CN103452041A - 保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，包括桁梁箱体、边梁、中梁、桁梁框、桁梁；边梁平行布置于中梁的两侧，桁梁箱体垂直固定于边梁两端的外侧，桁梁框固定于中梁的底面，桁梁的两端位于桁梁箱体内，其中间段穿过桁梁框，相邻的中梁之间、边梁与相邻的中梁之间有密封胶条。桁梁箱体内桁梁的底面与桁梁框内桁梁的上面均设置有减震传力支座，桁梁箱体内桁梁的上面与桁梁框内桁梁的底面均设置有压紧弹簧，桁梁可在减震传力支座与压紧弹簧之间相对滑动；桁梁箱体的纵向侧壁有环形锚筋、内端面底部及侧面有加强围板。环形锚筋、加强围板及边梁下边预置的钢模板使桁梁箱体可不依赖其底部混凝土的承载，提高伸缩装置的安全使用性能。

Description

保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，具体涉及一种保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置。

背景技术

目前，现有的大位移量模数式桥梁伸缩装置，其结构设计上未充分考虑产品在安装时受到的种种环境因素影响，过分依赖安装质量来保证产品的使用寿命。对伸缩装置使用寿命影响最大的安装缺陷因素有两种。一种安装缺陷是桥梁预留安装槽口缺陷：槽口梁端缝隙过宽缺陷易造成伸缩装置因悬空安装出现桁梁箱底部脱空现象，槽口深度不够缺陷易造成桁梁箱底部因空间狭小，混凝土很难浇筑密实。另一种安装缺陷是伸缩装置混凝土浇筑缺陷。因模板制作不良、混凝土振捣不密实、混凝土强度不足、混凝土坍落度过低、钢筋密度过大等原因，是造成桁梁箱底部脱空或混凝土浇筑不密实的直接原因。伸缩装置一旦出现以上所述的桁梁箱底部脱空或混凝土浇筑不密实现象，以现有模数式伸缩装置的桁梁箱结构，视缺陷严重程度，少则数月，多则1至2年，伸缩装置随时可能出现箱体底板变形及脱落、传力支座损坏及脱落、桁梁变形或断裂、中粱型钢断裂等问题，严重影响交通安全。经过我们对国内使用的国内外伸缩装置多年观察发现，由以上两种缺陷原因造成的伸缩装置过早损坏占大位移伸缩装置损坏原因的比重很大。因此多年以来，在桥梁伸缩缝行业内对伸缩装置的使用寿命有个普遍说法叫三分靠产品，七分靠安装，由此可见伸缩装置对安装质量的过度依赖。因此很多伸缩装置生产厂家认为，伸缩装置在工厂制作的质量再好，如果在产品安装时有一丁点疏忽，桥梁伸缩装置也会很快损坏。

进一步的是，现有的模数式桥梁伸缩装置，因为传力支座一般采用常规的允许压应力较小的橡胶支座（见附图12～附图14）。因受空间限制，往往会将橡胶支座的尺寸制作的较小，导致橡胶支座的承载能力不够；橡胶支座的滑移面采用四氟乙烯板粘贴成，必须依赖润滑硅脂润滑。由于橡胶材料在高压动态应力下永久变形大、易老化等原因，还会因润滑硅脂的损失使滑动面快速磨损，造成传力支座的提前损坏，伸缩装置的承载能力随时间的推移而迅速下降，继而引起中粱型钢断裂等严重问题。

进一步的是，现有的模数式桥梁伸缩装置，其桁梁的滑动面宽度一般都比传力支座的外形尺寸小（见附图13和附图14）。传力支座的承载力因此不能发挥完全作用，因受集中应力的影响，还会使传力支座产生各向变形不均匀、偏载等现象。

进一步的是，现有的模数式桥梁伸缩装置，其中粱大都采用斜底边中粱（见附图12和附图15）。在紧固件安装时不得不加用斜垫圈（见附图12）来补偿中粱底边的斜度，斜垫圈在强烈的振动下容易在和中粱的底边产生先对滑移，再加上市场上销售的一般都是低强度的斜垫圈，中粱在车辆反复的冲击作用下，紧固件极易产生磨耗及松动现象，从而使伸缩装置提前损坏。

