特殊钢筋混凝土梁加固构件及其有效加固方法和应用

摘要

本发明公开一种特殊钢筋混凝土梁加固构件及其有效加固方法和应用，特殊钢筋混凝土梁加固方法包括下述步骤：步骤1，测定梁内配筋位置；步骤2，测量梁几何外形；步骤3：制作槽型钢梁；步骤4：螺栓连接；步骤5：梁柱连接；步骤6：注浆连接。其可实现梁下缺乏加固空间、持续振动工况下钢筋混凝土梁的有效加固。

说明书

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土梁加固技术领域，特别公开一种特殊钢筋 混凝土梁加固构件及其有效加固方法和应用。

背景技术

钢筋混凝土梁用钢筋混凝土材料制成的梁。钢筋混凝土梁形式多 种多样，是房屋建筑、桥梁建筑等工程结构中最基本的承重构件，应 用范围极广。钢筋混凝土梁既可作成独立梁，也可与钢筋混凝土板组 成整体的梁-板式楼盖，或与钢筋混凝土柱组成整体的单层或多层框 架。钢筋混凝土梁按其截面形式，可分为矩形梁、T形梁、工字梁、 槽形梁和箱形梁。按其施工方法，可分为现浇梁、预制梁和预制现浇 叠合梁。按其配筋类型，可分为钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁。按 其结构简图，可分为简支梁、连续梁、悬臂梁、主梁和次梁等。

钢筋混凝土梁由于设计错误、施工错误、材料不合格、结构超载 损坏、结构偶然原因损坏以及功能改变等都需要加固。对于一般的钢 筋混凝土梁，现有加固方案主要有：加大截面法、粘钢板法、粘碳纤 维法、粘玻璃纤维法等方法。例如，中国专利CN102979316A公开了 一种粘贴竹板加固钢筋混凝土梁的方法，其根据简支钢筋混凝土梁的 受力模式(上部为受压边缘，下部为受拉边缘)，在钢筋混凝土梁受 拉边缘通过粘贴竹板提高其承载能力。专利CN103603509A公开了一 种采用碳纤维布加固的钢筋混凝土梁及加固方法，包括钢筋混凝土 梁，所述钢筋混凝土梁的底部受拉面设有与之均匀粘贴为一体的碳纤 维布，所述碳纤维布两端与钢板连接，钢板设有钢板连接孔，所述钢 板通过钢板连接孔、螺母及化学螺栓与钢筋混凝土梁的两端连接。邯 郸市邯三建筑工程有限公司公开一种钢筋砼梁粘钢结构加固施工方 法，其通过粘钢板、粘U型箍板，植负弯矩加强筋、植螺栓固定等 措施的综合应用很好地解决了梁支座处负弯矩承载力不足引起的质 量缺陷。专利CN202187571U公开了一种外置横向预应力钢筋混凝土 梁，包括钢筋混凝土梁，所述钢筋混凝土梁的上表面设置有拉板，所 述钢筋混凝土梁的下表面设置有U型板，所述拉板与U型板通过螺 栓拉紧连接从而紧固钢筋混凝土梁。专利CN102251683A公开了一种 钢筋混凝土梁加固构件，包括倒U型螺杆、角钢、钢垫板Ⅰ和锁紧 螺母；角钢为两个，分别粘贴在梁的底角；倒U型螺杆向下穿过楼 板,其两端在梁的底角通过锁紧螺母固定在钢垫板Ⅰ上；钢垫板Ⅰ位于 角钢的下方、并压在角钢上。

特殊钢筋混凝土梁，是指在生产过程中经常被块石击砸的钢筋混 凝土梁，其梁下缺乏加固空间，梁上设有重要的不能停止工作的动力 生产设备。上述现有的加固方法均无法加固特殊钢筋混凝土梁。如加 大截面法，由于梁下无加固空间，且梁在不停的振动(由于动力设备 不能中断运行)，新旧部分不能联系到一起，所以该法不适用。粘钢 板法不成立，梁在不停的振动无法粘贴钢板，该法也不适用。同样道 理，粘碳纤维法、粘玻璃纤维法均无法应用。在特殊钢筋混凝土梁的 这种工况下，现有技术的加固方法无法完成特殊钢筋混凝土梁的加 固，急需一种新的特殊钢筋混凝土梁的有效加固方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种特殊钢筋混凝土梁的加固构件，可应 用于煤矿皮带运输机下钢筋混凝土梁的加固，其采用槽型钢梁与特殊 钢筋混凝土梁及其两端的钢筋混凝土柱特殊连接，实现了特殊钢筋混 凝土梁的有效加固。

