CN111155425B - 一种大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其包括导向滑槽、中间过渡板和侧过渡板；导向滑槽匹配安装于铁路钢桥梁的道床上部；中间过渡板匹配固定安装于导向滑槽的上部，其宽度方向相对两侧均匹配设置有侧过渡板；位于中间过渡板和侧过渡板的长度方向两端外侧的道床上部均设置有活动钢枕、固定钢枕和混凝土岔枕；活动钢枕、固定钢枕和混凝土岔枕均顺着中间过渡板和侧过渡板宽度方向布设；活动钢枕和固定钢枕的长度方向两端与侧过渡板之间均通过连杆伸缩机构匹配连接；铁路钢桥梁的钢轨固定安装于侧过渡板、活动钢枕、固定钢枕和混凝土岔枕的上部。本发明结构设计简单、合理，便于安装和铺设，后续维保方便，适用于超大伸缩位移。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁建设技术领域，具体涉及一种大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置。
背景技术
随着我国桥梁技术的不断发展，使用大跨度钢结构连续梁的大跨度钢桥越来越多。为适应大跨度钢结构连续梁的伸缩位移，需要在大跨度铁路钢桥梁端梁缝处设置伸缩装置，目的是确保轨道在梁缝伸缩时的安全连续和有效支撑。
梁端伸缩装置应适应桥梁和轨道结构的所有相互变形，如水平和纵向梁端转角、纵向和横向梁端位移等；同时应具有良好的强度，能承受荷载，如列车垂向活载、横向力、支点位移等；还应具有合适的支撑刚度，使轨道在梁端的刚度与桥上或路基上的刚度保持接近或一致，提高乘坐舒适性。
新建铁路大跨度桥梁具有列车运行速度高(120km/h及以上)、梁端伸缩量大(达到±600mm，甚至更大)、通行列车客货共线，行车密度大、对轨道的平顺性要求高和养护维修繁琐等特点，梁端伸缩装置除了满足安全性、稳定性和舒适性要求外，还应在运营过程中具有少维修、易检查的特点。因此，梁端伸缩装置是关系到大跨度钢桥梁与轨道整体性能的重要关键设备。
大跨度钢桥梁端伸缩装置，一般与钢轨伸缩调节器配合使用，根据钢桥的伸缩范围进行选型。目前，国内钢轨伸缩调节器的技术较为成熟，能够满足建设需求。但是关于梁端伸缩装置研究较少，成套研制和运营实际业绩较少。目前国内铁路桥梁上更多选择国外支撑梁技术的梁端伸缩装置，最大伸缩量1200mm（±600mm），且均为有砟道床，梁端转角限值2‰。
针对大跨度钢桥连续梁的>1200mm超大伸缩量，且梁端转角大于2‰的无砟道床，国内没有设计和应用案列。
发明内容
针对目前国内梁端伸缩装置技术现状，本发明提出一种结构设计简单、合理，便于安装和铺设，后续维保方便，适用于超大伸缩位移的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置。
本发明的技术方案如下：
上述的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，包括导向滑槽、中间过渡板和侧过渡板；所述导向滑槽匹配安装于铁路钢桥梁的道床上部；所述中间过渡板匹配固定安装于所述导向滑槽的上部，其宽度方向相对两侧均匹配设置有所述侧过渡板；位于所述中间过渡板和侧过渡板的长度方向两端外侧的道床上部均匹配设置有活动钢枕、固定钢枕和混凝土岔枕；所述活动钢枕、固定钢枕和混凝土岔枕均顺着所述中间过渡板和侧过渡板的宽度方向布设；所述活动钢枕和固定钢枕的长度方向两端与所述侧过渡板之间均通过连杆伸缩机构匹配连接；铁路钢桥梁的钢轨固定安装于所述侧过渡板、活动钢枕、固定钢枕和混凝土岔枕的上部。
所述大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其中：所述导向滑槽的内槽底沿长度方向均匀设置有滑板型的中间过渡板减振阻尼支座；所述导向滑槽的两端内槽底均设有伸缩标识。
