无缝式桥梁伸缩装置的制作方法

1.本发明属于桥梁伸缩装置，特别是指一种无缝式桥梁伸缩装置。


背景技术：

2.桥梁伸缩装置是桥梁的重要附属结构，它设置于桥梁上部结构梁端与梁端或梁端和桥台的连接处，对保证桥梁结构日常的自由伸缩和车辆的平顺通过起着非常重要的作用。在实际工程中，桥梁伸缩装置经常发生各种病害现象，影响其使用功能，常见的病害有伸缩缝拉断、顶死、变形、断裂、橡胶条老化、漏水、梳齿损坏等，这些问题的原因涉及伸缩装置的计算选型、安装控制、管理养护、重载交通等多方面的因素。
3.公路桥梁伸缩装置按伸缩结构一般可分为模数式伸缩装置、梳齿板式伸缩装置以及无缝式伸缩装置三种。模数式伸缩装置一般由异型钢边梁、中梁、橡胶密封带、支承横梁、弹性支承元件等组成，由于其适应性好，价格适中，目前广泛用于各等级公路的桥梁中。但模数型伸缩装置由于其构造特点，对于桥梁横、竖向及扭转变形的适应能力有限，伸缩装置在损坏更换时一般需要整条更换，对道路交通有一定影响，运营维护成本较高。梳齿板式伸缩装置一般由固定梳齿板、活动梳齿板、导水装置、锚固系统等组成，其价格较模数式伸缩装置高，在长大型桥梁中应用较多。近年来由于其变形适应性较好，行车平顺舒适，且易于维护更换，耐久性能好，应用范围逐渐扩大，许多桥梁养护工程更换伸缩装置时会将梳齿板式伸缩装置作为重要的比选方案。无缝式伸缩装置适用的伸缩范围较小，一般用于小型桥梁。
4.对于小跨径桥梁多采用型钢伸缩装置，即两侧梁体各固定条型钢，通过两条型钢的间隙变化适应桥梁的位移，两条型钢间设置止水带，避免雨水由此流到梁体下部。型钢伸缩装置因结构简单及价格优惠在小跨径桥梁中应用广泛，但本身也存在很多问题。一是型钢采用80mm间距设置在伸缩缝两侧，不可避免的存在较大的安装间隙，在影响路面平整度的同时车辆通行时舒适度差；二是型钢间隔设置，车辆通过时冲击力及噪音较大；三是止水带两侧卡接嵌入型钢内部而其中部下垂设置在两条型钢间，因其上部裸露易集聚垃圾，造成止水带挤压脱落或破裂而产生漏水，影响伸缩装置的使用寿命。
5.申请人在国内专利数据库中未发现与本发明相同或相近似的文献报道。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种无缝式桥梁伸缩装置，桥梁伸缩缝两端的工作部随伸缩缝变化有效实现无缝搭接，在保证路面平整度的同时，极大提高了行车舒适性和伸缩装置的使用寿命。
7.本发明的整体技术构思是：
8.无缝式桥梁伸缩装置，包括分别设于伸缩缝两侧的梁端且可产生相向或相悖运动的工作部；工作部包括收纳部及搭接部，搭接部包括固定于伸缩缝一侧梁端砼结构上的支撑座，固定于支撑座上表面且前端朝向收纳部的伸缩板，收纳部包括固定于伸缩缝另一侧
梁端砼结构上的固定钢板，固定钢板的前部下表面呈可与伸缩板前端导向配合的导向面，固定钢板下方开设有可容纳伸缩板的收纳腔。
9.本发明的具体技术构思包括：
10.为便于实现固定钢板、支撑座与梁端砼结构的固定，优选的技术实现手段是，固定钢板、支撑座通过锚固板和/或锚固环与伸缩缝两侧梁端砼结构内的钢筋固定。
11.伸缩板的主要作用一是与固定钢板构成对通行车辆的有效支撑，二是根据伸缩缝的宽度变化进行有效调整，因此为减少伸缩板因处于长期上部施压或形变状态下产生塑性形变，优选的技术实现手段是，固定钢板的前部下方间隔设置有可作用于伸缩板的刚性支撑物，刚性支撑物的顶端与固定钢板之间设有可容纳伸缩板的缝隙。
12.为便于伸缩板进入刚性支撑物及固定钢板之间的缝隙，同时减少零部件之间的冲击，优选的技术实现手段是，刚性支撑物的支撑面呈平滑的曲面或球面结构。
13.支撑板的固定可以采用多种方式，其中优选的技术实现手段是，所述的支撑板与固定钢板固定和/或与伸缩缝另一侧梁端砼结构固定。
