CN111979933A - 一种桥梁纠偏的弹性限位器及具有自动纠偏功能的桥梁 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种桥梁纠偏的弹性限位器，包括：外盒组件、内盒组件、弹性件，所述外盒组件具有形成其内的收容腔，所述外盒组件的一侧设有连通所述收容腔和外部空间的开口，所述内盒组件与所述外盒组件滑动相连，所述内盒组件部分收容于所述收容腔内，所述内盒组件部分经所述开口伸出所述收容腔外，所述弹性件的一侧与所述内盒组件的远离所述开口的一侧相连，所述弹性件的另一侧与所述外盒组件的远离所述开口的一侧相连。本发明还公开了一种具有自动纠偏功能的桥梁，包括盖梁、T梁、连接相邻的所述T梁的横隔板和如上所述的桥梁纠偏的弹性限位器。本发明旨在解决现有技术中桥梁在大纵坡的环境下，高墩容易发生偏位的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于桥梁技术领域，尤其涉及一种桥梁纠偏的弹性限位器及具有自动纠偏功能的桥梁
背景技术
近年来，随着国家西部大开发战略的深入，中西部地区的高速公路得到了空前发展。我国西部地区地形以高原、盆地、山地为主，地质条件复杂。山区高速公路桥梁平纵线形受地形的影响突出，曲线、大纵坡、高墩成为山区高速公路桥梁的主要特点。现有技术中，在车辆荷载的反复冲击下，桥梁大纵坡处对应的桥墩发生偏位且难以恢复。因此，大纵坡柔性高墩连续梁桥的偏位病害已在多条山区高速公路桥梁上出现，几乎成为一种普遍性的病害。目前，国内外对这一问题的研究较少，对病害产生的原因观点不一，对该病害产生的防治装置也较少。
发明内容
(一)要解决的技术问题
基于此，发明提出了一种桥梁纠偏的弹性限位器，该桥梁纠偏的弹性限位器旨在解决现有技术中提及的在桥梁大纵坡的环境下，高墩容易发生偏位的技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，发明提出了一种桥梁纠偏的弹性限位器，包括：外盒组件、内盒组件、弹性件，所述外盒组件具有形成其内的收容腔，所述外盒组件的一侧设有连通所述收容腔和外部空间的开口，所述内盒组件与所述外盒组件滑动相连，所述内盒组件部分收容于所述收容腔内，所述内盒组件部分经所述开口伸出所述收容腔外，所述弹性件的一侧与所述内盒组件的远离所述开口的一侧相连，所述弹性件的另一侧与所述外盒组件的远离所述开口的一侧相连。
优选的，所述内盒组件包括内盒体设于所述内盒体的远离所述弹性件一侧的由弹性材料制成的防护板，所述内盒体与所述弹性件相连。
优选的，所述外盒组件包括外盒体，所述收容腔形成于所述外盒体内，所述开口设于所述外盒体上，所述外盒体整体为长方形盒状，所述内盒体为与所述外盒体形状相适应的长方形盒状。
优选的，所述外盒组件还包括固定于所述外盒体的远离所述防护板一侧的盒后板，所述弹性件整体为圆弧板状，所述弹性件贯穿所述外盒体，所述弹性件的两端与所述盒后板相连，所述弹性件的中部与所述内盒体相连，所述外盒体的侧部设有用于收容所述弹性件的槽口。
优选的，所述弹性件包括中部夹板和多块依次叠设的弹簧钢片，所述中部夹板由具有收容槽的槽钢制成，所述中部夹板与所述内盒体固定相连，所述弹性件的中部收容于所述收容槽内。
优选的，所述弹性件还包括用于将多块所述弹簧钢片夹持为一体的边部夹片，所述边部夹片的数量为两个且两个所述边部夹片分别设于所述中部夹板的两侧。
优选的，所述外盒组件还包括固定于所述外盒体下部的定位架。
优选的，所述外盒体的底部设有凹陷而成且与所述收容腔连通的导槽，所述内盒体的下部设有延伸至所述导槽内的导柱，所述导槽的长度方向与所述内盒组件与所述外盒组件相对滑动的方向一致。
优选的，所述导柱的数量为两个，两个所述导柱间隔设置，所述导槽的数量为两个，两个所述导柱和两个所述导槽一一对应设置。
发明还提出了一种具有自动纠偏功能的桥梁，包括盖梁、设于所述盖梁上方的多个T梁、连接相邻的所述T梁的横隔板，所述具有自动纠偏功能的桥梁还包括如上所述的桥梁纠偏的弹性限位器，所述外盒组件固定安装于所述盖梁上，所述具有自动纠偏功能的桥梁的纵向具有坡度，所述具有自动纠偏功能的桥梁的一端为上坡端，所述具有自动纠偏功能的桥梁的另一端为下坡端，所述内盒组件的远离所述弹性件的一端与所述横隔板的靠近所述下坡端的一侧面相抵接。
