CN109235232A - 一种桥梁相邻梁端横向限位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁工程领域，公开了一种桥梁相邻梁端横向限位装置，限位装置设置在相邻的第一梁体和第二梁体之间，包括：第一基座、第二基座和剪力件；第一基座的第一端嵌入第一梁体内部，在第一基座的第二端设置凹槽，凹槽开口朝向第二梁体；第二基座的第一端嵌入第二梁体内部，剪力件的第一端与第二基座的第二端可拆卸连接，剪力件的第二端插入凹槽中，且剪力件与凹槽之间沿桥梁的横向无间隙。本发明提供的一种桥梁相邻梁端横向限位装置，通过设置沿桥梁横向紧卡的剪力件和凹槽，可使两侧梁体能够同步横向变形，避免发生横向相对位移。该限位装置设置在梁缝中，设计巧妙，结构简单；体积小，抗剪切能力强。

Description

一种桥梁相邻梁端横向限位装置

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，特别是涉及一种桥梁相邻梁端横向限位装置。

背景技术

目前，在桥梁工程领域中，在地震或者其他荷载的作用下，为了限制梁体的水平位移，通常我们采用设置横向限位装置的方式。当前在工程上应用最多的是为了防止在地震作用下桥梁横向落梁或保证支座结构的安全性而设置的横向限位措施。即广泛应用的抗震挡块，抗震挡块作为限位装置，一般设置在桥墩或桥台上置于梁端两侧的防震构造物。抗震挡块与梁体之间设置垫木或者橡胶垫块等缓冲体。抗震挡块一般有钢筋混凝土和钢结构两种形式。

限位装置在桥梁中有广泛应用，主要作用为避免曲线桥、梁体受地震荷载或风荷载作用等情况下发生较大横向位移，发生落梁等危险。安装位置一般在梁底支座旁，限制相对位移的对象是梁体和桥墩，大多是为了防止梁体和桥墩之间发生相对横向位移。

随着刚构桥跨径的增大，相邻两联刚构桥在列车单线偏载或汽车偏载的情况下会发生超出规范要求的横向错动。对于无支座的刚构桥，需要限制相邻两联梁梁端在车辆荷载下的相对横向位移，避免梁端出现相对错动，限制相对横向位移的对象是梁体与梁体之间。

目前在桥梁工程中，限制相邻两个梁体之间横向位移的装置大多存在结构复杂、限位效果较差的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种桥梁相邻梁端横向限位装置，用于解决或部分解决目前在桥梁工程中，限制相邻两个梁体之间横向位移的装置大多存在结构复杂、限位效果较差的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种桥梁相邻梁端横向限位装置，限位装置设置在相邻的第一梁体和第二梁体之间，所述限位装置包括：第一基座、第二基座和剪力件；所述第一基座的第一端嵌入第一梁体内部，所述第一基座的第二端设置有凹槽，所述凹槽开口朝向所述第二梁体；所述第二基座的第一端嵌入第二梁体内部，所述剪力件的第一端与所述第二基座的第二端可拆卸连接，所述剪力件的第二端插入所述凹槽中，且所述剪力件与所述凹槽之间沿桥梁的横向无间隙。