进一步的是，现有的模数式桥梁伸缩装置，其桁梁横向位移的约束，一般都是由橡胶支座的挡边来顺便完成（见附图13和附图14）。橡胶支座既要起承载传力作用，还要起约束桁梁的作用，因此其使用寿命大幅缩短。支座挡边的内嵌钢板还对桁梁的不锈钢板产生刮擦作用，从而大幅缩短桁梁不锈钢滑板的使用。

进一步的是，现有的模数式桥梁伸缩装置，其缝宽约束很不受重视，有的是装置采用刚性约束的方式来约束缝宽，有的甚至没有约束装置（见附图12）。大都是在伸缩装置使用过程中产生缝宽严重不均匀时才临时想办法解决缝宽问题。刚性约束使伸缩装置在受到车辆的冲击作用时无缓冲特性，零部件因受剧烈振动易产生变形、松动等问题。

进一步的是，现有的模数式桥梁伸缩装置，没有充分考虑位移控制系统的结构形式与桁梁传力系统的匹配问题。容易造成各系统相互制约，使系统功能受到很大的不利影响。

进一步的是，现有的模数式桥梁伸缩装置，其桁梁箱体或位移控制箱体的内部空间都没有防尘、防混凝土浆料渗漏功能（见附图13和附图14）。伸缩装置在安装时，如果箱体内部灌入混凝土浆料，浆料凝固后就容易将箱体内部的各种零部件固定着不能活动，使伸缩装置零部件的功能失效。由于操作空间的限制，一旦混凝土浆料漏入箱体中，将极难被清除。

进一步的是，现有的模数式桥梁伸缩装置，其结构连接处一般采用焊接结构，连接处易产生焊接应力集中现象。也有部分采用螺栓联接的伸缩装置，但其螺栓是采用普通发蓝高强螺栓或电镀螺栓，螺栓极易生锈，防蚀效果很差。其紧固件的防松，一般采用普通的弹簧垫圈、防松垫片、双螺母、变形螺母等低效的防松零件，伸缩装置在车辆强烈的反复冲击振动下，螺栓极易松动脱落，致使零部件很快失效。

进一步的是，现有的模数式桥梁伸缩装置，其位移控制系统仅作为控制位移使用，没有考虑载荷的传递作用，其中粱型钢都是单根受力并通过桁梁系统来传递载荷，中粱型钢的负荷很大，容易造成疲劳断裂。

进一步的是，现有的模数式桥梁伸缩装置，出厂时一般未预置或部分预置用于浇筑混凝土时使用的钢模板（见附图12和附图13），大都在伸缩装置浇筑混凝土前临时采用胶木板或钢模板制模。由于安装现场的条件限制带来的制模困难，不容易保证制模的质量。在浇筑混凝土时，极易产生漏浆、爆模、模板变形等原因引起的混凝土孔洞、不密实等缺陷，漏入梁缝内的混凝土也会影响梁体的正常伸缩。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桁梁箱体可不依赖其底部混凝土的承载、耐久性稳定可靠、承载能力较大、伸缩装置各缝宽动态时相对均匀的保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置。

本发明公开的这种保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，包括桁梁箱体、边梁、中梁、桁梁框、桁梁；边梁平行布置于中梁的两侧，桁梁箱体垂直固定于边梁两端的外侧，桁梁框固定于中梁的底面，桁梁的两端位于桁梁箱体内，其中间段穿过桁梁框，相邻的中梁之间、边梁与相邻的中梁之间有密封胶条。所述桁梁箱体内桁梁的底面与桁梁框内桁梁的上面均设置有减震传力支座，所述桁梁箱体内桁梁的上面与桁梁框内桁梁的底面均设置有压紧弹簧，桁梁可在减震传力支座与压紧弹簧之间相对滑动；桁梁箱体的纵向侧壁有环形锚筋、内端面底部及侧面有加强围板。