(三)有益效果
本发明与现有技术对比，本发明一种具有自动纠偏功能的桥梁安装了桥梁纠偏的弹性限位器后，具有如下有益效果：
(1)调节偏位，抵抗车辆荷载的反复作用偏位。车辆在桥上运行时给桥墩一水平推力，现有技术中，桥梁存在大纵坡，桥墩变位后不可恢复，本发明一种具有自动纠偏功能的桥梁由于安装了桥梁纠偏的弹性限位器，其中的弹性件可及时修复存在的偏位，保证桥墩的垂直度偏差在合理范围。
(2)抵抗温度变位作用。桥墩在温度效应的作用下也会出现偏位，本发明一种具有自动纠偏功能的桥梁由于安装了桥梁纠偏的弹性限位器，其中的弹性件可及时修复存在的偏位，消除温度作用引起的部分偏位。
(3)安装简便。桥梁纠偏的弹性限位器可在工厂预制，组装完毕后即可在T梁端头安装，形成本发明一种具有自动纠偏功能的桥梁。桥梁纠偏的弹性限位器整体为：由外盒组件和内盒组件共同形成类似火柴盒的结构，该结构能提供稳固的受力支撑且能保证二者在相对滑动时的稳定性。此外，桥梁纠偏的弹性限位器外形方正，利于安装，且可多套组合共同作用，适用于大型支撑结构(如桥梁)。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为发明实施方式中的桥梁纠偏的弹性限位器的整体结构示意图；
图2为沿图1中A-A线的局部剖视图的放大图；
图3为发明实施方式中的内盒组件和外盒组件的结构示意图；
图4为发明实施方式中的内盒组件的结构示意图；
图5为发明实施方式中的外盒组件的结构示意图；
图6为发明实施方式中的具有自动纠偏功能的桥梁的主视示意图；
图7为发明实施方式中的具有自动纠偏功能的桥梁的左视示意图。
图中：
10-桥梁纠偏的弹性限位器、20-盖梁、30-T梁、40-横隔板、50-上坡端、60-下坡端、70-桥墩、1-外盒组件、2-内盒组件、3-弹性件、11-外盒体、12-盒后板、13-定位架、21-内盒体、22-防护板、23-导柱、31-弹簧钢片、32-中部夹板、33-边部夹片、111-收容腔、112-开口、113-槽口、114-导槽。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
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“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，也可以是“传动连接”，即通过带传动、齿轮传动或链轮传动等各种合适的方式进行动力连接。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。
参见附图1-7，一种具有自动纠偏功能的桥梁，包括盖梁20、设于盖梁20上方的多个T梁30、连接相邻的T梁30的横隔板40，具有自动纠偏功能的桥梁还包括桥梁纠偏的弹性限位器10，桥梁纠偏的弹性限位器10包括：外盒组件1、内盒组件2、弹性件3，外盒组件1具有形成其内的收容腔111，外盒组件1的一侧设有连通收容腔111和外部空间的开口112，内盒组件2与外盒组件1滑动相连，内盒组件2部分收容于收容腔111内，内盒组件2部分经开口112伸出收容腔111外，弹性件3的一侧与内盒组件2的远离开口112的一侧相连，弹性件3的另一侧与外盒组件1的远离开口112的一侧相连。外盒组件1固定安装于盖梁20上，本发明一种具有自动纠偏功能的桥梁纵向具有坡度，其一端为上坡端50，另一端为下坡端60，内盒组件2的远离弹性件3的一端与横隔板40的靠近下坡端60的一侧面相抵接。
