CN207484282U - 一种多向变位的梳齿形桥梁伸缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多向变位的梳齿形桥梁伸缩装置，包括：滑动梳齿板、固定梳齿板、角钢底座和橡胶防水带，滑动梳齿板固定于一角钢底座上，固定梳齿板通过另一角钢底座设置于不锈钢板上，橡胶防水带位于两块角钢底座的下方，所述滑动梳齿板通过一竖向转动轴固定于角钢底座上，所述竖向转动轴采用弹性材料制成。根据本实用新型，提供了一种可同时满足桥梁在横向、纵向以及竖向三个方向上的位移和转动，并且避免了目前多向变位伸缩装置常出现的螺栓的松动和断裂现象、保证通行车辆的平稳、舒适，还能达到良好的减噪效果、检修方便、并且耐久性好的多向变位的梳齿形桥梁伸缩装置。

Description

一种多向变位的梳齿形桥梁伸缩装置

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁伸缩装置，更具体地涉及一种多向变位的梳齿形桥梁伸缩装置。

背景技术

伸缩装置简称伸缩缝，也叫做温度缝，是为了避免建筑物在温度变化时由于热胀冷缩产生的温度应力破坏建筑物而预留的缝隙，是一种变形缝。在大型桥梁、公路桥梁梁端之间通常设有这种伸缩缝。

目前，伸缩缝具有多种类型，最常见的为梳齿形伸缩缝。该梳齿形伸缩缝包括一对短齿板和长齿板以及用于设置短齿板的不锈钢板，其中，短齿板和长齿板均设有多个齿部，且相邻两个齿部之间相隔一凹槽。当短齿板和长齿板相对设置时，其中短齿板的齿部伸入长齿板的相应凹槽中。这样，车辆可以平稳舒适地从上面通过。为了避免日常垃圾及雨水掉落对桥梁下方交通造成影响，伸缩缝还配置有一条嵌接在不锈钢板下方的橡胶止水带。

然而，现有的梳齿形伸缩缝的齿板只能进行纵向位移以及竖向位移，而无法横向位移，另外设置的横向转动轴同样也只能使伸缩缝完成竖向、纵向的转动和位移，无法满足伸缩缝的横向位移。如果伸缩缝产生横向位移则会使所有的齿板硬性撞击在一起，从而发生损坏。

其次，现有的梳齿形伸缩缝的梳齿板的固定均采用螺栓固定，其原理是利用螺栓的螺纹及扭矩产生的压力来固定梳齿板，然而这样的设计在车辆经过梳齿板产生的冲击荷载和振动的长期作用下，螺栓将会松脱，螺栓的松脱会造成梳齿板的松动，最后导致伸缩缝损坏。如果采用增大螺栓的扭矩，螺栓过度拧紧或采用防松螺冒，在长期冲击荷载作用下，螺栓将会断裂，造成了伸缩缝梳齿板的松脱，并对交通安全造成巨大的隐患。因此，通过提高螺栓上螺母的扭矩来压紧齿板的设计无法从根本上解决多向变位模块化伸缩装置螺栓松脱和断裂的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多向变位的梳齿形桥梁伸缩装置，从而解决现有技术中的桥梁伸缩装置无法满足桥梁的横向位移需求、容易造成螺栓松脱和断裂、造成交通安全隐患的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种多向变位的梳齿形桥梁伸缩装置，包括：滑动梳齿板、固定梳齿板、角钢底座和橡胶防水带，滑动梳齿板固定于一角钢底座上，固定梳齿板通过另一角钢底座设置在不锈钢板上，橡胶防水带位于两块角钢底座的下方，所述滑动梳齿板通过一竖向转动轴固定于角钢底座上，所述竖向转动轴采用弹性材料制成。

所述竖向转动轴通过一套设于所述竖向转动轴外侧的轴承固定，所述轴承采用弹性材料制成。

可选地，所述轴承是中心轴承或偏心轴承。

当所述轴承是偏心轴承时，该偏心轴承的偏心尺寸根据桥梁所需横向位移的参数来设定。

所述轴承通过一套设于所述轴承外侧的钢套固定。

优选地，所述梳齿形桥梁伸缩装置包括设置于用于固定滑动梳齿板的角钢底座下方的弹簧箱，所述弹簧箱内设置有一预压缩的第一减震弹簧。

所述弹簧箱底部设置一压力调节板，所述第一减震弹簧通过一可沿弹簧箱上下活动的高强度螺栓固定于所述滑动梳齿板和压力调节板之间。

当用于安装上述第一减震弹簧的空间不够时，可选地，所述梳齿形桥梁伸缩装置包括一安装于滑动梳齿板内的第二减震弹簧，所述第二减震弹簧通过一固定于角钢底座上的螺栓抵压于所述滑动梳齿板与角钢底座之间。

