CN102892956B - 使用柔性抗弯连接件和摩擦弹簧的伸缩接头系统 - Google Patents

Abstract

一种伸缩接头系统，用于桥接位于间隔开的结构构件之间的间隙。所述伸缩接头系统可被用在例如于间隔开的相邻混凝土部分之间形成间隙的道路构造、桥梁构造和隧道构造。该伸缩接头系统包括柔性抗弯连接件，用于将车辆承重构件（18）连接至支撑构件（30）。伸缩接头系统包括柔性抗弯连接件，且在某些实施方案中包括摩擦弹簧。

Description

使用柔性抗弯连接件和摩擦弹簧的伸缩接头系统

技术领域

公开了一种用于桥接位于间隔开的结构构件之间的间隙的伸缩接头(expansionjoint)系统。

背景技术

在相邻的混凝土结构之间特意设置一个开口或间隙，用于适应由于膨胀和收缩而在该间隙内出现的尺寸变化，所述膨胀和收缩由于温度变化、预应力、地震周期和振动造成的混凝土的缩短和徐变、活动负载造成的偏移以及车辆交通导致的纵向力引起。伸缩接头系统通常安装在间隙中，以提供跨越该间隙的桥接，并且适应该间隙附近的移动。

响应于热变化、地震事件和车辆负载的出现，桥梁和道路构造尤其会经受相对移动。这产生了特别的问题，因为在所述事件期间出现的移动在移动的幅度或者移动的方向方面是不可预测的。在许多情况下，由于车辆不能行驶跨越损坏的伸缩接头这一事实，桥梁在长时间后变得无法使用。

模块化伸缩接头系统通常采用相对于车辆交通方向横向延伸的多个间隔开的承重构件或者“中心梁”。承重构件的顶部表面被车辆轮胎接合。弹性体密封件在承重构件之间延伸，与承重构件的顶部相邻，以填充承重构件之间的空间。因此，这些密封件是柔性的，从而响应于承重构件的移动而伸展和收缩。多个细长的支撑构件定位在横向承重构件下方，横跨道路部分之间的伸缩间隙。支撑构件相对于车辆交通方向纵向延伸。细长的支撑构件支撑该横向承重构件。支撑构件的相对端部被接收在嵌入到道路部分的壳体中。

在单支撑杆(SSB)的模块化伸缩接头系统中，单个支撑构件连接至所有横向承重构件。承重构件与单个支撑杆构件的连接通常包括叉臂。单个支撑杆构件与多个横向承重构件的叉臂连接(yokedconnection)提供了SSB模块化伸缩接头系统中的滑动连接或者枢轴转动连接。

在多支撑杆(MSB)的模块化伸缩接头系统中，每一横向车辆承重构件(中心梁)都刚性连接至单个纵向的支撑杆构件。在此之前，未公开或者暗示将所述横向车辆承重构件和所述纵向支撑杆构件之间的叉臂连接件用于MSB模块化伸缩接头系统，这是因为MSB连接件是刚性的并且不需要滑动或者枢轴转动能力。

在工业中所使用的典型多支撑杆(MSB)的伸缩接头系统中，每一纵向支撑杆构件都仅被焊接至一个横向车辆承重构件。每一横向车辆承重构件通过全熔透焊缝(fullpenetrationweld)刚性连接至其自身的支撑构件。尽管全熔透焊缝确实提供了在恶劣环境中所需要的伸缩接头的相当大的结构强度和刚性，但是该焊缝具有难以制造的缺陷。焊缝必须被超声测试以用于满足工作要求和适于使用。在MSB的伸缩接头系统中，用于将承重构件连接至其自身的支撑构件的全熔透焊缝的故障需要大量且昂贵的工作来维护该焊缝。为了充分维护，必须在高额费用和时间延迟的情况下割断、磨光并重新焊接焊缝。

发明内容

提供了一种位于相邻的第一结构构件和第二结构构件之间所限定的间隙内的伸缩接头系统。所公开的伸缩接头系统可不限于应用在小量移动的应用中，例如10英寸或者更小的小量移动应用中。而是，应理解，所公开的伸缩接头系统可用在各种大量移动的应用中或小量移动的应用中。

根据某些图解实施方案，所述伸缩接头系统包括：至少一个车辆承重构件，在相对于跨越伸缩接头间隙的车辆交通方向上横向延伸；至少一个支撑构件，定位在所述至少一个横向延伸的承重构件下方，并且跨越所述伸缩接头间隙纵向延伸；以及，一个柔性抗弯连接件，将每一横向车辆承重构件连接至单个纵向支撑杆构件。