所述桁梁箱体的两侧纵向侧壁上有数组环形锚筋，环形锚筋的两端与所述桁梁箱体焊接固定。

所述桁梁箱体的加强围板的四周均伸出该端面外沿，其对应桁梁箱体内端面的内腔处有用于桁梁穿过的开孔；所述桁梁箱体的加强围板可以是一块整体钢板切割而成或者由数块钢板拼焊而成，其与所述支承箱体采用焊接连接方式。

所述桁梁箱体的底板外侧焊接有大头支撑钉，桁梁箱体内有用于固定所述减震传力支座和压紧弹簧的固定柱。所述桁梁箱体的内端面为开口端，其内腔中填充有发泡聚氨酯。

所述中梁的上部有用于安装所述橡胶条的槽口、底板的内外面均为平面的型钢；所述桁梁采用低合金工字钢型钢或矩形钢，其滑动面的宽度大于传力支座和压紧弹簧，桁梁的其上下侧边的外沿有与其垂直的弹性圆柱作为其横向限位元件。

所述减震传力支座为尼龙球形支座，所述压紧弹簧为橡胶压紧弹簧；减震传力支座和压紧弹簧的外形尺寸均小于桁梁滑移面的宽度；减震传力支座包括相互配合的上圆柱体和下圆柱体，下圆柱体的直径大于上圆柱体的直径，上圆柱体的下表面为内凹的球面，下圆柱体的上表面为上凸的球面，两球面的曲率相同；上圆柱体下表面内凹球面的中心有外凸的限位柱，下圆柱体上表面外凸球面的中心有贯穿下圆柱体的圆孔；压紧弹簧的外形为圆柱体或矩形，其滑移面的中心有用于储存润滑油的盲孔。

所述相邻的桁梁框之间及桁梁框与桁梁箱体之间有用于约束最大缝宽的不锈钢钢丝绳，桁梁框及桁梁箱体内端的内外两侧均有用于固定不锈钢钢丝绳的固定座，不锈钢钢丝绳固定座与桁梁框联接处的紧固件采用双叠自锁防松垫圈进行锁紧的达克罗防蚀处理紧固件。

所述中梁的底边连接有弹性传力位移控制组件，该组件包括橡胶圆柱弹簧和橡胶圆柱弹簧连接件，橡胶圆柱弹簧连接件由连接底板、无缝钢管、连接固定板焊接而成，连接底板和连接固定板分别焊接于无缝钢管的下端和上端，橡胶圆柱弹簧的两端通过分别螺栓固定连接底板和连接固定板上，连接固定板与中梁固定，橡胶圆柱弹簧和无缝钢管交错排布于连接底板的长度方向中心线上，连接固定板与橡胶圆柱弹簧和无缝钢管一一对应，弹性传力位移控制组件前后交错布置，相邻的弹性传力位移控制组件之间通过相邻的连接固定板连接。橡胶圆柱弹簧连接件除了具有连接橡胶圆柱弹簧实现伸缩装置的位移作用，还有力的传递作用，可将单根中粱型钢承载的载荷分散到相邻的其它中粱型钢上，从而大幅延长伸缩装置的使用寿命。

所述钢模板由上、下两段焊接组合而成，与所述边梁连接的上段为直板，下段为斜板，上段的厚度大于下段的厚度。

所述中梁与桁梁框联接处、边梁与桁梁箱联接处和弹性位移控制组件与中梁联接处的紧固件，采用双叠自锁防松垫圈进行锁紧的达克罗防蚀处理紧固件。

桁梁箱纵向侧壁的数组环形锚筋用于防止桁梁箱的沉降，加强围板与桁梁箱体焊接为一个整体后使得桁梁箱体的侧壁具有防拉裂功能，底板具有抗弯和抗震的功能。从而使桁梁箱可不依赖其底部混凝土的承载，即使伸缩装置的预留安装槽口质量出现较大的偏差，或安装时混凝土施工出现某些缺陷，也不会影响伸缩装置的正常使用。

