CN107905095A - 桥梁伸缩缝装置及其在桥梁伸缩缝处理工程中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁伸缩缝连接装置，包括静板、动板和高强度螺栓，静板和动板分别使用高强度螺栓固定在缝隙两侧的桥梁上，所述静板包括固定部Ⅰ、齿条部Ⅰ、底板Ⅰ和盖板，其中，与底板Ⅰ相对的另一侧齿顶部位固定有对齿条Ⅰ进行局部覆盖的盖板，并形成插接空间；动板包括固定部Ⅱ、底板Ⅱ和齿条部Ⅱ，其中，底板Ⅱ对齿条部局部覆盖；齿条部Ⅱ前端部分插入到齿条部Ⅰ中的插接空间内。动板和静板之间采用齿条咬合的结构，形成致密配合，没有多属于的缝隙，使得灰尘不容易在缝隙处积累。且咬合后形成的缝隙为只有数毫米的浅槽，当车辆高速通过时，依靠扰动的气流就可以将灰尘带走，具备自动清洗功能，所以，长期服役期间无需维护。

Description

桥梁伸缩缝装置及其在桥梁伸缩缝处理工程中的应用

技术领域

该发明涉及桥梁伸缩缝技术领域。

背景技术

随着交通事业的发展，道路桥梁车辆通行量的增大，车辆速度的加快，对桥梁伸缩装置的要求越来越高。桥梁伸缩装置不再是无足轻重的部分，它在承重、伸缩、防水等方面所具有的功能，会直接影响到桥梁的整体寿命。

据媒体公开报道，如广深高速公路刚通车几个月，就开始更换维修所有桥梁伸缩缝，极大地影响了该路正常使用，深圳市梅林至观澜高速公路通车不到一年，且交通量远远没到设计要求，而全线100％伸缩缝不同程度都遭到破坏，面临着全部更换和维修。

据公开报道，2011年重庆大学对六条线路以及四座独立桥梁中使用的伸缩缝装置进行了观察和记录，结果表明，伸缩装置中超过50％出现了破损。

现有的伸缩缝，为交叉式结构，在缝隙处容易积累杂物，需要定期清理杂物，现实中由于维护成本高昂，维护不及时，导致伸缩功能受到影响，尤其是，当伸缩缝装置回缩的过程中，杂物的存在使得缝隙的回缩受到影响，甚至造成伸缩缝装置的损坏。

现有技术中的伸缩缝结构上比较简单，但是存在一定的问题，主要突出表现在，缝隙局部应力集中，抗冲击性能差，在长期服役期间(一般为十年)容易造成局部沉降、脱落问题，造成跳车，影响行车安全。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种桥梁伸缩缝结构，解决现有的伸缩缝装置容易发生堵塞的问题，通过结构改进提高伸缩缝结构的整体使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

桥梁伸缩缝连接装置，包括静板、动板和高强度螺栓，所述静板和动板分别使用高强度螺栓固定在缝隙两侧的桥梁上，其特征在于，

所述静板包括固定部Ⅰ、齿条部Ⅰ、底板Ⅰ和盖板，其中，位于固定部Ⅰ一端的所述齿条部Ⅰ由若干均匀间隔的齿条Ⅰ组成，所述齿条Ⅰ的断面为梯形，远离所述齿条Ⅰ齿顶的一侧为底板Ⅰ，与底板Ⅰ相对的另一侧齿顶部位固定有对齿条Ⅰ进行局部覆盖的盖板，并形成插接空间；

所述动板包括固定部Ⅱ、底板Ⅱ和齿条部Ⅱ，其中，位于固定部Ⅱ一端的所述齿条部Ⅱ由若干均匀间隔的齿条Ⅱ组成，所述齿条Ⅱ的断面为梯形，所述齿条Ⅱ远离齿顶的一侧为底板Ⅱ，所述底板Ⅱ对齿条部局部覆盖；

