CN111424533A - 一种桥隧、桥路相接区域防跳车装置、桥梁及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土木工程领域，具体涉及一种桥隧、桥路相接区域防跳车装置、桥梁及使用方法。防跳车装置包括第一活塞杆和两个油缸；第一油缸中可滑动地设有第一活塞，还设有第一高压腔和第一低压腔，第一低压腔的流体压力小于第一高压腔的流体压力；第二油缸中可滑动地设有第二活塞，还设有第二高压腔和第二低压腔，第二低压腔的流体压力小于第二高压腔的流体压力；第一活塞和第二活塞通过第一活塞杆相连，第一高压腔中的流体用于使第一活塞杆伸出第一油缸，第二高压腔中的流体用于使第一活塞杆缩回第二油缸。桥梁的桥头与上述的防跳车装置相连。本发明提供的上述桥隧、桥路相接区域的防跳车装置，能够迫使桥头上升或下降，有助于防止跳车现象发生。

Description

一种桥隧、桥路相接区域防跳车装置、桥梁及使用方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域，特别是一种桥隧、桥路相接区域防跳车装置、桥梁及使用方法。

背景技术

桥梁与隧道相接区域，桥梁与路基相接区域在通车运营后大都程度不同的出现了桥头跳车现象，在高填土、软土地基路段尤为严重。这不仅影响了车辆的运行速度，乘座舒适性，甚至造成车辆的故障和交通事故，成为交通建设和运营中急需解决的重大问题。

现有技术中，主要的防治措施主要有：

1、对原地表进行清表压实，其中的软土地基进行加固处理。

2、采用能够固结成形的材料(如石灰土等)、不易发生变形的材料(如砂石)、轻质材料(如粉煤灰)等作为台背涵顶的回填材料。

3、根据路基高度对已建成的路基及回填后的台背规定一定时间的预压期，使其充分自然沉降。

4、在设计及施工中增加桥头搭板以缓解台背沉降对行车的影响。

5、在台背回填部位做临时简易路面，待沉降基本稳定后再做正规路面等。

以上技术虽然可降低路基及台背的沉降，但由于桥梁和隧基路基属于两种不同的结构，任何的路基或隧基都不可能具有桥梁的桩柱或墩台所特有的稳定性，任何的路基、隧基的填料也不可能具有桥梁结构所特有的刚性和稳定性。这就使得相对桥梁而言，高填土路基原地表的沉降和路基及台背填料自身压缩变形所造成的沉降，是一个必然的不可逆转的趋势。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种桥隧、桥路相接区域防跳车装置、桥梁及使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种桥隧、桥路相接区域防跳车装置，其包括第一油缸、第二油缸和第一活塞杆；

所述第一油缸中可滑动地设有第一活塞，所述第一活塞一侧为第一高压腔、另一侧为第一低压腔，所述第一低压腔的流体压力小于第一高压腔的流体压力；

所述第二油缸中可滑动地设有第二活塞，所述第二活塞一侧为第二高压腔，另一侧为第二低压腔，所述第二低压腔的流体压力小于第二高压腔的流体压力；

所述第一活塞和所述第二活塞通过所述第一活塞杆相连，所述第一高压腔中的流体用于使所述第一活塞杆伸出所述第一油缸，所述第二高压腔中的流体用于使所述第一活塞杆缩回所述第二油缸。

本发明提供的上述桥隧、桥路相接区域的防跳车装置，使用时，将第一油缸的缸体连接在桥头下方，第二油缸的缸体设置在地面或地面的构筑物上；或将第二油缸的缸体连接在桥头下方，第一油缸的缸体设置在地面或地面的构筑物上。在路基或台背发生沉降，可能引起桥头跳车现象时，可以通过第一高压腔和/或第二高压腔的工作带动桥头升降，从而使桥头的位置上升或下降，从而避免跳车现象发生。具体的，向第一高压腔中通入液压油，第二油缸处于锁定状态，使第一活塞杆伸出，从而第一油缸和第二油缸之间的距离增大，可以迫使桥头升高；向第二高压腔中通入液压油，第一油缸处于锁定状态，第一活塞杆缩回第二油缸中，从而第一油缸与第二油缸之间的距离缩小，可以迫使桥头降低。

