CN109024262B - 一种模数式无缝伸缩装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模数式无缝伸缩装置及其施工方法，该装置包括支撑机构和伸缩机构，所述伸缩机构包括波形薄钢板和伸缩变形组件，所述伸缩变形组件包括边横梁、中横梁和连接所述边横梁与中横梁的弹塑性伸缩机构，所述第一边横梁的下端设置有固定橡胶阻尼器，所述第二边横梁的下端设置有固定承压阻尼器，所述中横梁的下端设置有滑动橡胶阻尼器，所述支撑机构包括第一位移箱、第二位移箱、支撑纵梁、上U形薄滑板和下U形薄滑板；该方法包括以下步骤：一、支撑机构的安装；二、伸缩机构的安装。本发明设计合理，在满足桥梁结构变形的条件下使得车辆更加安全舒适地通过桥梁伸缩缝，实用性强。

Description

一种模数式无缝伸缩装置及其施工方法

技术领域

本发明属于桥梁伸缩装置技术领域，尤其是涉及一种模数式无缝伸缩装置及其施工方法。

背景技术

桥梁伸缩缝是桥梁结构设计的重要组成部分之一，是为了满足因温度变化、混凝土的收缩徐变以及各种荷载作用下引起的梁体和桥面伸缩变形的需求，更能使汽车平顺地驶过桥面的一种装置。它是桥梁结构中最薄弱的组成部分，直接承受车辆荷载的冲击且长期暴露于空气中，因而容易被损坏且维护成本较高，损坏后而没有及时维护更加会影响正常交通的运行和安全。

目前，据JT∕T 327-2016《公路桥梁伸缩装置通用技术条件》，一般常用的伸缩装置基本分为3类：模数式伸缩装置、梳齿板式伸缩装置和无缝式伸缩装置。然而常规模数式伸缩缝装置普遍存在一些问题：车辆驶过时容易产生噪音；密封橡胶带容易老化致使漏水，其内容易积攒尘土等垃圾妨碍伸缩装置正常变形等。

常规梳齿板式伸缩装置普遍存在一些问题：活动梳齿板因自身刚度不足而使中部下挠，另外梁体或桥台端部的转动位移均会致使活动梳齿板端部梳齿翘起，给车辆行驶带来安全隐患，同时，车辆反复碾压后会产生梳齿断裂；尘土等垃圾易填充梳齿板底板等。

常规无缝式伸缩装置普遍存在一些问题：适用桥梁伸缩量范围有限；在各种荷载作用下，其中部出现因抗弯刚度不足而下挠的问题，进而影响行车舒适性等。

因此，现如今缺少一种模数式无缝伸缩装置及其施工方法，解决目前伸缩装置存在的各种问题，在满足桥梁结构变形的条件下使得车辆更加安全舒适地通过桥梁伸缩缝。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种模数式无缝伸缩装置，其设计合理且成本低，解决目前伸缩装置存在的各种问题，在满足桥梁结构变形的条件下使得车辆更加安全舒适地通过桥梁伸缩缝，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种模数式无缝伸缩装置，其特征在于：包括设置在相邻两个梁体或者一个梁体与桥台形成的桥梁伸缩缝上的模数式无缝伸缩装置，所述模数式无缝伸缩装置包括安装在相邻两个梁体或者一个梁体与桥台内且横跨桥梁伸缩缝的支撑机构和安装在所述支撑机构上的伸缩机构，所述伸缩机构包括波形薄钢板和安装在波形薄钢板上的伸缩变形组件，所述伸缩变形组件包括两个对称安装在桥梁伸缩缝两侧的边横梁、多个设置在两个所述边横梁之间的中横梁和连接所述边横梁与中横梁的弹塑性伸缩机构，所述边横梁分别为第一边横梁和第二边横梁，所述第一边横梁的下端设置有固定橡胶阻尼器，所述第二边横梁的下端设置有固定承压阻尼器，所述中横梁的下端设置有滑动橡胶阻尼器，所述固定橡胶阻尼器和固定承压阻尼器的底部与波形薄钢板的两端固定连接，所述滑动橡胶阻尼器滑动安装在波形薄钢板的梯形凹槽内；

所述支撑机构包括设置在一个梁体或者桥台内的第一位移箱、设置在另一个梁体或者桥台内的第二位移箱、两端均延伸至第一位移箱与第二位移箱内的支撑纵梁以及设置在支撑纵梁的上表面的上U形薄滑板和设置在支撑纵梁的下表面的下U形薄滑板，所述第一位移箱和第二位移箱靠近桥梁伸缩缝的侧面具有开口部，所述下U形薄滑板靠近第一边横梁的一端的下端面与第一位移箱之间设置有固定钢球支座，所述下U形薄滑板靠近第二边横梁的一端的下端面与第二位移箱之间设置有滑动橡胶支座，所述第一位移箱、第二位移箱和所述边横梁均位于梁体或者桥台中靠近桥梁伸缩缝处的现浇混凝土内。

上述的一种模数式无缝伸缩装置，其特征在于：所述弹塑性伸缩机构包括填充在两个中横梁之间的第一弹塑性伸缩体和填充在边横梁与中横梁之间的第二弹塑性伸缩体，所述第一弹塑性伸缩体和第二弹塑性伸缩体均位于所述波形薄钢板上，所述波形薄钢板沿横跨桥梁伸缩缝的方向设置多个波浪状弯折部。

上述的一种模数式无缝伸缩装置，其特征在于：所述边横梁为槽型钢，所述边横梁的内侧间隔设置多个与所述弹塑性伸缩机构锚固的边横梁锚固钉，所述边横梁的外侧间隔设置多个与所述现浇混凝土锚固的开孔板；

所述中横梁的两侧间隔设置多个与所述弹塑性伸缩机构锚固的中横梁锚固钉。

上述的一种模数式无缝伸缩装置，其特征在于：所述第一位移箱和第二位移箱均通过位移箱锚固钉与现浇混凝土锚固连接，且所述第一位移箱和第二位移箱分别与预留在梁体或者桥台内的第一锚固钢筋和第二锚固钢筋焊接；

