CN108487058A - 桥梁伸缩缝装置 - Google Patents
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Abstract
桥梁伸缩缝装置，一对型钢互为镜像地设置在沿桥长方向的两梁板之间，且型钢固定在梁板上，两型钢之间沿桥长方向的间隙构成伸缩缝，型钢的内侧均设有开口面向伸缩缝的凹槽；伸缩缝内固定有密封伸缩缝并可随伸缩缝变形的塞缝部；定义沿桥长方向为左右方向，沿桥高方向为上下方向；塞缝部包括上方的密封层和下方的支撑层；支撑层包括沿桥宽方向间隔设置在伸缩缝内的若干个弹性条，且弹性条悬挂在伸缩缝内，弹性条的左右两端分别嵌设在两型钢的凹槽内；弹性条的顶面上铺设有具有弹性的隔离板，且弹性条将隔离板的左右两端向上抵紧在凹槽内；隔离板的顶面与两侧的伸缩缝内壁形成用于容纳密封层的浇灌槽，且密封层密封浇灌槽。
Description
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种桥梁伸缩缝装置，可应用于城市桥梁、匝道、公(铁)路桥梁建设领域。
背景技术
现有的桥梁伸缩缝装置大多直接裸露于桥面系，由于长期暴露于空气、灰尘、杂物碎屑、汽车尾气和酸雨的环境下，导致其逐渐损坏而大大减少了使用寿命。同时受车辆长时间持续的反复冲击作用，也会对伸缩缝的健康产生严重影响。
在上述因素的共同作用下，伸缩缝接头会被破坏(混凝土接头开裂破坏或钢接头锈蚀破坏)、钢板等桥梁金属构件破坏，伸缩缝变形位移错位或受限。在最坏情况下，这些缺陷和损伤的累积会引起桥梁结构的失效乃至倒塌。
发明内容
针对现有桥梁伸缩缝装置容易损坏的问题，本发明提供一种桥梁伸缩缝装置，本发明密封防水性能优异、各种变形情况下伸缩性能良好、与混凝土和钢板等连接紧密、施工操作方便，且具有可再生功能。
本发明采用的技术方案是：
本申请实施例提供一种桥梁伸缩缝装置，一对型钢互为镜像地设置在沿桥长方向的两梁板之间，且型钢固定在梁板上，两型钢之间沿桥长方向的间隙构成伸缩缝，型钢的内侧均设有开口面向所述伸缩缝的凹槽；所述伸缩缝内固定有密封所述伸缩缝并可随所述伸缩缝变形的塞缝部；定义沿桥长方向为左右方向，沿桥高方向为上下方向；
所述塞缝部包括上方的密封层和下方的支撑层；
所述支撑层包括沿桥宽方向间隔设置在伸缩缝内的若干个弹性条，且所述弹性条悬挂在所述伸缩缝内，所述弹性条的左右两端分别嵌设在两型钢的凹槽内；所述弹性条的顶面上铺设有具有弹性的隔离板，且弹性条将所述隔离板的左右两端向上抵紧在所述凹槽内；
所述隔离板的顶面与两侧的伸缩缝内壁形成用于容纳所述密封层的浇灌槽，且所述密封层密封所述浇灌槽。
进一步，所述凹槽的开口是斜口，且所述开口的顶面长于所述开口的底面；所述顶面上超出所述底面的内表面形成隔离板的抵紧位。
进一步，所述弹性条包括位于左右两端且可卡紧在所述凹槽内的膨胀头和位于中间的本体，且所述本体的两端与膨胀头分别通过连接体连接；
所述本体包括若干个自左向右并排设置的菱形体，相邻两菱形体固定相连，各菱形体的形状大小均相同，且所述菱形体的纵截面为菱形。
进一步，所述菱形体包括首尾相连的四条斜边，且相邻两斜边首尾相连并依次形成第一连接点、第二连接点、第三连接点和第四连接点，且第一连接点位于第三连接点的正上方，第二连接点和第四连接点分别位于第一连接点的左右两侧；
所述连接体包括第一连接件和第二连接件，位于最左侧的所述菱形体的第一连接点通过左侧的第一连接件与左侧的膨胀头相连，位于最左侧的菱形体的第二连接点通过左侧的第二连接件与左侧的膨胀头相连，且左侧的第一连接件、左侧的第二连接件和位于最左侧的菱形体上的第一连接点和第二连接点之间的斜边构成一个三角形空腔；
