CN115787454A - 一种全组装模数式桥梁伸缩装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁伸缩装置技术领域，尤其涉及一种全组装模数式桥梁伸缩装置及其安装方法。全组装模数式桥梁伸缩装置位移箱下部固定设置与支撑横梁滑动贴合的弹性元件，支撑横梁架设在弹性元件顶部，边梁底部与支撑横梁之间固定设置有位移控制组件；中梁与支撑横梁、位移箱顶部盖板与边梁和箱体均分别通过锚固螺栓连接。全组装模数式桥梁伸缩装置将其所有零部件全部化整为零，并通过工厂化集零为整组装而成。一旦伸缩装置零部件出现损坏，可及时进行拆除更换新件，而不再需要凿除锚固区混凝土后整体更换，养护维修速度提升，维护作业时间缩短，降低对桥面交通的影响，伸缩装置的全寿命期经济指标更好。

Description

一种全组装模数式桥梁伸缩装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及桥梁伸缩装置技术领域，尤其涉及一种具有快速修复及更换优点的全组装模数式桥梁伸缩装置，还涉及该伸缩装置的安装方法。

背景技术

桥梁伸缩缝是桥面系重要组成部分，其主要功能是适应桥梁在温度荷载、混凝土收缩徐变、不均匀沉降及车辆荷载作用下产生的变形，以保证桥梁结构受力安全及桥上车辆平稳、安全和舒适地通过桥面，并能防止桥面垃圾杂物、雨雪水进入或渗入接缝导致其阻塞或漏水。桥梁伸缩缝一般设置在上部结构相邻两孔梁端之间或梁端与桥台背墙之间的接缝处。

近年来，随着我国的经济快速发展，交通运输量不断提高，桥梁数量逐年增多。桥梁伸缩缝由于直接承受汽车轮载作用，工作环境恶劣（风吹、日晒及雨淋），是桥面系最易出现病害的构件，为了确保桥梁结构受力及桥面行车的安全，对桥梁病害伸缩缝及时快速进行维护更换就显得十分重要。

根据《公路桥梁伸缩装置通用技术条件》（JT/T 327-2016），公路桥梁伸缩装置按照伸缩结构可以分为模数式、梳齿板式以及无缝式三种类型。其中，模数式伸缩装置因其构造简单，受力明确，伸缩量适用范围广，是我国公路桥梁使用最广泛的一种伸缩装置。

模数式伸缩装置通过在伸缩装置的两根边梁之间插入N-1根中梁，将伸缩装置的总位移量划分为N个伸缩模数，从而增大伸缩装置的位移适应能力。根据国内外相关规范要求，模数式伸缩装置每一模数通常为80mm，可以适应的位移变化为0-80mm。

模数式伸缩装置的一般构造包括型钢组件、支撑系统、位移系统、防水组件等。常规的模数式伸缩缝包括锚固在两梁端桥面板的两根边梁，设在两边梁之间的中梁，边梁和中梁放置在支撑横梁之上，支撑横梁两端通过弹性支撑和压紧支撑与两个位移箱连接，位移箱锚固在梁端桥面板接缝处两侧，边梁与中梁之间设置有防水密封胶条，边梁两侧的锚固组件将与锚固区混凝土预埋钢筋焊接。

实际调查发现，常规模数式伸缩缝在使用过程中会出现各类病害，主要包括：

（1）锚固区开裂、破损，出现局部或整体式破坏。

（2）中梁开焊、开裂甚至断裂。

（3）缝宽异常（过大或过小）、中梁扭曲导致缝宽均匀性差。

（4）弹性支撑元件及位移控制元件受损。

（5）缝内垃圾堵塞、橡胶条破损防水功能失效。

桥梁伸缩缝一旦出现病害，不仅会使通行者感到不舒适感，严重时甚至会影响到桥梁主体结构的受力安全和行车安全，因此必须及时进行修复或更换。桥梁伸缩缝的更换不单单是一项施工作业内容，还会影响到桥面交通的正常通行，存在一定的社会影响性。

目前，桥梁伸缩装置维修更换通常需要首先进行交通管制，然后依照凿除锚固区混凝土、清理垃圾、植入或焊接锚固连接钢筋、布设防裂分布钢筋、浇筑锚固区混凝土材料的顺序进行施工，待锚固区混凝土强度满足设计要求后，方可开放交通。这种施工方式存在的缺点包括：