本实施方式中，桥梁纠偏的弹性限位器10类似“火柴盒”的结构，内盒组件2与外盒组件1滑动相连，内盒组件2可相对外盒组件1滑动，内盒组件2的前端抵住横隔板40，内盒组件2的后端设有弹性件3，外盒组件1固定于盖梁20上。具体实施时，可根据单套桥梁纠偏的弹性限位器10能提供的缓冲力、桥梁的实际受力情况及周围环境温度情况，安装多套桥梁纠偏的弹性限位器10，本实施方式中，一个桥墩70布置6套桥梁纠偏的弹性限位器10，每套桥梁纠偏的弹性限位器10独立工作，每套桥梁纠偏的弹性限位器10通过φ16的螺栓与盖梁20连接在一起。由施工单位根据每个桥墩70伸缩缝的温度伸缩量及桥墩70的偏位情况自行确定每套桥梁纠偏的弹性限位器10在盖梁20上顺桥向的安装位置。横隔板40可以承受每个桥梁纠偏的弹性限位器10的限位作用力，但为进一步加强横隔板40的受力性能，也可以在横隔板40另一侧设置辅助挡梁。弹性件3为可抵抗桥上车辆反复的冲击荷载。利用此种桥梁纠偏的弹性限位器10后，在桥梁运营阶段中可抵抗车辆反复的冲击荷载作用、温度变位作用，控制桥墩90偏位的最大位移，可自动调整桥墩70偏位。
根据本发明的具体实施方式，内盒组件2包括内盒体21设于内盒体21的远离弹性件3一侧的由弹性材料制成的防护板22，内盒体21与弹性件3相连。使用时，防护板22抵接横隔板40的靠近桥梁下坡端60的一侧面。具体实施时，可采用1cm厚的橡胶垫块制作防护板22，将防护板22粘接于内盒体21上或粘接于横隔板40相应位置上都是可行的。防护板22用于传递将来自横隔板40的冲击力，且实现缓冲，可有效防止内盒体21与横隔板40混凝土直接接触，造成磨损伤害。
根据本发明的具体实施方式，外盒组件1包括外盒体11，收容腔111形成于外盒体11内，开口112设于外盒体11上，外盒体11整体为长方形盒状，内盒体21为长方形盒状。本实施方式中，长方形盒状的外盒体11利于安装和形成长方体结构的收容腔111，长方形盒状的内盒体21收容于收容腔111内，外盒体11为长方形盒状的结构利于加工和形成利于安装的平面，内盒体21为长方形的结构利于与外盒体11配合，其盒状(空心结构)的结构利于减重。外盒组件1收容内盒组件2的结构，利于尽量避免滑动件外漏，有效防止异物进入。当然，外盒体11和内盒体21还可以为，能保证内盒组件2与外盒组件1滑动相连的其它结构，比如为梯形结构，或者下部为矩形，上部为半圆形结构。
根据本发明的具体实施方式，外盒组件1还包括固定于外盒体11的远离防护板22一侧的盒后板12，本发明中，弹性件3可为压缩弹簧或板簧或压缩气囊的结构。优选方案为：弹性件3整体为圆弧板状，弹性件3贯穿外盒体11，弹性件3的两端与盒后板12相连，弹性件3的中部与内盒体21相连，外盒体11的侧部设有用于收容弹性件3的槽口113。即弹性件3整体为高强度板簧的结构，板簧两端的跨度较大，受压时，稳定性好，利于提高桥梁纠偏的弹性限位器10的整体稳定性。且强度高，纠偏性能好。盒后板12的宽度大于外盒体11的宽度，其用于固定弹性件3的两端部，槽口113用于弹性件3穿过，同时在弹性件3受压和伸缩时，槽口113边缘与弹性件3均不接触，有效避免运动干涉。
根据本发明的具体实施方式，弹性件3包括中部夹板32和多块依次叠设的弹簧钢片31，中部夹板32由具有收容槽的槽钢制成，中部夹板32与内盒体21固定相连，弹性件3的中部收容于收容槽内。本实施方式中，中部夹板32与内盒体21的接触面为平面，该结构利于安装和平稳地传递压力，槽钢自带的槽直接作为收容槽，易于成型。
根据本发明的具体实施方式，弹性件3还包括用于将多块弹簧钢片31夹持为一体的边部夹片33，边部夹片33的数量为两个且两个边部夹片33分别设于中部夹板32的两侧。边部夹片33的结构可参考板簧夹的结构。边部夹片33用于夹紧固定多块弹簧钢片31。
根据本发明的具体实施方式，外盒体11的底部设有凹陷而成且与收容腔111连通的导槽114，内盒体21的下部设有延伸至导槽114内的导柱23，导槽114的长度方向与内盒组件2与外盒组件1相对滑动的方向一致。本实施方式中，通过导柱23和导槽114形成导向结构，为内盒体21滑动时导向，提高内盒体21的运动精度，有效避免卡滞。导槽114可为燕尾槽，或导槽114的横截面为长方形或倒“T”形。导柱23为与导槽114相配合的形状。
根据本发明的具体实施方式，导柱23的数量为两个，两个导柱23间隔设置，导槽114的数量为两个，两个导柱23和两个导槽114一一对应设置。该结构利于两侧同步导向及提高导向的稳定性。
根据本发明的具体实施方式，外盒组件1还包括固定于外盒体11下部的定位架13。定位架13一端与外盒体11相连，定位架13的另一端通过螺纹连接件与盖梁20相连，用于实现外盒体11的固定安装。
