一種在役高速公路局部結構缺陷門架式標志結構加固方法技術

本發明專利技術公開了一種在役高速公路局部結構缺陷門架式標志結構加固方法，包括部分門架式標志結構整體結構失穩的加固方法和對局部標志面板未進行鋼管加強的改造方法；所述部分門架式標志結構整體結構失穩的加固方法為采用焊接加抱箍的形式進行改造，包括如下步驟：A1、為減少焊接，預先對上下斜桿支撐與鋼板焊接，并做好鋼結構的防腐處理；A2、由工人現場通過螺栓焊接完成對局部缺失的上下斜桿支撐的加固改造；本發明專利技術可對不同結構形式的結構缺陷門架式標志進行加固改造，而不用將門架式標志整體拆卸回廠，且在改造時工人現場施工簡單，現場只需局部短時封閉行車道即可完成施工，更具便利性。便利性。

【技術實現步驟摘要】
一種在役高速公路局部結構缺陷門架式標志結構加固方法


[0001]本專利技術屬于公路交通領域，更具體地說，尤其涉及一種在役高速公路局部結構缺陷門架式標志結構加固方法。

技術介紹

[0002]在高速公路工程的建設過程中，由于前期設計缺陷、施工質量控制以及施工工期約束等原因，建成后的高速公路門架式交通標志存在局部結構缺陷的問題較為多樣且普遍存在，而這些帶有局部結構缺陷的門架式標志往往會對門架式交通標志的整體結構性能或局部結構造成負面影響，從而對通車運營的高速公路門架式標志的服役。
[0003]在高速公路通車路段對在役帶有局部結構缺陷的門架式交通標志加固改造要比新建高速重新施工門架式標志困難得多，主要表現在如下幾點：首先，門架式標志主體結構已經施工完畢，已經沒有太多改動的空間，局部結構的改造提升需充分考慮門架標志的現狀；其次，將門架式交通標志整體拆除改造是非常不經濟的做法，現實只能是以局部加固改造為宜，這種加固改造的需求，制約了加固方法的選擇，如現場使用焊接工藝時，會破壞鋼結構的鍍鋅層，從而影響門架式標志的正常使用；第三，局部改造方案往往在通車路段實施，需充分考慮加固方案的可行性和方案實施的便利性。

