CN213951924U - 一种竖向转角的梳齿式伸缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于伸缩缝技术领域，具体的讲涉及一种竖向转角的梳齿式伸缩装置。其包括其端部通过梳齿承插方式连接的活动梳齿板和固定梳齿板，固定梳齿板通过锚固件设置在伸缩缝的一侧，活动梳齿板的根部通过若干铰链体与伸缩缝的另一侧竖向转动连接。该梳齿式伸缩装置能够适应梁端任意竖向角度的变化，实现大转角自主服帖适应，确保了车辆通行舒适性和桥梁运行安全。

Description

一种竖向转角的梳齿式伸缩装置

技术领域

本实用新型属于伸缩缝技术领域，具体的讲涉及一种竖向转角的梳齿式伸缩装置。

背景技术

桥梁结构会因温度变化、混凝土收缩徐变、桥梁墩台的沉降和梁体转动等因素而伸长或缩短，为使车辆平稳通过桥面并满足变形的需要，必须在桥梁上设置伸缩缝装置，满足桥梁的变位要求。随着我国桥梁工程的不断发展，大跨径桥梁、悬索桥、连续桥、斜拉桥等桥梁的不断应用，对伸缩装置变位提出了更高要求，尤其是梁端竖向变位，但是使用过程中如果转角过大，则会带来跳车问题，降低了行驶舒适性，严重的则直接导致伸缩装置损坏，影响整个桥梁的使用。

针对大位移伸缩的使用场景，梳齿式伸缩装置应用最为广泛，无论从成本、安装、养护等方面都大大优于模数伸缩装置，但对于梁端的竖向转角适应性较差。随着桥梁建设水平的不断提高，其竖向转角成为不可或缺的重要功能，并且竖向转角容许值在不断增大，比如，在车辆荷载作用下，桥梁产生竖向挠度而引起梁端转角；混凝土收缩徐变会持续产生残余徐变上拱，引起梁端竖向转角；相邻墩台可能产生不均匀沉降引起沉降差，在桥梁端部产生竖向梁端转角；桥梁梁体上下缘存在负温差，导致桥梁梁端产生竖向转角；相邻两跨简支梁，随着减隔震支座的应用，支座抬高现象也会产生梁端转角；坡道梁温度变化引起梁体在活动支座一端产生纵向位移，由于支座的竖向支承，梁体只能沿纵向水平移动，因而产生竖向转角等等。竖向转角与各种原因的叠加将直接影响伸缩装置的使用寿命，行车的舒适性，以及桥梁的运行安全，这对梳齿式伸缩装置提出了更高的要求。

研究人员也逐渐发现了这个问题，提出了一些能够实现竖向转角的伸缩装置，但受限于结构及安装位置，所能实现的转角有限，暂时无法满足桥梁的实际需求；其次是，现有伸缩装置都只能被动的适应梁端的竖向转角，依靠重力或外部荷载去适应梁端变化，容易存在安全隐患。例如当梁端角度发生变化了，伸缩装置未能适应这种变化，此时处于脱空或悬臂状态，车辆通过就会产生跳车现象甚至更严重的危险。一些提前施加了预应力的伸缩装置，虽然能避免这种现象，但预应力的长期作用，使伸缩装置长期处于应力集中状态，严重影响其使用寿命。

目前大部分企业关于自适应型大转角桥梁伸缩装置没有针对性的研究，实际应用过程也没有对现有伸缩装置该方面的改进。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，能够适应梁端任意竖向角度的变化，实现大转角梳齿板自主服帖适应，保证车辆通行舒适性和桥梁运行安全。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，包括其端部通过梳齿承插方式连接的活动梳齿板和固定梳齿板，所述固定梳齿板通过锚固件设置在伸缩缝的一侧，其特征在于：所述活动梳齿板的根部通过若干铰链体与伸缩缝的另一侧竖向转动连接。

构成上述一种竖向转角梳齿式伸缩装置的附加技术特征还包括：

——所述固定梳齿板的下部设置垫板，所述垫板与活动梳齿板之间设置永磁体，用于将所述活动梳齿板与垫板磁吸贴合；

——所述永磁体通过卡合或粘接方式镶嵌在所述垫板和/或活动梳齿板表面的槽体内；

——所述铰链体包括中心环和位于所述中心环两侧的定位管，所述中心环和定位管通过枢轴贯穿结合，所述中心环与设置在伸缩缝端面上的第一封头板连接，所述定位管与活动梳齿板根部连接或者所述中心环与活动梳齿板的根部连接，所述定位管与所述第一封头板连接；

——所述活动梳齿板根部侧部端面与第一封头板之间或者所述活动梳齿板根部侧部端面与伸缩缝侧部端面之间设置弹性垫板；

——所述第一封头板通过锚固板与伸缩缝一侧部的预埋筋连接；

——所述中心环与锚固板为一体结构，其贯穿设置在所述第一封头板的两侧；

——所述锚固板上设置贯穿其表面的纵向钢筋和与所述纵向钢筋搭接的横向钢筋；

——与所述铰链体相对一侧的伸缩缝端面设置第二封头板，所述第二封头板的背面通过锚固钢筋与伸缩缝侧部连接；

——伸缩缝的端面之间设置止水带或者所述止水带的两侧边分别卡合安装在所述第一封头板、第二封头板上部的型钢槽体内；

——伸缩缝两侧设置浇筑混凝土的预留槽，所述预留槽内部设置预埋筋，与所述固定梳齿板连接的锚固件与其同侧的预埋筋连接，与所述活动梳齿板连接的锚固板通过所述纵向钢筋和/或横向钢筋与其同侧的预埋筋连接。