本申请中的“流体压力”，是指油缸中的液压油对活塞作用的压力，该压力为流体压强与活塞在对应腔室内的承压面积之积。

作为本发明的一种可选的方案，所述第一油缸上还设有第一通道和第一阀门，所述第一高压腔与所述第一低压腔通过所述第一通道连通，所述第一阀门用于控制所述第一通道的通断；

所述第二油缸上还设有第二通道和第二阀门，所述第二高压腔与所述第二低压腔通过第二通道连通，所述第二阀门用于控制所述第二通道的通断。

通过上述的结构，第一高压腔和第一低压腔的内的液压油相互连通，则可以通过第一油缸内部的液压油实现第一油缸的正常工作，不需要额外设置油箱，安装更加方便。

第二高压腔和第二低压腔的内的液压油相互连通，则可以通过第二油缸内部的液压油实现第二油缸的正常工作，不需要额外设置油箱，安装更加方便。

作为本发明的一种可选的方案，所述第二油缸中还设有第二活塞杆，所述第二活塞杆连接在所述第二活塞上远离所述第一活塞杆的一侧；

所述第二活塞杆的直径大于所述第一活塞杆的直径。

由于第二高压腔和第二低压腔的油路连通，因此二者液体的压强相同，通过上述结构，由于第二活塞杆的直径大于第一活塞杆的直径，使得第二活塞两侧的承压面积不同，从而在第二活塞两侧形成压力差，且第二高压腔内的压力大于第二低压腔内的压力，使得在第二通道连通的情况下，第二活塞将向第二活塞杆所在的方向移动，从而将第二活塞杆推出第二油缸，且使第一活塞杆缩回第二油缸，使第一油缸和第二油缸的距离减小。

作为本发明的一种可选的方案，所述第一活塞上靠近所述第一高压腔一侧的承压面积大于靠近所述第一低压腔一侧的承压面积。

上述的承压面积是指活塞上能够承受流体压力的面积。

由于第一高压腔和第一低压腔的油路连通，因此二者液体的压强相同，通过上述结构，在第一活塞两侧形成压力差，且第一高压腔内的压力大于第一低压腔内的压力，使得在第一通道连通的情况下，第一活塞将向第一活塞杆所在的方向移动，从而将第一活塞杆推出第一油缸，使第一油缸和第二油缸的距离变大。

作为本发明的一种可选的方案，所述第一阀门包括固定相连的第一封堵件和第一操作件，所述第二阀门包括固定相连的第二封堵件和第二操作件；

所述第一封堵件用于封堵所述第一通道，所述第一操作件用于带动所述第一封堵件产生位移；

所述第二封堵件用于封堵所述第二通道，所述第二操作件用于带动所述第二封堵件产生位移。

通过上述结构，工作人员可以通过操作第一操作件，使第一封堵件打开第一通道，从而使第一油缸和第二油缸的距离增大；也可以使第一封堵件关闭第一通道，从而使第一油缸和第二油缸的距离保持固定。还可以通过操作第二操作件，使第二封堵件打开第二通道，从而使第一油缸和第二油缸的距离减小；也可以使第二封堵件关闭第二通道，从而使第一油缸和第二油缸的距离保持固定。

作为本发明的一种可选的方案，所述第一操作件与所述第一封堵件通过第一螺杆相连，所述第一操作件位于所述第一油缸外侧，所述第一螺杆与所述第一油缸的壁面螺纹配合并密封；

所述第二操作件与所述第二封堵件通过第二螺杆相连，所述第二操作件位于所述第二油缸外侧，所述第二螺杆与所述第二油缸的壁面螺纹配合并密封。

通过上述结构，转动第一操作件和第二操作件，即可实现第一封堵件和第二封堵件的开启和关闭。

作为本发明的一种可选的方案，还包括第一垫板和第二垫板，所述第一垫板与所述第一油缸的缸体固定相连，所述第二垫板与所述第二油缸的缸体固定相连。

作为本发明的一种可选的方案，所述第一垫板和所述第二垫板上均设有螺栓孔。

由于第一活塞杆只能相对于第一油缸产生单向的相对移动，也只能相对于第二油缸产生单向的相对移动，在该防跳车装置工作较长时间后，需要对第一活塞杆进行回位。通过上述结构，该装置与桥头可拆卸相连，需要维修时，将该装置整体取下返厂维修即可。

本发明还提供了一种桥梁，包括支撑墩和上述的防跳车装置，所述支撑墩浇筑在所述桥梁的桥头下方，所述第一油缸的缸体与所述桥头下方可拆卸相连，所述第二油缸的缸体与所述支撑墩可拆卸相连。

