空腔8内壁的接触区设置高摩阻系数层3。气芯封堵模板本体1的外径较空心凝土梁内部空腔的内径略大，并在气芯封堵模板本体1与混凝土梁内部空腔8内壁的接触区设置高摩阻系数层3，高摩阻系数层3表面被制作为密集的凸凹不平构造，以增大气芯封堵模板本体1与混凝土梁内部空腔8之间的摩阻系数，确保在填充加固材料的自重压力下气芯封堵模板本体1不会滑动移位。
31.在空心混凝土梁7上方开凿气芯封堵模板插入孔9与加固材料灌注孔10，为了避免大范围破坏空心混凝土梁7结构，开孔尺寸不宜过大，其中，气芯封堵模板插入孔9的宽度应大于钢压板6沿宽度方向的投影长度。
32.本实施例中，气芯封堵模板的施工方法包括如下步骤：
33.步骤s1，将气芯封堵模板本体1从气芯封堵模板插入孔9处向下插入，直至气芯封堵模板本体1底面与空心凝土梁内部空腔8下缘紧密贴合；向加固侧移动气芯封堵模板本体1，在气芯封堵模板本体1后方插入限位方木11，以确保气芯封堵模板本体1在充气后不会前后晃荡动。
34.步骤s2，通过充气口2向气芯封堵模板本体1内部充气，至气压满足要求后封闭充气口2，此时气芯封堵模板本体1外缘高摩阻系数层3与混凝土梁内部空腔8内缘之间的摩阻力已经能够平衡加固材料产生的压力；进一步，在压重钢板4上方压重，辅助气芯封堵模板本体1定位。
35.步骤s3，从加固材料灌注孔10向混凝土梁内部空腔8内灌注加固材料，等到加固材料达到设计强度后，打开气芯封堵模板本体1的充气口2，释放内部空气，取掉限位方木11；进一步，采用抽气装置将气芯封堵模板本体1内部的残余空气抽出，将气芯封堵模板本体1从气芯封堵模板插入孔9抽出，封闭气芯封堵模板插入孔9，结束加固工作。
36.本发明能够通过空心混凝土梁顶的小尺寸开孔插入到梁内，封堵效率高且能重复使用，既可以提升桥梁加固施工的效率，又能重复利用材料，解决施工成本。
37.以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。