所述边横梁、中横梁和所述弹塑性伸缩机构的上表面与所述桥面铺装层的上表面齐平。

上述的一种模数式无缝伸缩装置，其特征在于：所述滑动橡胶阻尼器包括第一阻尼橡胶块、嵌入第一阻尼橡胶块上部的第一上封板和嵌入第一阻尼橡胶块下部的第一下封板，所述第一阻尼橡胶块内由上至下设置有多个第一加劲板，所述第一上封板中设置有与中横梁固定连接的第一螺栓孔，所述第一下封板的下表面设置有第一聚四氟乙烯滑板，所述第一聚四氟乙烯滑板与波形薄钢板直接接触；

所述固定橡胶阻尼器包括第二阻尼橡胶块、嵌入第二阻尼橡胶块上部的第二上封板和嵌入第二阻尼橡胶块下部的第二下封板，所述第二阻尼橡胶块内由上至下设置有多个第二加劲板，所述第二上封板中设置有与第一边横梁固定连接的第二螺栓孔，所述第二下封板中设置有第三螺栓孔，所述第三螺栓孔内设置有固定连接第二下封板、波形薄钢板、上U形薄滑板和支撑纵梁的第一阻尼器固定螺栓；

所述固定承压阻尼器包括第三阻尼橡胶块、嵌入第三阻尼橡胶块上部的第三上封板和设置在第三阻尼橡胶块下部的第三下封板，所述第三阻尼橡胶块内由上至下设置有多个第三加劲板，所述第三上封板中设置有与第二边横梁固定连接的第四螺栓孔，所述第三下封板与波形薄钢板焊接。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且施工简便、成本低的模数式无缝伸缩装置施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、支撑机构的安装：

步骤101、位移箱的安装：

步骤1011、将第一位移箱安装在一个梁体或者桥台内的第一预留槽中，并将第一位移箱与预留在梁体或者桥台内的第一锚固钢筋焊接，且第一位移箱的顶面距离所述桥面铺装层顶面的高度等于所述边横梁与中横梁的高度；其中，第一位移箱的顶部和靠近的桥梁伸缩缝的侧面具有开口部；

步骤1012、将第二位移箱安装在另一个梁体或者桥台内的第二预留槽中，并将第二位移箱与预留在另一个梁体或者桥台内的第二锚固钢筋焊接，且第二位移箱的顶面最低点距离所述桥面铺装层顶面的高度等于边横梁与中横梁的长度；其中，第二位移箱的顶部和靠近的桥梁伸缩缝的侧面具有开口部；

步骤1013、向第一预留槽中浇筑混凝土，直至第一预留槽中浇筑的混凝土上表面与第一位移箱的顶面相齐平，向第二预留槽中浇筑混凝土，直至第二预留槽中浇筑的混凝土上表面与第二位移箱的顶面最低点相齐平；

步骤102、固定钢球支座和滑动橡胶支座的安装：

步骤1021、在第一位移箱内的下表面焊接固定钢球支座，且固定钢球支座靠近桥梁伸缩缝的侧面与第一位移箱靠近桥梁伸缩缝的开口部相齐平；

步骤1022、在第二位移箱内的下表面焊接滑动橡胶支座，且滑动橡胶支座靠近桥梁伸缩缝的侧面与第二位移箱靠近桥梁伸缩缝的开口部相齐平；

步骤103、支撑纵梁的安装：

步骤1031、在支撑纵梁的下表面焊接下U形薄滑板；

步骤1032、将安装下U形薄滑板的支撑纵梁装入第一位移箱和第二位移箱内，并将下U形薄滑板靠近第一边横梁的一端的下端面与固定钢球支座的顶面焊接固定，下U形薄滑板靠近第二边横梁的一端的下端面与滑动橡胶支座的接触处设置第二聚四氟乙烯滑板；

步骤1033、在支撑纵梁的上表面安装上U形薄滑板，并在上U形薄滑板的上表面设置第三聚四氟乙烯滑板；

步骤二、伸缩机构的安装：

步骤201、在第三聚四氟乙烯滑板的上表面设置波形薄钢板；

步骤202、在波形薄钢板的一端安装固定橡胶阻尼器，通过第一阻尼器固定螺栓将支撑纵梁、上U形薄滑板、第三聚四氟乙烯滑板和固定橡胶阻尼器的底部固定连接，并通过第二阻尼器固定螺栓将固定橡胶阻尼器的顶部与第一横梁边固定连接；

步骤203、将固定承压阻尼器与第二边横梁通过第三阻尼器固定螺栓固定连接，并将固定承压阻尼器焊接在波形薄钢板的另一端；

步骤204、在第一位移箱和第二位移箱的顶部焊接顶板，并第一边横梁和第二边横梁的外侧面间隔焊接多个开孔板；

步骤205、向第一预留槽中继续浇筑混凝土，直至第一预留槽中继续浇筑的混凝土上表面与第一边横梁的顶面相齐平，向第二预留槽中继续浇筑混凝土，直至第二预留槽中继续浇筑的混凝土上表面与第二边横梁的顶面相齐平；

步骤206、将滑动橡胶阻尼器与中横梁通过第四阻尼器固定螺栓固定连接，并将滑动橡胶阻尼器放置在波形薄钢板的梯形凹槽内；其中，所述滑动橡胶阻尼器的底部安装有第一聚四氟乙烯滑板；

步骤207、在两个中横梁之间以及所述边横梁与中横梁之间浇筑弹塑性材料，直至浇筑的弹塑性材料的上表面与中横梁和所述边横梁的上表面相齐平，形成弹塑性伸缩机构；其中，所述边横梁、中横梁和所述弹塑性伸缩机构的上表面与所述桥面铺装层的上表面齐平。

上述的方法，其特征在于：所述弹塑性材料为聚氨酯弹性材料或者TST碎石弹性材料。

上述的方法，其特征在于：所述波形薄钢板的厚度为1mm～4mm。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且安装设置简便，投入成本较低。