所述齿条部Ⅱ前端部分插入到齿条部Ⅰ中的插接空间内。

所述固定部Ⅰ和固定部Ⅱ分别与两侧的桥梁焊接连接。

在固定部Ⅰ和固定部Ⅱ设有方向相反的螺栓孔Ⅰ和螺栓孔Ⅱ螺栓孔为阶梯孔。

所述盖板通过焊接、螺钉或者铆接的方式固定在静板齿条部的齿顶部位，且覆盖齿条部三分之一至二分之一的面积。

所述底板Ⅱ覆盖面积为齿条部有效面积的三分之一至二分之一。

所述底板Ⅱ和盖板厚度为3毫米。

所述固定部Ⅰ和齿条部Ⅰ采用厚度50毫米厚度钢板一体铣削加工成型。

所述固定部Ⅱ和齿条部Ⅱ采用厚度50毫米厚度钢板一体铣削加工成型。

桥梁伸缩缝连接装置在桥梁伸缩缝处理工程中的应用，将所述静板和动板分别使用高强度螺栓固定在缝隙两侧的桥梁上，其特征在于，保证齿条部Ⅰ和齿条部Ⅱ有效啮合的长度在桥梁有效设计伸缩范围之内，也就是说，应当保证在有效的设计服役周期内，动板和静板之间的插接咬合部位不能脱落和分离。

本发明的有益效果是：

动板和静板之间采用齿条咬合的结构，形成致密配合，没有多属于的缝隙，使得灰尘不容易在缝隙处积累。且咬合后形成的缝隙为只有数毫米的浅槽，当车辆高速通过时，依靠扰动的气流就可以将灰尘带走，具备自动清洁功能，所以，长期服役期间无需维护。

齿条部在盖板的下侧形成加强筋结构，使得盖板和底板等于车轮接触部位的薄板不容易产生翘起等局部变形。

更加详细的技术优势，将在后续的实施例部分进行详细的阐述。

附图说明

图1本发明在桥梁伸缩缝工程中的应用。

图2为图1的伸缩状态。

图3为本发明的缩进状态。

图4为本发明的伸展状态。

图5为图3的俯视图。

图6为图4的俯视图。

图7为齿条部的咬合结构示意图。

图8为本装置的纵桥向断面图之一。

图9为本装置的纵桥向断面图之二。

图10为静板的安装状态图。

图11为静板的立体图。

图12为动板的安装状态图。

图13为动板的立体图。

图14为实施例二的示意图。

图中：

100桥梁本体，110钢筋笼，120异形边钢梁，130橡胶条，140预埋钢筋，

200静板，210固定部Ⅰ，220齿条部Ⅰ，230盖板，240底板Ⅰ，

300动板，310固定部Ⅱ，320齿条部Ⅱ，330底板Ⅱ，

400高强度螺栓，500插接空间，600浅槽。

具体实施方式

桥梁伸缩缝装置通常安装在两个梁体之间，或者安装在梁体和路基之间，起到过渡作用，桥梁伸缩分缝装置的质量和性能好坏直接影响桥梁的使用寿命。桥梁伸缩缝要求在长度和宽度方向上能够自由的微量伸缩，连接应当牢固可靠，保证高速车辆通过时，平顺、无突跳、噪声低，同时，应当具有防雨水浸蚀、尘土自清洁的功能。

实施例一，参考图1至图13

桥梁伸缩缝结构包括桥梁本体100、和设置在桥梁本体之间的伸缩缝连接装置。

在桥梁本体两侧部安装钢筋笼110、异形边钢梁120和橡胶条130。其中钢筋笼为两条分别位于两侧，钢筋笼水平的置于桥梁本体的安装槽内，在每一个钢筋笼的边沿上下焊接固定两个异形边钢梁120，异形边钢梁采用C形槽钢，在上、下异形边钢梁的侧面分别预留有一个C形卡槽，用来固定橡胶条。橡胶条用来辅助密封缝隙多余空间。

在桥梁本体100的端部部位预埋有预埋钢筋140，即，预埋钢筋140的用途在于增强桥梁本体端部的强度，提高抗冲击强度。预埋钢筋使得桥梁本体的局部形成加强。

伸缩缝连接装置，包括静板200、动板300和高强度螺栓400，其中，参考图1至图4，静板200通过高强度螺栓400固定缝隙的一侧桥梁上，动板300通过高强度螺栓固定在缝隙另一侧的桥梁上。下面通过对动板和静板的详细说明来体现本发明的价值。