所述大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其中：所述中间过渡板的底部与设置在所述导向滑槽内槽底上的所述中间过渡板减振阻尼支座匹配接触连接。
所述大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其中：所述中间过渡板的中部设有检修孔。
所述大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其中：所述侧过渡板靠近所述中间过渡板的一端与所述中间过渡板通过紧固件匹配锁紧固定，所述侧过渡板远离所述中间过渡板的一端竖直固设有支撑板；所述支撑板的中部与所述侧过渡板固定，所述支撑板的上端向所述侧过渡板上方凸出，所述支撑板的下端向所述侧过渡板下方凸出。
所述大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其中：所述侧过渡板的底侧中部沿长度方向均匀布设有多个滑板型的侧过渡板减振阻尼支座；所述侧过渡板减振阻尼支座的顶端与所述侧过渡板的底部接触连接，所述侧过渡板减振阻尼支座的底端与道床的上部固定连接。
所述大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其中：所述连杆伸缩机构呈“8”字形结构且由8个连杆配以7个铰接轴匹配铰接而成；位于所述连杆伸缩机构一端的所述铰接轴固定在所述活动钢枕上部，位于所述连杆伸缩机构中部的所述铰接轴固定在所述固定钢枕上部，位于所述连杆伸缩机构另一端的所述铰接轴固定在所述侧过渡板上部。
所述大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其中：所述活动钢枕靠近所述中间过渡板和侧过渡板，所述混凝土岔枕远离所述中间过渡板和侧过渡板，所述固定钢枕匹配位于所述活动钢枕与所述混凝土岔枕之间。
所述大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其中：钢轨通过小阻力扣件固定安装于所属侧过渡板上部以及所属活动钢枕、固定钢枕和混凝土岔的长度方向两端上部。
有益效果：
本发明大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置结构设计简单、合理，便于安装和铺设，后续维保方便，适用于超大伸缩位移；具体优点体现在以下几方面：
（1）能够适应大跨度钢桥梁超大梁缝和超大伸缩位移，最大梁缝3150mm，最小梁缝1550mm，梁缝伸缩范围±800mm；
（2）能够适应大跨度钢桥限值7.5‰的超大纵向梁端转角；
（3）能够适应大跨度钢桥无砟轨道和无缝线路；
（4）伸缩过程中的各扣件之间的最大间距≤650mm；
（5）导向滑槽设有标识，方便查看伸缩状态；
（6）结构设计相对简单，便于安装和铺设；
（7）预设有检修孔，方便后续维保。
附图说明
图1为本发明适用于超大伸缩位移的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置的俯视图。
图2为本发明适用于超大伸缩位移的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置的主视图。
图3为本发明适用于超大伸缩位移的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置的左视图。
具体实施方式
如图1至3所示，本发明适用于超大伸缩位移的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，包括导向滑槽1、中间过渡板2、侧过渡板3、活动钢枕4、固定钢枕5、混凝土岔枕6、小阻力扣件7和连杆伸缩机构8。
该导向滑槽1匹配安装于铁路钢桥梁的道床01上部，该导向滑槽1的内槽底沿长度方向均匀设置有多个滑板型的中间过渡板减振阻尼支座11，该导向滑槽1的两端内槽底均设有伸缩标识12。