本发明的另一个目的在于提供一种特殊钢筋混凝土梁的有效加 固方法，其将特殊结构的槽型钢梁与特殊钢筋混凝土梁螺栓连接并注 浆固化连接，克服了现有技术在梁上动力设备持续工作产生振动的工 况下难以加固的缺陷，实现梁下缺乏加固空间、持续振动工况下的有 效加固。

本发明的又一个目的在于提供一种特殊钢筋混凝土梁的加固构 件的在煤矿皮带运输机下钢筋混凝土梁的加固中的应用。

本发明提供一种特殊钢筋混凝土梁的加固构件，其梁下缺乏加固 的空间，其梁上设有持续工作的动力设备，包括

特殊钢筋混凝土梁，其梁腹上开设有通眼，

钢筋混凝土柱，设于特殊钢筋混凝土梁的两端，其内侧面包覆有 钢板，

槽型钢梁，整体包覆于特殊钢筋混凝土梁上，并与钢筋混凝土柱 内侧面的钢板连接，槽型钢梁的腹板上开设与特殊钢筋混凝土梁上的 通眼相对应的眼孔，槽型钢梁的底板上开设有注浆孔，

螺栓，穿过梁腹处开设的通眼与槽型钢梁腹板上开设的眼孔将特 殊钢筋混凝土梁和槽型钢梁连接在一起，和

注浆，注入于槽型钢梁与特殊钢筋混凝土梁的空隙中。

较佳的，钢筋混凝土柱内侧面包覆的钢板为槽型钢板。

较佳的，上述槽型钢梁腹板上开设的眼孔为圆孔。

较佳的，注浆为水泥、速凝剂、膨胀剂中的一种或者其组合。

本发明还提供一种特殊钢筋混凝土梁的有效加固方法，包括下述 步骤：

步骤1，测定梁内配筋位置：

测定待加固的特殊钢筋混凝土梁中的钢筋参数；错开其内的钢筋 位置，在梁腹处开设通眼，用于容纳连接螺栓；

步骤2，测量梁几何外形：

测量待加固的特殊钢筋混凝土梁的外型几何参数；

步骤3：制作槽型钢梁：

依据待加固的特殊钢筋混凝土梁中的钢筋参数和外型几何参数 制作槽型钢梁，其底板开设有用于注入粘结剂的注浆孔，以及与待加 固的钢筋混凝土梁上的通眼相对应的眼孔；

步骤4：螺栓连接：

槽型钢梁包覆待加固的特殊钢筋混凝土梁，螺栓穿过其梁腹处开 设的通眼与槽型钢梁腹板开设的眼孔进行连接；

步骤5：梁柱连接：

待加固的特殊钢筋混凝土梁的两端钢筋混凝土柱的内侧面包覆 钢板，再将所述钢板与槽型钢梁可靠连接到一起；

步骤6：注浆连接：

通过槽型钢梁底板上开设的注浆孔，向槽型钢梁与待加固的钢筋 混凝土梁的空隙中压力注浆。

较佳的，待加固的特殊钢筋混凝土梁中的钢筋参数包括梁内下部 钢筋、上部钢筋、弯起钢筋和箍筋的位置、数量、直径。

较佳的，钢筋混凝土柱内侧面包覆的钢板为槽型钢板。

较佳的，上述槽型钢梁腹板上开设的眼孔为圆孔。

较佳的，压力注浆的注浆为水泥、速凝剂、膨胀剂中的一种或者 其组合。

本发明提供上述特殊钢筋混凝土梁的加固构件在煤矿皮带运输 机下钢筋混凝土梁的加固中的应用。

本发明的有益效果有：将特殊结构的槽型钢梁与特殊钢筋混凝土 梁螺栓连接并注浆固化连接，克服了现有技术在梁上动力设备持续工 作产生振动的工况下难以加固的缺陷，实现梁下缺乏加固空间、持续 振动工况下的有效加固。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明特殊钢筋混凝土梁的加固构件的结构示意图。