本发明提供的上述桥梁，其桥头设置了上述的防跳车装置，从而使得该桥梁的桥头可以始终与隧道或路面高度相当，从而能够避免跳车现象发生，提高运行的安全性。

作为本发明的一种可选的方案，所述支撑墩上设有滑槽，第二活塞杆的端部可滑动地置于所述滑槽中。

通过上述的结构，第二活塞杆在伸出第二油缸时，可以通过支撑墩上的滑槽容纳第二活塞杆。

本发明还提供了上述的桥隧、桥路相接区域防跳车装置的使用方法，使用时，第一油缸可拆卸连接在桥头的下方，第二油缸可拆卸连接在桥头下方的地面或地面上的构筑物上；

所述防跳车装置用于提升桥头时包括以下步骤：

打开第一通道，封堵第二通道，第一高压腔中的液压油推动第一活塞移动，第一活塞杆伸出第一油缸的长度增加，第一活塞杆与第二油缸相对静止；

所述防跳车装置用于降低桥头时包括以下步骤：

打开第二通道，封堵第一通道，第二高压腔中的液压油推动第二活塞移动，第一活塞杆伸出第二油缸的长度缩短，第一活塞杆与第一油缸相对静止。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明提供的上述桥隧、桥路相接区域的防跳车装置，能够迫使桥头上升或下降，从而有助于防止跳车现象发生；

2.通过第一油缸和第二油缸内部的压差实现第一活塞杆的移动，无需额外设置液压油站或油泵，装置结构简单；

3.与桥头可拆卸相连，便于进行维修。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的防跳车装置的结构示意图。

图2是第一油缸的缸体的结构示意图。

图3是第二油缸的缸体结构示意图。

图4是本发明实施例2提供的桥梁的桥头部分的结构示意图。

图标：0a-梁体；0b-路基；1-第一垫板；2-第二垫板；3-第一油缸；31-第一高压腔；32-第一低压腔；33-第一通道；34-第一活塞；35-第一封堵件；36-第一操作件；39-限位块；3a-第一通孔；3b-第一螺纹孔；4-第二油缸；41-第二高压腔；42-第二低压腔；43-第二通道；44-第二活塞；45-第二封堵件；46-第二操作件；5-第一活塞杆；6-第二活塞杆；4a-第二通孔；4b-第三通孔；4c-第二螺纹孔；8-支撑墩；81-滑槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1-4，本发明实施例提供了一种桥隧、桥路相接区域防跳车装置，其包括第一油缸3、第二油缸4、第一活塞杆5、第二活塞杆6、第一垫板1和第二垫板2。其中，第一垫板1用于与桥头下部可拆卸相连，第一垫板1上设有螺栓孔。第一油缸3的缸体与第一垫板1固定相连。第一油缸3中设有第一活塞34，第二油缸4中设有第二活塞44，第一活塞34与第二活塞44通过第一活塞杆5相连。第二油缸4的缸体与第二垫板2固定相连，第二垫板2上设有螺栓孔，第二垫板2用于与地面或地面上的构筑物可拆卸相连。具体的，地面上的构筑物可以是浇筑于地面的支撑墩8。

第一油缸3下方设有第一通孔3a，第一活塞杆5一端与第一活塞34相连，另一端穿出第一通孔3a。第一活塞34的一侧为第一高压腔31，第一活塞34的另一侧为第一低压腔32。第一油缸3的壁面内部还设有第一通道33，第一通道33一端与第一高压腔31连通，第一通道33另一端与第一低压腔32连通。第一通道33侧壁还设有一个用于与外界连通的第一螺纹孔3b。在第一油缸3的侧壁还设有限位块39，限位块39用于限定第一活塞34的位置，使得第一活塞34只能在第一通道33的两个开口之间滑动。

本实施例中，第一高压腔31位于第一活塞34的上方，第一低压腔32位于第一活塞34的下方。第一活塞杆5连接在第一活塞34的下表面。

第一封堵件35位于第一油缸3中，并通过第一螺杆与第一操作件36相连，第一螺杆与第一螺纹孔3b螺纹配合。

第二油缸4设置在第一油缸3的下方。第二油缸4上端设有第二通孔4a，第一活塞杆5穿过第二通孔4a并与第二活塞44的上表面相连。第二活塞44的下表面连接有第二活塞杆6。第二活塞杆6通过第二油缸4下方设置的第三通孔4b穿出第二油缸4，使得第二活塞杆6能够在第二油缸4内移动。第二活塞44的上方为第二高压腔41，第二油缸4的下方为第二低压腔42。第二油缸4内部还设有第二通道43，第二通道43一端与第二高压腔41连通，第二通道43另一端与第二低压腔42连通。第二通道43侧面设有用于与外界连通的第二螺纹孔4c。