（1）交通管制先行，维修时间受限。对于车流量较大的高速公路而言，通常需在夜间车流量较小时进行伸缩缝的更换施工作业，而伸缩缝槽口混凝土凿除、植筋、锚固区混凝土的浇筑和养生在整个更换过程中耗时最长，在交通通行压力及实际有效工作时间双双受限的条件下，一味追求速度往往会导致施工质量难以确保，造成伸缩缝使用寿命的缩短；当桥梁宽度较大时，伸缩装置更换还需分阶段进行，因此拼接处的伸缩缝锚固、型钢焊接质量要求更高，施工难度也同步增加。

（2）维修更换工作量大，浪费明显。针对出现病害的模数式伸缩装置，将其拆除后重新更换是目前较为通用的做法。但显然，对于伸缩缝局部损坏或锚固区混凝土破损的情况，槽口下部锚固性能尚且良好的伸缩装置，该法维修更换工作量大，人工机械投入多，存在较为严重的浪费情况。

由此可见，现有常规模数式伸缩装置存在一定缺点，如何实现桥梁病害模数式伸缩装置快速修复或更换显得尤为重要。

发明内容

本发明中从现有模数式伸缩装置的技术缺陷出发，在确保施工质量、提高施工便捷性、加快施工速度的前提下，提供了一种全组装模数式桥梁伸缩装置及其安装方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种全组装模数式桥梁伸缩装置，包括沿横桥向成对设置的位移箱、两端分别伸入每对位移箱中的支撑横梁、架设在所述支撑横梁上平行的两根边梁和设置在两根边梁之间的中梁、以及设置于所述边梁与其相邻的所述中梁和相邻两根中梁之间的防水组件，每对所述位移箱对应的支撑横梁和所述中梁的设置数量均包括一根及以上，且二者一一对应设置，所述边梁与所述位移箱侧面设置有锚固组件；

所述位移箱包括箱体和与之匹配的通过锚固螺栓连接的顶部盖板，所述位移箱下部的上端面固定设置与所述支撑横梁滑动贴合的弹性元件，所述支撑横梁架设在所述弹性元件顶部，所述边梁的底部与支撑横梁之间固定设置有位移控制组件；

通过锚固螺栓将一一对应设置的所述中梁与所述支撑横梁固定连接，以及，通过锚固螺栓将所述顶部盖板与所述边梁和箱体固定连接，所述顶部盖板、中梁和边梁的顶部平齐。

进一步地，所述中梁和支撑横梁之间也设置有弹性元件，通过锚固螺栓将所述中梁、弹性元件和支撑横梁固定连接。

进一步地，当所述中梁数量大于等于两根时，与每对所述位移箱对应的各所述支撑横梁之间通过阻尼结构连接，所述阻尼结构具有沿所述支撑横梁延伸方向的弹性形变能力。

进一步地，所述锚固螺栓上套设有减震结构。

进一步地，所述边梁至少位于所述位移箱内的部分设置有第一凸沿；所述第一凸沿与所述顶部盖板通过锚固螺栓固定连接。

进一步地，所述边梁底部至少位于所述位移箱内的部分设置有第二凸沿；

所述位移控制组件设置于所述第二凸沿与所述支撑横梁顶部之间。

进一步地，所述边梁的第一凸沿和第二凸沿之间设置边梁加强肋。

进一步地，所述顶部盖板覆盖所述箱体边缘，所述箱体顶部设置有安装凸沿，所述顶部盖体下缘设置与所述安装凸沿匹配的凹槽，所述箱体和所述顶部盖体通过所述安装凸沿和凹槽的配合实现嵌套安装。

