低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置及安装方法与流程

本发明涉及一种低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置及安装方法，具体为一种采用不锈钢复合衬板、施工现场进行积木式组装的带疏水管的三防无螺栓型梳齿板桥梁伸缩装置及安装方法。属桥梁工程建筑技术领域。

背景技术：
桥梁伸缩装置是公路、铁路桥梁梁端之间的重要连接部件，该装置的质量和性能将直接影响整座桥梁的耐久性。由于桥梁伸缩装置设置在梁端桥面薄弱部分，又一直承受着各种自然环境浸蚀影响，使用过程中不可避免的会出现冷热伸缩、超载等现象。因此，对该伸缩装置的总体要求包括：防水性能好、伸缩自如且装置中的各构件耐久性好，特别是伸缩装置的整体结构及安装精度要求达到设计要求，以利车辆驶时噪音低、震动小，从而实现伸缩装置整体运行良好，使用寿命长且维护方便。现有桥梁伸缩装置包括：板式橡胶伸缩装置或、型钢模数式伸缩装置或、梳齿板或牙齿式伸缩装置或、无螺栓型伸缩装置等，也有带钢球铰接式(CN105256718A)或链式(CN102966036B)伸缩装置等专利技术公开。现有桥梁伸缩装置的防水措施是：在伸缩缝下部由U形橡胶板及两端翘起的橡胶板共同兜住上部流下的污水及泥沙，所积集的污水只能依靠漫出桥面外流或自然挥发，而浸入的泥沙等垃圾则只能长久淤积在该处。该种方案的不足之处是：U形橡胶板易老化；所包覆的垃圾无法排除；桥梁伸缩及多向变位过程中，U形橡胶板易撕裂失效。中国发明专利《梳齿板桥梁伸缩装置》(201010595118.5)以及《一种无螺栓梳齿板伸缩装置》(CN201410344085.5)所公开的梳齿板型桥梁伸缩装置，是由固连在桥梁伸缩缝两侧的固定梳齿板、移动梳齿板以及各梳齿板下部的支撑件、锚固件等构成，其中固定梳齿板的梳齿下部是水平滑板，水平滑板下部有水平衬板，每一固定梳齿板与每一移动梳齿板组成一个宽度约1m的伸缩单元，多个伸缩单元横向拼装后，通过焊接、现场浇筑定形，成为桥梁的整体伸缩装置，现场拼装这些伸缩单元的方法是：先将单个(或多个)伸缩单元中的固定梳齿板及移动梳齿板分别按其最终成形状态的尺寸要求，放置在桥梁端部桥面上，再依次将这些伸缩单元中的锚固件与桥梁预埋件钢筋焊接固连。其不足之处是：由于伸缩单元在焊接前后有较大的变形甚至翘曲现象，导致这些现场组装及浇筑定形后的伸缩装置整体精度误差至少为cm级，若要达到mm级精度，则难于实现。综上所述，现有的梳齿板桥梁伸缩装置，均存在U形橡胶槽污渍不能疏通、衬板摩擦阻力大易破损、现场整体安装定位后定位精度低等问题。由于桥梁受车辆载荷冲击，当伸缩装置整体安装精度低时，这种空间活动势必进一步加剧伸缩装置整体及相关附件的损坏速度，若不能及时维修，则影响到桥梁整体耐久性能，缩短了桥梁的正常运行时间。