14.导向面的主要作用是便于伸缩板在其导向作用下进入收纳腔，优选的技术实现手段是，所述的导向面选用楔形面、平滑的凹面或其结合。
15.更为优选的技术实现手段是，所述的导向面为平滑的凹面，其横截面呈几何曲线中的一种或其结合。所述的几何曲线包括但不局限于采用圆弧线、椭圆弧线、抛物线、渐开线、螺旋线、对数曲线、正弦曲线、旋轮线、螺线等平滑曲线中的一种或其结合。
16.为进一步提升伸缩板的弹性形变能力，满足伸缩板在导向面作用下能够弯曲，且材质及构造使其在产生弹性形变时不易塑性形变，优选的技术实现手段是，伸缩板选用橡胶板、钢板、塑料板中的一种或其结合。
17.为满足其结构强度的需要，同时减轻车辆通行时的冲击，更为优选的技术实现手段是，伸缩板包括橡胶板，设置于橡胶板内部或表面的至少一层加劲钢板。如伸缩板整体选用刚性材质制作，则刚性支撑物顶端与固定钢板之间的间距应大于伸缩板的厚度，如伸缩板采用内部为加劲钢板且表面为橡胶材质，则在满足伸缩板动作的前提下，刚性支撑物顶端与固定钢板之间的间距可以小于、等于或大于伸缩板的厚度。
18.更进一步，所述的加劲钢板厚度不少于0.3mm。
19.为便于实现伸缩板与支撑座的连接，伸缩板与支撑座的上表面采用硫化、焊接或通过连接构件固定，连接构件可以采用多种常见的机械连接方式，包括但不局限于采用螺钉、螺栓等等。橡胶与钢板之间、橡胶之间采用硫化或连接构件连接均可，加劲钢板与固定钢板之间的采用连接构件连接或焊接。
20.为满足固定钢板的结构强度，提高其承压下的抗弯折能力，以进一步延长设备的使用寿命，优选的技术实现手段是，所述的固定钢板的前端厚度不小于1mm。
21.本发明的工作原理如下：
22.在安装时将伸缩板前端插入刚性支撑物与固定钢板之间的缝隙，其余安装方式与现有型钢伸缩装置相同。当伸缩缝发生位移量变化时，伸缩板开始向前运动，伸缩板在导向面的导向以及刚性支撑物的支撑作用下向下弯曲并进入固定钢板下表面的收纳腔，进而满足伸缩板与固定钢板之间的位移变化适应伸缩缝的位移量变化。
23.申请人需要说明的是：
24.在本发明的描述中，术语“两侧”、“一侧”、“上表面”、“前端”、“下表面”、“下方”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述区别，而不应理解为暗示重要性。
25.本发明所具备的实质性特点及取得的显著技术进步在于：
26.1、产品结构简单，固定钢板和伸缩板分别设置在梁端间隙两侧，中间间隙满足变位要求。结构形式及制作成本与型钢伸缩装置相近，相比其他形式伸缩装置具有结构简单且价格优势明显。
27.2、防尘效果明显，由于伸缩板与固定钢板之间采用无缝搭接且刚性支撑物有效减少了二者之间的配合间隙，通过伸缩量的变化满足伸缩缝的位移伸缩量变化，伸缩板与固定钢板将梁端间隙完全遮盖，垃圾、灰尘、石子都无法进入伸缩装置内部，产品工作状态稳定、后续维护成本低且使用寿命长。
28.3、行车噪音低且舒适型好，相比现有产品而言，本发明中的伸缩装置采用固定钢板与伸缩板无缝搭接，安装后其表面无凹槽，平整度与普通路面相近，明显优于现有产品，车辆通行时颠簸小，行车平稳且舒适度好，车辆通过时对伸缩装置无冲击，噪音明显降低，有效减少了因车辆冲击对伸缩装置造成的损害。
29.4、锚固强度更高，本发明采用一体成型锚固板或锚固环，锚固板或锚固环与固定钢板、伸缩板或支撑座焊接面积增大，锚固板或锚固环内部开孔容易实现与梁端砼结构内的钢筋连接，易于实现锚固且锚固强度高，延长伸缩装置使用寿命。
