CN108221655A - 一种梳齿型桥梁伸缩装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有全方位多向变位、防水、防渣、降噪、防反跳、受力均匀、对称设计、实心浇筑安全性能高及使用寿命长的桥梁梳齿板式伸缩装置。包括跨缝中齿板3、对称设置在跨缝中齿板（3）两侧的第一板（2.1/2.2）；设置在第一板（2.1/2.2）和中齿板（3）下方的位移控制组件（5），弹性元件4上端部固定设置在中齿板（3）下方，所述弹性元件（4）下端部固定设置在位移控制横梁（5.1）的中部，连接各个位移控制横梁（5）以成整体保证缝宽同步以及用于安装防水胶条（7）的胶条座板（6），安置于不锈钢板（2）与胶条座板（6）之间的防水胶条（7）为伸缩装置提供可靠的排水防水功能。

Description

一种梳齿型桥梁伸缩装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及伸缩装置，尤其涉及一种梳齿型桥梁伸缩装置及梳齿型桥梁伸缩装置的施工方法。

背景技术

目前公路桥梁常用的梳齿式钢板伸缩装置优缺点如下：第一种为梳齿形防滑槽钢板，从左右伸出桥面板间隙处相互啮合的支承式构造，为骑缝式结构，伸缩装置结构刚度需求较大，可承受较大的水平力，设计伸缩量可达420mm；优点：这种伸缩装置的建筑高度低，安装简单，在桥面铺装层高度内就能安装，适用范围广，新、老桥梁上都能采用，尤其是对老桥大位移橡胶板式伸缩装置的更换特别适宜，造价低，价格比模数式大位移伸缩装置可节约20％左右；行车舒适性好，不跳车、无噪声；单元式设计方便运输与安装。缺点：受结构刚度影响，设计伸缩量不宜过大，只能适应于中小伸缩量的桥梁工程。第二种为多向变位梳齿式钢板伸缩装置，大齿板下端安装变位支撑系统，跨缝安装与小齿板组合成齿型啮合伸缩装置。这种类型伸缩装置特点：较第一种多了能跟随桥梁梁端的高低变化自适应伸缩空间的能力，设计位移量基本无限制；行车舒适性好，不跳车、无噪声；单元式设计方便运输与安装。缺点：伸缩装置成本高，高于同类型模数式伸缩装置；由于设计有安置于槽区内部的多向变位系统，伸缩装置安装工艺复杂；也因为大小齿板的结构设计，使得伸缩装置具有安装方向性，而桥梁设计为了统一性与美学要求，基本无法解决此问题；更有对于大位移的伸缩装置，此结构容易造成大齿板翘曲，使得汽车通过时，产生较大的噪声和跳车，且影响伸缩装置的使用寿命，甚至可能对汽车轮胎造成一定的损伤，发生翻车等车毁人亡事故。

因此目前市场上迫切需要一种新型梳齿式钢板伸缩装置，要求安装简单、适用范围广，最主要的是能够进一步保证现有梳齿式钢板伸缩装置的使用性能和耐久性，解决梳齿式钢板伸缩装置由于滑动梳齿钢板在汽车荷载长期作用下容易翘曲的问题，彻底消除桥梁用梳齿式钢板伸缩装置因钢板上翘而给行车安全造成的安全隐患，以保证广大人民群众的生命和财产安全。

发明内容

本发明克服了现有技术中存在的缺陷，提供了一种新型桥梁伸缩装置及桥梁伸缩装置的施工方法。该新型桥梁伸缩装置能够实现多向变位功能，同时具有防水、防尘、减噪和防反跳和上翘的技术效果，受力均匀，槽区设计简单，便于安装和更换，提高了桥梁伸缩装置的使用寿命和可靠性。

本发明的具体技术方案是：

一种梳齿型桥梁伸缩装置，包括：

跨缝中齿板 3 ；

边齿板 1.1/1.2 ，所述边齿板对称设置在跨缝中齿板 3 两侧；

第一板 2.1/2.2 ，所述第一板 2.1/2.2 固定设置在边齿板1.1/1.2 的下方；

位移控制组件 5 ，所述位移控制组件 5 包括位移控制横梁 5.1 和位移控制箱 5.2，所述位移控制组件 5 设置在第一板2.1/2.2 和中齿板 3 的下方；