在上述方案的基础上，所述剪力件与所述凹槽之间沿桥梁的长度方向存在间隙。

在上述方案的基础上，在所述剪力件的上方覆盖设置盖板，所述盖板与所述第二基座第二端的顶部可拆卸连接。

在上述方案的基础上，所述第一基座的第一端与第一梁体间通过预埋的锚棒固定连接；所述第二基座的第一端与第二梁体件通过预埋的锚棒固定连接。

在上述方案的基础上，在所述第一基座第一端的端面、垂直于桥梁桥面的两侧面和底面分别设置锚棒；在所述第二基座第一端的端面、垂直于桥梁桥面的两侧面和底面分别设置锚棒。

在上述方案的基础上，在所述锚棒的表面设置氧化层。

在上述方案的基础上，所述剪力件的第一端通过螺栓与第二基座的第二端相连。

在上述方案的基础上，所述盖板通过螺栓与第二基座的顶面相连。

在上述方案的基础上，在第一梁体和第二梁体之间沿桥梁的横向设置至少一个限位装置。

(三)有益效果

本发明提供的一种桥梁相邻梁端横向限位装置，通过在梁缝中设置沿桥梁横向紧卡的剪力件和凹槽，可将相邻梁间的剪力传递给两侧梁体，从而使两侧梁体能够同步横向变形，从而避免发生横向相对位移。该限位装置设置在梁缝中直接连接两侧梁体，设计巧妙，结构简单；能够避免刚构桥为满足横向位移的限制而设计成圬工量较大的桥墩，从而节省桥墩的材料用量，降低造价，增强了景观效果。该限位装置设置在梁缝中，体积小，便于安装，抗剪切能力强，能够将相对横向位移控制在规范要求以内。

附图说明

图1为本发明实施例的一种桥梁相邻梁端横向限位装置正视图；

图2为本发明实施例的一种桥梁相邻梁端横向限位装置俯视示意图；

图3为本发明实施例的一种桥梁相邻梁端横向限位装置沿桥梁横向的截面示意图；

图4为本发明实施例的一种桥梁相邻梁端横向限位装置沿桥梁横向截面整体示意图；

图5为本发明实施例的一种桥梁相邻梁端横向限位装置的整体安装正视图。

附图标记说明：

1—第一基座； 2—第二基座； 3—剪力件；

4—梁缝； 5—锚棒； 6—盖板；

7—内六角沉头螺栓； 8—六角头螺栓； 9—凹槽槽底；

10—进人洞； 11—第一梁体； 12—第二梁体；

13—梁端； 14—桥墩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

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，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。

本实施例根据本发明提供一种桥梁相邻梁端横向限位装置，参考图1，该限位装置包括：第一基座1、第二基座2和剪力件3；限位装置设置在相邻的第一梁体11和第二梁体12之间，第一基座1的第一端嵌入第一梁体11内部，第一基座1的第二端设置有凹槽，凹槽开口朝向第二梁体12；第二基座2的第一端嵌入第二梁体12内部，剪力件3的第一端与第二基座2的第二端可拆卸连接，剪力件3的第二端插入凹槽中，且剪力件3与凹槽之间沿桥梁的横向无间隙。

本实施例提供的一种桥梁相邻梁端横向限位装置，主要为了防止两个相邻梁体间发生沿桥梁横向的位移，从而保证整个桥梁的稳定。该限位装置设置在两个相邻的梁体之间的梁缝4中，可适应无支座的刚构桥。桥梁的横向即桥梁的宽度方向，与桥梁长度方向相垂直的方向。

该限位装置主要受力构件包括第一基座1、第二基座2和剪力件3。第一梁体11和第二梁体12为沿桥梁长度方向相邻的两个梁体。整个限位装置沿桥梁的长度方向分为两个部分，其中一部分与第一梁体11相连，另一部分与第二梁体12相连。

第一基座1朝向第二梁体12的一端中间设有凹槽。第二基座2朝向第一梁体11的一端中间设有凸出于第二基座2的剪力件3。剪力件3卡在第一基座1的凹槽中。第一基座1与第一梁体11固连为一体；第二基座2与第二梁体12固连为一体。从而通过剪力件3与凹槽的配合，使得相邻的第一梁体11和第二梁体12连接起来。

第一基座1的第一端用于与第一梁体11相连，对第一基座1进行固定；第一基座1的第二端用于与剪力件3配合，以实现第一梁体11和第二梁体12的连接。第一基座1的第一端和第二端为第一基座1沿桥梁长度方向的两端。

第二基座2的第一端用于与第二梁体12相连，对第二基座2进行固定；第二基座2的第二端用于连接剪力件3与凹槽配合，以实现第一梁体11和第二梁体12的连接。第二基座2的第一端和第二端为第二基座2沿桥梁长度方向的两端。

因为剪力件3与凹槽间沿桥梁的横向无间隙，即剪力件3垂直于桥梁桥面的两侧壁分别与凹槽垂直于桥梁桥面的两侧壁一一对应紧贴接触，即剪力件3沿桥梁横向的宽度与凹槽沿桥梁横向的宽度相同。进而，在桥梁相邻梁体间出现横向剪力时，该限位装置可将剪力通过沿桥梁横向紧卡的剪力件3和凹槽传递给第一基座1和第二基座2，再传递到梁体，使两侧梁体能够同步横向变形，从而避免发生横向相对位移。