进一步地，所述位移箱内部设置有若干竖向加强肋，所述竖向加强肋至少与所述顶部盖板相抵。

进一步地，所述边梁与所述箱体外壁之间设置有若干连接加强肋。

一种如上所述的全组装模数式桥梁伸缩装置的安装方法，包括预组装而获得伸缩装置成品件的过程，以及对所述伸缩装置成品件现场安装的过程；

所述预组装过程包括以下步骤：

根据设定的尺寸制作所述箱体、顶部盖板、支撑横梁、边梁、中梁、位移控制元件和弹性元件；

在相对设置的位移箱的箱体内分别设置弹性元件，且在所述弹性元件上安装支撑横梁，所述弹性元件对所述支撑横梁两端进行支撑；

在所述支撑横梁两侧对应位置分别放置所述位移控制组件；

在同侧各所述位移控制组件上放置所述边梁，以及，在所述支撑横梁的对应位置上放置所述中梁,且将所述中梁与所述支撑横梁通过锚固螺栓连接；

在所述箱体上安装所述顶部盖板，且将所述顶部盖板分别与所述箱体和边梁通过锚固螺栓连接；

在所述边梁及位移箱侧面分别焊接锚固组件，以及在边梁、中梁之间安装所述防水组件。

进一步地，所述伸缩装置现场安装的过程包括以下步骤：

计算确定桥梁伸缩装置安装时缝口宽度，调整伸缩装置成品件缝口开口宽度；

将槽口边缘拉直修平，然后安放竖向模板，填塞模板与槽口边缘存在的缝隙；

在槽口内设定的位置钻孔，以供竖向锚固钢筋植入；

在所述锚固组件内穿入横向钢筋，且将伸缩装置整体吊装入所述槽口，并调整顶面标高与桥面和路面标高顺接；

在所述槽口内的钻孔中置入竖向钢筋，将所述竖向钢筋与所述横向钢筋焊接为钢筋骨架；

在所述槽口内浇筑混凝土，且养生至设计强度；

在所述顶部盖板上容纳锚固螺栓螺帽的孔位内灌注可熔性填充物，对所述锚固螺栓进行封闭嵌固。

进一步地，在混凝土表层摊铺设定厚度的弹性材料。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

(1)维修更换速度提升：本发明中的伸缩装置采用全组装式构造，将其所有零部件全部化整为零，然后工厂化集零为整组装而成。一旦伸缩缝出现病害，可以及时进行多位置多种类零部件的更换而不用再重新凿除锚固区混凝土后整体更换，养护维修速度显著提高；

(2)桥面交通影响减小：本发明中的伸缩装置维修更换只需要临时交通管制，更换速度提升的同时，能够最大程度降低伸缩装置维护对于桥面交通的影响；

(3)全寿命周期经济性好：从经济性上来说，本发明中的伸缩装置可以实现“坏哪里换哪里”的终极目标，而无需替换整个伸缩装置，极大地降低了伸缩装置维护成本，延长了伸缩装置的整体服役寿命，提高了伸缩装置全寿命周期的经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，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为全组装模数式桥梁伸缩装置安装后的截面图（省略防水组件）；

图2为全组装模数式桥梁伸缩装置可更换零部件的示意图（部分分解展示）；

图3为型钢组件相对于支撑横梁的安装示意图；

图4为阻尼结构设置位置的剖视图；

图5为阻尼结构设置位置的俯视图；

图6为全组装模数式桥梁伸缩装置在位移箱处的剖视图；

图7为边梁的截面示意图；

图8为图1中A处的局部放大图；

图9为第一凸沿、第二凸沿和边梁加强肋的位置示意图；

图10为全组装模数式桥梁伸缩装置安装位置的俯视图；

图11为图10中B处的局部放大图；

图12为图11中I-I处的剖视图；

图13为预组装而获得伸缩装置成品件的部分过程示意图；

图14为镜面不锈钢板的设置位置示意图；

图15为锚固板和锚固环的设置位置示意图；

图16为保护层所在位置示意图；

图17为保护层和防水组件的设置过程示意图；

附图标记：

1、边梁；11、第一凸沿；12、第二凸沿；13、边梁加强肋；14、阻尼结构；15、锚固环；16、锚固板；2、中梁；3、支撑横梁；31、镜面不锈钢板；4、位移箱；41、箱体；42、顶部盖板；42a、安装凸沿；43、竖向加强肋；44、连接加强肋；45、剪力键； 5、弹性元件；6、位移控制组件；7、锚固螺栓；8、防水组件；81、V字型主体；82、T字型引导结构；83、边沿结构；84、容纳空间；9、槽口；10、保护层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一：

