CN110172903B - 大位移模块化多向变位伸缩缝 - Google Patents

Abstract

本发明一种大位移模块化多向变位伸缩缝，包括主齿板、副齿板、第一桥梁梁体和第二桥梁梁体，搭设在第一桥梁梁体上主齿板的底面与横向变位板顶面的其中一部分固定连接，横向变位板顶面的另一部分、主齿分别与变位板盖板的一端配合连接，且变位板盖板相对横向变位板、主齿板横向滑移，变位板盖板的另一端与第一桥梁梁体固定连接，横向变位板顶面的另一部分上设有滑槽，与变位板盖板配合的主齿板的侧边、以及与主齿板侧边位于同一侧的滑槽侧边为斜边，与变位板盖板配合的滑槽的另一侧边为竖直边，横向变位板的下方设有与其配合连接且固定在第一桥梁梁体上的固定板，横向变位板相对固定板横向和/或桥向滑移。本发明结构简单，在极端情况下能够实现横向位移变化量至少在±500mm。

Description

大位移模块化多向变位伸缩缝

技术领域

本发明涉及桥梁建筑技术领域，特别是涉及一种大位移模块化多向变位伸缩缝。

背景技术

为了满足桥梁梁体变形的需要，一般在桥梁的两梁端之间、梁端与桥台之间或者桥梁的铰接位置上都安装有桥梁伸缩缝，随着公路运输的发展，公路交通量和汽车负荷越来越大，对公路桥梁伸缩的各项性能要求不断提高。

目前，同类的桥梁伸缩缝只是利用各梳齿之间的齿间距实现横向位移的变化，但是，其位移变化的范围小，对于某些极端自然现象，如地震，现有的桥梁伸缩缝无法满足超大横向位移变化的要求，超出伸缩缝额定位移范围的位移，影响桥梁伸缩缝的正常工作，降低桥梁伸缩缝的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，在极端情况下能够实现横向位移变化量至少在±500mm的大位移模块化多向变位伸缩缝。

本发明一种大位移模块化多向变位伸缩缝，包括主齿板、副齿板，所述主齿板与副齿板的梳齿相互交叉并具有缝隙，

所述主齿板的一端搭设在第一桥梁梁体上，另一端跨过所述第一桥梁梁体与第二桥梁梁体之间的缝隙并安装在所述第二桥梁梁体上，所述副齿板安装在所述第二桥梁梁体上，搭设在所述第一桥梁梁体上所述主齿板的底面与横向变位板顶面的其中一部分固定连接，所述横向变位板顶面的另一部分、所述主齿分别与变位板盖板的一端配合连接，且所述变位板盖板相对所述横向变位板、主齿板横向滑移，所述变位板盖板的另一端与第一桥梁梁体固定连接，所述横向变位板顶面的另一部分上设有滑槽，与所述变位板盖板配合的所述主齿板的侧边、以及与所述主齿板侧边位于同一侧的滑槽侧边为斜边，与所述变位板盖板配合的所述滑槽的另一侧边为竖直边，所述横向变位板的下方设有与其配合连接且固定在第一桥梁梁体上的固定板，所述横向变位板相对固定板横向和/或桥向滑移。

优选的是，所述固定板的下端设有变位箱，所述变位板盖板的另一端沿其横向方向间隔竖向穿设有延伸至变位箱的多个第一螺栓，每个所述第一螺栓上位于变位箱处套设有强力弹簧，所述强力弹簧的顶端与固定板固定连接。

在上述任一方案优选的是，每个所述第一螺栓上套设有套筒，所述套筒的两端分别与所述变位板盖板、固定板抵接。

在上述任一方案优选的是，沿所述滑槽横向方向上的两端端部设有挡块。

在上述任一方案优选的是，所述斜边与竖直平面之间的夹角范围为1～3度。

在上述任一方案优选的是，所述横向变位板沿其横向方向的底面由中心向两端依次为第一斜面、第一水平面，所述固定板的顶面沿其横向方向由中心向两端依次为与横向变位板底面配合的第二斜面、第二水平面，所述横向变位板的各拐角处设有倒角。

在上述任一方案优选的是，所述横向变位板上与所述变位板盖板的接触部位以及所述固定板、第一桥梁梁体上与所述横向变位板的接触部位均设有四氟板。

在上述任一方案优选的是，所述横向变位板上与所述固定板、第一桥梁梁体的接触部位均设有不锈钢板。

在上述任一方案优选的是，所述第一桥梁梁体与第二桥梁梁体内均设有预埋筋、锚环，所述第二桥梁梁体上沿其横向方向间隔设有多个第二螺栓。

在上述任一方案优选的是，所述第一桥梁梁体与第二桥梁梁体之间的缝隙处设有橡胶止水带。

与现有技术相比，本发明所具有的优点和有益效果为：

1、通过设置固定板与变位板盖板分别相对横向变位板横向滑移的结构，使伸缩缝能够实现大的横向位移变化量，其横向位移变化量至少在±500mm，适用于大多数桥梁位移变化的需求以及在极端情况下所引起的位移变化的需求，保证桥梁在地震等极端情况下的抗灾能力以及桥梁的牢固性。

