CN107083742A - 橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构及使用方法，包括：柔性板、承托结构、蜂窝状橡胶减震结构层、反向弹簧梁、可移动铰支座、护缘角钢、预埋钢板，其特征在于，所述橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构用于桥梁设缝处，在设缝处安装柔性板、蜂窝状橡胶减震结构、承托结构和反向弹簧梁，车辆通行产生的冲击作用通过蜂窝状橡胶减震结构层和弧形承托结构均匀的传递给反向弹簧梁和预埋钢板。通过蜂窝状橡胶减震结构层和反向弹簧梁实现桥跨结构的自由变形，有效的降低了活载对伸缩缝的磨耗以及重载交通对桥面的冲击作用，在桥梁设缝处提供减震作用，延长了伸缩缝的工作寿命。本发明具有减轻震动，降低冲击，提高行车舒适性。

Description

橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构及使用方法

技术领域

本发明属于桥梁工程的伸缩缝技术领域，尤其涉及一种桥梁工程桥面减震伸缩缝结构，主要适用于桥梁工程中的伸缩缝结构施工处理。

背景技术

伸缩缝装置是高速公路桥梁结构不可缺少的部分，而伸缩缝装置问题一直是公路交通中的一大难题，据美国相关的一项统计，尽管支座和伸缩缝的费用只占桥梁总造价的5％,但如果设计不当、安装质量低劣和缺乏保养时，可引起95％的桥梁出现问题。因此，伸缩缝问题应当引起足够的重视。现有技术中的伸缩缝结构为钢制式伸缩缝和模数式伸缩缝，这两类伸缩缝具有良好的伸缩性能，能满足较大跨径桥梁的伸缩位移，但是通行时有比较明显的跳车现象，对行车舒适性有较大的影响。桥梁伸缩缝一方面承受着来自活载对伸缩缝的磨耗以及重载交通对桥面的冲击作用，另一方面也承受着因温度胀缩、收缩徐变或基础沉降及土压力等因素引起的连续变位的影响。目前公路运输超载情况越来越严重，这些超过设计承载力的荷载冲击作用更加缩短了伸缩缝的工作寿命。

为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下按静力图式自由变形，车辆在设缝处能平顺通过，减小噪音和防止雨水、垃圾泥土渗入堵塞，故设计一种橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝结构是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提出了一种橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构及使用方法，该桥面减震伸缩缝结构能够满足桥跨结构的自由变形，可吸收由车辆通行跳车震动产生的能量，将车辆的冲击作用均匀的传递给支座，有效的降低了活载对伸缩缝的磨耗以及重载交通对桥面的冲击作用，在桥梁设缝处提供减震作用，延长了伸缩缝的工作寿命。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝装置，包括：

柔性板，设于蜂窝状橡胶减震结构层的上方用于保护结构层；

承托结构，设于蜂窝状橡胶减震结构层的下方用于支撑结构层，承托结构呈弧状以均匀传递上部荷载作用力；约束蜂窝状夹层底部孔穴边的过大变形，可以起到减震的作用。

蜂窝状橡胶减震结构层，该结构层设于保护层与承托结构之间；结构最大优势是蜂窝结构层(合成橡胶制成)受到挤压时，几何上允许在孔穴的边仅为小应变时，结构就有很大的扭曲变形，具有极大的比弯曲刚度和比弯曲强度。利用夹层的这种优势，在橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝受到上部荷载时，结构层可以随上部保护层的形状变化并且实现自密贴，圆弧状承托结构约束蜂窝状夹层底部孔穴边的过大变形，可以起到减震的作用。

