一种伸缩缝装置及布置方法与流程

本发明涉及机械领域，具体涉及一种伸缩缝装置及布置方法。

背景技术：

伸缩缝主要是为了防止温度的变化引起建筑物结构的热胀冷缩过大而造成破坏，其中路面伸缩缝广泛运用于路边铺设和整改工程中。

传统的伸缩缝，其会受到行驶车辆的车轮对其的冲击力，破坏时常发生，同时伸缩缝也会对车辆有一定的冲击，使车辆通过伸缩缝时舒适性较差。

专利cn201920082011.7公开了一种公路桥梁伸缩缝，包括伸缩缝主体、伸缩缝连接装置和主体固定孔，伸缩缝主体的底部活动连接有伸缩缝固定板，伸缩缝主体的内侧中间部位活动连接有伸缩缝连接装置，伸缩缝主体的底部固定连接有主体支撑板，伸缩缝主体的中间部位活动连接有主体伸缩板，伸缩缝主体的顶端固定连接有降噪层，降噪层能将所产生的噪音进行降低，在车辆经过时，公路桥梁伸缩缝所产生的噪音会经过降噪层内的通孔，将所产生的噪音进行减弱或消除，且在车辆经过公路桥梁伸缩缝时减速公路桥梁伸缩缝摇晃的幅度，减速公路桥梁伸缩缝内部构件的磨损，有效的保证了公路桥梁伸缩缝的耐用性。但是其未就如何减小车轮对伸缩缝装置的冲击力，同时增加车辆过减速带时的平稳性做出改进，此问题也鲜有解决之道，此问题亟待解决。

综上，需要一种能减弱车轮冲击力的伸缩缝，同时提高车辆经过伸缩缝时的舒适性。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题，提供了一种伸缩缝装置及布置方法，将车辆对伸缩缝的冲击能转换为伸缩缝中滚轴的动能，相对减弱了车辆对伸缩缝的实际冲击，在保护伸缩缝装置的同时，也减弱了伸缩缝对车辆的冲击，提高车辆在过伸缩缝时的舒适性。

本发明目的之一在于提供一种伸缩缝装置，具体技术方案如下：

一种伸缩缝装置，所述伸缩缝装置包括第一滚轴、第二滚轴、滚轮、滚轴支架、前侧伸缩缝钢板和后侧伸缩缝钢板，所述滚轴支架位于第一滚轴和第二滚轴的两端，所述第二滚轴位于第一滚轴中心位置，所述第二滚轴贯穿于滚轴支架对应的孔中，所述第二滚轴相对于支架孔可以转动；所述滚轴支架与前侧伸缩缝钢板固定连接，所述后侧伸缩缝钢板相对于前侧伸缩缝钢板位于伸缩缝的另一侧。