根据另一些图解实施方案，该伸缩接头系统包括：至少一个车辆承重构件，在相对于跨越所述伸缩接头间隙的车辆交通方向上横向延伸；至少一个支撑构件，定位在所述至少一个横向延伸的承重构件下方，并且跨越所述伸缩接头间隙纵向延伸；以及，至少一个摩擦弹簧。所述纵向延伸的支撑杆构件的相对的锥形纵向端部与支承座的协作共同构成了摩擦弹簧组件。

根据另一些图解实施方案，所述伸缩接头系统包括：至少一个车辆承重构件，在相对于跨越所述伸缩接头间隙的车辆交通方向上横向延伸；至少一个支撑构件，定位在所述至少一个横向延伸的承重构件下方，并且跨越所述伸缩接头间隙纵向延伸；至少一个摩擦弹簧；以及，一个柔性抗弯连接件，将每一横向车辆承重构件连接至单个纵向支撑杆构件。由柔性抗弯连接件响应于车辆冲击所产生的额外的小幅振动促使相对的摩擦弹簧之间的应变能均衡，从而形成了改善的密封间隙等距。转而，良好的密封间隙等距减小了车辆对中心梁的冲击。柔性抗弯连接件和摩擦弹簧之间的协作提供了该系统的一个有效的实施方案。

根据另一些图解实施方案，该伸缩接头系统包括：至少一个车辆承重构件，在相对于跨越所述伸缩接头间隙的车辆交通方向上横向延伸；多个支撑构件，被定位在所述至少一个横向延伸的承重构件下方，并且跨越所述伸缩接头间隙纵向延伸；所述多个支撑构件包括外部支撑构件和定位在所述外部支撑构件、摩擦弹簧和非摩擦弹簧之间的至少一个内部支撑构件。所述外部支撑杆构件的相对的锥形纵向端部与支承座协作，以构成摩擦弹簧，而所述一个或多个内部支撑杆构件的相对端部与标准的弹性体弹簧协作。

根据另一些图解实施方案，所述伸缩接头系统包括：至少一个车辆承重构件，在相对于跨越所述伸缩接头间隙的车辆交通方向上横向延伸；至少一个支撑构件，被定位在所述至少一个横向延伸的承重构件下方，并且跨越所述伸缩接头间隙纵向延伸；以及，摩擦弹簧组件。摩擦弹簧组件包括纵向延伸的支撑杆构件的相对的锥形端部，所述支撑杆构件与具有不同弹簧刚度(springrate)的支承座协作。所述支撑杆构件的相对的锥形端部位于嵌入到间隔开的结构构件的壳体内。所述支承座被定位在所述支撑杆构件的锥形端部的上部表面和所述壳体的上部壁之间的空间内。所述支撑杆构件的第一相对的锥形端部与具有第一弹簧刚度的支承座协作，所述支撑杆构件的第二相对的锥形端部与具有不同于第一弹簧刚度的第二弹簧刚度的支承座协作。

所述伸缩接头系统包括至少一个横向延伸的车辆承重构件，所述车辆承重构件具有暴露至车辆的顶部表面和与所述顶部表面相对的底部表面。所述伸缩接头系统包括至少一个支撑构件，所述至少一个支撑构件被定位在所述至少一个横向延伸的承重构件下方，并且跨越所述伸缩接头从所述第一结构纵向延伸至所述第二结构，且其中所述至少一个支撑构件包括至少一个成角度的表面或者锥形表面。

将横向延伸的车辆承重构件连接至支撑构件的柔性抗弯连接件可包括一个叉臂组件。根据某些实施方案，叉臂组件与所述承重构件固定地接合，用于将所述承重构件连接至所述支撑构件。所述叉臂组件可整体连接至所述车辆承重构件。或者，所述叉臂组件可以通过机械紧固件或者合适的焊缝被机械地附接至一个承重构件。并非限制地并且仅借助于图解，该叉臂组件可包括一个大体U形横截面的叉臂。