位于最右侧的菱形体的第一连接点通过右侧的第一连接件与右侧的膨胀头相连，位于最右侧的菱形体的第四连接点通过位于右侧的第二连接件与右侧的膨胀头相连，且右侧的第一连接件、右侧的第二连接件和位于最右侧的菱形体上的第一连接点和第四连接点之间的斜边构成另一个三角形空腔；
两个所述第一连接件均沿桥长方向水平设置，且所述第一连接件的上表面向上承托所述隔离板，并将所述隔离板抵紧在所述凹槽内顶面上的抵紧位上。
进一步，所述菱形体内部空心。
进一步，所述隔离板沿桥长方向水铺铺设，
进一步，所述密封层是由硅酮泡沫密封剂浇灌在浇灌槽内形成。
本发明的有益效果体现在：
(1)硅酮泡沫密封剂直接填充于桥涵型钢的伸缩缝处，与前后梁板形成连续体，行车比有缝的桥涵更平稳、舒适、无噪音、振动小。
(2)弹性条为双层橡胶闭口结构，可以有效实现梁体间伸缩缝的防渗水防杂物填充。
(3)弹性条的菱形组合结构可以有效支撑起上部填缝密封体，且顺桥向具有自由伸缩变形能力。
(4)硅酮泡沫无缝伸缩装置构造简单，且仅仅是利用既有伸缩缝型钢及橡胶条，施工工艺简单易掌握，施工方便快速。
(5)硅酮泡沫密封剂本身防水防渗性能优异；同时接缝与桥涵梁板连成一体，故伸缩缝整体的防水性能好。
(6)硅酮泡沫密封剂具有优异的再生修复功能，伸缩缝在服役较长时间后不可避免出现破损状况，本专利可在原旧填缝材料的基础上，经初步表面抛光打磨处理，在其上再次铺筑硅酮泡沫密封剂使伸缩缝再次具有使用功能，从而实现良好的再生循环利用。
附图说明
图1是一个实施例中本发明沿桥长方向的纵截面视图。
图2是一个实施例中弹性条的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照附图，本实施例提供一种桥梁伸缩缝装置，一对型钢4互为镜像地设置在沿桥长方向的两梁板之间，且型钢4固定在梁板上，两型钢4之间沿桥长方向的间隙构成伸缩缝，型钢4的内侧均设有开口面向所述伸缩缝的凹槽；所述伸缩缝内固定有密封所述伸缩缝并可随所述伸缩缝变形的塞缝部；定义沿桥长方向(即伸缩缝变形的方向，也即是图1中的x轴方向)为左右方向，沿桥高方向(即伸缩缝的深度方向，也就是图1中的y轴方向)为上下方向；
所述塞缝部包括上方的密封层1和下方的支撑层；
所述支撑层包括沿桥宽方向间隔设置在伸缩缝内的若干个弹性条3，且所述弹性条3悬挂在所述伸缩缝内，所述弹性条3的左右两端分别嵌设在两型钢4的凹槽内；所述弹性条3的顶面上铺设有具有弹性的隔离板2，且弹性条3将所述隔离板2的左右两端向上抵紧在所述凹槽内；
所述隔离板2的顶面与两侧的伸缩缝内壁形成用于容纳所述密封层1的浇灌槽，且所述密封层1密封所述浇灌槽。
进一步的，所述凹槽的开口是斜口，且所述开口的顶面长于所述开口的底面；所述顶面上超出所述底面的内表面形成隔离板2的抵紧位。
进一步的，所述弹性条3包括位于左右两端且可卡紧在所述凹槽内的膨胀头31和位于中间的本体，且所述本体的左右两端与膨胀头 31分别通过连接体连接；
所述本体包括若干个自左向右并排设置的菱形体，相邻两菱形体固定相连，各菱形体的形状大小均相同，且所述菱形体的纵截面(即沿桥长方向的截面，也即图1中的xoy平面)为菱形。
其中，所述弹性条4为具有弹性的橡胶条，所述隔离板2是自身具有一定弹性的珍珠棉板，隔离板2可隔绝所述密封层1。
其中，所述膨胀头31在自由状态下蓬松胀开，且所述膨胀头31 在自由状态下的体积大于所述凹槽的容积。将膨胀头31挤压变形后塞入凹槽内，则膨胀头31卡紧在凹槽内，从而固定所述弹性条3。
进一步的，所述菱形体包括首尾相连的四条斜边34、35、36、 37，且相邻两斜边34、35、36、37首尾相连并依次形成第一连接点 a、第二连接点b、第三连接点c和第四连接点d，且第一连接点a位于第三连接点c的正上方，第二连接点b和第四连接点d分别位于第一连接点a的左右两侧；