本实施例提供的一种桥梁相邻梁端横向限位装置，通过在梁缝4中设置沿桥梁横向紧卡的剪力件3和凹槽，可将相邻梁间的剪力传递给两侧梁体，从而使两侧梁体能够同步横向变形，从而避免发生横向相对位移。该限位装置设置在梁缝4中直接连接两侧梁体，设计巧妙，结构简单；能够避免刚构桥为满足横向位移的限制而设计成圬工量较大的桥墩14，从而节省桥墩14的材料用量，降低造价，增强了景观效果。该限位装置设置在梁缝4中，体积小，便于安装，抗剪切能力强，能够将相对横向位移控制在规范要求以内。设置剪力件3与第二基座2可拆卸连接，可便于剪力件3的后期更换维修，提高该限位装置的适用性。

进一步地，第一基座1可呈π形。使得第一基座1中间具有一矩形凹槽，且应使凹槽开口朝向第二梁体12，便于剪力件3插入凹槽中。

剪力件3的第一端可固定在第二基座2第二端的顶部。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图2，剪力件3与凹槽之间沿桥梁的长度方向存在间隙。

设置剪力件3与凹槽之间沿桥梁的长度方向存在间隙。即剪力件3插入凹槽的一端的端面与凹槽槽底9之间具有间隙，使得剪力件3能够沿桥梁的长度方向在凹槽中发生位移。从而第一梁体11和第二梁体12能够自由发生纵向即桥梁长度方向的变形和转动。

设置剪力件3与凹槽之间沿桥梁横向无间隙，沿桥梁长度方向存在间隙，只约束横向位移而纵向位移及转动可以自由发生，使温度变形等可以自由发生。纵向即桥梁的长度方向。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图2，在剪力件3的上方覆盖设置盖板6，盖板6与第二基座2第二端的顶面可拆卸连接。

在第一基座1和第二基座2固定之后，剪力件3和凹槽卡紧安装完成之后，在剪力件3的上方覆盖盖板6，以对该限位装置起到保护作用。盖板6应能完全遮挡剪力件3。在第一基座1上的凹槽顶部为开口状即与剪力件3顶面接触的槽壁不存在时，盖板6应也遮挡住凹槽的顶部开口，从而对剪力件3和凹槽进行保护，保证剪力件3和凹槽的卡紧状态。

盖板6与第二基座2可拆卸连接，既能实现固定在剪力件3的上方，又可在第二基座2的带动下与第一基座1发生沿桥梁长度方向的相对位移。

进一步地，凹槽开口朝向第二梁体，剪力件3的第二端插入凹槽中，因为凹槽的主要目的是为了与剪力件3配合，使第一梁体和第二梁体沿桥梁横向发生同步位移。因此，剪力件3与桥梁桥面垂直的两侧壁需与凹槽与桥梁桥面垂直的两侧壁一一紧贴接触，而凹槽平行于桥梁桥面的两侧壁，即位于剪力件3顶面和底面处的槽壁可以不存在。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图1和图2，第一基座1的第一端与第一梁体11间通过预埋的锚棒5固定连接；第二基座2的第一端与第二梁体12件通过预埋的锚棒5固定连接。

第一基座1的第一端与第一梁体11之间、第二基座2的第一端与第二梁体12之间可通过锚棒5固定连接。可先将锚棒5的一端预埋在梁体中，然后将第一基座1和第二基座2分别与锚棒5的另一端连接固定。通过锚棒5将第一基座1和第二基座2分别与梁体相连，可将剪力件3处的剪力传递到梁体。

进一步地，剪力件3、第一基座1、第二基座2和锚棒5的设计需满足强度和相对位移误差的要求。

在上述实施例的基础上，进一步地，在第一基座1第一端的端面、垂直于桥梁桥面的两侧面和底面分别设置锚棒5；在第二基座2第一端的端面、垂直于桥梁桥面的两侧面和底面分别设置锚棒5。