所述叉臂组件承载一个弹簧，该弹簧弹性地将该支撑构件推向所述承重构件。所述弹簧定位在基本为U形的叉臂的鞍部处，并且接合所述纵向支撑杆构件的下部表面。还可在所述承重构件和所述支撑构件之间定位一个基座构件，用作所述承重构件的基座。所述基座构件可包括一种弹性材料。并非限制地，弹性材料可选自聚氨酯、聚氯丁烯、异戊二烯、丁苯橡胶、天然橡胶以及这些弹性材料的组合。根据某些实施方案，用于制造所述基座构件的弹性材料包括尿烷材料。在操作时，所述承重构件弹性地接合所述支撑构件，且所述基座构件允许所述承重构件少量的移动，从而允许所述承重构件相对于所述支撑构件的对准。少量的弹性柔性基本上消除了在装运、处理和安装期间在刚性连接件接头中出现的永久损坏(变形)。

所述柔性抗弯连接件可固定地布置在所述车辆承重构件的底部表面上，而所述柔性抗弯连接件允许所述承重构件相对于所述支撑构件弹性地平移和转动，以有助于吸收车辆冲击。振动响应促进了在摩擦弹簧的所谓“停滞地带”中的密封间隙均衡移动。此外，尽管叉臂组件允许所述承重构件相对于所述支撑构件弹性平移和转动，但是它防止所述承重构件滑动到一个完全新的位置中。

所述纵向延伸的支撑构件的相对端部位于被嵌入到所述间隔开的结构构件中的壳体内。所述壳体被设置用于适应所述支撑杆构件的纵向移动和枢轴转动，并且适应减小的间隙宽度。

并非限制地，用于接收跨越所述间隙纵向延伸的细长的支撑构件的端部的第一壳体和第二壳体可包括一个盒状的贮器。然而，应注意，用于接收所述支撑杆构件的端部的壳体可包括任何结构，例如贮器、腔室、容器、罩、通道、轨道、缝、凹槽或者过道，这些结构包括用于接收所述支撑杆构件相对的端部的合适的孔。

所述伸缩接头系统还可包括在所述承重构件和所述边缘构件之间延伸的柔性且可压缩的密封件，所述边缘构件与所述第一结构构件和第二结构构件接合。根据采用多于一个的横向车辆承重构件的伸缩接头系统的实施方案，该系统可包括柔性且可压缩的密封件，所述密封件在所述承重构件之间延伸，且在所述承重构件和所述系统的边缘构件之间延伸。可使用的密封件包括但不限于带密封件、压盖密封件(glandularseal)和膜密封件。

提供了一种柔性抗弯连接件，所述柔性抗弯连接件将承重构件连接至定位在所述承重构件下方的支撑构件，所述柔性抗弯连接件包括一个叉臂组件，所述叉臂组件与所述承重构件固定接合，用于将所述承重构件连接至所述支撑构件和由所述叉臂组件承载的弹簧装置，所述弹簧装置弹性地将所述支撑构件推向所述承重构件，但是防止滑动。

根据某些实施方案，一个基座构件置于所述承重构件和所述支撑构件之间，以用作所述承重构件的基座，所述基座构件由弹性材料形成，所述承重构件弹性地接合所述支撑构件，由此所述基座构件允许所述承重构件进行小量的移动，以允许所述承重构件相对于所述支撑构件的对准。

一种伸缩接头系统被另外提供用于道路构造，在所述道路构造中，间隙被限定在相邻的第一道路部分和第二道路部分之间，所述伸缩接头系统跨越所述间隙延伸，以允许车辆通过，所述伸缩接头系统包括：横向延伸的、间隔开的车辆承重构件，具有暴露至车辆的顶部表面以及与所述顶部表面相对的底部表面；具有相对端部的细长的支撑构件，定位在所述横向延伸的承重构件下方，并且跨越所述伸缩接头从所述第一道路部分纵向延伸至所述第二道路部分；以及，至少一个柔性抗弯连接件，被固定地置于所述承重构件中的一个的底部表面上，所述柔性抗弯连接件将所述承重构件与所述支撑构件中的仅一个连接，从而允许所述承重构件相对于所述支撑构件弹性平移和转动，但是不滑动。