所述连接体包括第一连接件32和第二连接件33，位于最左侧的所述菱形体的第一连接点a通过左侧的第一连接件32与左侧的膨胀头31相连，位于最左侧的菱形体的第二连接点b通过左侧的第二连接件33与左侧的膨胀头31相连，且左侧的第一连接件32、左侧的第二连接件33和位于最左侧的菱形体上的第一连接点a和第二连接点b之间的所述斜边35构成一个三角形空腔；
位于最右侧的菱形体的第一连接点a通过右侧的第一连接件32 与右侧的膨胀头31相连，位于最右侧的菱形体的第四连接点b通过位于右侧的第二连接件33与右侧的膨胀头31相连，且右侧的第一连接件32、右侧的第二连接件33和位于最右侧的菱形体上的第一连接点a和第四连接点d之间的所述斜边34构成另一个三角形空腔；
左右相邻的两个菱形体通过位于左侧的菱形体的第四连接点d 和位于右侧的菱形体的第一连接点a相连接。
两个所述第一连接件32均沿桥长方向水平设置，且所述第一连接件32的上表面向上承托所述隔离板2，并将所述隔离板2抵紧在所述凹槽内顶面上的抵紧位上。
进一步的，所述菱形体内部空心。
进一步的，所述隔离板2沿桥长方向水铺铺设。
进一步的，所述密封层1是由硅酮泡沫密封剂浇灌在浇灌槽内形成。
其中，所述的硅酮泡沫密封剂由硅酮密封剂白组分、硅酮密封剂灰组分、交联剂、水和铂催化剂组成，且：
所述交联剂为Baysilone U430交联剂。所述铂催化剂为 C24H54O3Pt2Si5，其中活性成分铂的质量负载量为2.0～2.2％。所述硅酮密封剂白组分为whitecomponents，所述硅酮密封剂灰组分为gray components，且所述white components和所述gray components均购自沃特森博曼艾米尔公司 (WATSON BOWMAN ACME CORP)。所述交联剂为BaysiloneU430crosslinker(Baysilone暂无统一的中文翻译)；所述铂催化剂为 Pt-divinyltetramethyl-disiloxane complex GelestInc。所述水为蒸馏水。
本发明是一种适应多种变位量的桥涵伸缩装置，可广泛用于各种伸缩位移量值、各种跨径的城市、公(铁)路桥涵中。
本发明不需重新开槽，通过对梁体间伸缩缝隙顶部填充来实现。
施工前，须对既有预埋的型钢4打磨粗糙处理，以实现硅酮泡沫混合料与型钢4更好粘结。
本实施例的具体施工步骤如下：
a、对伸缩缝内的杂物进行清理并取出伸缩缝内原有的橡胶条，之后对型钢4内侧结合面进行打磨粗糙处理，以使硅酮泡沫混合料与型钢更好粘结。
b、安装弹性条3，根据伸缩缝的伸缩空间大小及伸缩缝类型确定弹性条3的几何尺寸制作出所需的弹性条3，然后将弹性条3的两端嵌设固定在凹槽内。
c、安装隔离板2，选用合适厚度的隔离板2铺于弹性条3之上，并用胶水粘牢隔离板2与弹性条3。
d、配置硅酮泡沫密封剂：
d 1、准备如下工程材料：
A.化学制剂：WABO white、WABO black、交联剂、水和铂催化剂，预先测量给定已知尺寸的伸缩缝所需硅酮泡沫密封剂的体积，并按照表1准备。
表1.硅酮泡沫密封剂组分
B.器具：分别用于储存交联剂、蒸馏水、铂催化剂的注射器；
调整衬垫尺寸的调整工具(如切割刀具)
整平硅酮泡沫密封剂的平整工具(如刮板)；
塑料搅拌容器；
电池动力钻；
电钻附加搅拌器；
刮铲；
冰冷却器。
d2、因低温条件反应速度变慢，当硅酮泡沫密封剂的各混合发生化学反应时，每当温度降低10℃则化学反应速率降低一半，则先将各组分分别装入冰冷却器中独立储存。
d4、在现场，将弹性条3放入伸缩缝中，使用调整工具将弹性条 3按压至桥面下特定深度。
d5、将WABO white、WABO black、蒸馏水和铂催化剂倒入塑料搅拌容器中，使用电池动力钻以及电钻附加搅拌器将上述四种组分充分搅拌。
d6、当水已经均匀地分散在整个混合物(WABO white、WABO black、蒸馏水和铂催化剂混合物)中时，加入交联剂，并与其它组分一次性混合形成混合物。
d7、将硅酮泡沫密封剂倒入伸缩缝的浇灌槽内。