所述中齿板 3 的两侧分别与边齿板1.1/1.2 交错插接，所述跨缝中齿板 3 设置在所述第一板2.1/2.2 上方；

弹性元件 4 ，所述弹性元件 4 上端部固定设置在中齿板 3 下方，所述弹性元件 4下端部固定设置在位移控制横梁 5.1 的中部。

进一步的，还包括胶条座板 6 ，所述胶条座板 6 沿与位移控制横梁 5.1 垂直的方向固定设置在所述弹性元件 4 的两侧；防水胶条 7 ，所述防水胶条 7 可拆卸的连接在所述第一板2.1/2.2 与所述胶条座板 6 之间。

进一步的，所述防水胶条 7 与所述第一板2.1/2.2 和/或所述胶条座板 6 扣接或胶接。

进一步的，所述弹性原件 4 由上钢板 4.1 、下钢板 4.2 和位于上钢板与下钢板之间的橡胶体 4.3 构成，所述橡胶体 4.3 与上钢板 4.1 和下钢板 4.2 固定连接。

进一步的，所述橡胶体 4.3 由橡胶和至少两个间隔设置的钢板层叠硫化而成。

进一步的所述胶条座板 6 上设置有卡槽I 6.1 和/或第一板2.1/2.2 朝向弹性原件 4 的一侧设置有卡槽II 2.3 。

进一步的，所述胶条座板6的两端部分别设置可形状锁合的结构，使所述桥梁伸缩装置能够沿着槽区长度方向首尾相连。

进一步的，所述胶条座板6的两端部一端为凸缘，另一端为凹槽，所述凸缘和所述凹槽可形状锁合。

进一步的，与所述桥梁伸缩装置相对应的所述位移控制组件5和所述弹性元件4的数量为至少为一个。

进一步的，所述胶条座板6沿槽区长度方向一体成型设置。

进一步的，所述位移控制组件 5还包括位于位移箱 5.2 内的压紧支撑 5.3 和滑动支撑 5.4，所述位移控制横梁 5.1的两端部的上下端面分别与压紧支撑(5.3和滑动支撑5.4相滑动接触设置，压紧支撑5.3的上端面与位移箱 5.2内壁固定接触，滑动支撑 5.4的下端面与位移箱 5.2 内壁固定接触。

一种梳齿型桥梁伸缩装置的施工方法，包括以下步骤：

1 预装配：在车间内将桥梁伸缩装置按照单元全套装配完成，胶条为整长，现场再装配，然后运至施工现场，等待安装；

2 现场放置桥梁伸缩装置：将预装配完成的桥梁伸缩装置放置于槽区，并根据槽区与狭缝大小合理调整桥梁伸缩装置的放置位置，关模后安置防水胶条和中齿板就位；

3 浇筑：现场浇筑槽区混凝土。

本发明的有益效果是：

1） 桥梁伸缩装置采用对称跨缝分段结构，由中间的中齿板和位于中齿板两侧的边齿板构成对称的分段结构，中齿板的宽度可以随着桥梁设计伸缩量的不同而作相应的变化，从而提高了桥梁伸缩装置的适应性；中齿板的独立设计也可便于其安装以及后期的更换维护。

2） 桥梁伸缩装置采用对称式设计，便于桥梁设计师对桥梁间槽区的预留设计，并且在安装之后能够减小行车方向的不一致给伸缩装置带来的冲击力，提高桥梁伸缩装置的使用寿命和可靠性。

3） 中齿板与位移控制横梁通过弹性元件一体连接，从而实现桥梁伸缩装置的多向变位以及防止中齿板的反跳和上翘。弹性元件具有360°旋转变形的能力，因此可实现桥梁伸缩装置的多向变位功能。弹性元件在协助支撑跨缝中齿板的同时，可承受压力和拉力，从而在起到减震降噪作用的同时，可防止中齿板的反跳和上翘。

4） 独立的胶条座板设计，可协同位移控制横梁的控制位移，从而确保桥梁间槽区宽度的同步。

5） 防水胶条的可拆卸连接设计，在提供优良的防水排水和防尘防渣的同时，当其老化时，可便于其更换维护。

6） 槽区两侧设计为实心浇筑，便于桥梁伸缩装置的安装，提高施工简易性，并可提高桥梁伸缩装置使用的可靠性和使用寿命。

附图说明

为了获得本发明的上述和其他优点及特点，以下将参照附图中所示的本发明的具体实施例对以上概述的本发明进行更具体的说明。应理解的是，这些附图仅示出了本发明的典型实施例，因此不应被视为对本发明的范围的限制，通过使用附图，将对本发明进行更具体和更详细的说明和阐述。在附图中：

