CN102966036A - 链式无缝桥梁伸缩装置 - Google Patents

Abstract

一种能够提高桥面平整度的大位移量无缝桥梁伸缩装置。该伸缩装置通过链条填补桥梁伸缩装置伸缩空间(简称“链条填缝”)，解决桥梁伸缩装置表面存在凹坑的问题。链条上表面与桥面基本平齐，链条远梁端与相对的半梁的远梁端相连接，随桥梁伸缩而屈伸，链条通过相邻半梁侧面的凹槽获得支承。本发明结构简单、方便实用，能在不影响桥梁伸缩装置复合变位的情况下，填平凹坑，从根本上解决了伸缩装置和车辆振动问题，实现了人们梦寐以求的无缝梦想，千米长桥的最后一米终成坦途。

Description

链式无缝桥梁伸缩装置

技术领域

本发明涉及一种能够提高桥面平整度的大位移量桥梁伸缩装置，该伸缩装置缝隙极小，行车平稳、无振动、无噪音。

背景技术

模数式桥梁伸缩装置通过“大缝变小缝”称王称霸，梳齿式桥梁伸缩装置通过“横缝变纵缝”风光无限。没有最好，只有更好。“小缝”只能满足基本要求，“无缝”才是最高境界。业界虽然有用改性沥青、弹性体制造的无缝伸缩装置，但仅适用于小位移量桥梁。

为方便叙述引入四个概念：伸缩空间，是指为桥梁伸缩装置闭合预留的空间(凹坑)，如模数缝中梁与中梁间、中梁与边梁间间隙，梳齿板缝齿间间隙，以及本人发明的互支式桥梁伸缩装置半梁间间隙。而由于设计余量的存在，部分伸缩空间(凹坑)几乎永远不会被填平。伸缩面积，即伸缩量与伸缩装置横桥向长度的乘积，亦即伸缩装置拉伸达极限时面积与完全闭合时面积的差。为适应横向位移、扇形变化、竖向位移、扭转而预留的半梁间间隙，以及半梁近梁端与锚固架间间隙，还有以下链条与半梁间间隙，链条节间间隙，统称为“变位间隙”。脱空面积，伸缩装置伸缩过程中，伸缩装置低于桥面部分的伸缩空间，在桥面的投影面积。在车辆通过时伸缩空间不能对轮胎提供支承，轮胎该处处于脱空状态。

伸缩装置完全拉伸时最大脱空面积与伸缩面积基本相等。伸缩量越大，伸缩空间也越大。而正是由于伸缩空间形成脱空面积的存在，导致轮胎与桥面(伸缩装置上表面)接触面积减少约一半左右，轮胎变形加大，引发车辆振动和伸缩装置振动。消除伸缩空间，补平路面，实现无缝，才能从根本上消除振动。而通过增加减震支座等被动消振措施，只是“头痛医头，脚痛医脚”，只能变相加大伸缩装置支承件(如模数缝的中梁、横梁，梳齿缝的跨缝板)的挠度，引发更大振动。横向楔式伸缩缝(专利号201010201643.4)，外形庞大，成本较高，适应复合变位能力不足。在业界未见提及其他解决方案，更没有通过链条填补伸缩空间的方案。

发明内容

为解决桥梁伸缩装置由于伸缩空间的存在而引发车辆振动的问题，本发明提供一种通过链条填补桥梁伸缩装置伸缩空间，而消除脱空面积的方案，从而提高行车舒适度和安全性，及桥梁伸缩装置使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：通过链条填补桥梁伸缩装置的伸缩空间。即利用链条弯曲特性，当桥梁伸缩装置拉伸时填补伸缩空间，当桥梁伸缩装置闭合时退出伸缩空间。

对于互支式桥梁伸缩装置而言，就是通过链条填补互支式桥梁伸缩装置半梁间伸缩空间。链条上表面与桥面基本平齐。链条远梁端与相对的半梁的远梁端相连接，随桥梁伸缩而屈伸。链条顶面露出桥面部分的长度随桥梁的伸缩而变化。链条通过相邻半梁侧面的凹槽获得支承。

该发明还可以具有如下特征。

由于伸缩空间得到填补，半梁宽度选择空间加大。半梁截面不限于工字形或工字形加肋，还可以采用空心工字形，即II字形截面。半梁底部视情况灵活选择加肋或不加肋。

在半梁侧面靠近半梁近梁端的位置，设使链条向下的链条导向装置。该装置与半梁侧面的凹槽配合，使链条顺利向下弯曲，避免顶触转动支架。

链节顶面纵向端线与下方支承轴线(或连线)位于同一竖直平面。以避免链节象天平一样在车辆通过时摆动。

链节顶面存在弧度，有利于链条顶面平稳进入桥面，其表面平均高度与半梁上表面平齐。

对于连杆式伸缩装置(参见《公路桥梁伸缩装置》第271-273页)，只要对齿板截面进行改造，例如工字形、II字形，以侧面凹槽支承链条，并增加导向装置，则齿板与互支式伸缩装置的半梁作用一样，该装置也可实现无缝。对本发明而言，连杆式伸缩装置改造后的齿板与互支式伸缩装置的半梁作用相同，不再重复技术方案。本说明书以下及权利要求书中，所称半梁包括所有顺桥向安装，顶面与桥面平齐，且侧面有凹槽能够支承链条的部件，不限于互支式和连杆式桥梁伸缩装置。