如图1~15所示，全组装模数式桥梁伸缩装置，包括沿横桥向成对设置的位移箱4、两端分别伸入每对位移箱4中的支撑横梁3、架设在支撑横梁3上平行的两根边梁1和设置在两根边梁1之间的中梁2、以及设置于边梁1与其相邻的中梁2和相邻的两根中梁2之间的防水组件8，每对位移箱4对应的支撑横梁3和中梁2的设置数量均包括一根及以上，且二者一一对应设置，边梁1与位移箱4侧面设置有锚固组件，如图13所示，锚固组件包括设置于边梁1侧面的锚固板16和锚固环15，以及设置于位移箱4侧面的剪力键45。

本实施例中，位移箱4包括箱体41和与之匹配的通过锚固螺栓7连接的顶部盖板42，位移箱4下部的上端面固定设置与支撑横梁3滑动贴合的弹性元件5，支撑横梁3架设在弹性元件5顶部，边梁1的底部与支撑横梁3之间固定设置有位移控制组件6；通过锚固螺栓7将一一对应设置的中梁2与支撑横梁3固定连接，以及，通过锚固螺栓7将顶部盖板42与边梁1和箱体41固定连接，顶部盖板42、中梁2和边梁1的顶部平齐。

本发明中提供了一种能够有效提升维修更换速度的桥梁伸缩装置，该装置采用全组装式构造，将其所有零部件全部化整为零，并通过工厂化集零为整组装而成。在使用过程中，当伸缩缝出现病害，可以及时进行多位置多种类的零部件更换，可大幅降低重新凿除锚固区混凝土后整体更换的几率，养护维修速度显著提高，养护维修作业时间显著缩短，从而可降低对桥面交通的影响，与此同时本发明伸缩装置的全寿命期经济指标更好。

如图2所示，图中的虚线结构均为可方便更换的结构；具体地，本发明中顶部盖板42通过锚固螺栓7与箱体41连接，可使得顶部盖板42拆除方便，通过移除锚固螺栓7的方式即可实现；其中，通过顶部盖板42的移除，可使得位移控制组件6以及设置于支撑横梁3和位移箱4之间的弹性元件5可实现更换，其中位移控制组件6可选择橡胶弹簧；通过此种方式可在作为承压支撑的弹性元件5，以及作为压紧支撑的位移控制组件6变形超限或破坏时，快速实现更换，从而解决问题。

以及，作为本发明中的另一方面的优势，通过锚固螺栓7对中梁2和支撑横梁3进行连接的方式，可使得同样方便更换的零部件还包括中梁2；具体地，通过移除锚固螺栓7的方式即可实现中梁2整段的更换；在使用的过程中，如图3所示，中梁2和边梁1之间必然会设置防水组件8，需要在中梁2更换的过程中先行移除，通过此种方式使得中梁2开焊、开裂甚至断裂，中梁2局部弯曲变形下挠明显、平面扭曲导致缝宽均匀性差等问题可快速的解决。

综上，通过使用本发明中的伸缩装置，后期养护维修更换只需要临时交通管制，养护维修更换速度提升的同时，能够最大程度降低伸缩装置维护对于桥面交通的影响；由于可针对性的进行局部的更换，极大地降低了伸缩装置维护成本，延长了伸缩装置的整体服役寿命，提高了伸缩装置全寿命周期的经济性。

作为进一步的优选方式，参见图3，中梁2和支撑横梁3之间也设置有弹性元件5，通过锚固螺栓7将中梁2、弹性元件5和支撑横梁3固定连接。其中，此处的弹性元件5可选择高阻尼弹性支座，通过在中梁2和支撑横梁3之间加垫如高阻尼弹性支座等弹性元件5，可有效提高伸缩缝减震降噪性能。

如图4和5所示，当中梁2数量大于等于两根时，与每对位移箱4对应的各支撑横梁3之间通过阻尼结构14连接，阻尼结构14具有沿支撑横梁3延伸方向的弹性形变能力；通过阻尼结构14的设置，可使得中梁2与边梁1之间的缝隙能够尽可能的保持同等宽度，其中，阻尼结构14可采用聚氨酯阻尼弹簧。