图2为本发明特殊钢筋混凝土梁的加固构件A-A剖视图。

图中，1-混凝土梁，2-混凝土柱，3-槽型钢梁，4-螺栓，5-注浆， 6-注浆孔。

具体实施方式

通过下面给出的本发明的具体实施例和比较实施例可以进一步 清楚地了解本发明，但它们不是对本发明的限定。具体实施例和比较 实施例中没有详细叙述的部分是采用现有技术、公知技术手段和行业 标准获得的。

本发明中的特殊钢筋混凝土梁是指在生产过程中经常被块石(比 如说煤块、岩块)击砸的钢筋混凝土梁，其梁下缺乏加固空间，梁上 设有重要的不能停止工作的动力生产设备。

请参看附图1至2，本发明的特殊钢筋混凝土梁的加固构件，其 梁下缺乏加固的空间，其梁上设有持续工作的动力设备，包括

特殊钢筋混凝土梁1，其梁腹上开设有通眼，

钢筋混凝土柱2，设于特殊钢筋混凝土梁1的两端，其内侧面包 覆有钢板，

槽型钢梁3，整体包覆于特殊钢筋混凝土梁1上，并与钢筋混凝 土柱2内侧面的钢板连接，槽型钢梁的腹板上开设与特殊钢筋混凝土 梁1上的通眼相对应的眼孔，槽型钢梁的底板上开设有注浆孔6；

螺栓4，穿过梁腹处开设的通眼与槽型钢梁腹板上开设的眼孔将 特殊钢筋混凝土梁1和槽型钢梁3连接在一起，和

注浆5，通过注浆孔6注入于槽型钢梁3与特殊钢筋混凝土梁1 的空隙中。

对应地，其按如下步骤方法实现特殊钢筋混凝土梁的加固：

(1)精确测量待加固的特殊钢筋混凝土梁的尺寸、标高等位置、 外型几何参数；

(2)用钢筋探测仪测定待加固的特殊钢筋混凝土梁中的钢筋(包 括梁下部钢筋、上部钢筋、弯起钢筋和箍筋)位置、数量、直径等钢 筋参数；

(3)根据以上两条输入信息，绘制待加固的特殊钢筋混凝土梁 位置、外形及梁内配筋图；

(4)根据待加固的特殊钢筋混凝土梁的位置、外型及梁内配筋 图确定在梁腹处打通眼的位置，并精确的绘制在该图上；设计要点主 要在于：梁腹上通眼的位置错开梁内的箍筋及弯起钢筋即可，通眼间 距可以与箍筋间距相同。

(5)设计并制作槽型钢梁，在该槽型钢梁腹板上打眼，其眼位 与钢筋混凝土梁上的通眼位置一致，并在槽形钢梁底板上打注浆孔；

(6)将箱形钢梁按设计位置支撑在待加固的特殊钢筋混凝土梁 处，并用M18螺栓将二者联系到一起；当然也可以采用其他方式连 接，但螺栓连接是最方便可靠的连接方法；

(7)在待加固的特殊钢筋混凝土梁两端的钢筋混凝土柱内侧面 包覆槽型钢板，并将二者可靠地连在一起，再将该包覆槽型钢板与槽 形钢梁可靠连接到一起；

(8)用水泥、速凝剂、膨胀剂等优化配制注浆浆液；

(9)在槽型钢梁与待加固的钢筋混凝土梁的空隙中压力注浆。

采用上述的钢筋混凝土梁加固方法，在山西潞安矿务局石圪节矿 得到皮带运输机下的钢筋混凝土梁加固中成功应用：在皮带运输机梁 下缺乏加固空间，梁上设备不停止工作的情况下，成功实现钢筋混凝 土梁的加固。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限 定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化， 仍属本发明所涵盖的范围。