[发明专利]既有箱型钢构件的连接体系及安装方法

说明书

本发明提供了一种既有箱型钢构件的连接体系及安装方法，通过在既有箱型钢构件的截面处设有连接件，用于连接相邻钢构件以构成连接体系，连接件中锚固螺杆第一端部为膨胀头，第二端部为螺纹杆；膨胀套筒嵌入既有箱型钢构件腹板的通孔内，锚固螺杆嵌入膨胀套筒内；膨胀头位于既有箱型钢构件腹板内侧，其外径大于膨胀套筒的内径从而始终卡于腹板内侧；螺纹杆的基部通过垫片及螺母紧固于既有箱型钢构件腹板外侧，其带螺纹的外露部分用于连接其他构件；本发明通过在既有箱型钢构件上钻孔并安装自锁、膨胀性锚固螺杆，使膨胀头将膨胀套筒挤压并密贴于开孔的内壁，形成稳定的锁定和锚固体系，从而锚固螺杆的外侧端部为后期增加构件提供锚固连接点。

技术领域

本发明属于钢结构工程技术领域，具体涉及一种既有箱型钢构件的连接体系及安装方法。

背景技术

钢材具有较高的强度，在桥梁建设中被推广应用。在桥梁建设中为了具有较高的强度、刚度、稳定性和抗扭转特性等，构件常常被制造成箱型。如钢拱桥的拱肋、钢桁梁的弦杆等。

在桥梁运营中不可避免的会增加一些构件，比如检修装备、亮化设备等。对于钢构件的连接通常采用栓接、铆接和焊接三种形式。对于既有桥梁钢构件上安装新的构件则无法采用栓接和铆接的形式。通常只能采用焊接的形式。焊接需要高温将金属融化，在热影响区内钢构件基本上退出工作，钢构件全断面范围内应力进行了重新分配。对于受拉构件、安全系数较小的构件应禁止。我国部分规范中也明确规定，既有桥梁主要受力的钢构件不得焊接。而焊接连接方式中的高温将桥梁构件局部融化后钢构件应力重分配，这对于重要的受力构件是明令禁止的。焊接容易损伤既有构件的涂装防腐层，在焊接部位重新涂装施工困难，局部容易锈蚀。同时，箱型钢构件内部无法进入工作人员，锚栓、铆钉和螺栓等无法安装。

除此之外，则采用抱箍的形式。即在既有钢构件外表面额外抱箍方形、圆形构件，紧密地贴近于既有的钢构件，在抱箍上重新栓接、焊接其他的钢构件。抱箍的连接方式，增加了桥梁的恒载重量、影响了外形美观，同时对于亮化、检修装备等均具有较大的影响。

采用钢抱箍的连接形式，抱箍需要将既有钢构件全部包裹且密贴，在抱箍中安装新构件。这也是迫不得已的办法。该方法在一定程度上增加了二期恒载的重量(主要指抱箍的重量)、增加的抱箍影响了既有桥梁构件的外观，美观性变差。后期安装的抱箍对于桥梁整体的亮化和检修装备的使用均存在着重大影响。钢抱箍密贴于桥梁钢构件上，密贴处容易积水，从而导致构件锈蚀严重。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的首要目的是提供一种既有箱型钢构件的连接体系。

本发明的第二个目的是提供上述连接体系的安装方法。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种既有箱型钢构件的连接体系，通过在既有箱型钢构件的截面处设有连接件，用于连接相邻钢构件以构成连接体系，连接件包括膨胀套筒、锚固螺杆、垫片及螺母。

其中，锚固螺杆第一端部为膨胀头，其第二端部为螺纹杆；膨胀套筒嵌入既有箱型钢构件腹板的通孔内，锚固螺杆嵌入膨胀套筒内；锚固螺杆的膨胀头位于既有箱型钢构件腹板内侧，其外径大于膨胀套筒的内径从而始终卡于既有箱型钢构件腹板内侧；锚固螺杆的螺纹杆的基部通过垫片及螺母紧固于既有箱型钢构件腹板外侧，其带螺纹的外露部分用于连接其他构件。

优选地，膨胀套筒的外径与既有箱型钢构件腹板的通孔的孔径相同。

优选地，锚固螺杆的外径比膨胀套筒的内径小0.1-0.4mm。

一种上述的既有箱型钢构件的连接体系的安装方法，其包括如下步骤：

(1)、在既有箱型钢构件腹板中钻孔，并使得该钢构件的腹板钻透成通孔，通孔的孔径与膨胀套筒的外径相同；