优选地，所述滑动梳齿板和固定梳齿板分别具有头尖尾大的指型梳齿板。

所述固定梳齿板通过固定螺栓固定于角钢底座上。

根据本实用新型提供的一种多向变位的梳齿形桥梁伸缩装置，相对现有技术具有以下有益效果：

一方面，使用竖向转动轴替换现有技术的横向转动轴，并且采用弹性材料制成该竖向转动轴，克服了现有技术中横向转动轴无法满足伸缩缝横向位移的缺陷，既保持了一定的刚度来承受通过伸缩装置的车辆荷载，还能同时满足桥梁的横向、纵向以及竖向位移。

另一方面，结合偏心轴承的使用，实现了偏心轴承顺着力的方向绕着竖向转动轴发生旋转，从而使得梳齿板顺着力的方向发生横向的移动，满足伸缩缝的横向位移需求，避免了传统桥梁伸缩装置横向打齿现象，特别是满足了特大型漂浮体系桥梁对水平位移的需求。

第三方面，通过减震弹簧以及弹簧箱的使用，吸收了来自车辆载荷产生的冲击力并锁定梳齿板，当梳齿板发生竖向或水平旋转及运动时，保持对梳齿板的锁定力恒定不变，避免了冲击荷载导致螺栓产生过度的扭矩甚至被剪断，保证了该伸缩装置的使用寿命。

第四方面，针对小于240mm位移的阻尼减震式多向变位梳形板桥梁伸缩装置，由于空间位置偏小，还提供了一种通过在滑动梳齿板内安装减震弹簧将减震弹簧设置于滑动梳齿板与角钢底座之间的方式。

第五方面，提供了一种头尖尾大的指型梳齿板，不但可以保证通行车辆的平稳、舒适，还能达到良好的减噪效果。

总之，本实用新型提供了一种可同时满足桥梁在横向、纵向以及竖向三个方向上的位移和转动、并且避免了螺栓的松动和断裂现象、保证通行车辆的平稳、舒适，还能达到良好的减噪效果、检修方便、耐久性好的多向变位的梳齿形桥梁伸缩装置。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的梳齿形桥梁伸缩装置的俯视图；

图2是如图1所示伸缩装置的横截面视图；

图3是如图2所示横截面视图的部分细节放大示意图；

图4是如图1所示伸缩装置的竖向转动轴以及套设在其外部的偏心轴承的工作原理示意图；

图5是如图1所示伸缩装置的减震弹簧的工作原理示意图；

图6是根据本实用新型的另一优选实施例的减震弹簧在桥梁伸缩装置中的安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。

如图1和图2所示，是根据本实用新型的一个优选实施例的梳齿形桥梁伸缩装置。该桥梁伸缩装置包括：滑动梳齿板1、固定梳齿板2、角钢底座3、橡胶防水带4以及不锈钢板5。

其中，滑动梳齿板1和固定梳齿板2分别通过角钢底座3固定，固定梳齿板2通过该角钢底座3设置在一块不锈钢板5上，固定梳齿板2通过固定螺栓13固定于角钢底座3上，橡胶防水带4通过防水带卡座14固定于角钢底座3下方。滑动梳齿板1通过一竖向转动轴6固定于角钢底座3上，该竖向转动轴6采用弹性材料制成。

本实用新型通过使用竖向转动轴6替代现有技术的横向转动轴，并且通过采用弹性材料制成该竖向转动轴6，克服了现有技术中横向转动轴无法满足伸缩缝横向位移的缺陷，既保持了一定的刚度来承受通过伸缩缝的车辆荷载，同时也能适应水平和竖向的旋转，同时伸缩缝的梳齿板也可以应桥梁的横向错位而发生横向位移。

根据该优选实施例，如图3所示，该竖向转动轴6还通过套设于该竖向转动轴6外侧的轴承7固定，轴承7同样采用弹性材料制成。

根据该优选实施例，轴承7可设计为中心轴承或偏心轴承，其中，偏心轴承的偏心尺寸可根据桥梁所需横向位移的参数来设定。根据偏心圆的原理，当桥梁需要发生横向位移时，偏心轴承在桥梁横向水平力的作用下可推动梳齿板发生横向的错位，从而产生横向的位移。此位移既可满足桥梁设计要求，也不造成伸缩装置的梳齿板的破坏。这样的情况下该多向变位的梳形板桥梁伸缩装置就可以同时满足桥梁的横向、纵向和竖向位移。

具体如图4所示，当滑动梳齿板1受到桥梁横向移动产生的力时，该横向作用力首先施加于竖向转动轴6上，竖向转动轴6进而将该横向作用力作用于偏心轴承7上，偏心轴承7将顺着力的方向绕着竖向转动轴6发生旋转，分别如左图和右图所示，从而使得滑动梳齿板1顺着力的方向发生横向的移动，进而伸缩缝产生横向的位移。避免了多向变位桥梁伸缩装置横向打齿的现象，满足了特大型桥梁对水平位移的需求。