技術實現思路

[0004]為了解決現有技術中存在的缺點，本專利技術的目的是在于提供了一種在役高速公路局部結構缺陷門架式標志結構加固方法?？蓪Σ煌Y構形式的結構缺陷門架式標志進行加固改造，而不用將門架式標志整體拆卸回廠，在改造時工人現場施工簡單，現場只需局部短時封閉行車道即可完成施工，更具便利性。
[0005]為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種在役高速公路局部結構缺陷門架式標志結構加固方法，包括部分門架式標志結構整體結構失穩的加固方法和對局部標志面板未進行鋼管加強的改造方法；
[0006]所述部分門架式標志結構整體結構失穩的加固方法為采用焊接加抱箍的形式進行改造，包括如下步驟：
[0007]A1、為減少焊接，預先對上下斜桿支撐與鋼板焊接，并做好鋼結構的防腐處理；
[0008]A2、由工人現場通過螺栓焊接完成對缺失的上下斜桿支撐的加固改造；
[0009]所述對局部標志背板未進行鋼管加強的改造方法包括如下步驟：
[0010]B1、對原本設置的標志面板背部按40cm的間距增設外徑為60mm的豎向鋼管，且豎向鋼管與橫梁之間通過角鋼與U型螺栓連接。
[0011]優選的，在A1和A2中，先將上下斜桿支撐焊接在鋼板上，鋼板設置為直角鋼板，再將鋼板的一側通過緊固螺栓固定在橫梁上，鋼板的另一側通過雙頭螺栓固定在橫撐上。
[0012]優選的，所述的門架式標志結構經過焊接加抱箍的形式進行改造后，通過空間結構有限元分析軟件計算風荷載，并以某地50年一遇的設計風速28m/s計算，加固改造后的門
架式標志整體結構滿足現行規范要求。
[0013]優選的，在B1中，標志面板設置為3004鋁合金標志牌，標志面板的彈性模量為69GPa，泊松比為0.33，密度為2.81g/cm3，屈服強度為150
?
285Mpa，標志面板的規格設置為5000mm
×
4500mm
×
3mm+2500mm
×
1000mm
×
3mm，且未改造的標志面板的最大應力為473MPa，嚴重超出了材料的強度極限，最大位移為2240mm。
[0014]優選的，標志面板經加固改造后，其最大應力為190MPa，超出了材料的強度極限少，最大位移為243mm，數值合理，其中，最大應力比原先減小了59.8％，最大位移比原先減小了89％，改造效果十分顯著。
[0015]優選的，門架的上部單側共安裝四根橫梁，且四根橫梁呈正方形布設，橫梁的邊長為1m，即兩側共布設八根橫梁，且兩側的橫梁通過法蘭連接成一個整體，橫梁連接采用橫撐和斜撐，其中，橫撐設置為83mm，斜撐設置為76mm。
[0016]優選的，標志面板的背部結構采用鋁合金龍骨固定，其規格為80mm
×
18mm
×
4mm。
[0017]優選的，門架式標志結構加固以及局部標志面板加固在實施前，需跟公安交管部門申報，將需要改造的交通標志的一幅路短暫交通管制，然后方可開始加固施工，且在施工完成后，撤離設備，開放交通。
[0018]通過上述技術措施，通過空間結構有限元分析，在滿足受力條件的前提下，將原局部結構缺陷的門架式標志結構的缺陷部分通過鉚接的方式進行加固，在保障原門架式標志結構整體性能的同時，又很好地兼顧了通車路段施工的難度，將加固部分的構建可以通過場外加工，現場鉚接的方式實施，保證結構強度的同時，大大簡化了施工工藝以及施工難度，并提升了施工效率。避免了將標志結構整體或大批量拆卸，返廠改造，是對現行結構改造工藝和方法的大幅提升，是顯著的技術進步，且本專利技術成果來源與工程項目并經過了實際項目實踐檢驗，加固改造效果良好。
[0019]本專利技術與現有技術相比，具有以下技術效果和優點：
[0020]本專利技術為減少焊接，預先對上下斜桿支撐與鋼板焊接，并做好鋼結構的防腐處理；該步驟是相對于橫梁未設置上下斜桿支撐的門架；然后由工人現場通過螺栓焊接完成對缺失的上下斜桿支撐的加固改造；采用此方案，工人現場施工較為簡單且高效，現場局部短時封閉即可完成加固改造施工；并對原本設置的標志面板背部按40cm的間距增設外徑為60mm的豎向鋼管，且豎向鋼管與橫梁之間通過角鋼與U型螺栓連接；
[0021]本專利技術可對不同結構形式的結構缺陷門架式標志進行加固改造，而不用將門架式標志整體拆卸回廠，且在改造時工人現場施工簡單，現場只需局部短時封閉行車道即可完成施工，更具便利性和高效性。
附圖說明
[0022]圖1為本專利技術鋼桁架的立面圖；
[0023]圖2為本專利技術鋼桁架的側面圖；
[0024]圖3為本專利技術門架上部橫梁的正視圖；
[0025]圖4為本專利技術門架上部橫梁的俯視圖；
[0026]圖5為本專利技術標志面板與橫梁的連接圖；
[0027]圖6為本專利技術斜撐與橫梁加固的連接圖；
[0028]圖7為本專利技術鋼板與雙頭螺栓固定的示意圖；
[0029]圖8為本專利技術門架橫梁整體加固改造示意圖；
[0030]圖9為本專利技術門架橫梁整體加固改造后受力分析圖；
[0031]圖10為本專利技術標志面板改造前的應力云圖和位移云圖；
[0032]圖11為本專利技術標志面板背部鋼管加固示例圖；
[0033]圖12為本專利技術加固鋼管與橫梁連接示意圖；
[0034]圖13為本專利技術標志面板改造后的應力云圖和位移云圖。
具體實施方式
[0035]為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種在役高速公路局部結構缺陷門架式標志結構加固方法，其特征在于：包括部分門架式標志結構整體結構失穩的加固方法和對局部標志面板未進行鋼管加強的改造方法；所述部分門架式標志結構整體結構失穩的加固方法為采用焊接加抱箍的形式進行改造，包括如下步驟：A1、為減少焊接，預先對上下斜桿支撐與鋼板焊接，并做好鋼結構的防腐處理；A2、由工人現場通過螺栓焊接完成對缺失的上下斜桿支撐的加固改造；所述對局部標志背板未進行鋼管加強的改造方法包括如下步驟：B1、對原本設置的標志面板背部按40cm的間距增設外徑為60mm的豎向鋼管，豎向鋼管與橫梁之間通過角鋼與U型螺栓連接。2.根據權利要求1所述的一種在役高速公路局部結構缺陷門架式標志結構加固方法，其特征在于：所述的在A1和A2中，先將上下斜桿支撐焊接在鋼板上，鋼板設置為直角鋼板，再將鋼板的一側通過緊固螺栓固定在橫梁上，鋼板的另一側通過雙頭螺栓固定在橫撐上。3.根據權利要求1所述的一種在役高速公路局部結構缺陷門架式標志結構加固方法，其特征在于：所述的門架式標志結構經過焊接加抱箍的形式進行改造后，通過空間結構有限元分析軟件計算風荷載，并以某地50年一遇的設計風速28m/s計算，加固改造后的門架式標志整體結構滿足現行規范要求。4.根據權利要求1所述的一種在役高速公路局部結構缺陷門架式標志結構加固方法，其特征在于：所述的在B1中，標志面板設置為3004鋁合金標志牌，標志面板的彈性模量為69GPa，泊松比為0.33，密度為2.81g/cm3，屈服強度為1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳亞振，陳晨，周濤，羅濤，
申請(專利權)人：武漢中交交通工程有限責任公司，
類型：發明
國別省市：