图1是本发明的结构示意图，其中左半部为半剖面图

图2是本发明弹性元件结构及力学性能示意图

图3是本发明胶条座板、弹性元件与位移控制组件位置关系结构示意图

图4是本发明浇筑后三维模型效果图

图5是本发明与槽区关系示意图

图6是本发明浇筑后主视图，体现边齿板与中齿板位置关系

附图中：1.1/1.2-边齿板，2.1/2.2-第一板，2.3-卡槽II，3-中齿板，4-弹性元件，4.1-上钢板，4.2-下钢板，4.3-橡胶体，5-位移控制组件，5.1-位移控制横梁，5.2-位移箱，5.3-压紧支撑，5.4-滑动支撑，6-胶条座板，6.1-卡槽I，7-防水胶条，8-加强筋，9-间隙，10-槽区

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、 改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本发明公开了一种具有全方位多向变位、防水、防渣、降噪、防反跳、隔震、受力均匀、对称设计、实心浇筑、安全性能高及使用寿命长的梳齿式桥梁伸缩装置。

第一实施例

如图1-6所示，一种梳齿型桥梁伸缩装置，包括：跨缝中齿板 3 ；边齿板1.1/1.2 所述边齿板对称设置在跨缝中齿板 3 两侧；第一板2.1/2.2 ，所述第一板2.1/2.2 固定设置在边齿板1.1/1.2 的下方；位移控制组件 5 ，所述位移控制组件 5 包括位移控制横梁 5.1和位移控制箱 5.2 ，所述位移控制组件 5 设置在第一板2.1/2.2 和中齿板 3 的下方；所述中齿板 3 的两侧分别与边齿板1.1/1.2 交错插接，所述跨缝中齿板 3 设置在所述第一板2.1/2.2 上方；弹性元件 4 ，所述弹性原件 4 由上钢板 4.1 、下钢板 4.2 和位于上钢板与下钢板之间的橡胶体 4.3 构成，所述橡胶体 4.3 与上钢板 4.1 和下钢板 4.2 硫化一体成型。所述弹性元件 4 的上钢板 4.1 螺接固定设置在中齿板 3 下方，所述弹性元件4 的下钢板 4.2 螺接固定设置在位移控制横梁 5.1 的中部。

所述中齿板 3 、边齿板1.1/1.2 和第一板2.1/2.2 均为不锈钢板，或者其他高强度材料。所述边齿板1.1/1.2 和第一板2.1/2.2 焊接成整体。

桥梁伸缩装置采用对称、跨缝、分段结构，由中间的中齿板和位于中齿板两侧的边齿板构成对称的分段结构，中齿板的宽度可以随着桥梁间槽区10的宽度不同而作相应的变化，从而提高了桥梁伸缩装置的适应性；中齿板的独立设计也可便于其安装以及后期的更换维护。桥梁伸缩装置采用对称式设计，便于槽区10的预留，并且在安装之后能够减小行车方向的不一致给伸缩装置带来的冲击力，提高桥梁伸缩装置的使用寿命和可靠性。

所述橡胶体 4.3 由橡胶和至少两个间隔设置的钢板层叠硫化而成。所述弹性元件 4 具备360°旋转的变形能力，能够承受压力和拉力，且具备公路橡胶板式支座的抗老化能力。

所述中齿板 3 与位移控制横梁 5 通过弹性元件一体连接，从而实现桥梁伸缩装置的多向变位以及防止中齿板的反跳和上翘。弹性元件具有360°旋转变形的能力，因此可实现桥梁伸缩装置的多向变位功能。弹性元件在协助支撑跨缝中齿板的同时，可承受压力和拉力，从而在起到减震降噪作用的同时，可防止中齿板的反跳和上翘

所述梳齿型桥梁伸缩装置还包括胶条座板 6 ，所述胶条座板 6 沿与位移控制横梁垂直的方向固定设置在所述弹性元件 4 的两侧，固定方式优选为焊接；防水胶条 7 ，所述防水胶条 7 可拆卸的连接在所述第一板2.1/2.2与所述胶条座板 6 之间，优选扣接或胶结。所述胶条座板 6 上设置有卡槽I 6.1 和/或第一板2.1/2.2 朝向弹性原件 4 的一侧设置有卡槽II 2.3。