本实用新型所提供的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置同现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该伸缩装置的活动梳齿板和固定梳齿板通过端部梳齿承插方式连接，活动梳齿板的根部通过若干铰链体与伸缩缝的一侧竖向转动连接，即实现了桥梁端部竖向转动时，伸缩装置的活动梳齿板同步摆动，与转角幅度向适应，使桥面始终处于服帖平顺状态，提高了车辆通行的舒适度，防止梳齿板刚性曲挠，增强了桥梁运行的安全稳定性，延长桥梁伸缩缝结构的使用寿命；其二，由于固定梳齿板的下部设置垫板，垫板与活动梳齿板之间设置永磁体，通过永磁体的磁吸作用，将活动梳齿板与垫板进行吸附贴合，当活动梳齿板出现竖向摆动后，永磁体将其快速复位，桥面衔接通畅，车辆通行平顺，同时，磁力吸附还具有阻尼效果，减少转动幅度和振动间隙，降低了运行噪音。

附图说明

图1为本实用新型一种竖向转角的梳齿式伸缩装置的结构示意图；

图2为该梳齿式伸缩装置去除活动梳齿板后内部的结构示意图；

图3为该梳齿式伸缩装置在竖直下倾a和上翘b两种转动状态的对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所提供的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置的结构和工作原理作进一步的详细说明。

参见图1，为本实用新型所提供的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置的结构示意图。构成该梳齿式伸缩装置的结构包括其端部通过梳齿承插方式连接的活动梳齿板11和固定梳齿板12，固定梳齿板12通过锚固件2设置在伸缩缝B的一侧，活动梳齿板11的根部通过若干铰链体3与伸缩缝B的另一侧竖向转动连接。

其工作原理为：将该伸缩装置安装在桥梁端部的预留槽A内，预埋锚固件2后浇筑混凝土，位于伸缩缝B一侧的固定梳齿板12与锚固件2连接，活动梳齿板11的根部通过若干铰链体3与伸缩缝B另一侧竖向转动连接，活动梳齿板11跨缝与固定梳齿板12承插连接，桥梁端部竖向转动时，活动梳齿板11实现同步摆动，自适应转角变化，转动状态如图3所示。

在构成上述梳齿式伸缩装置的结构中，

——为了便于梳齿承插滑动，上述固定梳齿板12的下部设置垫板13，活动梳齿板11和固定梳齿板12的梳齿在垫板13上滑动顺畅，减少了相互摩擦力，提高了装置的伸缩功能，作为较佳的实施方式，垫板13与活动梳齿板11之间设置永磁体14，用于将活动梳齿板11与垫板磁吸贴合，桥梁端部竖向转动后，活动梳齿板11同步摆动，受到永磁体14的吸附，能够快速与垫板13贴合，防止齿板上翘不能回位妨碍车辆通行，同时磁吸作用还具有阻尼效果，防止活动梳齿板11过度受力发生挠度变形，还能够减小活动梳齿板11与垫板13的间距，降低了振动幅度和运行噪音；

——为了便于永磁体14的安装定位，上述永磁体14通过卡合或粘接方式镶嵌在垫板13和/或活动梳齿板11表面的槽体15内，永磁体14可以选择永磁铁等强效磁力的材料，其外观可以为圆片、圆柱、长条等多种形状，其最好沿伸缩缝的走向均匀布置，位置与活动梳齿板11的梳齿一一对应，保证施力均衡；

——如图2所示，从实现活动梳齿板11根部与伸缩缝B一侧实现竖向转动出发，上述铰链体3可以选择多种铰接、枢接结构，比如其结构包括中心环31和位于中心环31两侧的定位管32，中心环31和定位管32通过枢轴33贯穿结合成为整体，该结构功能与合页相似，枢轴33水平设置，与伸缩缝B的走向一致，竖向转动灵活；

该铰链体3的具体安装可以选择两种方式：一是，中心环31与设置在伸缩缝侧边端面上的第一封头板41连接，定位管32与活动梳齿板11根部连接，二是，中心环31与活动梳齿板11的根部连接，定位管32与第一封头板41连接；

——在一个实施例中，上述活动梳齿板11根部侧部端面与第一封头板41之间或者活动梳齿板11根部侧部端面与伸缩缝侧部端面之间设置弹性垫板5，弹性垫板5可以由高弹橡胶制成，也可以用喷涂的填缝弹性材料代替，当活动梳齿板11摆动后，其根部受到弹性垫板5的约束，防止剐蹭伸缩缝侧部端面（混凝土结构）或者第一封头板41，同时，弹性垫板5具有阻尼效果，避免梳齿运动幅度过大发生挠度形变，也减小了振动间隙，具有减震降噪的作用，并且，弹性垫板5还具有密封的功能，防止雨水、杂物进入伸缩装置，磨损内部器件，延长结构的使用寿命；