桁梁底部的传力支座采用减震球形支座，球形支座除减震作用外，当伸缩装置在桥梁发生三维运动时，使桁梁可通过该球形支座做三维运动，适应桥梁的位移及扭转，从而提高桥梁伸缩装置的使用寿命。

采用滑移面比减震传力支座和压紧弹簧更宽的桁梁，使减震传力支座不会受到局部集中应力的影响，承载力能够完全达到发挥；采用底板的内外面均为平面的中粱型钢，可使紧固件的安装质量得到很好的保证。

桁梁的限位由位于桁梁箱及桁梁框内侧壁上的弹性限位柱来实现，使伸缩装置的纵向伸缩和横向位移互不产生干扰现象，更有利于伸缩装置各个系统功能的正常发挥。

采用不锈钢钢丝绳来约束各缝最大缝宽，既有足够的强度，也有一定的弹性缓冲效果，还有优良的耐久性能。

桁梁箱的内腔中填充发泡聚氨酯封闭材料，使伸缩装置在安装过程中，避免箱体内部灌入水泥混凝土浆料或其他杂物，可以充分保障箱内部零部件的正常运行。

伸缩装置的重要连接处全部采用高强紧固件连接。紧固件采用双叠自锁防松垫圈进行锁紧，并采用防腐效果很好的达克罗防蚀处理。首先零部件装配和拆卸很方便，使伸缩装置后期的使用维护变得更为方便。更重要的是，双叠自锁防松垫圈对紧固件具有长期稳定的锁紧效果，在大负荷高频率的冲击振动下，可以保证伸缩装置各联接处的耐久紧固性。由于紧固件具有防腐和防松的双层功能，从而大幅延长伸缩装置的使用寿命。

弹性传力位移控制系统布置在两个桁梁传力系统之间的中粱和边梁底部，弹性传力位移控制系统不仅具有控制位移作用，还可将单根中粱型钢的受力分散到多根中粱型钢上，同时由多根中粱型钢通过桁梁系统传递载荷，使单根中粱的受力大为减少，极大的延长了中粱型钢的使用寿命。

所述边梁下边有用于伸缩装置浇筑混凝土时使用的钢模板，由较薄的钢板和较厚的钢板分两段组合而成。伸缩装置安装时，较厚的钢模板位于预留安装槽口内，较薄的钢板位于梁端缝隙内。较薄的钢模板可轻易根据梁端缝隙的宽度作相应的左右摆动和预留槽口紧密的结合，彻底避免产生漏浆、爆模、模板变形等混凝土的施工问题。使伸缩装置的现场安装更简单，混凝土的浇筑质量也更有保障。

综上所述，本发明公开的上述保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，由保险箱系统、弹性传力控制系统、预置的两端钢模板组成的一个严密的协作体系。考虑了伸缩装置在安装过程中可能会出现的安装缺陷，也考虑了伸缩装置在长期的使用过程中可能会出现的性能下降等后续问题。推翻了桥梁伸缩缝行业内，对伸缩装置使用寿命认为的三分靠产品，七分靠安装的普遍说法，极大地提高了伸缩装置的使用寿命，降低了伸缩装置的全寿命周期使用成本。 适合在桥梁技术领域内推广使用。