2、所采用的模数式无缝伸缩装置，通过设置多个弹塑性伸缩体，可以满足更大范围的伸缩量要求，解决常规无缝式伸缩装置中桥梁伸缩量范围有限的弊端。

3、所采用的边横梁和中横梁承担大部分载荷，并通过支撑纵梁传递至两个相邻的梁体或者桥台，减少了填充在边横梁和中横梁之间的弹塑性伸缩机构承受的载荷，避免模数式无缝伸缩装置出现中部下挠的问题，提高了行车的舒适性。

4、所采用的固定橡胶阻尼器、固定承压阻尼器和滑动橡胶阻尼器，可以缓解汽车荷载对伸缩装置的冲击，同时也提高行车舒适性。

5、所采用的边横梁和中横梁承担主要载荷，横梁将荷载传递给支撑纵梁，而支撑纵梁简支在两个相邻的梁体或者桥台之间完成力的传递，能满足伸缩装置的刚度要求。

6、所采用的模数式无缝伸缩装置中伸缩机构包括波形薄钢板和伸缩变形组件，伸缩变形组件由边横梁、中横梁和弹塑性伸缩机构锚固组合而成，自满足桥梁伸缩缝多向变位的需求，波形薄钢板由于其厚度较薄且有波浪形状，也能满足多向变位的需求。

7、所采用的模数式无缝伸缩装置中支撑机构，支撑机构包括位移箱和支撑纵梁，位移箱室提供支撑纵梁端部转动的空间，支撑纵梁的一端下部通过下U形薄滑板转动安装在固定钢球支座上，支撑纵梁的一端上部通过上U形薄滑板与固定橡胶阻尼器固定连接，因为固定橡胶阻尼器可以发生形变，因此支撑纵梁的一端能发生转动变形；支撑纵梁的另一端下部通过下U形薄滑板转动安装在滑动橡胶支座上，支撑纵梁的另一端上部通过上U形薄滑板与固定承压阻尼器固定连接，因为固定承压阻尼器可以发生形变，因此支撑纵梁的另一端也能发生转动变形，可以满足多向变位的需求，所以可实现伸缩装置的多向变位功能。

8、所采用的模数式无缝伸缩施工方法，施工简便，伸缩效果好，且避免桥梁伸缩装置中部下挠。

9、所采用的施工简便且伸缩缝装置满足桥梁伸缩缝变形，所采用的伸缩缝装置施工简便、使用效果好，针对桥梁伸缩缝采用支撑机构和伸缩机构，支撑机构安装完成之后，进行伸缩机构的安装，支撑机构便于伸缩机构的承载，且能将伸缩机构承受的载荷通过支撑机构传递至梁体或者桥台，减少伸缩机构承受的载荷，避免伸缩机构的下挠；同时，在边横梁和中横梁安装完成之后，并在边横梁和中横梁之间填充弹塑性材料，形成弹塑性伸缩机构，一方面将边横梁和中横梁固定连接为一体，整体效果好提高伸缩缝装置的使用时间，另一方面，弹塑性伸缩机构便于适应于桥梁伸缩缝的变形，提供大范围的伸缩量；且安装固定橡胶阻尼器、固定承压阻尼器和滑动橡胶阻尼器确保行车的舒适性。

综上所述，本发明设计合理且成本低，解决目前伸缩装置存在的各种问题，在满足桥梁结构变形的条件下使得车辆更加安全舒适地通过桥梁伸缩缝，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明模数式无缝伸缩装置的结构示意图。

图2为本发明模数式无缝伸缩装置固定橡胶阻尼器的结构示意图。

图3为本发明模数式无缝伸缩装置固定橡胶阻尼器的安装示意图。

图4为本发明模数式无缝伸缩装置滑动橡胶阻尼器的结构示意图。

图5为本发明模数式无缝伸缩装置滑动橡胶阻尼器的安装示意图。

图6为本发明模数式无缝伸缩装置固定承压阻尼器的结构示意图。

图7为本发明模数式无缝伸缩装置固定承压阻尼器的安装示意图。

图8为本发明模数式无缝伸缩装置施工方法的流程框图。

附图标记说明:

1—相邻两个梁体或者一个梁体与桥台；1-1—第一预留槽；1-2—第二预留槽；

2—桥面铺装层；3—位移箱锚固钉；4—第一位移箱；

5—固定橡胶阻尼器；5-1—第二上封板；5-2—第二螺栓孔；

5-3—第二加劲板；5-4—第二阻尼橡胶块；5-5—第二下封板；

5-6—第三螺栓孔；6-1—第一边横梁；6-2—第二边横梁；

7—中横梁；8—横梁锚固钉；9—滑动橡胶阻尼器；

9-1—第一上封板；9-2—第一螺栓孔；9-3—第一加劲板；

9-4—第一阻尼橡胶块；9-5—第一下封板；10—波形薄钢板；

11—开孔板；12—支撑纵梁；13—第二位移箱；

13-1—凹形弧面；14—固定承压阻尼器；14-1—第三上封板；

14-2—第四螺栓孔；14-3—第三加劲板；

14-4—第三阻尼橡胶块；14-5—第三下封板；15—固定钢球支座；

16-1—第一锚固钢筋；16-2—第二锚固钢筋；

17-1—第一弹塑性伸缩体；17-2—第二弹塑性伸缩体；

18-1—第一聚四氟乙烯滑板；18-2—第二聚四氟乙烯滑板；

18-3—第三聚四氟乙烯滑板；19-1—上U形薄滑板；

19-2—下U形薄滑板；21-1—第一阻尼器固定螺栓；

21-2—第二阻尼器固定螺栓；21-3—第三阻尼器固定螺栓；

21-4—第四阻尼器固定螺栓；22—现浇混凝土；

23—滑动橡胶支座；24—桥梁伸缩缝。

具体实施方式

如图1所示的一种模数式无缝伸缩装置，包括设置在相邻两个梁体或者一个梁体与桥台1形成的桥梁伸缩缝24上的模数式无缝伸缩装置，所述模数式无缝伸缩装置包括安装在两个梁体或者一个梁体与桥台1内且横跨桥梁伸缩缝24的支撑机构和安装在所述支撑机构上的伸缩机构，所述伸缩机构包括波形薄钢板10和安装在波形薄钢板10上的伸缩变形组件，所述伸缩变形组件包括两个对称安装在桥梁伸缩缝24两侧的边横梁、多个设置在两个所述边横梁之间的中横梁7和连接所述边横梁与中横梁7的弹塑性伸缩机构，所述边横梁分别为第一边横梁6-1和第二边横梁6-2，所述第一边横梁6-1的下端设置有固定橡胶阻尼器5，所述第二边横梁6-2的下端设置有固定承压阻尼器14，所述中横梁7的下端设置有滑动橡胶阻尼器9，所述固定橡胶阻尼器5和固定承压阻尼器14的底部与波形薄钢板10的两端固定连接，所述滑动橡胶阻尼器9滑动安装在波形薄钢板10的梯形凹槽内；

所述支撑机构包括设置在一个梁体或者桥台1内的第一位移箱4、设置在另一个梁体或者桥台1内的第二位移箱13、两端均延伸至第一位移箱4与第二位移箱13内的支撑纵梁12以及设置在支撑纵梁12的上表面的上U形薄滑板19-1和设置在支撑纵梁12的下表面的下U形薄滑板19-2，所述第一位移箱4和第二位移箱13靠近桥梁伸缩缝24的侧面具有开口部，所述下U形薄滑板19-2靠近第一边横梁6-1的一端的下端面与第一位移箱4之间设置有固定钢球支座15，所述下U形薄滑板19-2靠近第二边横梁6-2的一端的下端面与第二位移箱13之间设置有滑动橡胶支座23，所述第一位移箱4、第二位移箱13和所述边横梁均位于梁体或者桥台1中靠近桥梁伸缩缝24处的现浇混凝土22内。

如图1所示，本实施例中，所述弹塑性伸缩机构包括填充在两个中横梁7之间的第一弹塑性伸缩体17-1和填充在所述边横梁与中横梁7之间的第二弹塑性伸缩体17-2，所述第一弹塑性伸缩体17-1和第二弹塑性伸缩体17-2均位于所述波形薄钢板10上，所述波形薄钢板10沿横跨桥梁伸缩缝24的方向设置多个波浪状弯折部。

本实施例中，所述边横梁为槽型钢，所述边横梁的内侧间隔设置多个与所述弹塑性伸缩机构锚固的边横梁锚固钉，所述边横梁的外侧间隔设置多个与所述现浇混凝土22锚固的开孔板11；

所述中横梁7的两侧间隔设置多个与所述弹塑性伸缩机构锚固的中横梁锚固钉8。

本实施例中，所述第一位移箱4和第二位移箱13均通过位移箱锚固钉3与现浇混凝土22锚固连接，且所述第一位移箱4和第二位移箱13分别与预留在两个梁体或者桥台1内的第一锚固钢筋16-1和第二锚固钢筋16-2焊接；

所述边横梁、中横梁7和所述弹塑性伸缩机构的上表面与所述桥面铺装层2的上表面齐平。

如图2至图7所示，本实施例中，所述滑动橡胶阻尼器9包括第一阻尼橡胶块9-4、嵌入第一阻尼橡胶块9-4上部的第一上封板9-1和嵌入第一阻尼橡胶块9-4下部的第一下封板9-5，所述第一阻尼橡胶块9-4内由上至下设置有多个第一加劲板9-3，所述第一上封板9-1中设置有与中横梁7固定连接的第一螺栓孔9-2，所述第一下封板9-5的下表面设置有第一聚四氟乙烯滑板18-1，所述第一聚四氟乙烯滑板18-1与波形薄钢板10直接接触；

所述固定橡胶阻尼器5包括第二阻尼橡胶块5-4、嵌入第二阻尼橡胶块5-4上部的第二上封板5-1和嵌入第二阻尼橡胶块5-4下部的第二下封板5-5，所述第二阻尼橡胶块5-4内由上至下设置有多个第二加劲板5-3，所述第二上封板5-1中设置有与第一边横梁6-1固定连接的第二螺栓孔5-2，所述第二下封板5-5中设置有第三螺栓孔5-6，所述第三螺栓孔5-6内设置有固定连接第二下封板5-5、波形薄钢板10、上U形薄滑板19-1和支撑纵梁12的第一阻尼器固定螺栓21-1；

所述固定承压阻尼器14包括第三阻尼橡胶块14-4、嵌入第三阻尼橡胶块14-4上部的第三上封板14-1和设置在第三阻尼橡胶块14-4下部的第三下封板14-5，所述第三阻尼橡胶块14-4内由上至下设置有多个第三加劲板14-3，所述第三上封板14-1中设置有与第二边横梁6-2固定连接的第四螺栓孔14-2，所述第三下封板14-5与波形薄钢板10焊接。

本实施例中，所述中横梁7为工字型钢。

本实施例中，所述第一弹塑性伸缩体17-1和第二弹塑性伸缩体17-2均为聚氨酯弹性材料或者TST碎石弹性材料

本实施例中，所述支撑纵梁12为钢筋混凝土梁、预应力钢筋混凝土梁、或者钢梁，具体根据实际施工要求支撑纵梁的刚度和强度要求进行设计，实际使用过程中，所述支撑纵梁12的一端设置限位板。

本实施例中，所述固定钢球支座15的顶面与下U形薄滑板19-2靠近第一边横梁6-1的一端的下端面以及固定钢球支座15的底面与第一位移箱4的内表面均为焊接固定。

本实施例中，所述滑动橡胶支座23的底面与第二位移箱13的内表面为焊接固定，所述滑动橡胶支座23的顶面与下U形薄滑板19-2靠近第二边横梁6-2的一端的下端面的接触处设置有聚四氟乙烯滑板18-2。

