CN112064497B - 一种全装配式模块化伸缩缝 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全装配式模块化伸缩缝，涉及桥梁主梁用伸缩装置领域；包括伸缩组件、跨缝组件、位移控制组件、滑块和支撑组件。伸缩缝所有组件采用模块化设计，实现全装配化安装，伸缩装置的伸缩组件和支撑组件整体设置于梁体之上工作，支撑组件采用预制轨枕和钢轨组合，伸缩组件和跨缝组件相互独立工作，工作方式简洁、明确，伸缩装置安装简单、快速，结构后期检查、维修、更换也更加便利，与当前桥梁装配化理念相符合，且整体功能可安全跨越实现，功能长期稳定，使用寿命长。

Description

一种全装配式模块化伸缩缝

技术领域

本发明涉及桥梁主梁用伸缩装置领域，尤其适用于伸缩量在160mm以上的大桥或特大桥，具体涉及一种全装配式模块化桥梁伸缩装置。

背景技术

随着我国经济的不断发展，桥梁等基础建设的规模不断扩大，桥梁伸缩装置的用量越来越大，使用范围越来越广。人们对行车舒适度，安全可靠性要求越来越高，伸缩缝装置的使用性能和安全性能得到高度重视。伸缩缝是桥梁主梁上的关键结构之一，主要型式有橡胶伸缩缝、型钢伸缩缝、模数式型钢伸缩缝、梳齿板伸缩缝、无缝伸缩缝等。

现有技术条件下，桥梁常用的传统伸缩缝零、构件通常难以做到全模块化和标准化，且现场施工时，需要在锯开清除沥青后，现场浇筑底座混凝土，需等待混凝土达到设计强度后，方可正式安装伸缩缝组件。基于以上技术特点，传统伸缩装置具有以下显著缺陷：

(1)施工时间长：伸缩装置底座现浇混凝土达到设计强度需要较长时间，且现场工序复杂，导致施工周期时间延长；

(2)施工难度高：施工过于麻烦，伸缩装置构件难以做到全部模块化、标准化，现场切割、清理以及焊接需大量人力设备，难以与当前桥梁装配化相适应；

(3)混凝土浇筑质量难以保证：传统伸缩装置混凝土现场浇筑量大，由于工作空间受限，混凝土浇筑质量难以保证，在车辆荷载反复作用下，伸缩装置底座混凝土易出现脱空、漏洞、压溃等病害，进而导致缝体受损，寿命降低；

(4)伸缩装置耐久性差、病害多发：由于混凝土浇筑质量难以保证，同时缺乏保证伸缩装置结构顶面平整的有效措施，在安装初始缺陷情况下，伸缩装置耐久性差，病害多发，养护频繁。

基于上述原因，如何实现桥梁伸缩装置安全跨越，可靠变形，功能长期稳定，同时实现现场安装和更换便利化，成为伸缩缝急需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种全装配式模块化桥梁伸缩装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种全装配式模块化伸缩缝，包括伸缩组件、跨缝组件和支撑组件；

所述的伸缩组件包括活动边梁、活动中梁、固定边梁；

所述的跨缝组件包括跨缝板；

所述支撑组件包括钢轨、预制砼轨枕和固定端底板；

其中，所述预制砼轨枕固定在桥梁伸缩缝一侧，固定端底板固定在桥梁伸缩缝另一侧，所述钢轨横架在预制砼轨枕上，所述钢轨远离伸缩缝的一侧设有固定边梁，所述钢轨靠近伸缩缝的一侧滑动设有活动边梁，所述固定边梁和活动边梁之间设有活动中梁，活动中梁滑动连接在钢轨上，所述固定边梁与活动中梁、活动中梁与活动中梁、活动中梁与活动边梁之间通过位移控制组件连接，所述跨缝板一端连接在活动边梁上，另一端与固定端底板连接。