d8、为确保硅酮泡沫密封剂在开始发泡之前处于合适深度，需要另一个人员跟随在倾倒硅酮泡沫密封剂的人员之后，用平整工具和刮铲将硅酮泡沫密封剂整平至合适深度。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的例举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (7)
1.桥梁伸缩缝装置，一对型钢互为镜像地设置在沿桥长方向的两梁板之间，且型钢固定在梁板上，两型钢之间沿桥长方向的间隙构成伸缩缝，型钢的内侧均设有开口面向所述伸缩缝的凹槽；所述伸缩缝内固定有密封所述伸缩缝并可随所述伸缩缝变形的塞缝部；定义沿桥长方向为左右方向，沿桥高方向为上下方向；其特征在于：
所述塞缝部包括上方的密封层和下方的支撑层；
所述支撑层包括沿桥宽方向间隔设置在伸缩缝内的若干个弹性条，且所述弹性条悬挂在所述伸缩缝内，所述弹性条的左右两端分别嵌设在两型钢的凹槽内；所述弹性条的顶面上铺设有具有弹性的隔离板，且弹性条将所述隔离板的左右两端向上抵紧在所述凹槽内；
所述隔离板的顶面与两侧的伸缩缝内壁形成用于容纳所述密封层的浇灌槽，且所述密封层密封所述浇灌槽。
2.如权利要求1所述的桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述凹槽的开口是斜口，且所述开口的顶面长于所述开口的底面；所述顶面上超出所述底面的内表面形成隔离板的抵紧位。
3.如权利要求1所述的桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述弹性条包括位于左右两端且可卡紧在所述凹槽内的膨胀头和位于中间的本体，且所述本体的两端与膨胀头分别通过连接体连接；
所述本体包括若干个自左向右并排设置的菱形体，相邻两菱形体固定相连，各菱形体的形状大小均相同，且所述菱形体的纵截面为菱形。
4.如权利要求3所述的桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述菱形体包括首尾相连的四条斜边，且相邻两斜边首尾相连并依次形成第一连接点、第二连接点、第三连接点和第四连接点，且第一连接点位于第三连接点的正上方，第二连接点和第四连接点分别位于第一连接点的左右两侧；
所述连接体包括第一连接件和第二连接件，位于最左侧的所述菱形体的第一连接点通过左侧的第一连接件与左侧的膨胀头相连，位于最左侧的菱形体的第二连接点通过左侧的第二连接件与左侧的膨胀头相连，且左侧的第一连接件、左侧的第二连接件和位于最左侧的菱形体上的第一连接点和第二连接点之间的斜边构成一个三角形空腔；
位于最右侧的菱形体的第一连接点通过右侧的第一连接件与右侧的膨胀头相连，位于最右侧的菱形体的第四连接点通过位于右侧的第二连接件与右侧的膨胀头相连，且右侧的第一连接件、右侧的第二连接件和位于最右侧的菱形体上的第一连接点和第四连接点之间的斜边构成另一个三角形空腔；
左右相邻的两个菱形体通过位于左侧的菱形体的第四连接点和位于右侧的菱形体的第一连接点相连接；
两个所述第一连接件均沿桥长方向水平设置，且所述第一连接件的上表面向上承托所述隔离板，并将所述隔离板抵紧在所述凹槽内顶面上的抵紧位上。
5.如权利要求4所述的桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述菱形体内部空心。
6.如权利要求1所述的桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述隔离板沿桥长方向水铺铺设。
7.如权利要求1所述的桥梁伸缩缝装置，其特征在于：所述密封层是由硅酮泡沫密封剂浇灌在浇灌槽内形成。
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