支座，该结构为反向弹簧梁支座，将弹簧梁的高强度刚体反向支撑在预制钢板上，通过高强螺栓固定在承托结构的下方，反向弹簧梁对整体装置起到了较好的减震效果。

进一步地，为了提高整个减震伸缩缝装置的适应性，密切贴合蜂窝状橡胶减震结构层，所述柔性板与护缘角钢顶面采用高强螺栓连接。

进一步地，为了保证减震效果，所述减震结构层的形状为蜂窝状。

进一步地，为了保证均匀受力，所述承托结构的主体结构呈弧形形状，这样能很好的把上部蜂窝状橡胶减震结构层的作用力通过弧形承托结构均匀的传递给支座。

进一步地，所述承托结构为刚性材料制成，刚性的承托结构对整体减震装置起到一个较好的支撑效果。

进一步地，所述支座为反向弹簧梁支座，弹簧梁的高强度刚体反向支撑在预制钢板上，反向弹簧梁对整体装置起到了较好的减震效果。

进一步地，所述反向弹簧梁支座与预埋钢板间采用可移动铰支座的形式，满足大跨度桥梁结构在温度作用下的自由变形。

进一步地，所述的反向弹簧梁支座包括一个拱形的支座，在所述的支座上设置有一个凹槽，从凹槽底部设有一个穿过凹槽的螺栓，在所述的螺栓上串联有一个弹簧。

进一步地，所述橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝装置设置于桥梁设缝处。

进一步地，所述柔性板的材质为橡胶。

所述的橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构的使用方法，包括以下步骤：

首先，桥梁主体结构施工时，在梁体端部预埋钢板与加劲肋板，用锚杆固定在桥梁主体上。

其次，桥梁主体结构完成后，在设缝处两侧安装护缘角钢，保护两侧混凝土。在预埋钢板上安装反向弹簧梁，采用可移动铰支座进行支撑。

再次，弧状承托结构与反向弹簧梁通过高强螺栓连接，安装完成后将蜂窝状橡胶减震结构层设于承托结构之上。

最后，在蜂窝状橡胶减震结构层上铺设柔性板，柔性板与护缘角钢顶面采用高强螺栓连接。

采用本发明的优点在于:

1.本发明的减震伸缩缝结构可在车辆通行时提供竖向支撑，同时吸收车辆通行跳车震动产生的能量，将车辆的冲击作用均匀的传递给支座，有效的降低了活载的磨耗以及重载交通的冲击作用，以防止设缝处混凝土因冲击震动而大面积脱落。

2.通过蜂窝状橡胶减震结构层和弹簧梁支座的设置，方便了对整体减震装置支撑高度的调整，容易满足混凝土施工的厚度要求，提高行车舒适性。

3.通过承托结构设计成拱形，在车辆通行时，能更好地把桥面荷载作用更加均匀地传递给反向弹簧梁支座和预埋钢板，削弱了对混凝土构件造成的破坏。

4.本发明提供的减震伸缩缝结构基本不受空间约束，非平顺混凝土底面亦可使用，设计合理，结构简单，便于现场施工操作。

5.通过蜂窝减震结构层的设置，即使柔性板被破坏，整体的减震、支撑效果依然是可以实现的，安全性较高，且造价低，便于更换。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构示意图；

图2为橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构的反向弹簧梁支座示意图；

图3为橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构的蜂窝减震结构层示意图；

图中：1、路面，2、高强螺栓，3、护缘角钢，4、柔性板，5、蜂窝状橡胶减震结构层，6、承托板，7、反向弹簧梁，8、加劲肋板，9、预埋钢板，10、锚杆，11、水泥砂浆，12、可移动支座，13、高强度刚体，14、高强螺栓，15、弹簧。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构，为使本发明的技术方案及效果特征更加清楚明确，下面结合附图对本实施例作详细说明。

如图1所示，橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构包括：1、路面，2、高强螺栓，3、护缘角钢，4、柔性板，5、蜂窝状橡胶减震结构层(如图3所示)，6、承托结构，7、反向弹簧梁(如图2所示)，8、加劲肋板，9、预埋钢板，10、锚杆，11、水泥砂浆，12、可移动支座，其特征在于，所述橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构用于桥梁设缝处，在设缝处安装柔性板4、蜂窝状橡胶减震结构层5、承托结构6和反向弹簧梁7，车辆通行产生的冲击作用通过蜂窝状橡胶减震结构层5和承托结构6均匀的传递给反向弹簧梁7和预埋钢板9，通过蜂窝状橡胶减震结构层5和反向弹簧梁7减轻震动。