本发明的进一步技术：

优选的，所述的预制砼轨枕上端面为凹凸面，所述钢轨固定在凸面上，所述位移控制组件位于凹面上方的空间内。

优选的，所述的跨缝组件还包括防松螺栓、橡胶支座、承压块，所述跨缝板两端设有螺栓孔，跨缝板一侧防松螺栓拧进螺栓孔内，穿过橡胶支座和承压块与固定端底板连接，跨缝板另一侧防松螺栓拧进螺栓孔内，穿过橡胶支座与活动边梁连接。

优选的，所述固定端底板上设有挡板将跨缝板一端与固定端底板的间隙封堵。

优选的，所述的位移控制组件包括连接板、固定连接块、带有插孔的橡胶弹簧和插杆；

所述固定连接块、带有插孔的橡胶弹簧固定连接在连接板上，所述固定连接块固定连接在活动边梁、活动中梁或固定边梁下方，所述活动边梁、活动中梁和固定边梁下方连接的固定连接块交错布置，所述活动边梁、活动中梁或固定边梁下方连接有插杆，插杆插在插孔内。

优选的，所述活动边梁和活动中梁与钢轨滑动连接的结构具体包括滑块、耐磨滑板、可活动滑板和扭力弹簧；

所述滑块与活动边梁和活动中梁固定连接，滑块呈C型结构，滑块扣在钢轨上，所述滑块两端头设有凹槽，凹槽内设有轴，轴上连接可活动滑板和扭力弹簧，可活动滑板通过扭力弹簧控制转动，所述滑块与钢轨接触的面上设有耐磨滑板。

优选的，所述预制砼轨枕设置调平螺栓。

本发明提供了全装配式模块化桥梁伸缩装置，其有益效果为：

1、创造了一种全装配式模块化桥梁伸缩装置，所有组件采用模块化设计，形成一种能实现全装配化施工的桥梁伸缩装置，伸缩装置安装简单、快速，结构后期检查、维修、更换也更加便利，与当前桥梁装配化理念相符合。

2、伸缩装置的伸缩组件和支撑组件整体设置于梁体之上工作，支撑组件采用预制砼轨枕和钢轨组合，现场混凝土浇筑量显著减小，结构及基础更加坚固，伸缩装置的安全性显著提高。

3、伸缩缝组件下的预制砼轨枕设置调平螺栓，可精准调整伸缩装置高程，确保伸缩缝安装质量，最大程度降低结构初始安装缺陷。

4、伸缩组件和跨缝组件相互独立工作，工作方式简洁、明确，功能长期稳定，使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为图1中结构剖分示意图；

图3为图1中滑动组件结构示意图；

图4为图1中位移控制组件结构示意图；

图中，1-跨缝板、2-固定端底板、3-活动边梁、4-活动中梁、5-固定边梁、6-预制轨枕、7-钢轨、8-滑块、10-耐磨滑板、11-扭力弹簧、12-可活动滑板、13-连接板、14-固定连接块、15-橡胶弹簧、16-插杆、17-挡板、18-第一橡胶支座1、19-承压块、20-防松螺栓、21-螺栓、22-第二橡胶支座、23-调平螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。下述实施例以本发明技术方案为前提下进行，给出详细实施方式、具体操作过程和定量计算结果，但本发明的保护范围不限于下述实施例。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1，如图跨缝板1、固定端底板2、活动边梁3、活动中梁4、固定边梁5、预制轨枕6、钢轨7、滑块8、耐磨滑板10、扭力弹簧11、可活动滑板12、连接板13、固定连接块14、橡胶弹簧15、插杆16、挡板17、第一弹性橡胶支座18、承压块19、防松螺栓20、螺栓21、第二弹性橡胶支座22、调平螺栓23。

全装配式模块化桥梁伸缩装置，包括伸缩组件、跨缝组件、位移控制组件、滑块和支撑组件，伸缩组件限位于设置在梁体之上的支撑组件之上，所跨缝板一端通过防松螺栓固定在固定端底板的弹性支座上，另一端通过防松螺栓固定在活动边梁的弹性支座上，滑块设置控制弹簧开关和带有限位功能的可活动滑板，现场无需焊接或栓接，可将滑块组件快速安装在支撑组件之上。伸缩组件和跨缝板均采用模数式设计。