本实施例中，所述第一位移箱4和所述第二位移箱13均为空心结构，所述第一位移箱4和所述第二位移箱13的外侧均焊接两行位移箱锚固钉3与现浇混凝土22锚固，且所述第一位移箱4与预留在一个梁体或者桥台1内的第一锚固钢筋16-1焊接，所述第二位移箱13与预留在另一个梁体或者桥台1内的第二锚固钢筋16-2焊接。

本实施例中，所述第一位移箱4为长方体位移箱，所述第二位移箱13为四棱台状位移箱，是因为支撑纵梁12的一端即固定端伸入第一位移箱4的部分较短且不能移动，采用长方体状空间可以容纳，而支撑纵梁12的另一端伸入位移箱的部分较长且位移箱要能容纳这一端支撑纵梁12的伸入和拉出、竖向转动、水平转动，故采用四棱台状空间的位移箱。

本实施例中，所述第二位移箱13为四棱台状位移箱，且所述第二位移箱13的上侧面和所述第二位移箱13的下侧面的中部向内凹陷形成凹形弧面13-1，所述第二位移箱13的前侧面和第二位移箱13的后侧面均为平面。

本实施例中，所述第二位移箱13的上侧面和所述第二位移箱13的下侧面的中部向内凹陷形成凹形弧面13-1，是因为支撑纵梁12的另一端发生纵向平动或者竖向转动与第二位移箱13的上侧面的内壁或第二位移箱13的下侧面的内壁弧面接触时，当支撑纵梁12的一端继续发生纵向平动或者竖向转动，就会形成面上U形薄滑板19-1上的第三聚四氟乙烯滑板18-3与凹形弧面13-1该第二位移箱13的上内壁或下内壁弧面的无阻力相对滑动接触，减少支撑纵梁12的另一端与第二位移箱13上下内壁接触产生的摩阻力，从而优于之前支撑纵梁12与第二位移箱13上下内壁的点支撑纵梁12的另一端的上角、下角处与面第二位移箱13的上内壁或下内壁面平面的有相对阻力滑动接触。

本实施例中，波形薄钢板10的设置，第一，是为了在桥梁伸缩缝24发生变形的过程中，波形薄钢板10能发生多向变形如水平、竖向转动、纵向拉伸和压缩，从而能配合实现桥梁伸缩装置的的多向位移；第二，是为了便于固定橡胶阻尼器5、固定承压阻尼器14和滑动橡胶阻尼器9的安装，便于承受其上填充的弹塑性材料的自重，且便于阻尼器、中横梁7、边横梁与填充的弹塑性材料连接为一个整体，有效地避免尘土的积攒和渗水，也避免车辆反复碾压后造成弹塑性材料的凹陷，整体效果好提高伸缩缝装置的使用时间；第三，是为了便于与滑动橡胶阻尼器9的相对滑动，也便于与上U形薄滑板19-1的上表面接触并能产生滑动；第四，波形薄钢板10的一端与支撑机构固定连接，波形薄钢板10的另一端与所述支撑机构不固定连接，是为了便于波形薄钢板10的变位和所述支撑机构的变位相互独立。

本实施例中，固定橡胶阻尼器5的设置，是为了在第一边横梁6-1受到载荷力后把载荷力传递给支撑纵梁12的过程中起到缓冲的作用，从而可以缓解汽车荷载对伸缩装置的冲击效应，且能缓解第一边横梁6-1的外侧焊接开孔板11与现浇混凝土22连接作用的疲劳失效，另外，是为了配合固定钢球支座15，便于波形薄钢板10和支撑纵梁12的水平和竖向转动。

本实施例中，固定承压阻尼器14的设置，是为了在了在第二边横梁6-2受到载荷力后把载荷力传递给支撑纵梁12的过程中起到缓冲的作用，从而可以缓解汽车荷载对伸缩装置的冲击效应，且能缓解第二边横梁6-1的外侧焊接开孔板11与现浇混凝土22连接作用的疲劳失效，另外，是为了配合滑动橡胶支座23，便于波形薄钢板10和支撑纵梁12的水平、竖向转动和纵向移动。

本实施例中，滑动橡胶阻尼器9的设置，是为了在了在中横梁7受到载荷力后把载荷力传递给支撑纵梁12的过程中起到缓冲的作用，从而可以缓解汽车荷载对伸缩装置的冲击效应；另外，也是为了保持与波形薄钢板10的相对滑动。

本实施例中，第一边横梁6-1、第二边横梁6-2和中横梁7的设置，是为了承担汽车形势过程中的大部分载荷，并通过支撑纵梁12传递至两个相邻的梁体或者桥台1，减少了填充在边横梁和中横梁之间且横跨梁伸缩缝的弹塑性伸缩机构17承受的载荷，避免模数式无缝伸缩装置出现中部下挠的问题，且避免伸缩机构端部的翘起，提高了行车的舒适性。

本实施例中，弹塑性伸缩机构的设置，是为了与所述边横梁和中横梁7组成伸缩变形组件，两端固定在两个所述边横梁底部的波形薄钢板10因其刚度较小且中间与伸缩变形组件之间无可靠连接，利用弹塑性伸缩机构本身的变形能力并配合横梁形成模数，以实现其多向变形纵向拉伸压缩、竖向弯曲、水平剪切，进而配合伸缩装置的多向变位纵向拉伸压缩、竖向转动、水平转动的功能；另外将所述边横梁和中横梁7固定连接为一体，避免积尘老化、断裂或漏水等，整体效果好提高伸缩缝装置的使用时间，其次，弹塑性伸缩机构便于适应于桥梁伸缩缝的变形，提供大范围的伸缩量。

本实施例中，上U形薄滑板19-1的设置，是为了保证支撑纵梁12的上表面与波形薄钢板10的下表面之间能保持相对滑动，下U形薄滑板19-2的设置，是为了保证支撑纵梁12的下表面与与滑动橡胶支座23之间能保持相对滑动，确保支撑纵梁12的水平、竖向转动和纵向移动，以满足满足桥梁伸缩缝多向变位的功能。