附图说明

图1为本发明的平面结构示意图。

图2为图1的立面图。

图3为图1中桁梁箱的截面示意图。

图4为图2中桁梁箱内端面的截面示意图。

图5为图4中桁梁箱外端面的截面示意图。

图6为图3中桁梁框的截面示意图。

图7为图4与图6中的减震传力支座截面示意图。

图8为图4与图6中的轴测示意图。

图9为图2中的双叠自锁防松垫圈立面示意图。

图10为图1中的弹性传力位移控制组件立面示意图。

图11为图3中的中粱型钢立面示意图。

图12为现有技术的桁梁系统截面示意图。

图13为现有技术的桁梁箱截面示意图。

图14为现有技术的桁梁框截面示意图。

图15为现有技术的中粱型钢截面示意图。

具体实施方式

如图1至图10所示，包括桁梁箱体1、边梁2、中梁3、桁梁框4、桁梁5；边梁平行布置于中梁的两侧，桁梁箱体1垂直固定于边梁2两端的外侧，桁梁框4固定于中梁3的底面，桁梁5的两端位于桁梁箱体1内，其中间段穿过桁梁框4，减震传力支座6位于桁梁箱体内桁梁5的下面与桁梁框4内桁梁的上面。压紧弹簧7位于桁梁箱体内桁梁5的上面与桁梁框4内桁梁的底面。桁梁5可在减震传力支座6与压紧弹簧7之间相对滑动；相邻的中梁3之间、边梁2与相邻的中梁3之间有密封胶条8，中梁3的下方有由橡胶圆柱弹簧20、厚壁无缝钢管21、连接板22、固定板23、弹簧箱24组成的弹性传力位移控制系统。桁梁箱体的纵向侧壁有环形锚筋10、内端面底部及侧面有加强围板13。边梁下边有预置钢模板19。

桁梁箱体1的两侧纵向侧壁上，将多组环形锚筋10的两端与所述桁梁箱体1焊接固定。桁梁箱体1的加强围板13的四周均伸出该端面外沿，其对应桁梁箱1内端面的内腔处有相应形状的开孔；桁梁箱体1内端面的加强围板13可以是一块整体钢板切割而成或者由数块钢板拼焊而成，其与桁梁箱体1采用焊接连接方式。桁梁箱体1的内腔中填充有发泡聚氨酯11。

中梁3采用上部有用于安装橡胶条8的槽口、底板的内外面均为平面的型钢。

减震传力支座6为尼龙球形支座，压紧弹簧为橡胶压紧弹簧。减震传力支座位于桁梁箱体1内桁梁5的下面和桁梁框4内桁梁5的上面，压紧弹簧7位于桁梁箱体1内桁梁5的上面和桁梁框4内桁梁5的下面。减震传力支座6和压紧弹簧7的外形尺寸均小于支承桁梁5滑移面的宽度；减震传力支座6包括相互配合的上圆柱体61和下圆柱体62，下圆柱体的直径大于上圆柱体的直径，上圆柱体的下表面为内凹的球面，下圆柱体的上表面为上凸的球面，两球面的曲率相同；上圆柱体下表面内凹球面的中心有外凸的限位柱63，下圆柱体62上表面外凸球面的中心有贯穿下圆柱体62的定位圆孔；压紧弹簧7的外形为圆柱体或矩形，其滑移面的中心有用于储存润滑油的盲孔。

桁梁箱1的底面设置与桁梁箱1底板焊接的大头支撑钉17，桁梁箱体1内设置用于固定减震传力支座6和压紧弹簧7的固定柱14。

相邻的桁梁框4之间及桁梁框4与桁梁箱体1之间设置用于约束最大缝宽的不锈钢钢丝绳15，桁梁框4及桁梁箱体1内端的内外两侧均有用于固定不锈钢钢丝绳的固定座16。

所述中梁3与桁梁框4联接处、边梁2与桁梁箱1联接处、弹性位移控制箱组件与中梁3联接处、不锈钢钢丝绳固定座16与桁梁框4联接处的紧固件，采用双叠自锁防松垫圈18进行锁紧的达克罗防蚀处理紧固件。

桁梁箱体1纵向侧壁的数组环形锚筋10用于防止桁梁箱体的沉降，加强围板13与桁梁箱1焊接为一个整体后使得桁梁箱体的侧壁具有防拉裂功能，底板具有抗弯和抗震的功能。

桁梁5底部的传力支座6采用减震球形支座，球形支座除减震作用外，当伸缩装置在桥梁发生三维运动时，使桁梁可通过该球形支座做三维运动，适应桥梁的位移及扭转。

采用滑移面比减震传力支座6和压紧弹簧7更宽的桁梁5，使减震传力支座6不会受到局部集中应力的影响，承载力能够完全达到发挥；采用底板的内外面均为平面的中粱型钢3，可使紧固件的安装质量得到很好的保证。