所述的伸缩组件包括活动边梁、活动中梁、固定边梁；

所述的跨缝组件包括跨缝板；

所述支撑组件包括钢轨、预制砼轨枕和固定端底板；

其中，所述预制砼轨枕固定在桥梁伸缩缝一侧，固定端底板固定在桥梁伸缩缝另一侧，所述钢轨通过螺栓横架在预制砼轨枕上，所述钢轨远离伸缩缝的一侧设有固定边梁，所述钢轨靠近伸缩缝的一侧滑动设有活动边梁，所述固定边梁和活动边梁之间设有活动中梁，活动中梁滑动连接在钢轨上，所述固定边梁与活动中梁、活动中梁与活动中梁、活动中梁与活动边梁之间通过位移控制组件连接，所述跨缝板一端连接在活动边梁上，另一端与固定端底板连接。

所述的预制砼轨枕上端面凹凸面，所述钢轨固定在凸面上，所述位移控制组件位于凹面上方的空间内。

所述的跨缝组件还包括防松螺栓、橡胶支座、承压块，所述跨缝板两端设有螺栓孔，所述的跨缝组件还包括防松螺栓、橡胶支座、承压块，所述跨缝板两端设有螺栓孔，跨缝板一侧防松螺栓拧进螺栓孔内，穿过第一橡胶支座和承压块与固定端底板连接，跨缝板另一侧防松螺栓拧进螺栓孔内，穿过第二橡胶支座活动边梁连接。

所述固定端底板上设有挡板将跨缝板一端与固定端底板的间隙封堵。

所述的位移控制组件包括连接板、固定连接块、带有插孔的橡胶弹簧和插杆；

所述固定连接块、带有插孔的橡胶弹簧固定连接在连接板上，所述固定连接块固定连接在活动边梁、活动中梁或固定边梁下方，所述活动边梁、活动中梁和固定边梁下方连接的固定连接块交错布置，所述活动边梁、活动中梁或固定边梁下方连接有插杆，插杆插在插孔内。

所述活动边梁和活动中梁与钢轨滑动连接的结构具体包括滑块、耐磨滑板、可活动滑板和扭力弹簧；

所述滑块与活动边梁和活动中梁固定连接，滑块呈C型结构，滑块扣在钢轨上，所述滑块两端头设有凹槽，凹槽内设有轴，轴上连接可活动滑板和扭力弹簧，可活动滑板通过扭力弹簧控制转动，所述滑块与钢轨接触的面上设有耐磨滑板。

所述预制砼轨枕设置调平螺栓。

活动中梁4底下设置滑块组件(由耐磨滑板10、可活动滑板12和控制弹簧开关11组成)，二者工厂制作成整体安装在支撑于预制砼轨枕6的钢轨7之上，活动中梁4在带有限位功能的可活动滑板12约束下在钢轨7之上伸缩变形。通过增减活动中梁4的片数进行伸缩量的模数式调整。活动中梁4下均匀设置位移控制组件，实现伸缩装置均匀变形。

预制砼轨枕7和钢轨6提前安装于梁体之上，预制砼轨枕7之间浇筑混凝土，其上伸缩装置安装，保证基础牢固的同时，显著减少现场混凝土浇筑量。

具体安装步骤如下：

第一步：工厂加工活动边梁3、活动中梁4、活动边梁5以及其下位移控制组件和滑动组件，制作预制砼轨枕7和钢轨6以及跨缝板1；

第二步：安装支撑组件以及安装固定端底板2及挡板17；

第三步：安装边梁、中梁之前，在滑动组件中的可活动滑板12之间设置支撑条(临时措施)，使得可活动滑板12处于铅锤状态，将伸缩组件及其下位移组件和滑动组件整体安装在钢轨6之上，与此同时，移除支撑条，可活动滑板12通过扭力弹簧11恢复到图3状态；