在另一实施方案中，一种伸缩接头系统被提供用于道路构造，在该道路构造中，一个间隙被限定在相邻的第一道路部分和第二道路部分之间，所述伸缩接头系统跨越所述间隙延伸，以允许车辆通过，所述伸缩接头系统包括：横向延伸的、间隔开的车辆承重构件，具有暴露至车辆的顶部表面以及与所述顶部表面相对的底部表面；具有相对端部的细长的支撑构件，定位在该横向延伸的承重构件下方，并且跨越所述伸缩接头从所述第一道路部分纵向延伸至所述第二道路部分；以及，至少一个柔性抗弯连接件，将所述承重构件中的一个与所述支撑构件中的仅一个连接，所述柔性抗弯连接件包括一个与所述承重构件固定接合的叉臂组件；由所述叉臂组件承载的弹簧装置，其弹性地将所述支撑构件推向所述承重构件，其中所述叉臂组件允许所述承重构件相对于所述支撑构件弹性平移和转动，但是不滑动到一个新的位置。

并非限制地，在道路构造、桥梁构造、隧道构造和于间隔开的相邻混凝土部分之间形成间隙的其他构造中，所述柔性抗弯连接件可与多个支撑杆的伸缩接头系统结合使用。包括柔性抗弯连接件的所述伸缩接头系统可在如下情形中被利用：期望吸收施加至伸缩接头系统的负载，并适应响应于所施加至伸缩接头系统的负载而在所述伸缩接头间隙的附近出现的移动。

柔性抗弯连接件在必须抵抗由侧向负载所引起的弯矩(moment)的连接件的设计方面提供了一个简单、可靠且经济的替代方案。柔性抗弯连接件已经在在钢结构的设计中使用，但是它们的设计和用途与建议在MSB伸缩接头系统中的使用显著不同。除了设计和用途差别，由伸缩接头系统所提供的灵活度水平的数量级高于刚连接件。

所述柔性抗弯连接件维持了支撑构件相对于承重梁构件的底部表面的位置。此外，所述柔性抗弯连接件包括一个固定的叉臂，该叉臂相对于所述承重构件不会滑动或移动。然而，内置于固定的叉臂连接件存在微小的灵活度或者弹性，这允许所述承重构件相对于所述支撑构件弹性平移和转动，但是不会滑动到一个新的位置。与单支撑杆的伸缩接头系统不同，所述支撑构件不会滑动穿过所述叉臂。该柔性抗弯连接件的叉臂组件不会允许所述承重构件和所述支撑构件的可移动接合或可滑动接合。所述柔性抗弯连接件将弯矩和应力更加均匀地分散在整个连接件上，从而实现了一个固定却有弹性的连接件。

附图说明

图1A是伸缩接头系统处于完全打开位置且间隙处于其最大宽度的一个图解实施方案的侧视图。

图1B是图1A中示出的伸缩接头系统处于完全打开和完全闭合之间的中间位置处的图解实施方案的侧视图。

图1C是图1A的伸缩接头系统处于完全闭合位置且间隙处于其最小宽度的图解实施方案的侧视图。

图2A是伸缩接头系统处于完全打开位置且间隙处于其最大宽度的另一图解实施方案的侧视图。

图2B是图2A中示出的伸缩接头系统处于完全打开和完全闭合之间的中间位置处的图解实施方案的侧视图。

图2C是图2A的伸缩接头系统处于完全闭合位置且间隙处于其最小宽度的图解实施方案的侧视图。

图3A是连接至车辆承重构件的柔性抗弯连接件(momentconnection)的一个图解实施方案的侧视图。

图3B是连接至车辆承重构件的柔性抗弯连接件的另一图解实施方案的侧视图。

图4是一个自由体图，描绘了与伸缩接头系统的纵向支撑杆构件接触的支承座所施加的力。

具体实施方式

图1A-图1C示出了伸缩接头系统10的一个图解实施方案，该伸缩接头系统10位于道路的两个间隔开的部分14、16之间的间隙12中。在图1A-图1C中示出的图解实施方案中，伸缩接头系统10包括一个车辆承重构件18，所述车辆承重构件18相对于跨越伸缩接头系统10和间隙12的车辆交通方向在间隙12中横向延伸。尽管图1A-图1C中示出的图解实施方案示出了单个横向延伸的承重构件18，但是应注意到，根据间隙的尺寸和预期待适应的移动，可在该伸缩接头系统中使用任何数目的横向延伸的车辆承重构件。当在伸缩接头系统中使用多于一个的横向延伸的车辆承重构件时，所述多个横向延伸的车辆承重构件、梁构件通常以并排关系定位，并且相对于车辆行进的方向在伸缩接头中横向延伸。当车辆在该伸缩接头上经过时，车辆承重构件18的顶部表面适于支撑车辆轮胎。

