一种耐久型模数式伸缩装置的制作方法

1.本发明属于伸缩设备技术领域，具体的讲涉及一种耐久型模数式伸缩装置，适用于桥梁等建筑的伸缩缝内。


背景技术：

2.伸缩装置是桥梁中的重要附属结构，主要用来调节桥梁因气温变化、混凝土收缩和徐变、不均匀沉降、车辆冲击等作用所产生的变形，防止桥面雨水和路面残渣进入桥梁结构内部，并保证车辆能够平稳顺畅的通行。伸缩装置的优劣及使用耐久性直接影响桥梁结构的安全性及行车舒适性。
3.随着我国基建事业的飞速发展，伸缩装置应用范围和领域越来越广泛。但是桥梁使用前期各种病害对伸缩装置影响尤其严重，车辆通行的冲击荷载又会恶化行车状况，导致跳车、噪音、漏水，影响行车安全，急剧降低了桥梁的使用寿命。
4.当前模数式桥梁伸缩装置的中梁与支承横梁的连接方式多采用坡口焊接或螺栓连接，是伸缩装置的薄弱环节，一旦损坏，中梁便会脱离支承梁的支承与束缚，在负载冲击下中梁断裂；其次是，位移控制系统多采用橡胶剪切位移弹簧或钢铰链，剪切工况下加剧了橡胶的老化，钢铰链的接触摩擦破坏了防腐涂层，降低了伸缩装置的耐久性；再次是，边梁、中梁的型腔不规则、加工不规整，橡胶密封带夹持力小、易脱落等缺陷，造成伸缩装置防水不严密，桥梁伸缩缝漏水等问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是提供一种结构紧凑、布局合理，伸缩传力稳定可靠、密封止水严谨、变形调控能力强，使用寿命长的耐久型伸缩装置，特别适应车辆多、车速高、冲击大的桥梁工况。
6.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种耐久型模数式伸缩装置，其特征在于：包括两个边梁、位于所述边梁之间且与之平行的多个中梁以及成对设置在伸缩缝两侧的多组位移控制箱；其中，所述边梁与伸缩缝一侧的位移控制箱连接，分别位于伸缩缝两侧的一对所述位移控制箱通过支撑梁滑动连接，所述中梁与支撑梁一一对应并通过焊接固定，相邻所述支撑梁之间设置由成对挡板和预压弹簧构成的缓冲限制机构，一对所述挡板分别设置在相邻支撑梁上，所述预压弹簧安装在成对所述挡板之间。
7.构成上述一种耐久型模数式伸缩装置的附加技术特征还包括：——所述边梁、中梁由型钢制成，所述支撑梁由型钢或钢板制成，所述中梁与支撑梁之间的焊缝内设置三角形或菱形的钢条并通过熔透焊焊接固定；——所述支撑梁的两端分别伸入到所述位移控制箱内，所述支撑梁的顶面、底面与所述位移控制箱之间分别设置由不锈钢板制成的滑移层；——所述支撑梁顶面与所述位移控制箱之间设置滑动弹簧或橡胶支座，所述支撑
梁的底面与所述位移控制箱之间设置滑动支座；——所述位移控制箱由方形槽钢制成，其成对设置在伸缩缝两侧的混凝土预制槽内且开口相向对应；——所述边梁与中梁之间、相邻所述中梁之间设置橡胶止水带，所述橡胶止水带两侧边具有卡合部，所述卡合部嵌压在所述边梁或中梁的型腔内，所述卡合部内具有一个或多个变形腔，所述型腔的截面为椭圆形，所述卡合部进入所述型腔后，其外侧设置锁定型腔开口的扣压部；——所述边梁和中梁在伸缩缝的两端具有向上的翘起部，所述翘起部的上端设置雨帽。
8.本发明所提供的一种耐久型模数式伸缩装置同现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该新型模数式伸缩装置的中梁与支承梁交叉布置，每根中梁对应一根支承梁，两者之间采用熔透焊连接固定，提高伸缩梁与承力梁连接的耐疲劳性能，抗冲击、防跳凸，耐冲击能力更好，有效工作周期更长；其二，相邻述支撑梁之间设置由成对挡板和预压弹簧构成的缓冲限制机构，一对挡板分别设置在相邻支撑梁上，预压弹簧安装在成对挡板之间，由于预压弹簧始终处于被压缩状态，保证相邻中梁之间及中梁与边梁之间的缝隙具有持续均匀的撑胀弹力，并在伸缩装置发生变形位移时提供足够的阻尼力，有效减小运行振动和噪声；其三，由于该伸缩装置包括两个边梁、位于边梁之间且与之平行的多个中梁以及成对设置在伸缩缝两侧的多组位移控制箱构成，边梁与伸缩缝一侧的位移控制箱连接，分别位于伸缩缝两侧的一对所述位移控制箱通过支撑梁滑动连接，边梁与中梁、相邻中梁之间安装止水带，该新型结构的伸缩装置简单紧凑、布局合理、整体受力均衡，组件变形顺畅，使用安全稳定，耐久度高、经济效益显著。
附图说明
9.图1为本发明一种耐久型模数式伸缩装置的整体结构示意图（侧视和俯视对比）；图2为该耐久型模数式伸缩装置的位移控制箱连接结构侧视图；图3为图2的俯视图；图4为该耐久型模数式伸缩装置的橡胶止水带的安装示意图。
具体实施方式