静板200，参考图10和图11，包括固定部Ⅰ210、齿条部Ⅰ220和盖板230，其中，固定部Ⅰ和齿条部Ⅰ采用厚度50毫米厚度钢板一体铣削加工成型，即，通过在50毫米厚钢板上铣削形成齿条部Ⅰ220，在齿条部Ⅰ为均匀间隔的若干齿条，齿条的断面为梯形，即，直齿齿条。在齿条的下部留有一定厚度的平板，标记为底板Ⅰ240，底板Ⅰ的存在使得齿条部中各个齿条连接为一体，连接强度更高。同时底板Ⅰ的存在可以形成局部的防尘效果，在下面的结构中进行详细的描述。一个盖板Ⅰ，上述齿条的齿顶距离静板的上表面数毫米，例如3毫米，即，齿顶距离静板上表面3毫米，盖板230的厚度也为3毫米作用，盖板通过焊接、螺钉或者铆接的方式固定在静板齿条部的齿顶部位，且覆盖齿条部三分之一至二分之一的面积，形成局部覆盖。盖板优选铆接方式与齿条部进行永久连接。

动板300，参考图12和图13，包括固定部Ⅱ310和齿条部Ⅱ320，其中，固定部Ⅱ和齿条部Ⅱ采用厚度50毫米厚度钢板一体铣削加工成型，即，通过在50毫米厚钢板上铣削形成齿条部Ⅱ320，在齿条部Ⅱ为均匀间隔的若干齿条，齿条的断面为梯形，即，直齿齿条。在齿条的下部(齿顶反方向)留有一定厚度的平板，标记为底板Ⅱ330，底板Ⅱ330的存在使得齿条部中各个齿条连接为一体，连接强度更高。与静板结构不同之处在于，底板Ⅱ的有效覆盖面积为齿条部有效面积的三分之一至二分之一。

在固定部Ⅰ210和固定部Ⅱ310设有方向相反的螺栓孔Ⅰ211和螺栓孔Ⅱ311，螺栓孔优选阶梯孔，在本实施例中，固定部Ⅰ中螺栓孔Ⅰ211的方向是自齿顶穿向齿底部。固定部Ⅱ中螺栓孔Ⅱ的方向是自齿底穿向齿顶。

动板和静板的装配方式。其中，静板通过高强度螺栓固定在一个侧的桥梁基座上，安装方式为，底板Ⅰ与桥梁的灌浆部位贴合紧密。即，齿条部Ⅰ为正立方向设置。动板通过高强度螺栓安装在另一侧桥梁的基座上，其中，齿条部Ⅱ反方向扣合在齿条部Ⅰ上，参考图7，两个彼此咬合的结构。同时，容易理解，动板相对静板可以沿着齿条的齿槽部位进行直线滑动。

在正常使用是，上述齿条部Ⅱ320前端部分插入到齿条部Ⅰ中的插接空间500内，所谓的插接空间是指，齿条部Ⅰ和盖板Ⅰ之间形成的梯形空间，插接口的效果图参考图3和图4，插接后，动板相对于静板具有部分活动能力，进一步地，活动空间为图3和图4的幅度范围之内。在动板相对静板运动的过程中，齿条部Ⅰ和齿条部Ⅱ先对滑动，且形成密闭的咬合结构，在上表面表现为平整的平面。

在常规状态下，动板和静板之间可以相对缓慢的伸缩运动，当有杂物，例如泥土、砂石掉落在动板和静板之间的缝隙处时，由于齿条部Ⅰ、Ⅱ是彼此完全咬合的，所以在彼此咬合的部位会形成一个浅槽600，浅槽600的深度与盖板的厚度相当，即，在3毫米左右，由于浅槽的深度非常浅(传统的伸缩槽深度在50毫米左右)，浅槽内的杂物会被高速通过的车辆带来的气流带走，保证此处不会产生积累，即使在浅槽内留有少量的浮尘，也可以通过动板上的底板Ⅱ相对于齿条部Ⅰ运动的过程中进行刮除，所以不会产生大面积的积尘。