与所述桥梁伸缩装置相对应的所述位移控制组件 5 和弹性元件 4 的数量一个或两个以上，优选为两个，并对称间隔设置在中齿板 3 下方。

所述位移控制组件 5还包括位于位移箱 5.2 内的压紧支撑 5.3 和滑动支撑5.4，所述位移控制横梁 5.1的两端部的上下端面分别与压紧支撑(5.3和滑动支撑5.4相滑动接触设置，压紧支撑5.3的上端面与位移箱 5.2内壁固定接触，滑动支撑 5.4的下端面与位移箱 5.2 内壁固定接触。

所述桥梁伸缩装置还包括位于边齿板1下方的锚固加强筋8。所述锚固加强筋8与所述边齿板固定设置，优选为焊接成一体。

所述胶条座板 6 的一端为凸缘，另一端为凹槽，所述凸缘和所述凹槽可形状锁合。相邻的桥梁伸缩装置通过胶条座板端部凸缘和凹槽的形状锁合而实现刚性连接，从而在桥梁伸缩装置的整个长度方向上获得组合式的桥梁伸缩装置组件，该桥梁伸缩装置组件可包括多个中齿板 3 、多个相应的弹性元件 4 、位移控制组件 5 、边齿板 1 和第一板2.1/2.2 。

独立的胶条座板设计以及首尾形状锁合的设计，可实现简单便捷的安装与拆卸，可协同位移控制横梁的位移，从而确保桥梁伸缩装置宽的同步。

防水胶条的可拆卸连接设计，在提供优良的防水排水和防尘防渣的同时，当其老化时，可便于其更换维护。

第二实施例

该实施例中的胶条座板 6 沿桥梁伸缩装置长度方向一体成型设置。其他结构设置与第实施例中的一致。即沿着桥梁伸缩装置长度方向的安装完毕的桥梁伸缩组件可包括多个中齿板 3 、多个相应的弹性元件 4 、位移控制组件 5 、边齿板 1 和第一板2.1/2.2 。

对于梳齿型桥梁伸缩装置的施工方式，可采用下属步骤进行施工安装：

1）预装配：在车间内将桥梁伸缩装置按照单元全套装配完成，胶条为整长，现场再装，然后运至施工现场，等待安装。

2）现场放置桥梁伸缩装置：将预装配完成的桥梁伸缩装置放置于槽区，并根据槽区与桥梁之间的间隙大小合理调整桥梁伸缩装置的放置位置，然后关模，关模后安置防水胶条和中齿板就位。

3）浇筑：现场浇筑槽区混凝土或水泥。

对于上述步骤1），也可以在施工现场预装配或者直接在现场组装。

中齿板 3 可在浇注前安装，也可在浇注后安装。

本发明中桥梁伸缩装置的优点主要有以下几点：

1） 桥梁伸缩装置采用对称跨缝分段结构，由中间的中齿板和位于中齿板两侧的边齿板构成对称的分段结构，中齿板的宽度可以随着桥梁设计伸缩量的不同而作相应的变化，从而提高了桥梁伸缩装置的适应性；中齿板的独立设计也可便于其安装以及后期的更换维护。

2） 桥梁伸缩装置采用对称式设计，便于桥梁设计师对槽区的预留设计，并且在安装之后能够减小行车方向的不一致给伸缩装置带来的冲击力，提高桥梁伸缩装置的使用寿命和可靠性。

3） 中齿板与位移控制横梁通过弹性元件一体连接，从而实现桥梁伸缩装置的多向变位以及防止中齿板的反跳和上翘。弹性元件具有360°旋转变形的能力，因此可实现桥梁伸缩装置的多向变位功能。弹性元件在协助支撑跨缝中齿板的同时，可承受压力和拉力，从而在起到减震降噪作用的同时，可防止中齿板的反跳和上翘。

4） 独立的胶条座板设计，可协同位移控制横梁的控制位移，从而确保桥梁伸缩装置宽的同步。

5） 防水胶条的可拆卸连接设计，在提供优良的防水排水和防尘防渣的同时，当其老化时，可便于其更换维护。

6） 槽区两侧设计为实心浇筑，便于桥梁伸缩装置的安装，提高施工简易性，并可提高桥梁伸缩装置使用的可靠性和使用寿命。

Claims (14)

