CN110725194B - 一种不等间距的吸变装置及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不等间距的吸变装置及其施工方法,包括由下至上依次设置的基层回填土层、枕梁、吸变装置、分别位于吸变装置两侧的引板和接线路面、路面结构层,所述吸变装置包括连续弯折且截面呈“”型的波形钢板组,所述波形钢板组包括水平设置且分别延伸至引板表面、接线路面的平直钢板及位于上方中部的横波形钢板,横波形钢板两端下方对称设有一对与平直钢板下端连接且呈“U”型的竖波形钢板,所述横波形钢板与两侧竖波形钢板之间形设有弹性填充层,所述枕梁上端与每个竖波形钢板下端之间、其中一竖波形钢板外侧与引板、另一竖波形钢板外侧与接线路面之间均设有滑动层。本发明结构简单,设计合理,有效降低桥梁路面相继发生不均匀沉降,路面顶胀等现象,提升桥梁质量,具有实用性。

Description

一种不等间距的吸变装置及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种不等间距的吸变装置及其施工方法。
背景技术
传统有缝桥梁中,桥梁伸缩缝是桥梁结构设计中的薄弱位置,已成为桥梁的施工和维护难题之一,伸缩装置直接承受车辆荷载、环境等作用,极易产生病害,甚至失效,当伸缩装置遭到破坏时,往往又伴随着与其连接的混凝土发生开裂、破损,久而久之,此部分的路面相继发生不均匀沉降,路面顶胀等现象,大大降低了桥梁的服务质量,影响了桥梁结构的安全性与耐久性。
传统上解决桥梁伸缩缝易损坏的问题,主要通过改进伸缩装置或者取消伸缩缝来实现。改进伸缩装置只能减小伸缩缝的更换周期和破坏程度,但是并不能从根本上解决伸缩缝的维护和更换问题,减少甚至取消伸缩缝可以从根本上解决桥梁伸缩缝带来的病害于维修更换问题。
为了解决此问题发生,本发明专利提出新型吸变装置的概念,以及相应的构造,即取消伸缩缝、伸缩装置,实现全桥大位移下的无缝化路面。
发明内容
本发明对上述问题进行了改进,即本发明要解决的技术问题是提供一种不等间距的吸变装置,结构简单且安全,有效解决桥梁伸缩缝易损坏的问题。
本发明的具体实施方案是:提供一种不等间距的吸变装置,包括由下至上依次设置的基层回填土层、枕梁、吸变装置、分别位于吸变装置两侧的引板和接线路面、路面结构层,所述吸变装置包括连续弯折且截面呈“”型的波形钢板组,所述波形钢板组包括水平设置且分别延伸至引板表面、接线路面的平直钢板及位于上方中部的横波形钢板,横波形钢板两端下方对称设有一对与平直钢板下端连接且呈“U”型的竖波形钢板,所述横波形钢板与两侧竖波形钢板之间形设有弹性填充层,所述枕梁上端与每个竖波形钢板下端之间、其中一竖波形钢板外侧与引板、另一竖波形钢板外侧与接线路面之间均设有滑动层。
进一步的,所述横波形钢板上设有由路面结构内贯穿波形钢板及弹性填充层的剪力键,平直钢板两侧分别设有贯穿平直钢板及引板、贯穿平直钢板及接线路面的螺栓。
进一步的,所述引板、接线路面及横波形钢板上端位于同一水平面,所述引板与接线路面之间设有胀缝,所述吸变装置位于胀缝内部,所述吸变装置左侧与接线路面连接,所述吸变装置右侧与引板连接。
进一步的,所述弹性填充层内填充的材料为TST填缝料或橡胶。
进一步的,横波形钢板及竖波形钢板均呈连接凹凸状,每个凹凸部内的间距均不同。
进一步的,所述路面结构层上方设有预锯缝。
进一步的,一种不等间距的吸变装置的施工方法,其特征在于,包括步骤如下:(1)首先铺设引板下方的基层回填土层并压实;(2)在基层回填土层内浇筑混凝土枕梁,并在枕梁上表面设置滑动层;(3)在基层回填土层上方设置引板与接线路面,引板与接线路面之间形成位于枕梁上方的胀缝,将吸变装置放入胀缝内,使吸变装置位于引板与接线路面之间,用螺栓35将吸变装置两侧的平直钢板分别与引板、接线路面上表面固定;(4)吸变装置内部填充有弹性填充层,在外侧的竖波形钢板的两外侧面也设置滑动层33;(5)在横波形钢板顶部设置剪力键;(6)最后,在引板、吸变装置、接线路面上铺设沥青混凝土路面结构层,在路面结构层上切好预锯缝,完成全桥施工。