根据某些实施方案，车辆承重构件18具有大体正方形或矩形横截面。然而，应注意，承重构件不限于具有近似正方形或矩形横截面的构件，而是承重构件可包括任何数目的横截面配置或形状。承重构件的横截面的形状的限制仅在于所述承重构件的形状必须能够跨越车辆承重构件的顶部表面提供相对平滑且畅通的车辆交通。

仍参考图1A-图1C，伸缩接头系统10包括边梁(edgebeam)或边缘构件20、22。边缘构件20、22与结构构件14、16的边缘面表面24、26相邻。

仍参考图1A-图1C，伸缩接头系统10包括支撑杆构件30。细长的支撑杆构件30在伸缩接头间隙12内纵向延伸，即，支撑杆构件30相对于跨越伸缩接头系统10和间隙12的车辆行驶方向基本平行延伸。当车辆越过该伸缩接头系统10和间隙12时，支撑杆构件30为车辆承重构件18提供支撑。细长的支撑杆构件30包括相对端部32、34。支撑杆构件30的每一相对端部32、34位于一个合适的壳体36、38中，所述壳体36、38用于接收支撑杆构件30的端部32、34。如本文更加详细地讨论的，用于接收支撑杆构件30的端部32、34的壳体36、38被放置或者嵌入到道路构造中对应的相邻道路部分的“预留孔堵块”(block-out)(14a、16a)区域中。通过将伸缩接头系统10放置到道路部分之间的间隙中以及将混凝土引入预留孔堵块区域中，或者通过将该间隙中的伸缩接头系统机械地加接到下面的结构支撑件，可将该伸缩接头系统加接到两个道路部分之间的预留孔堵块区内。可例如通过将伸缩接头系统螺栓连接或焊接至下面的结构支撑件来实现机械附接。

伸缩接头系统10包括下部支承座(bearing)40、42，所述下部支承座40、42被定位在支撑杆构件30的底部表面和壳体36、38的底部壁的上部表面之间。下部支承座40、42的上部表面为支撑杆构件30的下部表面提供滑动表面。伸缩接头系统10还包括上部支承座44、46，所述上部支承座44、46被定位在支撑杆构件30的上部表面和壳体37、39的上部壁的表面之间。上部支承座44、46的下部表面为支撑杆构件30的上部表面提供滑动表面。

支撑杆构件30包括成角度的或者锥形的端部区域32、34。支撑杆构件30的锥形区域32、34和支承座44、46一起构成了摩擦弹簧。这些摩擦弹簧通过使用成角度区域来组合回复力和支撑杆构件的支承座功能。不限于任何特定原理，通过在伸缩接头间隙被打开或闭合时更改支承座预压缩，摩擦弹簧工作。当伸缩接头间隙被打开时，支撑杆的锥形端部32、34迫使支承座增大支承座预压缩，从而引起更大的水平力。增大的摩擦力有助于稳定伸缩接头系统抵抗水平的车辆冲击，同时增大的回复(弹簧)力有助于维持车辆承重构件之间的等距离，以及车辆承重构件与伸缩接头系统的边缘构件之间的等距离。

通过使用锥形支撑杆构件30，产生了弹簧力，这是因为上部支承座44、46中的预压缩被布置为相对于支撑杆构件30成一角度。当支撑杆构件30相对于上部支承座改变位置时，预压缩改变，在支撑杆构件30方向上的力改变。当支撑杆构件30改变位置时，回复力成比例地改变，类似于线性弹簧。由于打开伸缩接头间隙时预压缩增大，接头摩擦也增大，从而为更大的接头开口提供了更高的侧向阻力。这些性质最终提供一个抵抗更高的侧向水平冲击负载的伸缩接头系统。因而，在不使用分立的弹簧部件的情况下，伸缩接头系统可提供横向的车辆承重构件之间的等距离，以及车辆承重构件和边缘构件之间的等距离。