2、与变位板盖板配合的主齿板的侧边、以及与主齿板侧边位于同一侧的滑槽侧边为斜边，斜边的设置一方面便于变位板盖板快速与横向变位板、主齿板配合安装，另一方面限制变位板盖板翘起，增加变位结构的稳定性和牢固性；与变位板盖板配合的滑槽的另一侧边为竖直边，竖直边的设置能够传递主齿板沿桥向方向变位的力，实现伸缩缝沿桥向方向的位移伸缩变化。

3、通过对变位板盖板施加竖向变位的力，变位板盖板将竖向变位的力依次传递给套筒、固定板、强力弹簧，由此使变位板盖板上下移动，实现竖向转动。变位箱的设置使第一螺栓与混凝土隔离，保护强力弹簧不被混凝土填充，保证强力弹簧的伸缩性能。套筒的设置对第一螺栓上的螺纹具有保护作用，以及加强变位板盖板、固定板与第一桥梁梁体之间的结构稳固性。此外，根据实际桥梁的宽度大小横向并排设置有多个伸缩缝单元，当伸缩缝发生横向位移变化时，会出现第一桥梁梁体带动变位板盖板从其中一个伸缩缝单元横向滑移至下一个伸缩缝单元，通过设有强力弹簧，能够使变位板盖板向上轻微翘起，保证变位板盖板能够顺利插入相邻伸缩缝单元的变位腔内，横向滑移顺畅且无卡顿，防止出现变位板盖板在相邻伸缩缝单元滑移时出现卡滞现象，导致伸缩缝整体结构出现断裂情况。

4、通过采用分解力的设计方法，伸缩缝所受到的水平力由横向变位板以及变位板盖板等来承担，因此第一螺栓与第二螺栓不承受水平剪切力，仅承受竖向力，因此螺栓不会发生被剪断的危险情况，伸缩缝可以做到与混凝土同寿命。伸缩缝构造精巧简单，维护更换容易简单，可以实现在不中断交通的情况下完成伸缩缝的维护及更换。

5、通过沿滑槽横向方向上的两端端部设有挡块，对变位板盖板具有限位作用，防止伸缩缝在横向滑移时超出变位范围导致整体结构损坏。

6、横向变位板沿其横向方向的底面由中心向两端依次为第一斜面、第一水平面，固定板的顶面沿其横向方向由中心向两端依次为与横向变位板底面配合的第二斜面、第二水平面，该结构使横向变位板与固定板之间在进行横向位移后能够在第一斜面与第二斜面的相互作用下实现自动回位。横向变位板的各拐角处设有倒角，便于伸缩缝在进行大的横向位移运动时，横向变位板能够顺利插入相邻伸缩缝单元的变位腔内。

下面结合附图对本发明的大位移模块化多向变位伸缩缝作进一步说明。

附图说明

图1为本发明大位移模块化多向变位伸缩缝的俯视图；

图2为本发明大位移模块化多向变位伸缩缝的剖视结构图；

图3为图2中A-A方向的剖视结构图；

图4为图2中B-B方向的剖视结构图；

图5为本发明大位移模块化多向变位伸缩缝横向变位的示意图；

其中：1、副齿板；2、主齿板；3、横向变位板；31、第一斜面；32、第一水平面；33、倒角；4、变位板盖板；41、斜边；42、竖直边；5、第一螺栓；6、套筒；7、固定板；71、第二斜面；72、第二水平面；8、强力弹簧；9、变位箱；10、锚环；11、第一桥梁梁体；12、橡胶止水带；13、第二桥梁梁体；14、第二螺栓；15、挡块；16、四氟板；17、不锈钢板；18、变位腔。