在工作的过程中，各处的锚固螺栓7都可能存在松脱的风险，为了解决此问题，作为优选的方式，锚固螺栓7上套设有减震结构，可以是减震的垫圈或者弹簧等，具体地，可夹设在螺帽底部，从而通过自身的减震缓冲效果而使得锚固螺栓7的固定状态稳定可靠。

作为上述实施例的优选，如图6~8所示，边梁1至少位于位移箱4内的部分设置有第一凸沿11；第一凸沿11与顶部盖板42通过锚固螺栓7固定连接。通过第一凸沿11的设置，可实现顶部盖板42的稳定支撑，且提供锚固螺栓7的固定位置。

出于同样的技术目的，为了更好的实现整个边梁1的稳定支撑，作为上述实施例的优选，边梁1底部至少位于位移箱4内的部分设置有第二凸沿12；位移控制组件6设置于第二凸沿12与支撑横梁3顶部之间。此种方式可有效增大边梁1与位移控制组件6的贴合面积，从而保证整个边梁1获得足够的支撑面积而获得稳定性。

在上述实施方式中，第一凸沿11和第二凸沿12可仅仅设置于位移箱4内，此种方式下如图9所示，二者在边梁1长度方向上的长度范围是局部且与位移箱4对应设置的，或者，可在边梁1的全范围内设置第一凸沿11和第二凸沿12，当然，此种方式下需要为箱体41的相对安装留有间隙；而为了增加第一凸沿11和第二凸沿12之间的支撑刚度，作为一种优选的方式，可在二者之间设置加强结构，从而通过相互的支撑而实现二者相对形状的稳定性；在此处设置边梁加强肋13是较为优选的加强结构形式，通过竖向设置的板体结构来实现该目的，成本较低且采用焊接的方式即可实现其稳定性。

为了提高位移箱4的密封性，顶部盖板42覆盖箱体41边缘，箱体41顶部设置有安装凸沿42a，顶部盖体下缘设置与安装凸沿42a匹配的凹槽，箱体41和顶部盖体通过安装凸沿42a和凹槽的配合实现嵌套安装。通过上述安装凸沿42a和凹槽的设置，使得位移箱4的顶部盖板42与形成位移箱4的箱体41的竖向钢板嵌套组装，此种方式下接缝隐藏在竖向钢板内，然后采用锚固螺栓7连接为整体，位移箱4内的防水性能有效提高。

作为上述实施例的优选，如图10~12所示，位移箱4内部设置有若干竖向加强肋43，竖向加强肋43至少与顶部盖板42相抵。通过此种方式下可使得箱体41获得更好的刚度，从而一方面提高其使用寿命，另一方面获得对顶部盖板42的优化支撑，从而使得顶部盖板42在承受来自车辆的作用力时，能够更加稳定的工作。在加工的过程中，竖向加强肋43可直接采用板体结构，其在高度方向上除了与顶部盖板42相抵外，还可与位移箱4的底部相抵，且设置数量、密度、板体厚度和箱体41的容纳空间等相关，需避免与其他构件设置发生冲突。

同样为了结构整体的强度，边梁1与箱体41外壁之间设置有若干连接加强肋44。参见图11，此处的加强肋优选采用三角形板体形式，可对边梁1的侧边和底面与箱体41交界处均进行连接，此种方式对于箱体41的结构强度，以及边梁1的形状稳定性均具有明显的提升效果。

在现有的伸缩装置中，如图14所示，支撑横梁3底部与弹性元件5接触的位置设置有镜面不锈钢板31，从而在相对滑动的位置有效的降低摩擦力。

实施例二：

一种如上所述的全组装模数式桥梁伸缩装置的安装方法，包括预组装而获得伸缩装置成品件的过程，以及对伸缩装置成品件现场安装的过程；如图13和15所示，预组装过程包括以下步骤：