——为了增强第一封头板41与伸缩缝一侧端面（混凝土结构）的牢固连接，上述第一封头板41通过锚固板30与伸缩缝一侧部的预埋筋6连接，锚固板30呈立式插装，位置最好与铰链体3一一对应，提高了第一封头板41定位的稳定性，铰链体3结构强度大大增强，保证了活动梳齿板11竖向转动时安全牢靠；

——可选的，上述中心环31与锚固板30为一体结构，其贯穿设置在第一封头板41的两侧，可以在第一封头板41上预先设置通孔，中心环31与锚固板30呈一体插装定位，该结构简单紧凑，提高了连接紧密程度，使铰接结构和锚固结构形成统一的受力整体，并且施工安装时也很便捷；

——进一步的，上述锚固板30上设置贯穿其表面的纵向钢筋301和与纵向钢筋301搭接的横向钢筋302，在混凝土浇筑结构内形成纵横交织的钢筋网，适应伸缩缝多角度形变的冲击，锚固板30定位更加牢靠，与混凝土结构连接更加紧密牢固；

——可选的，与上述铰链体3相对一侧的伸缩缝端面设置第二封头板42，第二封头板42的背面通过锚固钢筋421与伸缩缝侧部连接，第二封头板42对伸缩缝一侧端面具有保护作用，防止活动梳齿板11转动回位后对混凝土结构的碰撞损伤，提高伸缩装置的使用周期；

——进一步的，为了提高桥梁伸缩装置的防水效果，保护了内部结构，伸缩缝的端面之间设置止水带7，即止水带7的两侧边固定在混凝土内，或者止水带7的两侧边分别卡合安装在第一封头板41、第二封头板42上部的型钢槽体内，安装拆卸方便，便于检修更换；

——优选地，在伸缩缝B两侧设置浇筑混凝土的预留槽A，预留槽A内部设置预埋筋6，进一步提高了梳齿板与伸缩缝的连接强度，具体说来，与固定梳齿板12连接的锚固件2与其同侧的预埋筋连接，与活动梳齿板11连接的锚固板通过纵向钢筋301和/或横向钢筋302与其同侧的预埋筋6连接，预埋筋6可以具有多种形式，比如选择竖向的门型钢筋61，在门型钢筋61内侧边沿穿插水平钢筋62，该立体结构锚固连接效果好，锚固件2可以选择锚固螺栓或锚固钢筋，便于锚固连接，施工快捷。

Claims (10)

1.一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，包括其端部通过梳齿承插方式连接的活动梳齿板和固定梳齿板，所述固定梳齿板通过锚固件设置在伸缩缝的一侧，其特征在于：所述活动梳齿板的根部通过若干铰链体与伸缩缝的另一侧竖向转动连接，所述铰链体包括中心环和位于所述中心环两侧的定位管，所述中心环和定位管通过枢轴贯穿结合，所述中心环与设置在伸缩缝端面上的第一封头板连接，所述定位管与活动梳齿板根部连接或者所述中心环与活动梳齿板的根部连接，所述定位管与所述第一封头板连接。

2.根据权利要求1所述的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，其特征在于：所述固定梳齿板的下部设置垫板，所述垫板与活动梳齿板之间设置永磁体，用于将所述活动梳齿板与垫板磁吸贴合。

3.根据权利要求2所述的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，其特征在于：所述永磁体通过卡合或粘接方式镶嵌在所述垫板和/或活动梳齿板表面的槽体内。

4.根据权利要求1所述的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，其特征在于：所述活动梳齿板根部侧部端面与第一封头板之间或者所述活动梳齿板根部侧部端面与伸缩缝侧部端面之间设置弹性垫板。

5.根据权利要求1所述的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，其特征在于：所述第一封头板通过锚固板与伸缩缝一侧部的预埋筋连接。

6.根据权利要求5所述的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，其特征在于：所述中心环与锚固板为一体结构，其贯穿设置在所述第一封头板的两侧。

7.根据权利要求5所述的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，其特征在于：所述锚固板上设置贯穿其表面的纵向钢筋和与所述纵向钢筋搭接的横向钢筋。

8.根据权利要求7所述的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，其特征在于：与所述铰链体相对一侧的伸缩缝端面设置第二封头板，所述第二封头板的背面通过锚固钢筋与伸缩缝侧部连接。

9.根据权利要求7所述的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，其特征在于：伸缩缝的端面之间设置止水带或者所述止水带的两侧边分别卡合安装在所述第一封头板、第二封头板上部的型钢槽体内。

10.根据权利要求7或9所述的一种竖向转角的梳齿式伸缩装置，其特征在于：伸缩缝两侧设置浇筑混凝土的预留槽，所述预留槽内部设置预埋筋，与所述固定梳齿板连接的锚固件与其同侧的预埋筋连接，与所述活动梳齿板连接的锚固板通过所述纵向钢筋和/或横向钢筋与其同侧的预埋筋连接。

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