具体实施方式

如图1～图5所示，本发明一种大位移模块化多向变位伸缩缝，包括主齿板2、副齿板1，主齿板2与副齿板1的梳齿相互交叉并具有缝隙，主齿板2的一端搭设在第一桥梁梁体11上，另一端跨过第一桥梁梁体11与第二桥梁梁体13之间的缝隙并安装在第二桥梁梁体13上，副齿板1安装在第二桥梁梁体13上，搭设在第一桥梁梁体11上主齿板2的底面与横向变位板3顶面的其中一部分固定连接，横向变位板3顶面的另一部分、主齿分别与变位板盖板4的一端配合连接，且变位板盖板4相对横向变位板3、主齿板2横向滑移，变位板盖板4的另一端与第一桥梁梁体11固定连接，横向变位板3顶面的另一部分上设有滑槽，与变位板盖板4配合的主齿板2的侧边、以及与主齿板2侧边位于同一侧的滑槽侧边为斜边41，与变位板盖板4配合的滑槽的另一侧边为竖直边42，横向变位板3的下方设有与其配合连接且固定在第一桥梁梁体11上的固定板7，横向变位板3相对固定板7横向和/或桥向滑移。

本实施例能够实现横向位移和桥向位移的变化，具体的，伸缩缝横向位移变化时，第一桥梁梁体11分别带动固定板7和变位板盖板4，固定板7与变位板盖板4分别相对横向变位板3横向滑移，此时，横向变位板3与主齿板2处于相对静止状态；伸缩缝顺桥向位移是通过主齿板2与副齿板1之间的交叉运动来实现，其发生顺桥向位移变化时，第一桥梁梁体11分别带动固定板7和变位板盖板4，变位板盖板4通过与横向变位板3上的滑槽配合连接，以依次带动横向变位板3、主齿板2桥向位移，同时，横向变位板3与固定板7之间存在相对位移变化。

本实施例中，通过设置固定板7与变位板盖板4分别相对横向变位板3横向滑移的结构，使伸缩缝能够实现大的横向位移变化量，其横向位移变化量至少在±500mm，适用于大多数桥梁位移变化的需求以及在极端情况下所引起的位移变化的需求，保证桥梁在地震等极端情况下的抗灾能力以及桥梁的牢固性。与变位板盖板4配合的主齿板2的侧边、以及与主齿板2侧边位于同一侧的滑槽侧边为斜边41，斜边41的设置一方面便于变位板盖板4快速与横向变位板3、主齿板2配合安装，另一方面限制变位板盖板4翘起，增加变位结构的稳定性和牢固性；与变位板盖板4配合的滑槽的另一侧边为竖直边42，竖直边42的设置能够传递主齿板2沿桥向方向变位的力，实现伸缩缝沿桥向方向的位移伸缩变化。

进一步的，固定板7的下端设有变位箱9，变位板盖板4的另一端沿其横向方向间隔竖向穿设有延伸至变位箱9的多个第一螺栓5，每个第一螺栓5上位于变位箱9处套设有强力弹簧8，强力弹簧8的顶端与固定板7固定连接。每个第一螺栓5上套设有套筒6，套筒6的两端分别与变位板盖板4、固定板7抵接。

本实施例通过采用上述结构能够实现竖向转动，具体的，通过对变位板盖板4施加竖向变位的力，变位板盖板4将竖向变位的力依次传递给套筒6、固定板7、强力弹簧8，由此使变位板盖板4上下移动，实现竖向转动。变位箱9的设置使第一螺栓5与混凝土隔离，保护强力弹簧8不被混凝土填充，保证强力弹簧8的伸缩性能。套筒6的设置对第一螺栓5上的螺纹具有保护作用，以及加强变位板盖板4、固定板7与第一桥梁梁体11之间的结构稳固性。

此外，根据实际桥梁的宽度大小横向并排设置有多个伸缩缝单元，当伸缩缝发生横向位移变化时，会出现第一桥梁梁体11带动变位板盖板4从其中一个伸缩缝单元横向滑移至下一个伸缩缝单元，通过设有强力弹簧8，能够使变位板盖板4向上轻微翘起，保证变位板盖板4能够顺利插入相邻伸缩缝单元的变位腔18内，横向滑移顺畅且无卡顿，防止出现变位板盖板4在相邻伸缩缝单元滑移时出现卡滞现象，导致伸缩缝整体结构出现断裂情况。

进一步的，沿滑槽横向方向上的两端端部设有挡块15，对变位板盖板4具有限位作用，防止伸缩缝在横向滑移时超出变位范围导致整体结构损坏。

进一步的，斜边41与竖直平面之间的夹角范围为1～3度，该角度的设置既能保证变位板盖板4快速与横向变位板3、主齿板2配合安装，又能限制变位板盖板4翘起。

进一步的，横向变位板3沿其横向方向的底面由中心向两端依次为第一斜面31、第一水平面32，固定板7的顶面沿其横向方向由中心向两端依次为与横向变位板3底面配合的第二斜面71、第二水平面72。本实施例通过采用上述结构使横向变位板3与固定板7之间在进行横向位移后能够在第一斜面31与第二斜面71的相互作用下实现自动回位。