该中间过渡板2匹配固定安装于该导向滑槽1的上部且底部与设置在该导向滑槽1内槽底上的多个滑板型的中间过渡板减振阻尼支座11匹配接触连接；其中，该中间过渡板2的中部设有检修孔21，可供维修人员进出维修。
该侧过渡板3具有一对且分别为对称匹配设置于该中间过渡板2的宽度方向向两侧。其中，每个侧过渡板3靠近中间过渡板2的一端与中间过渡板2通过紧固件匹配锁紧固定，每个侧过渡板3远离中间过渡板2的一端竖直固设有支撑板31；该支撑板31的中部与侧过渡板3固定，该支撑板31的上端向侧过渡板3上方凸出，该支撑板31的下端向侧过渡板3下方凸出（凸出部位是悬空的，目的是增加侧过渡板的强度）；每个侧过渡板3的底侧中部沿长度方向均匀布设有多个滑板型的侧过渡板减振阻尼支座32；每个侧过渡板减振阻尼支座32的顶端每个侧过渡板3的底部接触连接，每个侧过渡板减振阻尼支座32的底端与铁路钢桥梁的道床01的上部固定连接。
该活动钢枕4具有一对且分别对称固定于该中间过渡板2和侧过渡板3长度方向两端外侧的铁路钢桥梁的道床01的上部；其中，每个活动钢枕4顺着该中间过渡板2和侧过渡板3宽度方向布设。
该固定钢枕5也具有一对且分别对称固定于该中间过渡板2和侧过渡板3长度方向两端外侧的铁路钢桥梁的道床01的上部；其中，每个固定钢枕5顺着该中间过渡板2和侧过渡板3宽度方向布设。
该混凝土岔枕6也具有一对且且分别对称嵌设固定于该中间过渡板2和侧过渡板3长度方向两端外侧的铁路钢桥梁的道床01的上部；其中，每个混凝土岔枕6顺着该中间过渡板2和侧过渡板3宽度方向布设。
位于中间过渡板2和侧过渡板3同一侧的活动钢枕4、固定钢枕5和混凝土岔枕6彼此保持平行并间隔一定距离；其中，该活动钢枕4靠近该中间过渡板2和侧过渡板3，该混凝土岔枕6远离该中间过渡板2和侧过渡板3，该固定钢枕5匹配位于该活动钢枕4与该混凝土岔枕6之间。
该活动钢枕4和固定钢枕5的长度方向两端与侧过渡板3之间均通过连杆伸缩机构8匹配连接。其中，每个连杆伸缩机构8呈“8”字形结构且由8个连杆配以7个铰接轴匹配铰接而成；位于连杆伸缩机构8一端的铰接轴固定在活动钢枕4上部，位于连杆伸缩机构8中部的铰接轴固定在固定钢枕5上部，位于连杆伸缩机构8另一端的铰接轴固定在侧过渡板3上部。
铁路钢桥梁的两侧钢轨02通过小阻力扣件7固定安装于两个侧过渡板3上部、活动钢枕4、固定钢枕5和混凝土岔枕6的长度方向两端上部。其中，小阻力扣件7由金属扣板、摩擦系数极小的高分子材料和相关紧固件组成，竖向扣压力一般为6KN，在此扣压力下，钢轨能够沿线路纵向滑动。
本发明的工作原理为：
（1）假定大跨度铁路钢桥梁缝设计要求伸缩位移±800mm；
（2）两个侧过渡板3和中间过渡板2保持固定，两个侧过渡板3分别支撑在固定在道床01上部的侧过渡板减振阻尼支座32上，中部中间过渡板2支撑在固定于道床01上部的滑板型的中间过渡板减振阻尼支座11上；
（3）两个侧过渡板3和中间过渡板2保持固定，两侧钢轨02相对两个侧过渡板3和中间过渡板2对称发生纵向伸缩位移±400mm，即将钢桥要求梁缝伸缩±800mm“转换”为侧过渡板3、中间过渡板2与两侧桥台03之间的伸缩±400mm；
（4）两个侧过渡板3和中间过渡板2保持固定，两侧钢轨02相对侧过渡板3和中间过渡板2对称发生转角，即将钢桥要求总梁端转角“转换”为侧过渡板3、中间过渡板2与两侧桥台03之间的梁端转角；
（5）因两个侧过渡板3、中间过渡板2与两侧桥台03之间的伸缩±400mm，为满足伸缩过程中的活动钢枕4和固定钢枕5之间最大间距应≤650mm，在两个侧过渡板3、中间过渡板2与两侧道床01之间设置活动钢枕4，活动钢枕4在道床01上部表面上滑动；
（6）为保证活动钢枕4与相邻钢枕5、侧过渡板3间距均匀伸缩，设置连杆伸缩机构8；
（7）中间过渡板2中部设有检修孔21，可供维修人员进出维修。
本发明实现的措施为：
1）当两侧钢梁桥台03（桥台03固定在桥墩04上部）移动时，带动上面的道床01沿中间过渡板2的长度方向在导向滑槽1内移动，以此实现伸缩位移；