根据图2A-图2C示出的图解实施方案，两个间隔开的车辆承重构件18定位在间隙内。细长的支撑杆构件50在伸缩接头间隙52内纵向延伸，所述伸缩接头间隙52位于间隔开的道路部分54、56之间。当车辆越过伸缩接头间隙52时，支撑杆构件50为车辆承重构件提供支撑。细长的支撑杆构件50包括相对端部58、60。支撑杆构件50的每一相对端部58、60位于一个合适的壳体62、64中，所述壳体62、64用于接收支撑杆构件50的端部58、60。用于接收支撑杆构件50的端部58、60的壳体62、64被布置或嵌入到道路构造中对应的相邻道路部分的“预留孔堵块”区域中。支撑杆构件50的锥形端部区域58、60可以设有不同的角度。由于支撑杆构件50的锥形端部区域58、60的不同的锥形角度，产生了不同的弹簧刚度。举例而言，但是并非限制地，伸缩接头系统的支撑杆构件50可设有如下锥形角度，其中第一锥形角度58产生第一弹簧刚度，第二锥形角度60产生的弹簧刚度约为由第一锥形角度58产生的弹簧刚度的一半。因此，具有产生较低弹簧刚度的锥形角度58的支撑杆构件50的端部的移动为产生较高弹簧刚度的支撑杆构件50的端部60的移动的约两倍。

仍参考图2A-图2C，伸缩接头系统包括下部支承座66、68，所述下部支承座66、68定位在支撑杆构件50的底部表面和壳体62、64的底部壁的上部表面之间。下部支承座66、68的上部表面为支撑杆构件50的下部表面提供滑动表面。伸缩接头系统还包括上部支承座70、72，所述上部支承座70、72定位在支撑杆构件50的上部表面和壳体62、64的上部壁63、65的表面之间。上部支承座70、72的下部表面为支撑杆构件50的上部表面提供滑动表面。

根据其他实施方案，伸缩接头系统可包括柔性抗弯连接件，用于将支撑杆构件连接至车辆承重构件。柔性抗弯连接件可采用一个固定但有弹性的柔性叉臂组件。下面将参考图3A-图3B来更加详细地描述伸缩接头系统的柔性抗弯连接件。应注意，柔性抗弯连接件不旨在受限于这些图中示出的图解实施方案。现在参考图3A-图3B，柔性抗弯连接件80将承重构件82连接至定位在承重构件82下方的支撑杆构件84。柔性抗弯连接件80包括一个叉臂组件，该叉臂组件与承重构件82的底部表面86固定接合，用于将承重构件82连接至支撑杆构件84。

并非限制地，该叉臂组件80与承重构件82整体成型为单一件。整体成型的柔性抗弯连接件去除了对于额外部件的需要，便于制造和组装。或者，叉臂组件80可以是一个分立部件，其机械地连接至承重构件82的底部表面。例如，叉臂组件80可通过机械紧固件100、102，通过焊接或者现有技术中已知的任何其他合适的方式连接至承重构件82。由叉臂组件80承载的弹簧装置88弹性地将支撑构件84推向承重构件82。

并非限制地，叉臂组件80可以是U形横截面，并且包括一对平行的臂90、92，该对平行的臂90、92被横跨所述臂90、92之间的间隙的弯曲横跨部分(或横向构件)94间隔开。弯曲横跨部分94还可以称为叉臂组件80的“鞍部”区域。尽管叉臂组件80可以是U形的，但是目前也可设想出其他配置，例如所述臂可大体垂直于所述横跨部分。当U形叉臂组件被用在伸缩接头系统中时，弹簧装置88定位在叉臂组件80的鞍部区域94中。

承重构件82位于叉臂组件80内的扁平的基座构件96上，所述扁平的基座构件96置于承重构件82和支撑构件84之间。基座构件96倚靠在支撑构件84的上部表面98上。基座构件96可居中位于支撑构件84上，并且可借助于一个或多个榫钉(未示出)而被固定至支撑构件84。应理解，基座构件96可通过任何合适的方式——例如通过焊接、紧固、摩擦接合或者通过任何其他合适的机构——附接至支撑构件84。如所示出的，基座构件96的形状为矩形，然而可以是任何形状。承重构件82弹性接合支撑构件84，从而基座构件96允许承重构件82进行小量的移动，以允许承重构件82相对于支撑构件84的对准。

压缩弹簧88位于叉臂组件80的横跨部分94，从而法向促使支撑构件80接触承重构件82。支撑构件84位于基座构件96和弹簧88之间，所述弹簧88用于抑制动态负载。弹簧88保持支撑构件84就位，并且减缓松弛、咔哒声以及抬高。弹簧的低刚度和高阻尼性质用于减小来自车辆负载的冲击力，减缓在施加大的车辆负载时的振动，并且防止由金属接触所造成的噪声。弹簧被预压缩以适配到叉臂84中，并且在车辆负载期间防止在连接件中形成间隙。压缩弹簧88可以由市售的聚氨酯组成。弹簧88为柔性抗弯连接件80提供了一定程度的柔性。因而，通过提供一定弹性柔性的抗弯连接件叉臂组件80，伸缩接头系统的每一承重构件82被固定至其自身的支撑构件84。柔性抗弯连接件的固定的叉臂组件80防止了支撑构件84纵向移动，或者响应于道路的膨胀和收缩以及其他移动来防止支撑构件84滑动到一个相对于承重构件的新位置。然而，弹簧装置88与叉臂组件80中的弹性体基座构件96的结合允许承重构件82相对于支撑杆84弹性转动。