1.一种梳齿型桥梁伸缩装置，包括：

跨缝中齿板（3）；

边齿板（1.1，1.2），所述边齿板对称设置在跨缝中齿板（3）两侧；

第一板（2.1，2.2），所述第一板（2.1，2.2）固定设置在边齿板（1.1，1.2）的下方；

位移控制组件（5），所述位移控制组件（5）包括位移控制横梁（5.1）和位移控制箱（5.2），所述位移控制组件（5）设置在第一板（2.1，2.2）和中齿板（3）的下方；

所述中齿板（3）的两侧分别与边齿板（1.1，1.2）交错插接，所述跨缝中齿板（3）设置在所述第一板（2.1，2.2）上方；

弹性元件（4），所述弹性元件（4）上端部固定设置在中齿板（3）下方，所述弹性元件（4）下端部固定设置在位移控制横梁（5.1）的中部。

2.如权利要求1所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置，其特征在于，还包括胶条座板（6），所述胶条座板（6）沿与位移控制横梁（5.1）垂直的方向固定设置在所述弹性元件（4）的两侧；防水胶条（7），所述防水胶条（7）可拆卸的连接在所述第一板（2.1，2.2）与所述胶条座板（6）之间。

3.如权利要求2所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置，其特征在于，所述防水胶条（7）与所述第一板（2.1，2.2）和/或所述胶条座板（6）扣接或胶接。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置，其特征在于，所述弹性原件（4）由上钢板（4.1）、下钢板（4.2）和位于上钢板与下钢板之间的橡胶体（4.3）构成，所述橡胶体（4.3）与上钢板（4.1）和下钢板（4.2）固定连接。

5.如权利要求4所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置，其特征在于，所述橡胶体（4.3）由橡胶和至少两个间隔设置的钢板层叠硫化而成。

6.如权利要求2-3或5任一项所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置，其特征在于，所述胶条座板（6）上设置有卡槽I（6.1）和/或第一板（2.1，2.2）朝向弹性原件（4）的一侧设置有卡槽II（2.3）。

7.如权利要求2-3、5或6任一项所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置，其特征在于，所述胶条座板（6）的两端部分别设置可形状锁合的结构，使所述桥梁伸缩装置能够沿着槽区长度方向首尾相连。

8.如权利要求7所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置，其特征在，所述胶条座板（6）的两端部一端为凸缘，另一端为凹槽，所述凸缘和所述凹槽可形状锁合。

9.如权利要求8所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置，其特征在于，与所述桥梁伸缩装置相对应的所述位移控制组件（5）和所述弹性元件（4）的数量为至少为一个。

10.如权利要求2-3、5或6任一项所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置，其特征在于，所述胶条座板（6）沿槽区长度方向一体成型设置。

11.如权利要求10所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置，其特征在于，与所述桥梁伸缩装置相对应的所述位移控制组件（5）和所述弹性元件（4）的数量为至少为一个。

12.如权利要求9所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置，其特征在于，所述位移控制组件（5）还包括位于位移箱 (5.2) 内的压紧支撑 (5.3) 和滑动支撑 (5.4)，所述位移控制横梁 (5.1) 的两端部的上下端面分别与压紧支撑 (5.3) 和滑动支撑 (5.4) 相滑动接触设置，压紧支撑 (5.3 )的上端面与位移箱 (5.2) 内壁固定接触，滑动支撑 (5.4) 的下端面与位移箱 (5.2) 内壁固定接触。

13.如权利要求11所述的一种梳齿型桥梁伸缩装置, 其特征在于，所述位移控制组件（5）还包括位于位移箱 (5.2) 内的压紧支撑 (5.3) 和滑动支撑 (5.4)，所述位移控制横梁 (5.1) 的两端部的上下端面分别与压紧支撑 (5.3) 和滑动支撑 (5.4) 相滑动接触设置，压紧支撑 (5.3 )的上端面与位移箱 (5.2) 内壁固定接触，滑动支撑 (5.4) 的下端面与位移箱 (5.2) 内壁固定接触。

14.一种如权利要求1-13任一项权利要求所述的梳齿型桥梁伸缩装置的施工方法，其包括如下步骤：

1）预装配：在车间内将桥梁伸缩装置按照单元全套装配完成，胶条为整长，现场再装，然后运至施工现场，等待安装；

2）现场放置桥梁伸缩装置：将预装配完成的桥梁伸缩装置放置于槽区，并根据槽区与桥梁之间的间隙大小合理调整桥梁伸缩装置的放置位置，然后关模，关模后安置防水胶条和中齿板就位；

3） 浇筑：现场浇筑槽区混凝土。