进一步的，在第二油缸4侧壁还可以设置限位块39，用于使第二活塞44只能在第二通道43两端所限定的范围内滑动。

第二封堵件45设置于第二油缸4中，并与第二操作件46与第二螺杆相连，第二螺杆与第二螺纹孔4c螺纹配合。

第二垫板2上还设有滑孔，第二活塞杆6可滑动地穿过第二垫板2上的滑孔。

本发明提供的桥隧、桥路相接区域防跳车装置的工作原理在于：

使用时，将第一油缸3的缸体连接在桥头下方，第二油缸4的缸体设置在地面或地面的构筑物上。在路基0b或台背发生沉降，使得路基0b与桥头高度不一致，可能引起桥头跳车现象时，可以通过第一高压腔31和/或第二高压腔41的工作带动桥头升降，从而使桥头的位置上升或下降，从而避免跳车现象发生。

具体的，打开第一封堵件35，封闭第二封堵件45，压力油可以通过第一通道33在第一高压腔31和第一低压腔32之间流动。由于第一高压腔31和第一低压腔32中的流体压强相等、且第一活塞34在第一高压腔31一侧的承压面积大于其在第一低压腔32中的承压面积，因此，第一活塞杆5将在两侧压差的作用下向下移动，液压油从第一低压腔32进入到第一高压腔31中，第一活塞杆5伸出，使得第一油缸3和第二油缸4之间的距离增加；

打开第二封堵件45，封闭第一封堵件35，压力油可以通过第二通道43在第二高压腔41和第二低压腔42之间流动。由于第二高压腔41和第二低压腔42中的流体压强相等、且第二活塞44在第二高压腔41一侧的承压面积大于其在第二低压腔42中的承压面积，因此，液压油从第二低压腔42进入到第二高压腔41中，第二活塞44将在两侧压差的作用下相对于第二油缸4的缸体向下移动，由于使用时第二油缸4相对地面固定，即第二活塞44将带动第一活塞杆5、第一油缸3和桥头一起向下移动，第一活塞杆5缩回第二油缸4中，使得第一油缸3和第二油缸4之间的距离减小。

本发明提供的桥隧、桥路相接区域防跳车装置的有益效果在于：

1.本发明提供的上述桥隧、桥路相接区域的防跳车装置，能够迫使桥头上升或下降，从而有助于防止跳车现象发生；

2.通过第一油缸3和第二油缸4内部的压差实现第一活塞杆5的移动，无需额外设置液压油站或油泵，装置结构简单；

3.与桥头可拆卸相连，便于进行维修。

实施例2

请参阅图4，本发明实施例提供了一种桥梁，其包括梁体0a、桥墩、支撑墩8和实施例1中提供的防跳车装置。

梁体0a设置于桥墩上。支撑墩8浇筑于桥头的下方。防跳车装置的第一垫板1与桥头通过螺栓可拆卸相连，第二垫板2与支撑墩8通过螺栓可拆卸相连。

在支撑墩8上设有滑槽81，第二活塞杆6的端部可滑动地置于滑槽81中。

基于上述的防跳车装置及桥梁，可以通过以下的使用方法进行桥头高度的调节：

使用时，第一油缸3可拆卸连接在桥头的下方，第二油缸4可拆卸连接在桥头下方的地面或地面上的构筑物上；

所述防跳车装置用于提升桥头时包括以下步骤：

打开第一通道33，封堵第二通道43，第一高压腔31中的液压油推动第一活塞34移动，第一活塞杆5伸出第一油缸3的长度增加，第一活塞杆5与第二油缸4相对静止；

所述防跳车装置用于降低桥头时包括以下步骤：

打开第二通道43，封堵第一通道33，第二高压腔41中的液压油推动第二活塞44移动，第一活塞杆5伸出第二油缸4的长度缩短，第一活塞杆5与第一油缸3相对静止。

在第二高压腔41中的液压油推动第二活塞44移动时，第二活塞杆6伸出第二油缸4的长度将会增加，此时，第二活塞杆6的端部在滑槽81中向下滑动。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桥隧、桥路相接区域防跳车装置，其特征在于，包括第一油缸(3)、第二油缸(4)和第一活塞杆(5)；

所述第一油缸(3)中可滑动地设有第一活塞(34)，所述第一活塞(34)一侧为第一高压腔(31)、另一侧为第一低压腔(32)，所述第一低压腔(32)的流体压力小于第一高压腔(31)的流体压力；