还有一种方案是，利用该链条的单向弯曲特性，通过半梁远梁端和链条导向装置共同支承链条，实现无缝。该方案链条因为没有半梁凹槽下翼板支承，受力情况较差，不再细述。

本发明的有益效果是，结构简单、方便实用，在不影响桥梁伸缩装置伸缩及变位性能的情况下，实现了人们梦寐以求的无缝梦想，根除了振动问题。采用此方案后，车辆行驶平稳、安全、舒适、无噪声，避免桥梁伸缩装置振动损坏。由于不必再担心较窄的摩托车、自行车轮胎及鞋跟陷入缝隙，半梁宽度可以加大，而选择更合理的半梁设计方案。在避免了杂物落入和减少雨水流入伸缩缝的同时，减轻了止水带承载负担；没有阳光直射，减缓了止水带老化速度。

附图说明

下面以互支式桥梁伸缩装置为例，结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明桥面外观示意图。

图2是本发明移除桥梁伸缩装置横桥向一侧半梁及链条后的侧视图。

图3是本发明链条与半梁位置关系截面图。

图4是本发明示例链条的链节等轴测图。

图5是本发明弧形顶面链节等轴测图。

图6是本发明层叠形链节等轴测图。

图7是本发明半梁等轴测图。

图中1.半梁，2.链条，3.锚固架，4.止水带，5.隔板，6.链条导向板，7.转动支架，8.锚钉、锚板或锚环，9.压板，10.肋板(加劲板)，11、12分别为通过销轴相连的两个链节，13.销轴，14.走轮.

具体实施方式

链条通过互支式桥梁伸缩装置半梁侧面的凹槽获得支承从而填补伸缩空间的方式，是本发明的优选的具体实施方式。在此以链条填补互支式桥梁伸缩装置伸缩空间为例说明。

图1为本发明桥面外观示意图。从图上看到，半梁顺桥向安装，伸缩缝两侧半梁相互交错。伸缩缝同侧相邻半梁1之间的伸缩空间，由链条2的多个链节填补。

图2是本发明移除一侧半梁及链条后的侧视图。从桥梁伸缩装置侧面，可以看到链条2与伸缩缝对侧半梁1远梁端连接，一部分通过邻近的半梁1侧面的凹槽支承；上表面与半梁1上表面平齐，亦即与桥面平齐，链条2余下部分靠近转动支架7，沿导向板6向下弯曲。半梁1与转动支架7铰接，转动支架7通过压板9安装到锚固架3上，锚固架3通过锚钉8与梁体固定。随着桥梁伸缩，链条2可以通过与对侧半梁1远梁端的连接，而改变进入相邻半梁1侧面凹槽的长度亦即露出桥面的长度。当伸缩装置被拉伸时，止水带4底点向上，此时链条2进入半梁1侧面凹槽；相反，当伸缩装置被压缩时，止水带底点向下，半梁1与止水带4间空间足以容纳绕过导向板6下垂的链条2。链条2与止水带4不会发生位置冲突。但为避免链条磨损止水带，设有薄钢板制作的隔板5，保护止水带4。止水带还可以安装到两侧隔板5的底端，以减小止水带4的宽度。

关于链条1与链条2的连接。本例是通过把临近半梁1的链节顶面缩减约一半，滑块轴兼做销轴的方式，实现的半梁与链条的连接。

图中导向板6和隔板5共同组成链条导向装置。这是以链条灵活弯曲并因自重而下垂设计的。作为进一步完善，可以在链条弯曲部分的外侧设弧形导向板，进一步降低链条顶触转动支架的可能性。图中导向板6还可以用光轴或链轮代替。

半梁底部肋板可根据受力情况取舍，图2中肋板10，显示了一种可能采用的加肋方式。

图3为过一销轴轴线垂直于半梁轴线的截面图，旨在说明链条顶面与半梁顶面平齐并通过半梁支承的情况。链节11与链节12通过销轴13链接，销轴13两端装有走轮14，走轮14位于半梁1侧面的凹槽内。由此可见，链节11、12上表面与半梁1上表面平齐，链节11、12上表面承接车辆轮胎压力，传递给销轴13，销轴13传递给走轮14，走轮14传递给半梁1。该截面图中，链节顶部纵向端面与销轴轴线重合。这样设计的优势是，链节两端可以得到支承，从而避免链节象天平一样在车辆通过时摆动。该图只显示了一条链条与相邻半梁位置关系，该发明实际是多条链条与多个半梁重复组合，横桥向延伸，以满足桥梁宽度需要。