桁梁5的限位由位于桁梁箱1及桁梁框内4侧壁上的弹性限位柱12来实现，使伸缩装置的纵向伸缩和横向位移互不产生干扰现象，更有利于伸缩装置各个系统功能的正常发挥。

采用不锈钢钢丝绳15来约束各缝最大缝宽，既有足够的强度，也有一定的弹性缓冲效果，还有优良的耐久性能。

桁梁箱体1的内腔中填充发泡聚氨酯11封闭材料，使伸缩装置在安装过程中，避免箱体内部灌入水泥混凝土浆料或其他杂物，可以充分保障箱体内部零部件的正常运行。

伸缩装置的重要连接处全部采用高强紧固件连接。紧固件采用双叠自锁防松垫圈18进行锁紧，并采用防腐效果很好的达克罗防蚀处理。双叠自锁防松垫圈18对紧固件具有长期稳定的锁紧效果，在大负荷高频率的冲击振动下，可以保证伸缩装置各联接处的耐久紧固性。

弹性传力位移控制组件布置在两个桁梁传力系统之间的中粱3和边梁2的底部，弹性传力位移控制组件不仅具有控制位移作用，还可将单根中粱3型钢的受力分散到多根中粱3型钢上，同时由多根中粱3型钢通过桁梁系统传递载荷，使单根中粱3的受力大为减少，极大的延长了中粱3型钢的使用寿命。

本发明采用了严密的保险箱系统，其工作原理如下：

1，桁梁箱体底板抗弯抗震原理：桁梁箱体1底部除了有足够强度的底钢板外，底钢板的底部还有足够抗弯能力的围板作为加强筋板。当伸缩装置的桁梁箱体1底部出现箱体底部混凝土不密实、强度不够、空洞，甚至在桁梁箱体1底部完全脱空的情况下，桁梁箱体1的底部结构也能完全承受车辆载荷而不会产生一点弯曲现象或震动现象。

2，桁梁箱两侧壁防拉裂结构原理：焊接在桁梁箱体1两侧壁上的加强围板13，可以有效的防止拉伸应力对支承箱两侧壁的拉裂破坏作用。如果桁梁箱体1底部出现混凝土强度不够、箱体底部完全脱空的情况，桁梁箱体1的底部结构就不能顺利地将载荷传到桁梁箱体1底部的混凝土结构中，桁梁箱体1底部结构由此会部分或全部地将承受的车辆冲击载荷转变成对桁梁箱体1两侧壁板的拉伸应力，从而可能拉裂桁梁箱体1两侧壁钢板。桁梁箱体1两侧壁防拉裂结构彻底预防了来自桁梁箱体1底部结构对两侧壁钢板的拉裂可能。

3，桁梁箱防沉降结构原理：设置在桁梁箱体1两侧壁的多组环形锚筋，有足够的抗剪切能力，可以保证桁梁箱体1不会出现下沉现象。当伸缩装置的桁梁箱体1底部出现完全脱空的情况，虽然抗弯抗震结构和支承箱两侧壁的防拉裂结构可以保证伸缩装置不会受到较大的损坏，但整个桁梁箱体1会受到一个向下的很大拉伸应力，桁梁箱体1结构就有可能出现一个整体下沉的趋势。一般常规的伸缩装置的桁梁箱体1仅在桁梁箱体1的两侧壁上有形同虚设的少量剪力钉，根本不能抵抗桁梁箱体1下沉应力对剪力钉的破断作用。桁梁箱体1的防沉降结构，其多组环形锚环10的两个端头直接焊接在桁梁箱体1两侧壁上面，具有很强的抗剪切能力，当桁梁箱体1受到较大的下沉应力时，桁梁箱体1两侧壁的环形锚筋10就能保证桁梁箱体1不会出现下沉现象。

4，桁梁箱体的内腔中填充的发泡聚氨酯封闭材料：在进行混凝土浇筑施工时，发泡聚氨酯封闭材料使桁梁箱体1内不会漏入混凝土浆料或进入其它杂物，以免浆料或杂物影响伸缩装置的正常功能。