30.5、采用具有弹性功能的材质制作伸缩板，配合固定钢板与刚性支撑物对伸缩板的夹持作用，可以带动伸缩板实现各方向移动，满足梁体多向变位要求。该伸缩装置可以应用于单缝也可以应用于伸缩量较大的伸缩缝，可以设置在机动车道或非机动车道。
附图说明
31.本发明的附图有：
32.图1是本发明的整体结构示意图。
33.图2a是本发明中伸缩板与固定钢板间距最大时的结构示意图。
34.图2b是本发明中伸缩板与固定钢板间距处于中间状态时的结构示意图。
35.图2c是本发明中伸缩板与固定钢板间距最小时的结构示意图。
36.图3a是单层设置的加劲钢板位于伸缩板中间的伸缩板结构示意图。
37.图3b是双层设置的加劲钢板间隔位于伸缩板中间的伸缩板结构示意图。
38.图3c是单层设置的加劲钢板位于伸缩板下表面的伸缩板结构示意图。
39.图4a是伸缩板与支撑座采用硫化连接的结构示意图。
40.图4b是伸缩板与支撑座采用螺钉连接的结构示意图。
41.图4c是伸缩板与支撑座采用螺栓连接的结构示意图。
42.图5是图1的俯视图。
43.附图标记说明：
44.1、固定钢板；1a、导向面；2、伸缩板；2a、加劲钢板；3、刚性支撑物； 4、支撑座；4a、
连接构件；5、第一锚固板；6、第二锚固板。
具体实施方式
45.以下结合附图对本发明的实施例作进一步描述，但不作为对本发明的限定。本发明的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书做出的等效技术手段替换，均不脱离本发明的保护范畴。
46.实施例1
47.本实施例的整体结构如图1、图2a、图2b、图2c、图3a、图4a、图4b、图4c、图5所示，无缝式桥梁伸缩装置，包括分别设于伸缩缝两侧的梁端且可产生相向或相悖运动的工作部；工作部包括收纳部及搭接部，搭接部包括固定于伸缩缝一侧梁端砼结构上的支撑座4，固定于支撑座4上表面且前端朝向收纳部的伸缩板2，收纳部包括固定于伸缩缝另一侧梁端砼结构上的固定钢板1，固定钢板1的前部下表面呈可与伸缩板2前端导向配合的导向面1a，导向面1a 采用楔形面或平滑的凹面中的一种或其结合，其横截面呈几何曲线中的一种或其结合。固定钢板1下方开设有可容纳伸缩板2的收纳腔。
48.固定钢板1通过第一锚固板5，支撑座4通过第二锚固板6分别与伸缩缝两侧梁端砼结构内的钢筋固定。
49.固定钢板1的前部下方间隔设置有可作用于伸缩板2并对其形成支撑的刚性支撑物3，刚性支撑物3的顶端与固定钢板1之间设有可容纳伸缩板2的缝隙。
50.刚性支撑物3的支撑面呈平滑的曲面或球面结构。
51.所述的刚性支撑物3与固定钢板1固定和/或与伸缩缝另一侧梁端砼结构固定。
52.伸缩板2包括橡胶板，设置于橡胶板内部的一层加劲钢板2a。
53.所述的加劲钢板2a厚度不少于0.3mm。
54.伸缩板2与支撑座4的上表面采用硫化、焊接或通过连接构件4a固定，连接构件4a包括但不局限于采用螺钉、螺栓等等。
55.所述的固定钢板1的前端厚度不小于1mm。
56.其余内容如前述。
57.实施例2
58.本实施例与实施例1的区别在于：
59.本实施例的整体结构如图1、图2a、图2b、图2c、图4a、图4b、图4c、图 5所示，伸缩板结构如图3b所示，伸缩板2包括橡胶板，设置于橡胶板内部且平行间隔分布的两层加劲钢板2a。
60.其余结构与实施例1相同。
61.实施例3
62.本实施例与实施例1的区别在于：
63.本实施例的整体结构如图1、图2a、图2b、图2c、图4b、图4c、图5所示，伸缩板2的结构如图3c所示，伸缩板2包括橡胶板，设置于橡胶板下表面的一层加劲钢板2a。
64.伸缩板2与支撑座4的上表面通过连接构件4a固定，连接构件4a包括但不局限于采用螺钉、螺栓等等。
65.其余结构与实施例1相同。