进一步的，所述第二滚轴相对于第一滚轴可以转动。

进一步的，所述前侧伸缩钢板和后侧伸缩钢板通过钢筋固定于混凝土中。

进一步的，所述伸缩缝装置还包括止水带，所述止水带位于第一滚轴下方的路面缝隙处。

本发明目的之二在于提供上述方案中的伸缩缝装置在限速路面安装伸缩缝中的应用。

本发明目的之三在于提供上述方案中的伸缩缝装置的安装布置方法，具体技术方案如下：

上述方案所述的伸缩缝装置的布置方法，包括如下步骤：

(1)在伸缩缝两端安装前侧伸缩缝钢板和后侧伸缩缝钢板，所述后侧伸缩缝钢板安装于最先与车轮接触的一端；

(2)根据伸缩缝宽度选取所述第一滚轴的半径；

(3)根据伸缩缝宽度调整所述后侧伸缩钢板与第一滚轴的水平向净距离；

(4)根据车辆限速调整所述第一滚轴上缘与水平路面的高度。

进一步的，所述第一滚轴半径为r，所述后侧伸缩缝钢板与第一滚轴的水平向净距离为a，所述r＞9a。

进一步的，所述第一滚轴上缘与水平路面的高度为b，0.05＜b＜0.1r。

进一步的，当车辆限速v≥100km/h时，b＝0.05r。

进一步的，当车辆限速v≤50km/h时，b＝0.1r。

进一步的，当车辆限速50km/h＜v＜100km/h时，0.05r＜b＜0.1r。

本发明的有益之处在于：本方案将车辆对伸缩缝的冲击部分转换为伸缩缝中滚轴的动能，相对减弱了车辆对伸缩缝的实际冲击，在保护伸缩缝装置的同时，也减弱了伸缩缝对车辆的冲击，提高车辆在过伸缩缝时的舒适性，并且装置安装方便，易于实际调整，其还能与路段车辆限速相结合，选取合适滚轴安装高度，进而提高其使用寿命。

附图说明

图1为本发明的伸缩缝装置结构示意图。

图2为本发明伸缩缝装置的安装位置局部图

图3为本发明的伸缩缝装置接触车轮时的受力图。

图4为本发明的伸缩缝装置接触车轮时的受力局部图。

图5为普通伸缩缝接触车轮时的示意图。

图中，1-第一滚轴，2-第二滚轴，3-滚轴支架，4-前侧伸缩缝钢板，5-后侧伸缩缝钢板，6-止水带，7-车轮。

具体实施方式

下面通过实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的结构思路、使用范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

实施例

结合图1对本发明的伸缩缝装置进行说明，本发明主要是在伸缩缝处加入一个半径为r的圆柱滚轴，即本发明的第一滚轴1。第二滚轴贯穿第一滚轴1内部，并贯穿滚轴支架3的孔内，其相对于第一滚轴1和滚轴支架3孔都能相对转动。滚轴支架3固定在前侧伸缩缝钢板4上，前侧伸缩缝钢板4和后侧伸缩缝钢板5通过钢筋或其他形式固定在各自侧混凝土体中。为防止水及杂物对桥台造成污染，在两混凝土区之间设置止水带6，对水进行集中排放。

实际安装过程中，要将后侧伸缩缝钢板5安装在车行方向前端，即最先与车轮接触的一端。如图2局部图所示，后侧伸缩缝钢板5与第一滚轴1的水平向净距离为a，第一滚轴1上缘与水平路面的高度为b，其中r>9a，0.05<b<0.1r。并通过限速路段的限速对本发明伸缩缝装置进行调整，当车辆限速v≥100km/h时，b＝0.05r，当车辆限速v≤50km/h时，b＝0.1r。当车辆限速50km/h＜v＜100km/h时，0.05r＜b＜0.1r。

车辆经过伸缩缝时，车轮6与第一滚轴1接触，并产生相互作用力。f1为车轮6对第一滚轴1的径向力，通过第一滚轴1横截面圆心；f2为车轮6对第一滚轴1的切向力，f2与第一滚轴1横截面相切。f2能使第一滚轴1转动，所以当车轮6经过伸缩缝时车轮对伸缩缝的冲击一部分被转换成了第一滚轴1的动能，如图3所示。

w1-w2＝w3

w1:车轮对伸缩缝的冲击总能量；w2：第一滚轴的动能；w3：车轮对伸缩缝的实际冲击能量。

图4为本发明中车轮与前侧伸缩钢板4的接触形式，车轮7和前侧伸缩钢板4的接触面为相切柱面，图5为传统伸缩缝中车轮7与前侧钢板的接触形式，其车轮和钢板接触面为平面。两者相较，本发明相对于传统的前侧钢板，大滚轴为柱面，在与车轮接触时能提供更好的缓冲，增加车辆过减速带时的平稳性。

综上，本方案将车辆对伸缩缝的冲击部分转换为伸缩缝中滚轴的动能，相对减弱了车辆对伸缩缝的实际冲击，在保护伸缩缝装置的同时，也减弱了伸缩缝对车辆的冲击，提高车辆在过伸缩缝时的舒适性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。