所述的反向弹簧梁支座包括一个拱形的支座，在所述的支座上设置有一个凹槽，从凹槽底部设有一个穿过凹槽的螺栓，在所述的螺栓上串联有一个弹簧。

利用上述橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构的方法具体如下：

首先，桥梁主体结构施工时，在梁体端部预埋钢板9与加劲肋板8，用锚杆10通过水泥砂浆11固定在桥梁主体上。

其次，桥梁主体结构完成后，在设缝处两侧装护缘角钢3，保护两侧混凝土。在预埋钢板9上安装反向弹簧梁7，采用可移动支座12进行支撑。

再次，弧状承托结构6与反向弹簧梁7通过螺栓连接，安装完成后将蜂窝状橡胶减震结构层5设于承托结构6之上。

最后，在蜂窝状橡胶减震结构层5上铺设柔性板4，柔性板4与护缘角钢3顶面采用高强螺栓2连接，实现柔性板4、蜂窝状橡胶减震结构层5和承托结构6的紧密贴合。

上述的XXX中同时包括

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝装置，其特征在于，包括：

柔性板，设于蜂窝状橡胶减震结构层的上方用于保护结构层；

承托结构，设于蜂窝状橡胶减震结构层的下方用于支撑结构层，承托结构呈弧状以均匀传递上部荷载作用力；

减震结构层，该结构层设于所述的柔性板与承托结构之间；其受到挤压时，几何上允许在孔穴的边仅为小应变时，结构就有很大的扭曲变形，具有极大的比弯曲刚度和比弯曲强度；

支座，该结构为反向弹簧梁支座，弹簧梁支座的高强度刚体反向支撑在预制钢板上，且固定在所述承托结构的下方。

2.如权利要求1所述的橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝装置，其特征在于，所述柔性板与护缘角钢顶面采用高强螺栓连接。

3.如权利要求1所述的橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝装置，其特征在于，所述减震结构层的形状为蜂窝状。

4.如权利要求1所述的橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝装置，其特征在于，所述承托结构的主体结构呈弧形形状。

5.如权利要求1所述的橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝装置，其特征在于，所述承托结构为刚性材料制成。

6.如权利要求1所述的橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝装置，其特征在于，所述反向弹簧梁支座与预埋钢板间采用可移动铰支座的形式。

7.如权利要求1所述的橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝装置，其特征在于，所述柔性板的材质为橡胶。

8.如权利要求1所述的橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝装置，其特征在于，所述橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝装置设置于桥梁设缝处。

9.如权利要求1所述的橡胶和钢板组合模数式减震伸缩缝装置，其特征在于，所述的反向弹簧梁支座包括一个拱形的支座，在所述的支座上设置有一个凹槽，从凹槽底部设有一个穿过凹槽的螺栓，在所述的螺栓上串联有一个弹簧。

10.如权利要求1-9所述的橡胶和钢板组合模数式桥面减震伸缩缝结构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先，桥梁主体结构施工时，在梁体端部预埋钢板与加劲肋板，用锚杆固定在桥梁主体上；

其次，桥梁主体结构完成后，在设缝处两侧安装护缘角钢，保护两侧混凝土；在预埋钢板上安装反向弹簧梁，采用可移动铰支座进行支撑；

再次，弧状承托结构与反向弹簧梁通过高强螺栓连接，安装完成后将蜂窝状橡胶减震结构层设于承托结构之上；

最后，在蜂窝状橡胶减震结构层上铺设柔性板，柔性板与护缘角钢顶面采用高强螺栓连接。