本实施例中，固定橡胶阻尼器5、固定承压阻尼器14、滑动橡胶阻尼器9和弹塑性伸缩机构的设置，是为了在汽车行驶经过伸缩缝装置时，对车辆荷载起到缓冲作用和吸能作用，减弱边横梁6和中横梁7的振动，且减弱边横梁6和中横梁7与支撑纵梁12之间相互振动产生的噪音。

本实施例中，第一聚四氟乙烯滑板18-1的设置，是为了将滑动橡胶阻尼器9安装在波形薄钢板10的梯形凹槽内且能在波形薄钢板10的梯形凹槽内滑动，第二聚四氟乙烯滑板18-2的设置，是为了便于下U形薄滑板19-2靠近第二边横梁6-2的一端的下端面与滑动橡胶支座23相对滑动，第三聚四氟乙烯滑板18-3的设置，是为了便于波形薄钢板10的相对滑动，是因为第一聚四氟乙烯滑板18-1、第二聚四氟乙烯滑板18-2和第三聚四氟乙烯滑板18-3的摩擦系数较低，便于滑动；另外，聚四氟乙烯滑板具有较小的表面张力，不粘附任何物质，因此有助于提高聚四氟乙烯滑板的滑动；其次，聚四氟乙烯滑板的价格低廉，易于更换；最后，聚四氟乙烯滑板还具有缓冲隔震的作用。

如图8所示的一种模数式无缝伸缩装置施工方法，包括以下步骤：

步骤一、支撑机构的安装：

步骤101、位移箱的安装：

步骤1011、将第一位移箱4安装在一个梁体或者桥台1内的第一预留槽1-1中，并将第一位移箱4与预留在两个梁体或者桥台1内的第一锚固钢筋16-1焊接，且第一位移箱4的顶面距离所述桥面铺装层2顶面的高度等于所述边横梁与中横梁7的高度；其中，所述第一位移箱4的顶部和所述第一位移箱4靠近的桥梁伸缩缝24的侧面具有开口部；

步骤1012、将第二位移箱13安装在另一个梁体或者桥台1内的第二预留槽1-2中，并将第二位移箱13与预留在另一个梁体或者桥台1内的第二锚固钢筋16-2焊接，且第二位移箱13的顶面最低点距离所述桥面铺装层2顶面的高度等于所述边横梁与中横梁7的长度；其中，所述第二位移箱13的顶部和所述第二位移箱13靠近的桥梁伸缩缝24的侧面具有开口部；

步骤1013、向第一预留槽1-1中浇筑混凝土，直至第一预留槽1-1中浇筑的混凝土上表面与第一位移箱4的顶面相齐平，向第二预留槽1-2中浇筑混凝土，直至第二预留槽1-2中浇筑的混凝土上表面与第二位移箱13的顶面最低点相齐平；

步骤102、固定钢球支座和滑动橡胶支座的安装：

步骤1021、在第一位移箱4内的下表面焊接固定钢球支座15，且固定钢球支座15靠近桥梁伸缩缝24的侧面与第一位移箱4靠近桥梁伸缩缝24的开口部相齐平；

步骤1022、在第二位移箱13内的下表面焊接滑动橡胶支座23，且滑动橡胶支座23靠近桥梁伸缩缝24的侧面与第二位移箱13靠近桥梁伸缩缝24的开口部相齐平；

步骤103、支撑纵梁的安装：

步骤1031、在支撑纵梁12的下表面焊接下U形薄滑板19-2；

步骤1032、将安装下U形薄滑板19-2的支撑纵梁12装入第一位移箱4和第二位移箱13内，并将下U形薄滑板19-2靠近第一边横梁6-1的一端的下端面与固定钢球支座15的顶面焊接固定，下U形薄滑板19-2靠近第二边横梁6-2的一端的下端面与滑动橡胶支座23的接触处设置第二聚四氟乙烯滑板18-2；

步骤1033、在支撑纵梁12的上表面安装上U形薄滑板19-1，并在上U形薄滑板19-1的上表面设置第三聚四氟乙烯滑板18-3；

步骤二、伸缩机构的安装：

步骤201、在第三聚四氟乙烯滑板18-3的上表面设置波形薄钢板10；

步骤202、在波形薄钢板10的一端安装固定橡胶阻尼器5，通过第一阻尼器固定螺栓21-1将支撑纵梁12、上U形薄滑板19-1、第三聚四氟乙烯滑板18-3和固定橡胶阻尼器5的底部固定连接，并通过第二阻尼器固定螺栓21-2将固定橡胶阻尼器5的顶部与第一边横梁6-1固定连接；

步骤203、将固定承压阻尼器14与第二边横梁6-2通过第三阻尼器固定螺栓21-3固定连接，并将固定承压阻尼器14焊接在波形薄钢板10的另一端；

步骤204、在第一位移箱4和第二位移箱13的顶部焊接顶板，并在第一边横梁6-1和第二边横梁6-2的外侧面间隔焊接多个开孔板11；

步骤205、向第一预留槽1-1中继续浇筑混凝土，直至第一预留槽1-1中继续浇筑的混凝土上表面与第一边横梁6-1的顶面相齐平，向第二预留槽1-2中继续浇筑混凝土，直至第二预留槽1-2中继续浇筑的混凝土上表面与第二边横梁6-2的顶面相齐平；

步骤206、将滑动橡胶阻尼器9与中横梁7通过第四阻尼器固定螺栓21-4固定连接，并将滑动橡胶阻尼器9放置在波形薄钢板10的梯形凹槽内；其中，所述滑动橡胶阻尼器9的底部安装有第一聚四氟乙烯滑板18-1；

步骤207、在两个中横梁7之间以及所述边横梁与中横梁7之间浇筑弹塑性材料，直至浇筑的弹塑性材料的上表面与中横梁7和所述边横梁的上表面相齐平，形成弹塑性伸缩机构；其中，所述边横梁、中横梁7和所述弹塑性伸缩机构的上表面与所述桥面铺装层2的上表面齐平。