S1：根据设定的尺寸制作箱体41、顶部盖板42、支撑横梁3、边梁1、中梁2、位移控制元件和弹性元件5；

S2：在相对设置的位移箱4的箱体41内分别设置弹性元件5，且在弹性元件5上安装支撑横梁3，弹性元件5对支撑横梁3两端进行支撑；

S3：在支撑横梁3两侧对应位置分别放置位移控制组件6，本实施例中为了提高伸缩缝减震降噪性能，还在支撑横梁3中部对应位置放置弹性元件5；

S4：在同侧各位移控制组件6上放置边梁1，以及，在各弹性元件5上放置中梁2,且将中梁2与支撑横梁3通过锚固螺栓7连接；

S5：在箱体41上安装顶部盖板42，且将顶部盖板42分别与箱体41和边梁1通过锚固螺栓7连接；

S6：在边梁1及位移箱4分别焊接锚固组件，以及在边梁1、中梁2之间安装防水组件8。

在现有的伸缩装置中，由于镜面不锈钢板31的使用必要性，其需要在支撑横梁3相对于位移箱4安装前进行设置；在上述步骤S4和S5中，当使用锚固螺栓7时，需要在锚固螺栓7上套设减震结构，从而保证振动情况下的连接有效性；在出厂前，需要调整伸缩缝的出厂宽度，具体通过边梁11和中梁22间距离的调节实现。

在上述实施例中，当需要在箱体41和边梁1间设置连接加强肋44时，可在位移箱4的箱体41制作过程中直接完成连接加强肋44的焊接，而后在边梁1安装完成后，再通过焊接的方式建立边梁1和连接加强肋44的连接即可；当然，上述方式是一种较佳的实施方式，连接加强肋44在其他时机相对于二者建立固定连接的关系也均在本发明的保护范围内。

如图14所示，在上述步骤中，锚固组件的焊接也可首先进行，具体包括锚固板16、锚固环15和剪力键45等，而后再进行边梁1和位移箱4后续的安装动作，锚固组件不同的焊接顺序均在本发明的保护范围内。

上述伸缩装置整体组装完成后，可安装防水组件8并进行成品保护以备使用，其中，防水组件8在后安装可降低前道工序执行过程中可能被损坏的风险。

针对上述结构形式的伸缩装置成品件，作为优选的方式，伸缩装置现场安装的过程包括以下步骤：

A1：计算确定桥梁伸缩装置安装时缝口宽度，调整伸缩装置成品件缝口开口宽度；该项计算可以根据桥梁有效伸缩长度、安装环境温度以及规范要求等为依据进行，其中计算确定的结果在后续的实际施工过程中还存在调整的过程；

A2：将槽口9边缘拉直修平，然后安放竖向模板，填塞模板与槽口9边缘存在的缝隙；其中填充物可选择环氧砂浆等材料，从而确保后续槽口9混凝土浇筑时不发生漏浆情况；

A3：在槽口9内设定的位置钻孔，以供竖向锚固钢筋植入；

A4：在锚固组件内穿入横向钢筋，且将伸缩装置整体吊装入槽口9，并调整顶面标高与桥面和路面标高顺接，以防跳车；

A5：在槽口9内的钻孔中置入竖向钢筋，将竖向钢筋与横向钢筋焊接为钢筋骨架；

A6：在槽口9内浇筑混凝土，且养生至设计强度；具体可采用钢纤维混凝土，考虑到桥面横坡实际情况，再确保浇筑密实的前提下，应适当降低混凝土塌落度，然后覆盖养生；

A7：在顶部盖板42上容纳锚固螺栓7螺帽的孔位内灌注可熔性填充物，对锚固螺栓7进行封闭嵌固；其中，可熔性填充物可选择可熔性硫磺砂浆，从而可防止锚固螺栓7后期松脱风险；其中，顶部盖板42上表面可刻痕防滑，下方可增设加劲肋以提高汽车轮载作用下盖板的支撑刚度。

作为上述实施例的优选，在槽口9内混凝土表层摊铺设定厚度的弹性材料，从而起到减震缓冲的效果，起到有效保护槽口混凝土的作用。

针对弹性材料的使用，还可具有以下方式，在防水组件8顶部进行填充而形成保护层10，此种方式作为对防水组件8的保护，可当防水组件8在具体应用场景中损坏率较高时，作为优化的方式而对其进行保护。

具体地，在使用的过程中，由于边梁1和中梁2间会存在距离的变化，因此在弹性材料在防水组件8顶部填充完成形成保护层10后，由于其在防水组件8位置处的截面尺寸本身较小，与边梁1、中梁2和防水组件8的接触面积有限，因此会存在脱落的风险。为了降低上述问题发生的几率，作为一种优选的方式，如图16所示，防水组件8的截面包括V字型主体81、T字型引导结构82和边沿结构83；其中，边沿结构83分别位于V字型主体81两侧，分别插入位于边梁1和中梁2上的槽体内，实现嵌入式的安装，从而保证稳定性和密封性；T字型引导结构82第一边的末端与V字型主体81的中间凹陷位置连接，另一边关于第一边对称且与V字型主体81两侧之间分别形成供弹性材料对称进入的两容纳空间84。