2）当两侧钢梁桥台03发生梁端转动时，其上部的中间过渡板减振阻尼支座11可以达到减小梁端转角的目的；
3）当两侧钢梁桥台03移动时，连杆伸缩机构8能够实现活动钢枕4与相邻钢枕5、中间过渡板2的均匀调整；
4）中间过渡板2、两个侧过渡板3、活动钢枕4和固定钢枕5等均采用桥梁钢板焊接而成，结构简单，制造和现场铺设方便。
本发明大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置结构设计简单、合理，便于安装和铺设，后续维保方便，适用于超大伸缩位移。
Claims (7)
1.一种大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其特征在于：所述伸缩装置包括导向滑槽、中间过渡板和侧过渡板；
所述导向滑槽匹配安装于铁路钢桥梁的道床上部；
所述中间过渡板匹配固定安装于所述导向滑槽的上部，其宽度方向相对两侧均匹配设置有所述侧过渡板；
位于所述中间过渡板和侧过渡板的长度方向两端外侧的道床上部均匹配设置有活动钢枕、固定钢枕和混凝土岔枕；所述活动钢枕、固定钢枕和混凝土岔枕均顺着所述中间过渡板和侧过渡板的宽度方向布设；
所述活动钢枕和固定钢枕的长度方向两端与所述侧过渡板之间均通过连杆伸缩机构匹配连接；
铁路钢桥梁的钢轨固定安装于所述侧过渡板、活动钢枕、固定钢枕和混凝土岔枕的上部；
所述导向滑槽的内槽底沿长度方向均匀设置有滑板型的中间过渡板减振阻尼支座；
所述中间过渡板的底部与设置在所述导向滑槽内槽底上的所述中间过渡板减振阻尼支座匹配接触连接；
所述侧过渡板的底侧中部沿长度方向均匀布设有多个滑板型的侧过渡板减振阻尼支座；所述侧过渡板减振阻尼支座的顶端与所述侧过渡板的底部接触连接，所述侧过渡板减振阻尼支座的底端与道床的上部固定连接。
2.如权利要求1所述的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其特征在于：所述导向滑槽的两端内槽底均设有伸缩标识。
3.如权利要求1所述的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其特征在于：所述中间过渡板的中部设有检修孔。
4.如权利要求1所述的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其特征在于：所述侧过渡板靠近所述中间过渡板的一端与所述中间过渡板通过紧固件匹配锁紧固定，所述侧过渡板远离所述中间过渡板的一端竖直固设有支撑板；所述支撑板的中部与所述侧过渡板固定，所述支撑板的上端向所述侧过渡板上方凸出，所述支撑板的下端向所述侧过渡板下方凸出。
5.如权利要求1所述的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其特征在于：所述连杆伸缩机构呈“8”字形结构且由8个连杆配以7个铰接轴匹配铰接而成；位于所述连杆伸缩机构一端的所述铰接轴固定在所述活动钢枕上部，位于所述连杆伸缩机构中部的所述铰接轴固定在所述固定钢枕上部，位于所述连杆伸缩机构另一端的所述铰接轴固定在所述侧过渡板上部。
6.如权利要求1所述的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其特征在于：所述活动钢枕靠近所述中间过渡板和侧过渡板，所述混凝土岔枕远离所述中间过渡板和侧过渡板，所述固定钢枕匹配位于所述活动钢枕与所述混凝土岔枕之间。
7.如权利要求1所述的大跨度铁路钢桥梁端伸缩装置，其特征在于：钢轨通过小阻力扣件固定安装于所属侧过渡板上部以及所属活动钢枕、固定钢枕和混凝土岔的长度方向两端上部。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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