CN102979035A - 具有可变刚度夹持端的桥梁伸缩缝 - Google Patents

具有可变刚度夹持端的桥梁伸缩缝 Download PDF

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Abstract

一种具有可变刚度夹持端的桥梁伸缩缝，包括本体、夹持端、以及固定边梁。夹持端刚度可变化，安装时，夹持端刚度较低，使得夹持端方便地进入到固定边梁槽内。使用时，夹持端刚度变大，夹持力大幅提升，防止伸缩缝脱落，极大提高工作可靠性。更换拆卸时，夹持端刚度可大幅降低，使其可轻易从固定边梁槽中脱离，真正做到桥梁伸缩缝的易施工、易更换。

Description

具有可变刚度夹持端的桥梁伸缩缝
技术领域
本发明涉及桥梁间的伸缩缝，适用于结构间的动态接缝，同时起到防水、防尘、密封等作用。具体地讲是一种具有可变刚度夹持端的桥梁伸缩缝，具有高可靠性和方便更换特性。
背景技术
目前我国铁路桥梁大量采用的伸缩缝是橡胶止水带结构，该类型伸缩缝主要包括：固定边梁、防水橡胶条以及锚固装置三部分。调查发现运营中的多条铁路所使用橡胶止水带伸缩缝都存在着不同程度的剥离、脱落等问题，导致伸缩缝防排水性能完全失效，工程实践表明，止水带伸缩缝具有的嵌固构造和安装工艺是导致施工难度加大、橡胶条易脱落的直接原因。
目前有多种伸缩缝应用于混凝土桥梁，如止水带、密封胶、防水卷材等。例如，中国专利ZL03219803.5中提出一种桥梁伸缩装置用钢片止水带，其止水带带体的截面呈连续多V形结构，两端由横边与梁体槽口配合连接。该种止水带安装时需要焊接，工艺复杂、成本较高、容易腐蚀、拆卸更换麻烦。
中国专利ZL200810080073.0公布了一种自凝结止水带及其制备方法，该止水带包括止水环和与之连为一体的止水翼边，止水翼边的上下侧面有包含沥青树脂成分的过渡层，可将止水带牢固地粘接在过渡层之上。并且接触到现浇混凝土后发生反应，与混凝土层合为一体，连接的更加牢固。但是橡胶制品因自身的老化问题，寿命一般不超过十年，远小于混凝土的设计寿命。一旦其损坏，更换过程非常麻烦，极大增加维护成本。
中国专利ZL03209897.9公布了一种具有呈倒“Ω”结构的桥梁伸缩缝的止水带结构。在其伸缩缝处设置了两根支承板，该止水带两侧有翻边分别包覆在支承板上。其止水带翻边的外侧竖边比其上端横边厚，可防止止水带从支承板上拉脱，支承板用连接钢筋与桥梁的预埋锚筋焊接固定，便于安装。但由于止水带由翻边结构与支承板固定，其耐渗水性不好。止水带上侧的梳板由螺钉连接，较易受腐蚀而渗水，需经常更换。其结构相对较复杂，更换较麻烦。
因此，有必要针对通常的橡胶止水带伸缩缝夹持端夹持不牢固失效以及维修更换困难的缺点，设计一种高可靠性、方便拆卸的新型伸缩缝。
发明内容
考虑到至少一个上述问题而完成了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种具有可变刚度夹持端的桥梁伸缩缝，其特征在于该伸缩缝包括本体、可变刚度夹持端和固定边梁，本体和可变刚度夹持端连成一体，固定边梁嵌固于桥梁梁端混凝土内并形成容纳槽，所述夹持端嵌于所述容纳槽内，所述夹持端包含空腔以及与该空腔连通的可密封开口，所述空腔用于填充呈流体状态的可硬化的填充材料。
根据本发明另一方面，所述填充材料为树脂。
根据本发明另一方面，所述树脂为气体、液体或固体粉末。
根据本发明另一方面，所述空腔内设置有电热丝。
与现有技术相比，本发明的伸缩缝本体的两侧各具有一个可变刚度的夹持端，每个夹持端含有一个空腔。中空的结构使得夹持端刚度很低，因此很容易将伸缩缝嵌固安装到固定边梁的容纳槽之中。然后在空腔内充满呈流体状态的填充材料。当填充材料发生某些物理或化学变化后，其刚度增大，具有较高的强度和模量，于是伸缩缝就被牢固地固定在容纳槽中。需要拆卸伸缩缝时，通过改变环境条件，使填充材料硬度降低，就很容易将伸缩缝从固定边梁的容纳槽中取出。
附图说明
图1是根据本发明优选实施例的具有可变刚度夹持端的桥梁伸缩缝的截面图；
图2是根据本发明另一优选实施例的具有可变刚度夹持端的桥梁伸缩缝的截面图。
具体实施方式