10.下面结合附图对本发明所提供的一种耐久型模数式伸缩装置的结构和工作原理作进一步的详细说明。
11.参见图1、图2、图3，为本发明所提供的一种耐久型模数式伸缩装置的结构示意图。构成该耐久型模数式伸缩装置的结构包括两个边梁1、位于边梁1之间且与之平行的多个中梁2以及成对设置在伸缩缝两侧的多组位移控制箱3；其中，边梁1与伸缩缝一侧的位移控制箱3连接，分别位于伸缩缝两侧的一对位移控制箱3通过支撑梁4滑动连接，中梁2与支撑梁4一一对应并通过焊接固定5，相邻支撑梁4之间设置由成对挡板61和预压弹簧62构成的缓冲限制机构，一对挡板61分别设置在相邻支撑梁4上，预压弹簧62安装在成对挡板61之间。
12.其工作原理为：该伸缩装置安装在桥梁伸缩内时，将位移控制箱3成对的安装在伸缩缝两侧，边梁1与伸缩缝一侧的位移控制箱3连接，分别位于伸缩缝两侧相对的位移控制
箱3通过支撑梁4滑动连接，中梁2与支撑梁4一一对应并通过焊接固定，交叉的钢梁形成内部能够伸缩移动的栅格，连接强度高、抗冲击、耐疲劳，每根支承横梁受力简单牢靠、伸缩稳定；桥梁发生伸缩位移时，两边梁1之间的宽度相应变化，支撑梁4在位移控制箱3内滑动，由于相邻支撑梁4之间设置由成对挡板61和预压弹簧62构成的缓冲限制机构，具体而言，一对挡板61分别设置在相邻支撑梁4上，预压弹簧62安装在成对挡板61之间，预压弹簧62提供撑胀力保证中梁2两侧间隙均匀相等，伸缩顺畅，同时，能够实时提供有效的阻尼力，对变形具有缓冲限制作用，当车辆通过伸缩装置时，车辆荷载通过中梁2传递到支撑梁4，然后通过位移控制箱3传递给桥梁支座，保证桥梁结构的运行稳定；优选地，缓冲限制机构分布在支撑梁4的两侧，确保支撑梁4受力均衡，运动方向一致稳定，预压弹簧62对压缩变形敏感度高，能可靠保证缝宽均匀性，而且压缩控制弹簧的初始预压力可消除支座和支承横梁的摩擦力，保证伸缩时中梁2能随时位移；在构成上述耐久型模数式伸缩装置的结构中，——为了提高支撑结构的承载能力和抗冲击性能，上述边梁1、中梁2均由型钢制成，支撑梁4可以由型钢制成，也可以由钢板制成，中梁2与支撑梁4之间的焊缝内设置三角形或菱形的钢条51并通过熔透焊焊接固定5，三角形或菱形的钢条51填充在焊缝内，最好沿支撑梁4的方向布置，充实熔透焊接距离，同时起到引弧的作用，拓宽焊接的基础面，增强焊接的结构强度，骨架支撑的效果更好；——为了增强伸缩运动的顺畅性，上述支撑梁4的两端分别伸入到位移控制箱3内，支撑梁4的顶面、底面与位移控制箱3之间分别设置由不锈钢板制成的滑移层7，优选选择精轧的不锈钢板包覆在支撑梁4的两端，其在上下表面形成滑移层7，可有效减小摩擦阻力，降低了伸缩装置运动对桥梁的附加冲击，减少伤害，提高桥梁运行安全；——优选地，上述支撑梁4顶面与位移控制箱3之间设置滑动弹簧或橡胶支座81，支撑梁4的底面与位移控制箱3之间设置滑动支座82，滑动支座82允许支撑梁4在位移控制箱3内往复滑动，同时滑动弹簧或橡胶支座81限制支撑梁4在车辆通过时的发生弹跳，确保车辆通行顺畅，也减小对桥梁结构的冲击，也保证了伸缩装置滑动结构的安全稳定；需要说明的是，该模数式伸缩装置的支撑模块，根据中梁2的数量，确定支撑梁4的数量，进而确定一个支撑模块需要多少对位移控制箱3，支撑梁4的数量多于两个时，在相邻的支撑梁4间安装上述缓冲限制机构，当然，如果支撑梁4只有一个时，缓冲限制机构也可以安装在支撑梁侧部与位移控制箱的外体之间；——从便于加工制造和安装施工出发，上述位移控制箱3由方形槽钢制成，其成对设置在伸缩缝两侧的混凝土预制槽内且开口相向对应，操作快捷，同时，位移控制箱3采用成型方管，减少了焊接缺陷，提高抗冲击、耐疲劳性能，其形状规则，尺寸精度高，加工成本低，经济效益好；——如图4所示，可选的，上述边梁1与中梁2之间、相邻所述中梁2之间设置橡胶止水带9，橡胶止水带9两侧边具有卡合部92，卡合部92嵌压在边梁1或中梁2的型腔10内，卡合部92内具有一个或多个变形腔91，型腔10的截面为椭圆形，卡合部92进入型腔10后，其外侧设置锁定型腔10开口的扣压部93，型钢采用一次成型加工技术，确保型腔形状、尺寸一致，与橡胶止水带9的卡合部92嵌压紧密匹配，保证足够的夹持力和严密的防水性，不会出现胶
条脱落，伸缩缝漏水问题；——进一步的，上述边梁1和中梁2在伸缩缝的两端具有向上的翘起部11，翘起部11的上端可以设置雨帽，能够防止雨水顺边梁1、中梁2的端部流入伸缩结构内部，从而聚集在橡胶止水带9的背面，避免雨水侵蚀位移控制箱3内构件、伸缩缝端部混凝土结构和桥梁支座，提高了对桥梁伸缩缝的保护，提高装置的耐久度，延长伸缩设备的使用寿命。