与相关技术相比，本发明一种具有自动纠偏功能的桥梁安装了桥梁纠偏的弹性限位器后，具有如下有益效果：
(1)调节偏位，抵抗车辆荷载的反复作用偏位。车辆在桥上运行时给桥墩一水平推力，现有技术中，由于桥梁存在大纵坡，其变位不可恢复，本发明一种具有自动纠偏功能的桥梁由于安装了桥梁纠偏的弹性限位器，其中的弹性件可及时修复存在的偏位，保证桥墩的垂直度偏差在合理范围。
(2)抵抗温度变位作用。桥墩在温度效应的作用下也会出现偏位，本发明一种具有自动纠偏功能的桥梁由于安装了桥梁纠偏的弹性限位器，其中的弹性件可及时修复存在的偏位，消除温度作用引起的部分偏位。
(3)安装简便。桥梁纠偏的弹性限位器可在工厂预制，组装完毕后即可在T梁端头安装，形成本发明一种具有自动纠偏功能的桥梁。桥梁纠偏的弹性限位器整体为：由外盒组件和内盒组件共同形成类似火柴盒的结构，该结构能提供稳固的受力支撑且能保证二者在相对滑动时的稳定性。此外，桥梁纠偏的弹性限位器外形方正，利于安装，且可多套组合共同作用，适用于大型支撑结构(如桥梁)。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种桥梁纠偏的弹性限位器，其特征在于，包括：外盒组件、内盒组件、弹性件，所述外盒组件具有形成其内的收容腔，所述外盒组件的一侧设有连通所述收容腔和外部空间的开口，所述内盒组件与所述外盒组件滑动相连，所述内盒组件部分收容于所述收容腔内，所述内盒组件部分经所述开口伸出所述收容腔外，所述弹性件的一侧与所述内盒组件的远离所述开口的一侧相连，所述弹性件的另一侧与所述外盒组件的远离所述开口的一侧相连。
2.根据权利要求1所述的桥梁纠偏的弹性限位器，其特征在于，所述内盒组件包括内盒体设于所述内盒体的远离所述弹性件一侧的由弹性材料制成的防护板，所述内盒体与所述弹性件相连。
3.根据权利要求2所述的桥梁纠偏的弹性限位器，其特征在于，所述外盒组件包括外盒体，所述收容腔形成于所述外盒体内，所述开口设于所述外盒体上，所述外盒体整体为长方形盒状，所述内盒体为与所述外盒体形状相适应的长方形盒状。
4.根据权利要求3所述的桥梁纠偏的弹性限位器，其特征在于，所述外盒组件还包括固定于所述外盒体的远离所述防护板一侧的盒后板，所述弹性件整体为圆弧板状，所述弹性件贯穿所述外盒体，所述弹性件的两端与所述盒后板相连，所述弹性件的中部与所述内盒体相连，所述外盒体的侧部设有用于收容所述弹性件的槽口。
5.根据权利要求4所述的桥梁纠偏的弹性限位器，其特征在于，所述弹性件包括中部夹板和多块依次叠设的弹簧钢片，所述中部夹板由具有收容槽的槽钢制成，所述中部夹板与所述内盒体固定相连，所述弹性件的中部收容于所述收容槽内。
6.根据权利要求5所述的桥梁纠偏的弹性限位器，其特征在于，所述弹性件还包括用于将多块所述弹簧钢片夹持为一体的边部夹片，所述边部夹片的数量为两个且两个所述边部夹片分别设于所述中部夹板的两侧。
7.根据权利要求3所述的桥梁纠偏的弹性限位器，其特征在于，所述外盒组件还包括固定于所述外盒体下部的定位架。
8.根据权利要求3所述的桥梁纠偏的弹性限位器，其特征在于，所述外盒体的底部设有凹陷而成且与所述收容腔连通的导槽，所述内盒体的下部设有延伸至所述导槽内的导柱，所述导槽的长度方向与所述内盒组件与所述外盒组件相对滑动的方向一致。
9.根据权利要求8所述的桥梁纠偏的弹性限位器，其特征在于，所述导柱的数量为两个，两个所述导柱间隔设置，所述导槽的数量为两个，两个所述导柱和两个所述导槽一一对应设置。
10.一种具有自动纠偏功能的桥梁，其特征在于，包括盖梁、设于所述盖梁上方的多个T梁、连接相邻的所述T梁的横隔板，所述具有自动纠偏功能的桥梁还包括如权利要求1-9任一项所述的桥梁纠偏的弹性限位器，所述外盒组件固定安装于所述盖梁上，所述具有自动纠偏功能的桥梁的纵向具有坡度，所述具有自动纠偏功能的桥梁的一端为上坡端，所述具有自动纠偏功能的桥梁的另一端为下坡端，所述内盒组件的远离所述弹性件的一端与所述横隔板的靠近所述下坡端的一侧面相抵接。
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