[发明专利]双向预应力角钢板在线无破损加固矩形截面混凝土柱法

权利要求书

1.双向预应力角钢板在线无破损加固矩形截面混凝土柱法，是将钢筋混凝土矩形截面柱的被加固段从上至下依次分为上加固段、轴向预应力顶升段和下加固段；在上加固段、下加固段分别安装周向预应力加固结构，对钢筋混凝土矩形截面柱实施周向预应力加固；

在轴向预应力顶升段，通过轴向预应力顶升装置对安装在上加固段、下加固段的周向预应力加固结构施加轴向预应力。

2.根据权利要求1所述的双向预应力角钢板在线无破损加固矩形截面混凝土柱法，其特征在于：所述周向预应力加固结构由至少两块角钢板构成，在所述角钢板的四边均设置法兰，平行于角钢板轴向的叫轴向法兰，垂直于角钢板轴向的法兰叫周向法兰，通过角钢板上的轴向法兰牵引、紧固角钢板构成矩形钢筒，对上加固段、下加固段实施周向预应力加固。

3.根据权利要求2所述的双向预应力角钢板在线无破损加固矩形截面混凝土柱法，其特征在于：构成周向预应力加固结构的角钢板的数量为2块或4块。

4.根据权利要求2所述的双向预应力角钢板在线无破损加固矩形截面混凝土柱法，其特征在于：轴向预应力顶升装置由一组螺杆、旋装在每根螺杆上的两个螺母与设置在角钢板周向法兰上的与每根螺杆对应的通孔构成。

5.根据权利要求4所述的双向预应力角钢板在线无破损加固矩形截面混凝土柱法，其特征在于：螺杆插装在上加固段、下加固段的角钢板相邻的周向法兰的通孔中，螺杆上旋装有两个螺母，两个螺母处于轴向预应力顶升段，按相反的方向旋转两个螺母，使一个螺母与上加固段的角钢板的周向法兰接触，另一个螺母与下加固段的角钢板的周向法兰接触，对由角钢板组成的上、下两个矩形钢筒施加轴向预应力。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的双向预应力角钢板在线无破损加固矩形截面混凝土柱法，其特征在于：在施加好轴向预应力和周向预应力的上、下两个矩形钢筒外表面浇筑钢筋混凝土保护层。

7.根据权利要求6所述的双向预应力角钢板在线无破损加固矩形截面混凝土柱法，其特征在于：钢筋混凝土保护层中，设有钢筋骨架，所述钢筋骨架由辐射钢筋与围箍筋构成，辐射钢筋垂直于角钢板表面径向设置，一端焊接在角钢板表面，另一端焊接有围箍筋。

8.根据权利要求7所述的双向预应力角钢板在线无破损加固矩形截面混凝土柱法，包括下述步骤：

第一步：对被加固区域钢筋混凝土柱表面进行打磨清理；

第二步：将钢筋混凝土柱的被加固段从上至下依次分为上加固段、轴向预应力顶升段、下加固段；在上加固段、下加固段分别通过角钢板上的轴向法兰牵引、紧固角钢板构成矩形钢筒，包裹矩形混凝土柱，实现对被加固区域矩形钢筋混凝土柱施加周向应力；上加固段、下加固段的角钢板上相邻的周向法兰，分别处于轴向预应力顶升段的两端；

第三步：将螺杆插装在上加固段、下加固段的角钢板相邻的周向法兰的通孔中，螺杆上旋装两个螺母，两个螺母处于轴向预应力顶升段，按相反的方向旋转两个螺母，使一个螺母与上加固段的角钢板的周向法兰接触，另一个螺母与下加固段的角钢板的周向法兰接触，对由角钢板组成的上、下两个矩形钢筒施加轴向预应力，使被加固柱轴向部分卸载，对混凝土柱实施卸载加固；

第四步：在角钢板外表面浇筑有钢筋混凝土保护层；钢筋混凝土保护层中，设有钢筋骨架，所述钢筋骨架由辐射钢筋与围箍筋构成，辐射钢筋垂直于角钢板表面设置，一端焊接在角钢板表面，另一端焊接有围箍筋。

9.根据权利要求8所述的双向预应力角钢板在线无破损加固矩形截面混凝土柱法，其特征在于：角钢板通过设于其上的轴向法兰牵引、紧固定位，构成矩形钢筒，包裹混凝土柱。

10.根据权利要求9所述的双向预应力角钢板在线无破损加固矩形截面混凝土柱法，其特征在于：轴向预应力的大小，按以下原则确定：

①轴向预应力大于角钢板内表面与原混凝土柱的摩擦力；

②轴向预应力小于或等于以下三者中的最小值；

即原混凝土柱的设计承载力、角钢板形成的矩形钢筒柱的临界轴压力、按矩形钢筒柱轴向抗压屈服强度计算得到的矩形钢筒柱轴向承载力。