所述第二油缸(4)中可滑动地设有第二活塞(44)，所述第二活塞(44)一侧为第二高压腔(41)，另一侧为第二低压腔(42)，所述第二低压腔(42)的流体压力小于第二高压腔(41)的流体压力；

所述第一活塞(34)和所述第二活塞(44)通过所述第一活塞杆(5)相连，所述第一高压腔(31)中的流体用于使所述第一活塞杆(5)伸出所述第一油缸(3)，所述第二高压腔(41)中的流体用于使所述第一活塞杆(5)缩回所述第二油缸(4)。

2.根据权利要求1所述的桥隧、桥路相接区域防跳车装置，其特征在于，所述第一油缸(3)上还设有第一通道(33)和第一阀门，所述第一高压腔(31)与所述第一低压腔(32)通过所述第一通道(33)连通，所述第一阀门用于控制所述第一通道(33)的通断；

所述第二油缸(4)上还设有第二通道(43)和第二阀门，所述第二高压腔(41)与所述第二低压腔(42)通过第二通道(43)连通，所述第二阀门用于控制所述第二通道(43)的通断。

3.根据权利要求2所述的桥隧、桥路相接区域防跳车装置，其特征在于，所述第二油缸(4)中还设有第二活塞杆(6)，所述第二活塞杆(6)连接在所述第二活塞(44)上远离所述第一活塞杆(5)的一侧；

所述第二活塞杆(6)的直径大于所述第一活塞杆(5)的直径。

4.根据权利要求2所述的桥隧、桥路相接区域防跳车装置，其特征在于，所述第一活塞(34)上靠近所述第一高压腔(31)一侧的承压面积大于靠近所述第一低压腔(32)一侧的承压面积。

5.根据权利要求2所述的桥隧、桥路相接区域防跳车装置，其特征在于，所述第一阀门包括固定相连的第一封堵件(35)和第一操作件(36)，所述第二阀门包括固定相连的第二封堵件(45)和第二操作件(46)；

所述第一封堵件(35)用于封堵所述第一通道(33)，所述第一操作件(36)用于带动所述第一封堵件(35)产生位移；

所述第二封堵件(45)用于封堵所述第二通道(43)，所述第二操作件(46)用于带动所述第二封堵件(45)产生位移。

6.根据权利要求5所述的桥隧、桥路相接区域防跳车装置，其特征在于，所述第一操作件(36)与所述第一封堵件(35)通过第一螺杆相连，所述第一操作件(36)位于所述第一油缸(3)外侧，所述第一螺杆与所述第一油缸(3)的壁面螺纹配合并密封；

所述第二操作件(46)与所述第二封堵件(45)通过第二螺杆相连，所述第二操作件(46)位于所述第二油缸(4)外侧，所述第二螺杆与所述第二油缸(4)的壁面螺纹配合并密封。

7.根据权利要求1所述的桥隧、桥路相接区域防跳车装置，其特征在于，还包括第一垫板(1)和第二垫板(2)，所述第一垫板(1)与所述第一油缸(3)的缸体固定相连，所述第二垫板(2)与所述第二油缸(4)的缸体固定相连；

所述第一垫板(1)和所述第二垫板(2)上均设有螺栓孔。

8.一种桥梁，其特征在于，包括支撑墩(8)和权利要求1-7中任意一项所述的防跳车装置，所述支撑墩(8)浇筑在所述桥梁的桥头下方，所述第一油缸(3)的缸体与所述桥头下方可拆卸相连，所述第二油缸(4)的缸体与所述支撑墩(8)可拆卸相连。

9.根据权利要求8所述的桥梁，其特征在于，所述支撑墩(8)上设有滑槽(81)，第二活塞杆(6)的端部可滑动地置于所述滑槽(81)中。

10.一种桥隧、桥路相接区域防跳车装置的使用方法，其特征在于，第一油缸(3)可拆卸连接在桥头的下方，第二油缸(4)可拆卸连接在桥头下方的地面或地面上的构筑物上；

所述防跳车装置用于提升桥头时包括以下步骤：

打开第一通道(33)，封堵第二通道(43)，第一高压腔(31)中的液压油推动第一活塞(34)移动，第一活塞杆(5)伸出第一油缸(3)的长度增加，第一活塞杆(5)与第二油缸(4)相对静止；

所述防跳车装置用于降低桥头时包括以下步骤：

打开第二通道(43)，封堵第一通道(33)，第二高压腔(41)中的液压油推动第二活塞(44)移动，第一活塞杆(5)伸出第二油缸(4)的长度缩短，第一活塞杆(5)与第一油缸(3)相对静止。

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