通过上述优选方式，使得防水组件8顶部弹性材料形成的保护层10的脱落风险有效降低，因为弹性材料成型后局部包覆T字型引导结构82的形式，使其获得了来自于T字型引导结构82的限制。上述防水组件8优选整体成型获得，从而保证结构的使用寿命，弹性材料同样可采用沥青类弹性材料；本发明中需要说明的是，即便由于弹性材料所具有的粘性使其难以完全将容纳空间84填充满，而即便仅仅填充局部位置，上述作用仍然能够实现。

弹性材料的弹性实际无法达到防水组件8的弹性，T字型引导结构82的设置，使其通过自身所具有的弹性，还能够通过伸入弹性材料的方式而对弹性材料的伸缩性进行包容，通过在弹性材料厚度较大的部分替换部分材料，使得保护层10各处的材料均匀性也得到提升。

如图16所示，在车辆行驶过程中，由于此处的弹性材料可能受到来自图中左右两侧不同车辆的作用；上述优选方案中，通过T字型引导结构82的设置，当车辆自左侧驶来时，左侧会在瞬间产生形变，而此处的形变可通过T字型引导结构82的第一边进行阻挡，从而对于图中右侧保护层10和中梁3之间的缝隙进行适当的保护；反之，可对左侧的缝隙进行保护。

当此处的保护层10顶部受到接近静止的向下作用力时，T字型引导结构82顶部的另一边可在顶层弹性材料的作用下，通过自身的形变而对伸入容纳空间84的部分弹性材料进行适当的保护，避免其被挤压后损坏，从而失去对容纳空间84的包覆性。

上述过程整体完成后，槽口混凝土强度满足设计要求后即可修整清理，开放交通。

当上述伸缩装置出现中梁2断裂、弹性元件5及位移控制组件6变形超限或损坏等情况时，需要进行及时且快速的维护，可按照以下步骤进行：

B1：按照伸缩装置的维修位置，编制交通管制方案，进行临时交通管制；

B21：如中梁2出现过大变形、断裂或作为弹性元件5的高阻尼弹性支座损坏，则直接拆除受损中梁2上的锚固螺栓7，替换新中梁2或新的高阻尼弹性支座后重新拧紧锚固螺栓7即可；

B22：如出现作为承压支座的弹性元件5或作为位移控制组件6的压紧支座损坏，则需加热位移箱4的顶部盖板42上孔位内的硫磺砂浆等可熔性填充物，待其软化后清理干净，再拧松锚固螺栓7，拆除位移箱4上的顶部盖板42，对损坏的弹性元件5和位移控制组件6进行更换，然后重新安装位移箱4盖板顶部盖板42，浇筑硫磺砂浆等材料重新进行封闭嵌固；

B23：如横梁3出现下挠变形过大或开裂病害，则可将横梁上方所有零件全部拆除后，更换新的横梁3，然后参照工厂组装顺序及B22的施工方法重新恢复组装即可；

B3：清理现场，开放交通。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (13)

1.一种全组装模数式桥梁伸缩装置，其特征在于，包括沿横桥向成对设置的位移箱、两端分别伸入每对位移箱中的支撑横梁、架设在所述支撑横梁上平行的两根边梁和设置在两根边梁之间的中梁、以及设置于所述边梁与其相邻的所述中梁和相邻两根中梁之间的防水组件，每对所述位移箱对应的支撑横梁和所述中梁的设置数量均包括一根及以上，且二者一一对应设置，所述边梁与所述位移箱侧面设置有锚固组件；

所述位移箱包括箱体和与之匹配的通过锚固螺栓连接的顶部盖板，所述位移箱下部的上端面固定设置与所述支撑横梁滑动贴合的弹性元件，所述支撑横梁架设在所述弹性元件顶部，所述边梁的底部与支撑横梁之间固定设置有位移控制组件；