进一步的，横向变位板3的各拐角处设有倒角33，便于伸缩缝在进行大的横向位移运动时，横向变位板3能够顺利插入相邻伸缩缝单元的变位腔18内。

进一步的，横向变位板3上与变位板盖板4的接触部位以及固定板7、第一桥梁梁体11上与横向变位板3的接触部位均设有四氟板16。四氟板16本身具有高润滑性，使得横向变位板3的运动更加流畅，为实现大距离横向变位提供了基础；采用四氟板16作为辅助位移结构，材料常见，大大降低了生产及维修时材料的配货难度。

进一步的，横向变位板3上与固定板7、第一桥梁梁体11的接触部位均设有不锈钢板17，提高相邻板体之间的润滑性及抗磨损性，增加了变位结构的寿命。

进一步的，第一桥梁梁体11与第二桥梁梁体13内均设有预埋筋、锚环10，第二桥梁梁体13上沿其横向方向间隔设有多个第二螺栓14。

进一步的，第一桥梁梁体11与第二桥梁梁体13之间的缝隙处设有橡胶止水带12。

此外，本实施例通过采用分解力的设计方法，伸缩缝所受到的水平力由横向变位板3以及变位板盖板4等来承担，因此第一螺栓5与第二螺栓14不承受水平剪切力，仅承受竖向力，因此螺栓不会发生被剪断的危险情况，伸缩缝可以做到与混凝土同寿命。伸缩缝构造精巧简单，维护更换容易简单，可以实现在不中断交通的情况下完成伸缩缝的维护及更换。

以上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，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种大位移模块化多向变位伸缩缝，包括主齿板、副齿板，所述主齿板与副齿板的梳齿相互交叉并具有缝隙，其特征在于：

所述主齿板的一端搭设在第一桥梁梁体上，另一端跨过所述第一桥梁梁体与第二桥梁梁体之间的缝隙并安装在所述第二桥梁梁体上，所述副齿板安装在所述第二桥梁梁体上，搭设在所述第一桥梁梁体上所述主齿板的底面与横向变位板顶面的其中一部分固定连接，所述横向变位板顶面的另一部分、所述主齿分别与变位板盖板的一端配合连接，且所述变位板盖板相对所述横向变位板、主齿板横向滑移，所述变位板盖板的另一端与第一桥梁梁体固定连接，所述横向变位板顶面的另一部分上设有滑槽，与所述变位板盖板配合的所述主齿板的侧边、以及与所述主齿板侧边位于同一侧的滑槽侧边为斜边，与所述变位板盖板配合的所述滑槽的另一侧边为竖直边，所述横向变位板的下方设有与其配合连接且固定在第一桥梁梁体上的固定板，所述横向变位板相对固定板横向和/或桥向滑移;

所述横向变位板沿其横向方向的底面由中心向两端依次为第一斜面、第一水平面，所述固定板的顶面沿其横向方向由中心向两端依次为与横向变位板底面配合的第二斜面、第二水平面，所述横向变位板的各拐角处设有倒角；

所述横向变位板上与所述变位板盖板的接触部位以及所述固定板、第一桥梁梁体上与所述横向变位板的接触部位均设有四氟板。

2.根据权利要求1所述的大位移模块化多向变位伸缩缝，其特征在于：所述固定板的下端设有变位箱，所述变位板盖板的另一端沿其横向方向间隔竖向穿设有延伸至变位箱的多个第一螺栓，每个所述第一螺栓上位于变位箱处套设有强力弹簧，所述强力弹簧的顶端与固定板抵接。

3.根据权利要求2所述的大位移模块化多向变位伸缩缝，其特征在于：每个所述第一螺栓上套设有套筒，所述套筒的两端分别与所述变位板盖板、固定板固定连接。

4.根据权利要求1所述的大位移模块化多向变位伸缩缝，其特征在于：沿所述滑槽横向方向上的两端端部设有挡块。

5.根据权利要求1或4所述的大位移模块化多向变位伸缩缝，其特征在于：所述斜边与竖直平面之间的夹角范围为1~3度。

6.根据权利要求1所述的大位移模块化多向变位伸缩缝，其特征在于：所述横向变位板上与所述固定板、第一桥梁梁体的接触部位均设有不锈钢板。

7.根据权利要求1所述的大位移模块化多向变位伸缩缝，其特征在于：所述第一桥梁梁体与第二桥梁梁体内均设有预埋筋、锚环，所述第二桥梁梁体上沿其横向方向间隔设有多个第二螺栓。

8.根据权利要求1所述的大位移模块化多向变位伸缩缝，其特征在于：所述第一桥梁梁体与第二桥梁梁体之间的缝隙处设有橡胶止水带。