如图3B所示，柔性抗弯连接件80可通过使机械紧固件100、102穿过设置在连接件80的凸缘部分104、106中的孔而加接至承重构件82。

图4示出了两个自由体图，描绘了由与伸缩接头系统的纵向延伸的支撑杆构件的锥形端部接触且具有不同水平的压缩的支承座所施加的力。如图4中所示，矢量箭头R代表由支承座在纵向延伸的支撑杆构件的锥形端部上所施加的弹簧力，矢量箭头H代表由支承座在纵向延伸的支撑杆构件的锥形端部上所施加的弹簧力的水平分量，矢量箭头V代表由支承座在纵向延伸的支撑杆构件的锥形端部上所施加的弹簧力的竖直分量。根据图4的自由体图，示出了具有增大压缩的支承座导致纵向延伸的支撑杆构件的锥形端部上的弹簧力的水平分量增大的情况。

因此，摩擦弹簧被设计为通过使用分立的弹簧部件来提供回复力功能。该设计去除了弹簧，减少了摩擦时间和成本，降低了设计复杂度，便于接头组装。标准模块化接头上的弹性体弹簧部件是最经常出现故障的部件，使用摩擦弹簧将消除故障模式，从而降低了维修成本。

因此，柔性抗弯连接件被设计为通过去除疲劳敏感的抗弯连接件的焊接部分来延长疲劳寿命，通过滤除应力波来增大抗冲击性，增大车辆的冲击振动特性，并且提供一个更紧、更稳定的承重构件/支撑杆连接件。使用本发明的柔性抗弯连接件使得连接件的成本显著降低，而连接件成本是制造或劳动成本的一个大部分。因此，本发明的柔性抗弯连接件提供了可原位更换连接件的能力。

伸缩接头系统可用在相邻的混凝土道路部分之间的间隙中。混凝土通常被倒入相邻的道路部分的预留孔堵块部中。该间隙被设置在第一道路部分和第二道路部分之间，以适应由于热波动和地震周期所造成的膨胀和收缩。可通过将伸缩接头系统布置到道路部分之间的间隙中并且将混凝土倒入预留孔堵块部中，或者通过将该间隙中的伸缩接头系统机械加接至下面的结构支撑件，伸缩接头系统能够被加接到两个道路部分之间的预留孔堵块部中。可通过例如将伸缩接头系统螺栓连接或焊接至下面的结构支撑件来完成机械附接。

因此，证实本发明提供了一种柔性抗弯连接件，该抗弯连接件可与道路构造、桥梁构造、隧道构造或间隙被形成在间隔开的相邻混凝土部分之间的其他构造中的伸缩接头系统结合使用。在以下情形中，可使用一个包括柔性抗弯连接件的伸缩接头系统，即，预期吸收施加至伸缩接头系统的负载，并且适应响应于温度变化、地震周期而在伸缩接头附近出现的移动以及由车辆负载引起的偏移。

柔性抗弯连接件提供了一种牢固且可靠的改进的连接件，以及提供包括一种能够替代难于制造和易于发生故障的全熔透焊缝的改进的连接件的多支撑杆的模块化伸缩接头系统，从而将伸缩接头的每一承重构件固定连接至其自身的支撑构件。包括该改进的连接件的伸缩接头系统能够适应大的移动，所述大的移动在两个相邻的道路部分之间具有伸缩接头的间隙附近的多个方向上单独出现或同时出现，例如在相对于车辆交通的纵向方向和横向方向上出现的移动，以及由于热变化、预应力、地震事件和车辆负载偏移引起的移动。

尽管上面结合某些图解实施方案(如各个图中所示出的)描述了伸缩接头系统，但是应理解，在不偏离本发明的情况下，可使用其他类似实施方案，或者可对所描述的实施方案做出改型和附加，用于执行伸缩接头系统的相同的功能。此外，在替代方案中并不是必须具有公开的所有实施方案，因为可结合不同的实施方案以提供预期特性。在不背离本公开内容的精神和范围的前提下，本领域普通技术人员可做出多种变体。