第一基座1的第一端嵌入第一梁体11内部。可在第一基座1第一端的端面处设置一锚棒5，该锚棒5沿桥梁长度方向设置。还可在第一基座1与桥梁的桥面垂直的两侧面处分别设置一锚棒5，该两个锚棒5沿桥梁的横向设置。另外，还可在第一基座1的底面设置一锚棒5，该锚棒5从第一基座1的底面垂直于桥梁的桥面设置。

同样的，可在第二基座2第一端的端面处设置一锚棒5，该锚棒5沿桥梁的长度方向设置。还可在第二基座2与桥梁的桥面垂直的两侧面处分别设置一锚棒5，该两个锚棒5沿桥梁的横向设置。还可在第二基座2的底面设置一锚棒5，该锚棒5从第二基座2的底面垂直于桥梁的桥面设置。

因为第一基座1第二端需要设置凹槽，顶面与桥梁桥面接触，不便于设置锚棒5，因此，可在第一基座1第一端的四个侧面处分别设置四个锚棒5，实现第一基座1与第一梁体11的牢固连接。

同样的，可在第二基座2第一端的四个侧面处分别设置四个锚棒5，实现第二基座2与第二梁体12的牢固连接。

在上述实施例的基础上，进一步地，在锚棒5的表面设置氧化层，以提高锚棒5的耐用性，提高整体结构的稳定性。

在上述实施例的基础上，进一步地，剪力件3的第一端通过螺栓与第二基座2的第二端相连。

参考图3，剪力件3的第一端可通过四个内六角沉头螺栓7与第二基座2连接在一起。可在第二基座2第二端的顶面设置安装槽，将剪力件3的第一端对应放置在安装槽中，然后从剪力件3的顶面将内六角沉头螺栓7穿过剪力件3和第二基座2实现连接。剪力件3第二端的位置应与第一基座1上的凹槽相匹配，应能紧卡在凹槽中，使得沿桥梁横向无间隙。

在上述实施例的基础上，进一步地，盖板6通过螺栓与第二基座2的顶面相连。

参考图2，盖板6设置在第一基座1和第二基座2的顶面，对剪力件3和凹槽进行遮挡保护。盖板6的一端位于第二基座2顶面上。在限位装置凹槽与剪力件3卡紧安装完成后，在剪力件3顶部周围可用六角头螺栓8将盖板6安装固定在第二基座2上。

在上述实施例的基础上，进一步地，参考图4和图5，在第一梁体11和第二梁体12之间沿桥梁的横向设置至少一个限位装置。

限位装置在安装时，施工人员必需通过梁端13进人洞10进入梁端13进行装置的运输和安装，由于进人洞10尺寸限制，该限位装置的体积也受到限制，体积较小。

可在梁端13进人洞10位置处设置限位装置。其中，凹槽和剪力件3相配合位于梁缝4中，而第一基座1的第一端和第二基座2的第一端可与进人洞10下方的梁体连接为一体。

另外，在第一梁体11和第二梁体12之间即梁缝4中沿桥梁的横向可设置一个或多个该限位装置，以实现两相邻梁体的牢固连接。进一步地，在每个梁缝4中沿桥梁横向设置限位装置的数量可与梁端13进人洞10的数量相同，即在每个进人洞10处均设置一个该限位装置。

在上述实施例的基础上，进一步地，一种桥梁相邻梁端横向限位装置，主要构件由第一基座1、第二基座2、剪力件3、内六角沉头螺栓7、锚棒5、盖板6、六角头螺栓8组成。通过设置在相邻梁端13的横向限位装置使相邻两联刚构共同横向变形。

第一基座1除靠近梁缝4的第二端其余部分均埋在第一梁体11的梁端13处。第一基座1第二端呈π形，在第一基座1中心有矩形凹槽，且凹槽开口朝向第二梁体12。根据梁缝4宽度和剪力大小确定凹槽的尺寸。

第二基座2除靠近梁缝4的第二端其余部分均埋在第二梁体12的梁端13处。锚棒5锚固在梁端13梁体里，第一基座1的第一端和第二基座2的第一端分别通过锚棒5与梁体连接成一体。