下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1
参见图1，其中示出了本发明优选实施例的具有可变刚度夹持端的桥梁伸缩缝，该伸缩缝包括本体3、可变刚度夹持端和固定边梁1，本体3和可变刚度夹持端连成一体，固定边梁1嵌固于桥梁梁端4并形成容纳槽，所述夹持端嵌于所述容纳槽内，所述夹持端包含空腔2以及与该空腔2连通的可密封开口（图中未示出），所述空腔2用于填充呈流体状态的可硬化的填充材料。
优选地，所述填充材料为树脂。优选地，所述树脂为气体、液体或固体粉末。优选地，参见图2，所述空腔2内设置有电热丝5,可以理解的是,填充材料也可以采用其它改变刚度的方式。优选地，所述填充材料可通过改变温度实现刚度可变，例如，可具有常温下化学固化、受热软化的特点。优选地，所述固定边梁1可为金属材质，当然，可以理解的是，固定边梁的材质和形式不限，只要能够具有夹持功能即可。优选地，所述本体3为橡胶止水带。优选地，所述容纳槽可为C形容纳槽，可以理解的是，容纳槽的形状可根据实际工程中的要求进行选择，并不限于上述的C形。
优选地，可填充树脂材料的空腔2的横截面可以为圆形或其他形式，具体截面形状不应成为限制。
实施例2
伸缩缝包括橡胶条本体3、可变刚度夹持端、固定边梁1以及锚固装置（图中未示出）。其中所述锚固装置用于锚固固定边梁1。
如附图2，固定边梁1采用金属边梁。伸缩缝本体3采用橡胶止水带。夹持端为空腔结构，其内预先放置电热丝5。夹持端空腔内填充可变刚度材料。可变刚度材料可为树脂。
安装过程
安装之前，锚固固定边梁1。电热丝5放入伸缩缝夹持端空腔2内。把伸缩缝夹持端压扁，嵌入边梁1的容纳槽内。用柱塞泵将树脂注入伸缩缝4夹持端的空腔2内，充满后将夹持端空腔2的开口（图中未示出）密封。室温24小时固化。固化后的树脂硬度达到70度（邵氏A），可以使伸缩缝牢固地安装到桥梁两端的混凝土结构之间。
使用过程
伸缩缝最低使用温度-35℃，最高使用温度90℃，拉伸400%，伸缩缝夹持端不脱落，伸缩缝无损伤。
拆卸过程
开放伸缩缝夹持端空腔2，将电热丝5接通电路，调好电压，使电热丝5保持120℃温度60分钟，夹持端空腔2中的树脂受热熔化，从开口排出夹持端空腔2，此时夹持端的刚度基本回复到空腔状态，取出旧缝。重复伸缩缝安装过程，可以方便完成伸缩缝更换。
可以理解的是，可以选择不同的树脂材料，来适应不同的气候条件，例如适应于热带气候、寒带气候等等。
与现有技术相比，本发明中夹持端刚度可变化，安装时，夹持端刚度较低，使得夹持端方便地进入到固定边梁槽内。使用时，夹持端刚度变大，夹持力大幅提升，防止伸缩缝脱落，极大提高工作可靠性。更换拆卸时，夹持端刚度可大幅降低，使其可轻易从固定边梁槽中脱离，真正做到桥梁伸缩缝的易施工、易更换。
本发明不限于上述具体实施例.通过调节填充材料种类、填充量或环境条件，可以控制夹持端刚度变化。填充后通过某些物理或化学变化，可使夹持端刚度明显提高。拆卸更换时，通过改变填充材料周围环境条件，促进其物理、化学性质发生改变，夹持端刚度降低，方便取出夹持端更换伸缩缝。其中填充材料变化方式包括：数量变化、细度变化、材料软化、流动、升华、降解或气化等。改变夹持端刚度的环境条件，可以是温度、应力、电场、磁场、水和化学介质等。可以理解的是，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具有可变刚度夹持端的桥梁伸缩缝，其特征在于该伸缩缝包括本体、可变刚度夹持端和固定边梁，本体和可变刚度夹持端连成一体，固定边梁嵌固于桥梁梁端并形成容纳槽，所述夹持端嵌于所述容纳槽内，所述夹持端包含空腔以及与该空腔连通的可密封开口，所述空腔用于填充呈流体状态的可硬化的填充材料;所述空腔内设置有电热丝。
2.根据权利要求1所述的桥梁伸缩缝，其特征在于所述填充材料为树脂。
3.根据权利要求2所述的桥梁伸缩缝，其特征在于所述树脂为气体、液体或固体粉末。
4.根据权利要求1－3任一项所述的桥梁伸缩缝，其特征在于所述填充材料具有常温下固化、受热软化的性质。
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