5，减震传力支座原理：桁梁箱体1内采用特种减震耐磨自润滑尼龙球形支座。支座材料本身就具有很强的减震性能、耐磨性能、持久自润滑性能。球形支座安装在桁梁箱体1内腔底部钢板上，当伸缩装置在外载的作用下发生三维运动时，使桁梁5可通过该球形支座做三维运动，并能将载荷可靠地传到桁梁箱体1底部混凝土结构中，不会出现力的缩颈现象。

6，双叠自锁防松垫圈原理：

双叠自锁防松垫圈18的楔入式独特结构，利用张力来防止连接件在强振动时引起的松动，改变了传统依靠摩擦力的防松方式，是国际上先进的防松技术，可抵挡任何长时间的不间断的振动而不会松脱。

7，桁梁，滑动面比传力支座滑动面宽的原理：桁梁5的滑动面比传力支座滑动面宽，可以完全发挥传力支座的减震与承载作用，更不会发生偏载现象。

8，平底中粱型钢原理：保险箱系统伸缩装置，采用的底板的内外面均为平面的中粱3型钢，相对于常规的斜底边中粱（中粱底板内侧面），平底边中粱更适合于紧固件的安装。

9，独立设置的桁梁上下侧壁弹性限位柱原理：使伸缩装置的纵向伸缩和横向位移约束各自作用，互不产生干扰现象，更有利于伸缩装置各个系统功能的正常发挥。避免了常规伸缩装置利用支座挡边来限制伸缩装置横向移动对伸缩装置的不利影响。

10，紧固件采用达克罗防蚀处理原理：经达克罗工艺处理过的紧固件，其防锈效果是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。保险箱系统伸缩的紧固件全部采用达克罗防蚀处理工艺。厚壁

11，弹性传力位移组件原理：由橡胶圆柱弹簧20、无缝钢管21、连接底板22、连接固定板23、弹簧箱24组成的弹性传力位移组件，不仅具有控制位移作用，还可将单根中粱3型钢的受力分散到多根中粱3型钢上，同时由多根中粱3型钢通过桁梁系统传递载荷，使单根中粱3的受力大为减少，极大的延长了中粱3型钢的使用寿命。

12，预置钢模板原理：在浇筑混凝土时，彻底避免产生漏浆、爆模、模板变形等混凝土施工问题。，由较薄的钢板19和较厚的钢板25分两段组合而成。伸缩装置安装时，较厚的钢模板25位于预留安装槽口内，较薄的钢板19位于梁端缝隙内。较薄的钢模板19可轻易根据梁端缝隙的宽度作相应的左右摆动和预留槽口紧密的结合，彻底避免产生漏浆、爆模、模板变形等混凝土施工问题。使伸缩装置的现场安装更简单，混凝土的浇筑质量也更有保障。

综上所述，本发明公开的上述保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，由保险箱系统、弹性传力控制系统、预置的两端钢模板组成的一个严密的协作体系。考虑了伸缩装置在安装过程中可能会出现的安装缺陷，也考虑了伸缩装置在长期的使用过程中可能会出现的性能下降等后续问题。推翻了桥梁伸缩缝行业内，对伸缩装置使用寿命认为的三分靠产品，七分靠安装的普遍说法，极大地提高了伸缩装置的使用寿命，降低了伸缩装置的全寿命周期使用成本。 适合在桥梁技术领域内推广使用。

Claims (10)

1.一种保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，包括桁梁箱体、边梁、中梁、桁梁框、桁梁；边梁平行布置于中梁的两侧，桁梁箱体垂直固定于边梁两端的外侧，桁梁框固定于中梁的底面，桁梁的两端位于桁梁箱体内，其中间段穿过桁梁框，相邻的中梁之间、边梁与相邻的中梁之间有密封胶条，其特征在于：所述桁梁箱体内桁梁的底面与桁梁框内桁梁的上面均设置有减震传力支座，所述桁梁箱体内桁梁的上面与桁梁框内桁梁的底面均设置有压紧弹簧，桁梁可在减震传力支座与压紧弹簧之间相对滑动；桁梁箱体的纵向侧壁有环形锚筋、内端面底部及侧面有加强围板。