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本装置结构简单,设计合理,该吸变装置特点在于利用波形钢板组具有较强的抗剪承载能力、轴向具有良好的收缩变形能力,在桥台处桥面伸缩装置取消后,桥梁结构的纵桥向变形向台后转移,将吸变装置设在接线路面与引板相接处,经过波形钢板组与弹性填充层的组合,大大提高了该新型吸变装置吸收伸缩变形的能力;与此同时,调整波形钢板组之间的间距,其形式为不等间距,上窄下宽;下表面接触滑移层面积较大,能更好的将桥梁主梁的伸缩量转移到滑移层,即把位移量转移到滑移层下部,从而使波形钢板上表面的滑动量更小,能有效防止路面铺装层的开裂破坏。也可通过调整内置波形钢板组纵向长度和波纹数来满足整体桥不同的伸缩量需求,适应能力强,可运用在中小桥型,长大桥型,以此减小桥台后不均匀沉降的不良影响,实现全桥路面无缝化,减小路面开裂、冻胀、顶胀现象,并提高行车舒适感,适用于纵向变形较大的新建长大型整体式或长大型半整体式无缝桥梁,也可用于旧桥无缝化改造。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图一;
图2为图1的A局部放大图;
图3为本发明实施例结构示意图二。
图中:1-基层回填土层,2-枕梁,3-吸变装置,31-波形钢板组,311-平直钢板,312-横波形钢板,313-竖波形钢板,32-弹性填充层,33-滑动层,34-剪力键,35-螺栓,4-引板,5-接线路面,6-路面结构层,7-胀缝,8-预锯缝。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
实施例:如图1~3所示,提供一种不等间距的吸变装置,包括由下至上依次设置的基层回填土层1、枕梁2、吸变装置3、分别位于吸变装置3两侧的引板4和接线路面5、路面结构层6,所述吸变装置3包括连续弯折且截面呈“”型的波形钢板组31,所述波形钢板组31包括水平设置且分别延伸至引板表面、接线路面的平直钢板311及位于上方中部的横波形钢板312,横波形钢板两端下方对称设有一对与平直钢板下端连接且呈“U”型的竖波形钢板313,所述横波形钢板与两侧竖波形钢板之间形设有弹性填充层32,所述枕梁2上端与每个竖波形钢板313下端之间、其中一竖波形钢板外侧与引板、另一竖波形钢板外侧与接线路面之间均设有滑动层33。
本实施例中,所述横波形钢板312上设有由路面结构内贯穿波形钢板及弹性填充层的剪力键34,能更好的抵抗水平拉应力,加强固定波形钢板组,平直钢板两侧分别设有贯穿平直钢板及引板、贯穿平直钢板及接线路面的螺栓35;两个平直钢板表面为平面。
剪力键的设置目的是获得更大剪应力来抵抗水平外力产生的作用,并进一步加强固定沥青混凝土的路面结构层和波形钢板组,使两者之间有更加紧密的联系,有效防止路面在变形作用下的破坏,而且基层回填土层、内置的波纹钢板组、弹性填充层组成密实的防水构造,保证了伸缩装置自由使缩、并应满足承载和变形要求,使车辆平稳通过,且具有良好的密水性和排水性、并易于检查和养护;同时还具有较好的耐久性、经济性,且便于施工安装、养护与更换。
综上,本申请吸变装置减小胀缝的更换周期和破坏程度,提高了吸变装置的耐久性和使用寿命,仅需对吸变装置的桥面铺装构造进行局部处理即可。使用该新型胀缝吸变装置能有效增强无缝桥适应变形的能力,以此减小桥台后不均匀沉降的不良影响,实现全桥路面无缝化,减小路面开裂、冻胀、顶胀现象,并提高行车舒适感,适用于纵向变形较大的新建整体式或半整体式无缝桥梁,也可用于旧桥无缝化改造。
本实施例中,所述引板4、接线路面5及横波形钢板312上端位于同一水平面,所述引板与接线路面之间设有胀缝7,所述吸变装置位于胀缝内部,所述吸变装置左侧与接线路面连接,所述吸变装置右侧与引板连接。
本实施例中,所述弹性填充层32内填充的材料可以是TST填缝料或橡胶。
本实施例中,横波形钢板312及竖波形钢板313均呈连接凹凸状,每个凹凸部内的间距均不同,所述横波形钢板上端面的凹凸部采用沥青混凝土填充平整,其材质与路面结构层一样,并与路面结构层整体铺装,结合呈一体式。
本实施例中,所述路面结构层上方设有预锯缝8,该预锯缝可以切割,也可以嵌入铝制板;预锯缝设置方法可以通过在预锯缝处铺设带条土工布, 使预锯缝只“停留”在路面结构层的而不扩展到面层形成反射裂缝, 也可在表面切缝的形式展开。
本实施例中,路面结构层为沥青混凝土面层。