本实施例中，所述弹塑性材料为聚氨酯弹性材料或者TST碎石弹性材料。

本实施例中，所述波形薄钢板10的厚度为1mm～4mm。

本实施例中，波形薄钢板10的厚度为1mm～4mm，是因为如果波形薄钢板10的厚度小于1mm，不能承受其上填充的弹塑性材料的自重而下挠，且如果波形薄钢板10的厚度太薄，波形薄钢板10的形变范围较小，也不能满足伸缩装置的刚度要求；如果波形薄钢板10的厚度大于4mm，则不利于波形薄钢板10本身纵向拉伸压缩、竖向转动、水平转动的变形，且增加了其本身的重量，提高了施工难度，同时，也不便于伸缩机构的滑动。

综上所述，本发明设计合理且成本低，解决目前伸缩装置存在的各种问题，在满足桥梁结构变形的条件下使得车辆更加安全舒适地通过桥梁伸缩缝，实用性强。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种模数式无缝伸缩装置，其特征在于：包括设置在相邻两个梁体或者一个梁体与桥台（1）形成的桥梁伸缩缝（24）上的模数式无缝伸缩装置，所述模数式无缝伸缩装置包括安装在两个梁体或者一个梁体与桥台（1）内且横跨桥梁伸缩缝（24）的支撑机构和安装在所述支撑机构上的伸缩机构，所述伸缩机构包括波形薄钢板（10）和安装在波形薄钢板（10）上的伸缩变形组件，所述伸缩变形组件包括两个对称安装在桥梁伸缩缝（24）两侧的边横梁、多个设置在两个所述边横梁之间的中横梁（7）和连接所述边横梁与中横梁（7）的弹塑性伸缩机构，所述边横梁分别为第一边横梁（6-1）和第二边横梁（6-2），所述第一边横梁（6-1）的下端设置有固定橡胶阻尼器（5），所述第二边横梁（6-2）的下端设置有固定承压阻尼器（14），所述中横梁（7）的下端设置有滑动橡胶阻尼器（9），所述固定橡胶阻尼器（5）和固定承压阻尼器（14）的底部与波形薄钢板（10）的两端固定连接，所述滑动橡胶阻尼器（9）滑动安装在波形薄钢板（10）的梯形凹槽内；

所述支撑机构包括设置在一个梁体或者桥台（1）内的第一位移箱（4）、设置在另一个梁体或者桥台（1）内的第二位移箱（13）、两端均延伸至第一位移箱（4）与第二位移箱（13）内的支撑纵梁（12）以及设置在支撑纵梁（12）的上表面的上U形薄滑板（19-1）和设置在支撑纵梁（12）的下表面的下U形薄滑板（19-2），所述第一位移箱（4）和第二位移箱（13）靠近桥梁伸缩缝（24）的侧面具有开口部，所述下U形薄滑板（19-2）靠近第一边横梁（6-1）的一端的下端面与第一位移箱（4）之间设置有固定钢球支座（15），所述下U形薄滑板（19-2）靠近第二边横梁（6-2）的一端的下端面与第二位移箱（13）之间设置有滑动橡胶支座（23），所述第一位移箱（4）、第二位移箱（13）和所述边横梁均位于梁体或者桥台（1）中靠近桥梁伸缩缝（24）处的现浇混凝土（22）内;

所述弹塑性伸缩机构包括填充在两个中横梁（7）之间的第一弹塑性伸缩体（17-1）和填充在所述边横梁与中横梁（7）之间的第二弹塑性伸缩体（17-2），所述第一弹塑性伸缩体（17-1）和第二弹塑性伸缩体（17-2）均位于所述波形薄钢板（10）上，所述波形薄钢板（10）沿横跨桥梁伸缩缝（24）的方向设置多个波浪状弯折部;

所述边横梁为槽型钢，所述边横梁的内侧间隔设置多个与所述弹塑性伸缩机构锚固的边横梁锚固钉，所述边横梁的外侧间隔设置多个与所述现浇混凝土（22）锚固的开孔板（11）；

所述中横梁（7）的两侧间隔设置多个与所述弹塑性伸缩机构锚固的中横梁锚固钉（8）。

2.按照权利要求1所述的一种模数式无缝伸缩装置，其特征在于：所述第一位移箱（4）和第二位移箱（13）均通过位移箱锚固钉（3）与现浇混凝土（22）锚固连接，且所述第一位移箱（4）和第二位移箱（13）分别与预留在两个梁体或者桥台（1）内的第一锚固钢筋（16-1）和第二锚固钢筋（16-2）焊接；

所述边横梁、中横梁（7）和所述弹塑性伸缩机构的上表面与桥面铺装层（2）的上表面齐平。

3.按照权利要求1所述的一种模数式无缝伸缩装置，其特征在于：所述滑动橡胶阻尼器（9）包括第一阻尼橡胶块（9-4）、嵌入第一阻尼橡胶块（9-4）上部的第一上封板（9-1）和嵌入第一阻尼橡胶块（9-4）下部的第一下封板（9-5），所述第一阻尼橡胶块（9-4）内由上至下设置有多个第一加劲板（9-3），所述第一上封板（9-1）中设置有与中横梁（7）固定连接的第一螺栓孔（9-2），所述第一下封板（9-5）的下表面设置有第一聚四氟乙烯滑板（18-1），所述第一聚四氟乙烯滑板（18-1）与波形薄钢板（10）直接接触；

所述固定橡胶阻尼器（5）包括第二阻尼橡胶块（5-4）、嵌入第二阻尼橡胶块（5-4）上部的第二上封板（5-1）和嵌入第二阻尼橡胶块（5-4）下部的第二下封板（5-5），所述第二阻尼橡胶块（5-4）内由上至下设置有多个第二加劲板（5-3），所述第二上封板（5-1）中设置有与第一边横梁（6-1）固定连接的第二螺栓孔（5-2），所述第二下封板（5-5）中设置有第三螺栓孔（5-6），所述第三螺栓孔（5-6）内设置有固定连接第二下封板（5-5）、波形薄钢板（10）、上U形薄滑板（19-1）和支撑纵梁（12）的第一阻尼器固定螺栓（21-1）；