Claims (24)

1.一种用于相邻的第一结构和第二结构之间所限定的间隙的伸缩接头系统，该伸缩接头系统包括：

多个横向延伸的车辆承重构件，具有暴露至车辆的顶部表面和与所述顶部表面相对的底部表面；

多个支撑构件，定位在所述横向延伸的车辆承重构件下方，并且跨越所述间隙从所述第一结构纵向延伸至所述第二结构；以及

一个柔性抗弯连接件，将所述横向延伸的车辆承重构件中的每一个连接至仅一个支撑构件，其中所述柔性抗弯连接件不允许所述横向延伸的车辆承重构件相对于所述支撑构件滑动至一个新的位置。

2.根据权利要求1所述的伸缩接头系统，其中所述柔性抗弯连接件包括：

叉臂组件，与所述车辆承重构件固定地接合，用于将所述车辆承重构件连接至所述支撑构件；以及

弹簧装置，由所述叉臂组件承载，并推动所述支撑构件朝向所述车辆承重构件。

3.根据权利要求2所述的伸缩接头系统，其中所述叉臂组件具有一个U形的横截面。

4.根据权利要求2所述的伸缩接头系统，其中所述叉臂组件机械地附接至所述车辆承重构件。

5.根据权利要求4所述的伸缩接头系统，其中所述机械地附接包括机械紧固件。

6.根据权利要求4所述的伸缩接头系统，其中所述机械地附接包括焊接。

7.根据权利要求2所述的伸缩接头系统，其中一个基座构件置于所述车辆承重构件和所述支撑构件之间，用作所述车辆承重构件的基座。

8.根据权利要求7所述的伸缩接头系统，其中所述车辆承重构件弹性地接合所述支撑构件，并且所述基座构件允许所述车辆承重构件进行小量的移动，从而允许所述车辆承重构件相对于所述支撑构件的对准。

9.根据权利要求7所述的伸缩接头系统，其中所述基座构件包括弹性材料。

10.根据权利要求9所述的伸缩接头系统，其中所述弹性材料选自聚氨酯、聚氯丁烯、异戊二烯、丁苯橡胶、天然橡胶及它们的组合。

11.根据权利要求10所述的伸缩接头系统，其中所述弹性材料包括尿烷材料。

12.根据权利要求2所述的伸缩接头系统，其中所述柔性抗弯连接件被固定地放置在所述承重构件中的一个的底部表面上。

13.根据权利要求2所述的伸缩接头系统，其中所述叉臂组件允许所述车辆承重构件相对于所述支撑构件弹性地平移和转动，但是不允许滑动至一个新的位置。

14.根据权利要求13所述的伸缩接头系统，还包括用于接收所述支撑构件的相对端部的第一装置和第二装置。

15.根据权利要求14所述的伸缩接头系统，其中所述至少一个支撑构件包括至少一个锥形端部。

16.根据权利要求15所述的伸缩接头系统，其中所述至少一个支撑构件包括两个锥形端部。

17.根据权利要求16所述的伸缩接头系统，还包括定位在锥形的所述支撑构件的上部表面和用于接收所述支撑构件的所述相对端部的所述第一装置和第二装置之间的支承座。

18.根据权利要求17所述的伸缩接头系统，其中所述至少一个支撑构件的所述两个锥形端部包括不同的锥形角度。

19.根据权利要求17所述的伸缩接头系统，其中所述至少一个支撑构件的所述两个锥形端部产生相同的弹簧刚度。

20.根据权利要求17所述的伸缩接头系统，其中所述至少一个支撑构件的所述两个锥形端部产生不同的弹簧刚度。

21.根据权利要求14所述的伸缩接头系统，其中用于接收所述支撑构件的端部的所述第一装置和所述第二装置选自贮器、腔室、壳体、容器、罩、通道、轨道、缝、凹槽和过道。

22.根据权利要求21所述的伸缩接头系统，包括柔性且可压缩的密封件，所述密封件在所述承重构件中的至少两个之间延伸，以及在所述承重构件与所述第一结构和所述第二结构的边缘部分之间延伸。

23.根据权利要求22所述的伸缩接头系统，其中所述密封件选自带密封件、压盖密封件和膜密封件。

24.根据权利要求21所述的伸缩接头系统，其中所述容器包括盒子。