本实施例中,施工时,首先铺设引板下方的基层回填土层1并压实,在基层回填土层1内浇筑混凝土枕梁2,并在枕梁上表面设置滑动层33,在基层回填土层上方设置引板4与接线路面5,引板与接线路面之间形成位于枕梁上方的胀缝7,将吸变装置3放入胀缝内,使其位于引板与接线路面之间,用螺栓35将吸变装置两侧的平直钢板分别与引板、接线路面上表面固定,然后,在吸变装置内部填充好弹性填充层32,在外侧的竖波形钢板的两外侧面设置滑动层33,在横波形钢板顶部设置剪力键34,最后,在引板、吸变装置、接线路面上铺设沥青混凝土路面结构层,在路面结构层上切好预锯缝8,完成全桥施工。本发明结构简单,设计合理,能有效加强桥梁质量及强度,具有实用性,提高桥梁的安全性及耐用性。
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外,如果其公开了数值范围,那么公开的数值范围均为优选的数值范围,任何本领域的技术人员应该理解:优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多,无法穷举,所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案,并且,上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话,本领域技术人员应该知晓:“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外,上述词语并没有特殊的含义。
同时,上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件,那么,除另有声明外,固定连接可以理解为:能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接),也可以理解为:不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接),当然,互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外,上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成,也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种不等间距的吸变装置,其特征在于,包括由下至上依次设置的基层回填土层、枕梁、吸变装置、分别位于吸变装置两侧的引板和接线路面、路面结构层,所述吸变装置包括连续弯折且截面呈连接凹凸状的波形钢板组,所述波形钢板组包括水平设置且分别延伸至引板表面、接线路面的平直钢板及位于上方中部的横波形钢板,横波形钢板两端下方对称设有一对与平直钢板下端连接且呈“U”型的竖波形钢板,所述横波形钢板与两侧竖波形钢板之间形设有弹性填充层,所述枕梁上端与每个竖波形钢板下端之间、其中一竖波形钢板外侧与引板、另一竖波形钢板外侧与接线路面之间均设有滑动层。
2.根据权利要求1所述的一种不等间距的吸变装置,其特征在于,所述横波形钢板上设有由路面结构内贯穿波形钢板及弹性填充层的剪力键,平直钢板两侧分别设有贯穿平直钢板及引板、贯穿平直钢板及接线路面的螺栓。
3.根据权利要求2所述的一种不等间距的吸变装置,其特征在于,横波形钢板及竖波形钢板均呈连接凹凸状,每个凹凸部内的间距均不同。
4.根据权利要求3所述的一种不等间距的吸变装置,其特征在于,所述引板、接线路面及横波形钢板上端位于同一水平面,所述引板与接线路面之间设有胀缝,所述吸变装置位于胀缝内部,所述吸变装置左侧与接线路面连接,所述吸变装置右侧与引板连接。
5.根据权利要求4所述的一种不等间距的吸变装置,其特征在于,所述弹性填充层内填充的材料为TST填缝料或橡胶。
6.根据权利要求5所述的一种不等间距的吸变装置,其特征在于,所述路面结构层上方设有预锯缝。
7.一种利用如权利要求6所述的一种不等间距的吸变装置的施工方法,其特征在于,包括步骤如下:(1)首先铺设引板下方的基层回填土层并压实;(2)在基层回填土层内浇筑混凝土枕梁,并在枕梁上表面设置滑动层;(3)在基层回填土层上方设置引板与接线路面,引板与接线路面之间形成位于枕梁上方的胀缝,将吸变装置放入胀缝内,使吸变装置位于引板与接线路面之间,用螺栓将吸变装置两侧的平直钢板分别与引板、接线路面上表面固定;(4)吸变装置内部填充有弹性填充层,在外侧的竖波形钢板的两外侧面也设置滑动层;(5)在横波形钢板顶部设置剪力键;(6)最后,在引板、吸变装置、接线路面上铺设沥青混凝土路面结构层,在路面结构层上切好预锯缝,完成全桥施工。
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