2.如权利要求1所述的保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，其特征在于：所述桁梁箱体的两侧纵向侧壁上有数组环形锚筋，环形锚筋的两端与所述桁梁箱体焊接固定。

3.如权利要求1所述的保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，其特征在于：所述桁梁箱体的加强围板的四周均伸出该端面外沿，其对应桁梁箱体内端面的内腔处有用于桁梁穿过的开孔；所述桁梁箱体的加强围板可以是一块整体钢板切割而成或者由数块钢板拼焊而成，其与所述支承箱体采用焊接连接方式。

4.如权利要求1所述的保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，其特征在于：所述桁梁箱体的底板外侧焊接有大头支撑钉，桁梁箱体内有用于固定所述减震传力支座和压紧弹簧的固定柱，桁梁箱体的内端面为开口端，其内腔中填充有发泡聚氨酯。

5.如权利要求1所述的保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，其特征在于：所述中梁的上部有用于安装所述橡胶条的槽口、底板的内外面均为平面的型钢；所述桁梁采用低合金工字钢型钢或矩形钢，其滑动面的宽度大于传力支座和压紧弹簧，桁梁的其上下侧边的外沿有与其垂直的弹性圆柱作为其横向限位元件。

6.如权利要求1所述的保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，其特征在于：所述减震传力支座为尼龙球形支座，所述压紧弹簧为橡胶压紧弹簧；减震传力支座和压紧弹簧的外形尺寸均小于桁梁滑移面的宽度；减震传力支座包括相互配合的上圆柱体和下圆柱体，下圆柱体的直径大于上圆柱体的直径，上圆柱体的下表面为内凹的球面，下圆柱体的上表面为上凸的球面，两球面的曲率相同；上圆柱体下表面内凹球面的中心有外凸的限位柱，下圆柱体上表面外凸球面的中心有贯穿下圆柱体的圆孔；压紧弹簧的外形为圆柱体或矩形，其滑移面的中心有用于储存润滑油的盲孔。

7.如权利要求1所述的保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，其特征在于：所述相邻的桁梁框之间及桁梁框与桁梁箱体之间有用于约束最大缝宽的不锈钢钢丝绳，桁梁框及桁梁箱体内端的内外两侧均有用于固定不锈钢钢丝绳的固定座，不锈钢钢丝绳固定座与桁梁框联接处的紧固件采用双叠自锁防松垫圈进行锁紧的达克罗防蚀处理紧固件。

8.如权利要求1所述的保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，其特征在于：所述中梁的底边连接有弹性传力位移控制组件，该组件包括橡胶圆柱弹簧和橡胶圆柱弹簧连接件，橡胶圆柱弹簧连接件由连接底板、无缝钢管、连接固定板焊接而成，连接底板和连接固定板分别焊接于无缝钢管的下端和上端，橡胶圆柱弹簧的两端通过分别螺栓固定连接底板和连接固定板上，连接固定板与中梁固定，橡胶圆柱弹簧和无缝钢管交错排布于连接底板的长度方向中心线上，连接固定板与橡胶圆柱弹簧和无缝钢管一一对应，弹性传力位移控制组件前后交错布置，相邻的弹性传力位移控制组件之间通过连接固定板连接。

9.如权利要求1所述的保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，其特征在于：所述钢模板由上、下两段焊接组合而成，与所述边梁连接的上段为直板，下段为斜板，上段的厚度大于下段的厚度。

10.如权利要求8所述的保险箱系统大位移量模数式桥梁伸缩装置，其特征在于：所述中梁与桁梁框联接处、边梁与桁梁箱联接处和弹性位移控制组件与中梁联接处的紧固件，采用双叠自锁防松垫圈进行锁紧的达克罗防蚀处理紧固件。

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