为了便于后期更换维修，第二基座2和剪力件3设计成两个构件，通过四个内六角沉头螺栓7连接在一起。剪力件3尺寸与第一基座1中的凹槽配套。剪力件3伸进第一基座1的凹槽后，剪力件3两侧面与凹槽两侧壁间均无缝隙，形成剪力榫结构共同变形。

剪力件3的前端，即朝向凹槽槽底9的端部与第一基座1凹槽槽底9不能抵住，应留有一定的距离，使梁体能够自由发生纵向变形和转动。第二基座2与剪力件3上开有与内六角沉头螺栓7对应的螺孔。

盖板6为不锈钢钢材。在横向限位装置安装完成后在剪力件3周围用六角头螺栓8把盖板6安装到第二基座2上，作用为保护剪力件3构件，防尘防雨。第二基座2和盖板6上开有与六角头螺栓8对应的螺孔。

锚棒5为不锈钢钢材，表面呈螺纹状。锚棒5均埋在混凝土里，锚棒5表面进行氧化处理。第一基座1、第二基座2和剪力件3均为0Cr19Ni10NbN钢材。

当有横桥向不平衡荷载如列车或汽车的偏载时，通过该横向同步变位装置使相邻桥梁梁端13能够共同变形。克服了普通限位装置限位对象为墩-梁的局限，使相邻梁体能够共同协调横向变形，避免了梁体的相互错动对铁路轨道和公路桥面和伸缩缝的损害，又能适应温度荷载作用主梁的纵向伸缩变形和转动，保证了桥梁结构安全，最终确保列车或汽车的行车安全。

该限位装置涉及铁路、公路桥梁方面，特别涉及刚构桥梁，针对目前限位装置应用对象的局限性，需要进行梁端13横向同步变位装置的设计，由于设置在梁端13，要求装置体积较小；横向剪力件3的设计，能够承受偏载弯矩产生的剪力，同时能够精确限制规范要求的相对横向位移。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种桥梁相邻梁端横向限位装置，其特征在于，限位装置设置在相邻的第一梁体和第二梁体之间，所述限位装置包括：第一基座、第二基座和剪力件；所述第一基座的第一端嵌入第一梁体内部，所述第一基座的第二端设置有凹槽，所述凹槽开口朝向所述第二梁体；所述第二基座的第一端嵌入第二梁体内部，所述剪力件的第一端与所述第二基座的第二端可拆卸连接，所述剪力件的第二端插入所述凹槽中，且所述剪力件与所述凹槽之间沿桥梁的横向无间隙。

2.根据权利要求1所述的桥梁相邻梁端横向限位装置，其特征在于，所述剪力件与所述凹槽之间沿桥梁的长度方向存在间隙。

3.根据权利要求1所述的桥梁相邻梁端横向限位装置，其特征在于，在所述剪力件的上方覆盖设置盖板，所述盖板与所述第二基座第二端的顶部可拆卸连接。

4.根据权利要求1至3任一所述的桥梁相邻梁端横向限位装置，其特征在于，所述第一基座的第一端与第一梁体间通过预埋的锚棒固定连接；所述第二基座的第一端与第二梁体件通过预埋的锚棒固定连接。

5.根据权利要求4所述的桥梁相邻梁端横向限位装置，其特征在于，在所述第一基座第一端的端面、垂直于桥梁桥面的两侧面和底面分别设置锚棒；在所述第二基座第一端的端面、垂直于桥梁桥面的两侧面和底面分别设置锚棒。

6.根据权利要求4所述的桥梁相邻梁端横向限位装置，其特征在于，在所述锚棒的表面设置氧化层。

7.根据权利要求1所述的桥梁相邻梁端横向限位装置，其特征在于，所述剪力件的第一端通过螺栓与第二基座的第二端相连。

8.根据权利要求3所述的桥梁相邻梁端横向限位装置，其特征在于，所述盖板通过螺栓与第二基座的顶面相连。

9.根据权利要求1所述的桥梁相邻梁端横向限位装置，其特征在于，在第一梁体和第二梁体之间沿桥梁的横向设置至少一个限位装置。