所述固定承压阻尼器（14）包括第三阻尼橡胶块（14-4）、嵌入第三阻尼橡胶块（14-4）上部的第三上封板（14-1）和设置在第三阻尼橡胶块（14-4）下部的第三下封板（14-5），所述第三阻尼橡胶块（14-4）内由上至下设置有多个第三加劲板（14-3），所述第三上封板（14-1）中设置有与第二边横梁（6-2）固定连接的第四螺栓孔（14-2），所述第三下封板（14-5）与波形薄钢板（10）焊接。

4.一种对如权利要求1所述的模数式无缝伸缩装置进行施工的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、支撑机构的安装：

步骤101、位移箱的安装：

步骤1011、将第一位移箱（4）安装在一个梁体或者桥台（1）内的第一预留槽（1-1）中，并将第一位移箱（4）与预留在两个梁体或者桥台（1）内的第一锚固钢筋（16-1）焊接，且第一位移箱（4）的顶面距离桥面铺装层（2）顶面的高度等于所述边横梁与中横梁（7）的高度；其中，所述第一位移箱（4）的顶部和所述第一位移箱（4）靠近的桥梁伸缩缝（24）的侧面具有开口部；

步骤1012、将第二位移箱（13）安装在另一个梁体或者桥台（1）内的第二预留槽（1-2）中，并将第二位移箱（13）与预留在另一个梁体或者桥台（1）内的第二锚固钢筋（16-2）焊接，且第二位移箱（13）的顶面最低点距离所述桥面铺装层（2）顶面的高度等于所述边横梁与中横梁（7）的长度；其中，所述第二位移箱（13）的顶部和所述第二位移箱（13）靠近的桥梁伸缩缝（24）的侧面具有开口部；

步骤1013、向第一预留槽（1-1）中浇筑混凝土，直至第一预留槽（1-1）中浇筑的混凝土上表面与第一位移箱（4）的顶面相齐平，向第二预留槽（1-2）中浇筑混凝土，直至第二预留槽（1-2）中浇筑的混凝土上表面与第二位移箱（13）的顶面最低点相齐平；

步骤102、固定钢球支座和滑动橡胶支座的安装：

步骤1021、在第一位移箱（4）内的下表面焊接固定钢球支座（15），且固定钢球支座（15）靠近桥梁伸缩缝（24）的侧面与第一位移箱（4）靠近桥梁伸缩缝（24）的开口部相齐平；

步骤1022、在第二位移箱（13）内的下表面焊接滑动橡胶支座（23），且滑动橡胶支座（23）靠近桥梁伸缩缝（24）的侧面与第二位移箱（13）靠近桥梁伸缩缝（24）的开口部相齐平；

步骤103、支撑纵梁的安装：

步骤1031、在支撑纵梁（12）的下表面焊接下U形薄滑板（19-2）；

步骤1032、将安装下U形薄滑板（19-2）的支撑纵梁（12）装入第一位移箱（4）和第二位移箱（13）内，并将下U形薄滑板（19-2）靠近第一边横梁（6-1）的一端的下端面与固定钢球支座（15）的顶面焊接固定，下U形薄滑板（19-2）靠近第二边横梁（6-2）的一端的下端面与滑动橡胶支座（23）的接触处设置第二聚四氟乙烯滑板（18-2）；

步骤1033、在支撑纵梁（12）的上表面安装上U形薄滑板（19-1），并在上U形薄滑板（19-1）的上表面设置第三聚四氟乙烯滑板（18-3）；

步骤二、伸缩机构的安装：

步骤201、在第三聚四氟乙烯滑板（18-3）的上表面设置波形薄钢板（10）；

步骤202、在波形薄钢板（10）的一端安装固定橡胶阻尼器（5），通过第一阻尼器固定螺栓（21-1）将支撑纵梁（12）、上U形薄滑板（19-1）、第三聚四氟乙烯滑板（18-3）和固定橡胶阻尼器（5）的底部固定连接，并通过第二阻尼器固定螺栓（21-2）将固定橡胶阻尼器（5）的顶部与第一边横梁（6-1）固定连接；

步骤203、将固定承压阻尼器（14）与第二边横梁（6-2）通过第三阻尼器固定螺栓（21-3）固定连接，并将固定承压阻尼器（14）焊接在波形薄钢板（10）的另一端；

步骤204、在第一位移箱（4）和第二位移箱（13）的顶部焊接顶板，并在第一边横梁（6-1）和第二边横梁（6-2）的外侧面间隔焊接多个开孔板（11）；

步骤205、向第一预留槽（1-1）中继续浇筑混凝土，直至第一预留槽（1-1）中继续浇筑的混凝土上表面与第一边横梁（6-1）的顶面相齐平，向第二预留槽（1-2）中继续浇筑混凝土，直至第二预留槽（1-2）中继续浇筑的混凝土上表面与第二边横梁（6-2）的顶面相齐平；

步骤206、将滑动橡胶阻尼器（9）与中横梁（7）通过第四阻尼器固定螺栓（21-4）固定连接，并将滑动橡胶阻尼器（9）放置在波形薄钢板（10）的梯形凹槽内；其中，所述滑动橡胶阻尼器（9）的底部安装有第一聚四氟乙烯滑板（18-1）；

步骤207、在两个中横梁（7）之间以及所述边横梁与中横梁（7）之间浇筑弹塑性材料，直至浇筑的弹塑性材料的上表面与中横梁（7）和所述边横梁的上表面相齐平，形成弹塑性伸缩机构；其中，所述边横梁、中横梁（7）和所述弹塑性伸缩机构的上表面与所述桥面铺装层（2）的上表面齐平。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：所述弹塑性材料为聚氨酯弹性材料或者TST碎石弹性材料。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：所述波形薄钢板（10）的厚度为1mm～4mm。

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