本发明的另一个好处是，由于两个齿条部Ⅰ、Ⅱ之间是彼此咬合的，所以可以产生比较好的紧密配合，且具有比较好的密封性能。同时，底板Ⅱ与齿条部Ⅱ为一体结构，盖板固定在齿条部Ⅰ上，虽然盖板的厚度只有3毫米，齿条部Ⅰ在盖板的背面形成加强筋作用，提高了盖板的抗变形能力，同样的，底板Ⅱ的抗变形能力也很强，即使在长期服役阶段，与车轮长期接触的底板Ⅱ和盖板等部位也不会出现翘起等变形。

底板Ⅱ和盖板厚度只有3毫米，所以形成的浅槽也只有3毫米，车辆通过是几乎没有顿挫感，进而，车轮对该伸缩缝装置的冲击力也会大幅度降低，反过来可以促使本装置的长期免维护服役。

实施例二，参考图14

在某些情况下，可以省略盖板，省略盖板后使得局部裸露，虽然具有裸露会产生少量灰尘的积累，但是也能实现局部的免维护，适用于小型的桥梁伸缩缝工程中。

桥梁伸缩缝连接装置在桥梁伸缩缝处理工程中的应用，将所述静板和动板分别使用高强度螺栓固定在缝隙两侧的桥梁上，其特征在于，保证齿条部Ⅰ和齿条部Ⅱ有效啮合的长度在桥梁有效设计伸缩范围之内，也就是说，应当保证在有效的设计服役周期内，动板和静板之间的插接咬合部位不能脱落和分离。

满足上述要求后，可以基本实现长期免维护服役。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.桥梁伸缩缝连接装置，包括静板、动板和高强度螺栓，所述静板和动板分别使用高强度螺栓固定在缝隙两侧的桥梁上，其特征在于，

所述静板包括固定部Ⅰ、齿条部Ⅰ、底板Ⅰ和盖板，其中，位于固定部Ⅰ一端的所述齿条部Ⅰ由若干均匀间隔的齿条Ⅰ组成，所述齿条Ⅰ的断面为梯形，远离所述齿条Ⅰ齿顶的一侧为底板Ⅰ，与底板Ⅰ相对的另一侧齿顶部位固定有对齿条Ⅰ进行局部覆盖的盖板，并形成插接空间；

所述动板包括固定部Ⅱ、底板Ⅱ和齿条部Ⅱ，其中，位于固定部Ⅱ一端的所述齿条部Ⅱ由若干均匀间隔的齿条Ⅱ组成，所述齿条Ⅱ的断面为梯形，所述齿条Ⅱ远离齿顶的一侧为底板Ⅱ，所述底板Ⅱ对齿条部局部覆盖；

所述齿条部Ⅱ前端部分插入到齿条部Ⅰ中的插接空间内。

2.根据权利要求1所述的桥梁伸缩缝连接装置，其特征在于，所述固定部Ⅰ和固定部Ⅱ分别与两侧的桥梁焊接连接。

3.根据权利要求1所述的桥梁伸缩缝连接装置，其特征在于，在固定部Ⅰ和固定部Ⅱ设有方向相反的螺栓孔Ⅰ和螺栓孔Ⅱ螺栓孔为阶梯孔。

4.根据权利要求1所述的桥梁伸缩缝连接装置，其特征在于，所述盖板通过焊接、螺钉或者铆接的方式固定在静板齿条部的齿顶部位，且覆盖齿条部三分之一至二分之一的面积。

5.根据权利要求1所述的桥梁伸缩缝连接装置，其特征在于，所述底板Ⅱ覆盖面积为齿条部有效面积的三分之一至二分之一。

6.根据权利要求1所述的桥梁伸缩缝连接装置，其特征在于，所述底板Ⅱ和盖板厚度为3毫米。

7.根据权利要求1所述的桥梁伸缩缝连接装置，其特征在于，所述固定部Ⅰ和齿条部Ⅰ采用厚度50毫米厚度钢板一体铣削加工成型。

8.根据权利要求1所述的桥梁伸缩缝连接装置，其特征在于，所述固定部Ⅱ和齿条部Ⅱ采用厚度50毫米厚度钢板一体铣削加工成型。

9.桥梁伸缩缝连接装置在桥梁伸缩缝处理工程中的应用，将所述静板和动板分别使用高强度螺栓固定在缝隙两侧的桥梁上，其特征在于，保证齿条部Ⅰ和齿条部Ⅱ有效啮合的长度在桥梁有效设计伸缩范围之内。