如图3所示，轴承7还通过套设于轴承7外侧的钢套8固定。在竖向转动轴6及钢套8的共同作用下，弹性的轴承7产生的变形和旋转使伸缩缝在竖向产生转角和相对位移。

根据该优选实施例，该梳齿形桥梁伸缩装置还包括设置于滑动梳齿板1下方的弹簧箱9，弹簧箱9内设置有一预压缩的减震弹簧10。

弹簧箱9底部还设置一压力调节板11，减震弹簧10通过一高强度螺栓12固定于滑动梳齿板1和压力调节板11之间，该高强度螺栓12可相对弹簧箱9发生竖直方向的位移。

在伸缩缝拼装时先对减震弹簧10进行预压，再用高强度螺栓12固定于滑动梳齿板1和压力调节板11之间，当伸缩装置承受冲击荷载时，此减震弹簧10将用来吸收冲击力和锁定滑动梳齿板1，当滑动梳齿板1发生竖向或水平旋转及运动时，该伸缩装置对滑动梳齿板1的锁定力恒定不变。车辆荷载冲击力一旦吸收后，将大大减少其对伸缩装置本身钢结构和螺栓造成的损坏。由于螺栓和滑动梳齿板1都属于钢型结构，如果没有弹性零件吸收冲击荷载，在此荷载的反复作用下，固定滑动梳齿板1的螺栓就会造成损坏，损坏严重后会断裂于滑动梳齿板1内。

此外，通过该减震弹簧10的引入，实现了滑动梳齿板1的三点式减震设计，可以大幅度地减小螺栓的扭矩，同时又保持了该伸缩装置在车辆载荷下的稳定性。如图5所示，高强度螺栓12与预压的减震弹簧10产生一个向下的力，滑动梳齿板1两端的轴承和齿尖支撑点则分别产生一个向上的力，从而使梳齿板的受力达到平衡。梳齿板是依靠弹簧的拉力与钢结构紧紧扣住的，而不是依靠螺栓扭矩硬锁定的。减震弹簧10同时还用于吸收车辆冲击力导致的梳齿板弹性变形所产生的力，从而避免了车辆的冲击荷载导致的螺栓断裂。

根据本实用新型的另一优选实施例，还提供了一种有关减震弹簧的不同安装方式，该方式特别适用于小于240mm位移的阻尼减震式多向变位梳形板桥梁伸缩装置，如图6所示，由于空间位置偏小，减震弹簧10’无法像图2中所示的那样安装于滑动梳齿板1的底部，而是安装于滑动梳齿板1内，并通过固定于角钢底座3上的螺栓15抵压在滑动梳齿板1与角钢底座3之间，从而克服安装空间狭小的问题。

根据该优选实施例，考虑到汽车通行的顺畅、平稳、舒适和减噪，如图1所示，滑动梳齿板1和固定梳齿板2还分别设计为头尖尾大的指型梳齿板，该种形状的梳齿板不但可以保证通行的车辆平稳、舒适，还能达到良好的减噪效果。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (10)

1.一种多向变位的梳齿形桥梁伸缩装置，包括：滑动梳齿板、固定梳齿板、角钢底座和橡胶防水带，滑动梳齿板固定于一角钢底座上，固定梳齿板通过另一角钢底座设置在不锈钢板上，橡胶防水带位于两块角钢底座的下方，其特征在于，所述滑动梳齿板通过一竖向转动轴固定于角钢底座上，所述竖向转动轴采用弹性材料制成。

2.根据权利要求1所述的梳齿形桥梁伸缩装置，其特征在于，所述竖向转动轴通过一套设于所述竖向转动轴外侧的轴承固定，所述轴承采用弹性材料制成。

3.根据权利要求2所述的梳齿形桥梁伸缩装置，其特征在于，所述轴承是中心轴承或偏心轴承。

4.根据权利要求3所述的梳齿形桥梁伸缩装置，其特征在于，所述偏心轴承的偏心尺寸根据桥梁所需横向位移的参数来设定。

5.根据权利要求2或3所述的梳齿形桥梁伸缩装置，其特征在于，所述轴承通过一套设于所述轴承外侧的钢套固定。

6.根据权利要求1所述的梳齿形桥梁伸缩装置，其特征在于，所述梳齿形桥梁伸缩装置包括设置于用于固定滑动梳齿板的角钢底座下方的弹簧箱，所述弹簧箱内设置有一预压缩的第一减震弹簧。

7.根据权利要求6所述的梳齿形桥梁伸缩装置，其特征在于，所述弹簧箱底部设置一压力调节板，所述第一减震弹簧通过一可沿弹簧箱上下活动的高强度螺栓固定于所述滑动梳齿板和压力调节板之间。

8.根据权利要求1所述的梳齿形桥梁伸缩装置，其特征在于，所述梳齿形桥梁伸缩装置包括一安装于滑动梳齿板内的第二减震弹簧，所述第二减震弹簧通过一固定于角钢底座上的螺栓抵压于所述滑动梳齿板与角钢底座之间。

9.根据权利要求1所述的梳齿形桥梁伸缩装置，其特征在于，所述滑动梳齿板和固定梳齿板分别具有头尖尾大的指型梳齿板。

10.根据权利要求1所述的梳齿形桥梁伸缩装置，所述固定梳齿板通过固定螺栓固定于角钢底座上。