第五步：安装跨缝板1，拧紧防松螺栓20；

第六步：通过调平螺栓23精确控制伸缩缝体表面高程，达到设计高程后浇筑预制砼轨枕7混凝土；

第七步：中梁、边梁之间安装橡胶密封带。

本发明伸缩装置的伸缩组件和支撑组件整体设置于梁体之上工作，避免出现钢横梁弯、挠破坏现象，伸缩功能更加稳定；

伸缩缝的支撑组件采用预制砼轨枕和钢轨组合，使得伸缩装置底下基础更加坚固，避免出现基础混凝土压碎而导致伸缩装置破坏的现象；

伸缩缝组件下的预制砼轨枕设置调平螺栓，可精准调整伸缩装置高程，确保伸缩缝安装质量；

伸缩缩组件和跨缝组件相互独立工作，工作方式简洁、明确，结构的安全、耐久性显著提高；

伸缩缝所有组件采用模块化设计、装配化施工，支撑组件安装在预留槽内后，便可直接快速安装其上伸缩组件和跨缝板，工序简单，施工快速，结构后期检查、维修、更换也更加便利。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种全装配式模块化伸缩缝，其特征在于：包括伸缩组件、跨缝组件和支撑组件；

所述的伸缩组件包括活动边梁、活动中梁、固定边梁；

所述的跨缝组件包括跨缝板；

所述的支撑组件包括钢轨、预制砼轨枕和固定端底板；

其中，所述预制砼轨枕固定在桥梁伸缩缝一侧，固定端底板固定在桥梁伸缩缝另一侧，所述钢轨横架在预制砼轨枕上，所述钢轨远离伸缩缝的一侧设有固定边梁，所述钢轨靠近伸缩缝的一侧滑动设有活动边梁，所述固定边梁和活动边梁之间设有活动中梁，活动中梁滑动连接在钢轨上，所述固定边梁与活动中梁、活动中梁与活动中梁、活动中梁与活动边梁之间通过位移控制组件连接，所述跨缝板一端连接在活动边梁上，另一端与固定端底板连接；

所述的预制砼轨枕上端面为凹凸面，所述钢轨固定在凸面上，所述位移控制组件位于凹面上方的空间内；

所述的位移控制组件包括连接板、固定连接块、带有插孔的橡胶弹簧和插杆；

所述固定连接块、带有插孔的橡胶弹簧固定连接在连接板上，所述固定连接块固定连接在活动边梁、活动中梁或固定边梁下方，所述活动边梁、活动中梁和固定边梁下方连接的固定连接块交错布置，所述活动边梁、活动中梁或固定边梁下方连接有插杆，插杆插在插孔内；

所述活动边梁和活动中梁与钢轨滑动连接的结构具体包括滑块、耐磨滑板、可活动滑板和扭力弹簧；

所述滑块与活动边梁和活动中梁固定连接，滑块呈C型结构，滑块扣在钢轨上，所述滑块两端头设有凹槽，凹槽内设有轴，轴上连接可活动滑板和扭力弹簧，可活动滑板通过扭力弹簧控制转动，所述滑块与钢轨接触的面上设有耐磨滑板。

2.根据权利要求1中所述的一种全装配式模块化伸缩缝，其特征在于：所述的跨缝组件还包括防松螺栓、橡胶支座、承压块，所述跨缝板两端设有螺栓孔，跨缝板一侧的防松螺栓拧进螺栓孔内，穿过橡胶支座和承压块与固定端底板连接，跨缝板另一侧的防松螺栓拧进螺栓孔内，穿过橡胶支座与活动边梁连接。

3.根据权利要求1中所述的一种全装配式模块化伸缩缝，其特征在于：所述固定端底板上设有挡板将跨缝板一端与固定端底板的间隙封堵。

4.根据权利要求1中所述的一种全装配式模块化伸缩缝，其特征在于：所述预制砼轨枕设置调平螺栓。

Images