由于无缝的实现，半梁宽度可以加大，如果继续使用工字形截面或工字形加肋结构，半梁侧面凹槽过深，上下翼板悬出过长，对承载车辆压力和支承对侧半梁不利。II字形截面解决了这个问题。该图就以II字形截面为例绘制。

图4是本发明示例链条链节等轴测图。符合本发明需要的链条方案可能有许多种。为帮助理解图2和图3，本图显示了可能采取的一种方案，链节11的等轴测图。

图5显示了顶面为弧形的链节的等轴测图。当使用该种链节时，其顶面平均高度应与相邻半梁顶面平齐。弧形顶面有利于链条平稳进入桥面。桥面平整度略有降低，但因弧度有限，不会形成新的脱空面积。

图6显示了一种链节端面为弧形，链接孔为层叠结构的链节的等轴测图。该结构，链节与链节平滑过渡，可进一步减少或避免链节间卡入异物而损坏链条。

链条获得支承的方式，可以通过半梁的凹槽支承，也可以由齿板端部和导向轴支承。链条可以是单层，如上述例图；也可以是双层。比如，可以把链条顶层单独做成链条承接轮胎压力，下层销轴链板也单独做成链条承接顶层链条传来的压力，并传递给半梁。双层链条因弯曲形成的扇形开口间隙减小，可减少杂物落入扇形开口处。

上述链条均为平顶或小弧度的销轴链。如果使用圆环链，也可以填补一部分伸缩空间，造价更低，但效果相对较差。方案是：相邻链节互相垂直，竖向链节顶面尽量缩小弧度承接车辆压力，传递给横向链节，横向链节的两侧位于半梁侧面凹槽内，横向链节则把竖向链节压力传递给半梁。实际上，只要能承接轮胎压力并传递给半梁，能灵活弯曲，尽量降低磨耗的链条方案都可以，本发明不更多陈述。

图7是本发明优选方案半梁等轴测图。该图可以帮助理解前述附图。该附图中，半梁近梁端上表面翼板加宽，有利于遮盖转动支架与链条弯曲部分形成的脱空面积。靠近半梁近梁端的下翼板取消，在此安设导向板或导向轴或导向槽，链条由此向下弯曲。图中半梁两端因需与转动支架和滑块轴配合安装，不受工字形或II字形截面限制。

本发明是以本人发明的互支式桥梁伸缩装置为例说明的，虽然不能适用于所有种类桥梁伸缩装置，比如大量使用的模数式伸缩装置；但链条填缝也并不仅限于互支式桥梁伸缩装置，还可以应用于连杆式伸缩装置。

综述，本发明填补了桥梁伸缩装置预留的、闲置的伸缩空间，而不影响桥梁伸缩装置的伸缩和复合变位。虽然，变位间隙视桥梁复合变位幅度和半梁宽度不同而有所不同，但是由其造成的脱空面积相对于传统的桥梁伸缩装置而言可以忽略不计，故本发明称无缝桥梁伸缩装置。而实现无缝的方案是链条填缝，所以得名“链式无缝桥梁伸缩装置”。本发明填补了大位移量桥梁伸缩装置的伸缩空间，亦即填补了千米长桥最后一米的凹坑，千米长桥终成坦途！

Claims (8)

1.一种无缝桥梁伸缩装置，其特征在于：通过链条填补桥梁伸缩装置的伸缩空间。

2.根据权利要求1所述的桥梁伸缩装置，其特征在于：链条远梁端与相对的半梁的远梁端相连接，随桥梁伸缩而屈伸。

3.根据权利要求1所述的桥梁伸缩装置，其特征在于：链条顶面露出桥面部分的长度随桥梁的伸缩而变化。

4.根据权利要求1所述的桥梁伸缩装置，其特征在于：链条通过相邻半梁侧面的凹槽获得支承。

5.根据权利要求1所述的桥梁伸缩装置，其特征在于：半梁截面为空心工字形，即II字形截面，底部加肋或不加肋。

6.根据权利要求1所述的桥梁伸缩装置，其特征在于：在半梁侧面靠近半梁近梁端的位置设使链条向下的链条导向装置。

7.根据权利要求1所述的桥梁伸缩装置，其特征在于：链节顶面纵向端线与下方支承轴线(或连线)位于同一竖直平面。

8.根据权利要求1所述的桥梁伸缩装置，其特征在于：链节顶面存在弧度。

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