通过锚固螺栓将一一对应设置的所述中梁与所述支撑横梁固定连接，以及，通过锚固螺栓将所述顶部盖板与所述边梁和箱体固定连接，所述顶部盖板、中梁和边梁的顶部平齐。

2.根据权利要求1所述的全组装模数式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述中梁和支撑横梁之间也设置有弹性元件，通过锚固螺栓将所述中梁、弹性元件和支撑横梁固定连接。

3.根据权利要求1所述的全组装模数式桥梁伸缩装置，其特征在于，当所述中梁数量大于等于两根时，与每对所述位移箱对应的各所述支撑横梁之间通过阻尼结构连接，所述阻尼结构具有沿所述支撑横梁延伸方向的弹性形变能力。

4.根据权利要求1~3任一项所述的全组装模数式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述锚固螺栓上套设有减震结构。

5.根据权利要求1所述的全组装模数式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述边梁至少位于所述位移箱内的部分设置有第一凸沿；所述第一凸沿与所述顶部盖板通过锚固螺栓固定连接。

6.根据权利要求5所述的全组装模数式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述边梁底部至少位于所述位移箱内的部分设置有第二凸沿；

所述位移控制组件设置于所述第二凸沿与所述支撑横梁顶部之间。

7.根据权利要求6所述的全组装模数式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述边梁的第一凸沿和第二凸沿之间设置边梁加强肋。

8.根据权利要求1所述的全组装模数式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述顶部盖板覆盖所述箱体边缘，所述箱体顶部设置有安装凸沿，所述顶部盖体下缘设置与所述安装凸沿匹配的凹槽，所述箱体和所述顶部盖体通过所述安装凸沿和凹槽的配合实现嵌套安装。

9.根据权利要求8所述的全组装模数式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述位移箱内部设置有若干竖向加强肋，所述竖向加强肋至少与所述顶部盖板相抵。

10.根据权利要求1所述的全组装模数式桥梁伸缩装置，其特征在于，所述边梁与所述箱体外壁之间设置有若干连接加强肋。

11.一种如权利要求1所述的全组装模数式桥梁伸缩装置的安装方法，其特征在于，包括预组装而获得伸缩装置成品件的过程，以及对所述伸缩装置成品件现场安装的过程；

所述预组装过程包括以下步骤：

根据设定的尺寸制作所述箱体、顶部盖板、支撑横梁、边梁、中梁、位移控制元件和弹性元件；

在相对设置的位移箱的箱体内分别设置弹性元件，且在所述弹性元件上安装支撑横梁，所述弹性元件对所述支撑横梁两端进行支撑；

在所述支撑横梁两侧对应位置分别放置所述位移控制组件；

在同侧各所述位移控制组件上放置所述边梁，以及，在所述支撑横梁的对应位置上放置所述中梁,且将所述中梁与所述支撑横梁通过锚固螺栓连接；

在所述箱体上安装所述顶部盖板，且将所述顶部盖板分别与所述箱体和边梁通过锚固螺栓连接；

在所述边梁及位移箱侧面分别焊接锚固组件，以及在边梁、中梁之间安装所述防水组件。

12.根据权利要求11所述的全组装模数式桥梁伸缩装置的安装方法，其特征在于，所述伸缩装置现场安装的过程包括以下步骤：

计算确定桥梁伸缩装置安装时缝口宽度，调整伸缩装置成品件缝口开口宽度；

将槽口边缘拉直修平，然后安放竖向模板，填塞模板与槽口边缘存在的缝隙；

在槽口内设定的位置钻孔，以供竖向锚固钢筋植入；

在所述锚固组件内穿入横向钢筋，且将伸缩装置整体吊装入所述槽口，并调整顶面标高与桥面和路面标高顺接；

在所述槽口内的钻孔中置入竖向钢筋，将所述竖向钢筋与所述横向钢筋焊接为钢筋骨架；

在所述槽口内浇筑混凝土，且养生至设计强度；

在所述顶部盖板上容纳锚固螺栓螺帽的孔位内灌注可熔性填充物，对所述锚固螺栓进行封闭嵌固。

13.根据权利要求12所述的全组装模数式桥梁伸缩装置的安装方法，其特征在于，在混凝土表层摊铺设定厚度的弹性材料。

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