技术实现要素：
本发明的目的是针对背景技术所述问题，设计一种低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置及安装方法，所述伸缩装置包括固定梳齿板、移动梳齿板及各梳齿板下部的支撑组件、锚固组件、装配组件、防水组件、集水排水组件，还有复合钢板构成的水平滑板；防水组件是采用U形铝合金或不锈钢薄板替代现有技术中的U形橡胶板；并在桥梁防水组件两侧面加接集水排水组件，引导来自防水组件的污水、泥沙等排放至地面；所述安装方法是先工厂现场预装并加工伸缩装置单元，再运输至施工现场安装，可大大降低梳齿板之间摩擦阻力、提高伸缩装置现场安装整体精度，有利于提高伸缩装置使用寿命，延长维修周期。本发明的技术方案是：低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置，包括：固定梳齿板3及第一支撑件4、移动梳齿板5及第二支撑件7、锚固组件9、装配组件12、防水组件6、集水排水组件22；所述固定梳齿板3与移动梳齿板5之间是相互交叉的梳形齿板；所述固定梳齿板3下部与第一支撑件4焊接固连，所述移动梳齿板5下部与第二支撑件7焊接固连；所述第一支撑件4包括：位于固定梳齿板3的梳齿下部的水平滑板13、位于水平滑板13下部的垂直立板，水平滑板13的尾部设置有锚固组件9，所述水平滑板13上表面与移动梳齿板5中的梳形齿板下表面紧密滑动接触；所述第二支撑件7尾部也焊接固连有锚固组件9，现场安装施工时所述锚固组件9焊接固连在桥梁伸缩缝两侧的预埋件上，再通过C50钢纤维砼现场浇筑，将所述第一、第二支撑件及各锚固组件固定在桥梁伸缩缝之间；其特征在于：所述水平滑板13是上表面不锈钢板、下表面普通钢板，且不锈钢板与普通钢板复合形成一块复合钢板；所述防水组件6是U形不锈钢或铝合金薄板，所述U形不锈钢或铝合金薄板两边的上沿分别与桥梁缝隙处两端桥梁上沿的C50钢纤维砼咬合且密封；所述集水排水组件22包括：漏斗和接水管26，集水排水组件22位于桥梁缝隙处两侧的防水组件6下部，集水排水组件22是下部或侧部封装有沉水管的橡胶板兜水装置，所述兜水装置位于桥梁外侧靠近防撞墙的下部，且兜接在U形不锈钢或铝合金薄板两端的下面。如上所述低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置，其特征在于：位于水平滑板13下部的垂直立板内侧，并排焊接固连有至少四段槽钢11，所述槽钢11上开有螺栓安装孔，所述螺栓安装孔上固连有螺帽；所述水平滑板13上开有与所述螺栓安装孔同心且直径稍大的通孔10；所述移动梳齿板5上开有至少四个预装孔12，所述预装孔12与所述槽钢11上的螺栓安装孔沿纵向位置重合。一种低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置安装方法，包括：工厂加工及预装方法、现场安装方法、U形不锈钢或铝合金薄板两端排水方法三部分；其特征在于：所述工厂加工及预装方法是：首先将第一支撑件4与固定梳齿板3焊接固连，再用螺栓16穿过预装孔12以及槽钢11上的螺栓安装孔，并拧紧在所述槽钢11的螺帽上，将移动梳齿板5与固定梳齿板3固连预装，然后焊接加工移动梳齿板5下部的第二支撑件7；形成一段梳形板桥梁伸缩单元；所述现场安装方法是：按桥梁宽度要求，将预装并完成加工的各梳形板桥梁伸缩单元摆放在安装位置，松开并取出螺栓16，按环境气温要求，现场调整固定梳齿板3与移动梳齿板5两者间纵向间距以及横向坡度要求；取中部开孔的长形钢板17摆放在固定梳齿板3上，再将螺栓16穿过长形钢板17上的孔后再次拧紧在槽钢11的螺帽上；通过C50钢纤维砼现场浇筑，将所述第一、第二支撑件固定在桥梁伸缩缝之间后，再取出螺栓16；所述U形不锈钢或铝合金薄板两端排水方法是：所述接水管26上部与所述兜水装置的沉水管下端对接，接水管26的下端并接在既有的桥梁端部的桥面排水管25中，接水管26用于将来自桥面伸缩装置的流经U形不锈钢或铝合金薄板及集水排水组件22的污水排放至地面。其有益效果是：利用既有桥梁端部下水管道，将U形不锈钢或铝合金薄板内存积的污水等杂物通过接水管26排放至地面。优选的，所述集水排水组件22中，兜水装置上表面搭接在U形不锈钢或铝合金薄板下表面，且搭接处涂装有密封胶。优选的，在所述集水排水组件22中，或者是在兜水装置下表面，衬托一截与U形不锈钢或铝合金薄板形状相似的衬板，所述衬板扣合在桥梁伸缩缝两侧，且衬板上表面与U形不锈钢或铝合金薄板的下表面之间也涂装有密封胶。优选的，选取衬板的长度≥0.5m。本发明的有益效果是：⑴本发明低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置及安装方法，有利于降低移动梳齿板5相对于固定梳齿板3之间的摩擦阻力，大大提高了伸缩装置使用寿命。⑵采用U形铝合金或不锈钢薄板相比同规格U型橡胶板，更有利于滤水，且耐腐蚀、使用寿命更长，利用既有桥梁端部下水管道，将U形不锈钢或铝合金薄板内存积的污水排放至地面，且密封式安装U形不锈钢或铝合金薄板，可有效防止伸缩装置流出的污水渗漏。⑶采用工厂预装加工各伸缩单元，再整体运输至现场安装方法，可保证全部伸缩装置整体安装精度达到mm级要求，且在运行过程中形变量小。附图说明图1是本发明低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置轴侧示意图；图2是将固定梳齿板与移动梳齿板完全分开后俯视图；图3是将固定梳齿板与移动梳齿板完全分开后仰视图；图4是图2沿A—A剖视图；图5是图2沿B—B剖视图；图6是图5中C处放大图；图7是本发明低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置现场安装后沿纵向剖视图；图8是本发明低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置预装后轴侧示意图；图9是本发明低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置现场安装时的轴侧示意图；图10是水平滑板示意图；图11是兜水装置轴侧示意图；图12是集水排水组件现场安装示意图；图13是集水排水组件引水路线示意图；图14是图13俯视图。图中标记：1-桥面沥青混凝土，2-C50钢纤维混凝土，3-固定梳齿板，4-第一支撑件，5-移动梳齿板，6-防水组件，7-第二支撑件，8-预埋钢筋，9-锚固组件，10—通孔，11—槽钢，12—预装孔，13—水平滑板，14-梁体，15—，16—螺栓，17—长方形钢板，E—伸缩间距，21-防撞墙，22-集水排水组件，23-梁体，24-桥墩，25-桥面排水管路，26-接水管，27-梁端缝隙，31-梁端伸缩装置安装预留槽，32-桥面排水口。具体实施方式以下结合附图对本发明实施例作进一步说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内，本技术方案中未详细述及的，均为公知技术。如图1～14所示，本发明低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置，包括：固定梳齿板3及第一支撑件4、移动梳齿板5及第二支撑件7、锚固组件9、装配组件12、防水组件6、集水排水组件22；所述固定梳齿板3与移动梳齿板5之间是相互交叉的梳形齿板；所述固定梳齿板3下部与第一支撑件4焊接固连，所述移动梳齿板5下部与第二支撑件7焊接固连；所述第一支撑件4包括：位于固定梳齿板3的梳齿下部的水平滑板13、位于水平滑板13下部的垂直立板、位于水平滑板13尾部的锚固组件9，所述水平滑板13是上表面不锈钢板、下表面普通钢板，且不锈钢板与普通钢板复合形成一块复合钢板，水平滑板13上表面与移动梳齿板5中的梳形齿板下表面紧密滑动接触；所述第二支撑件7尾部也焊接固连有锚固组件9，现场安装施工时所述锚固组件9焊接固连在桥梁伸缩缝两侧的预埋件上，再通过C50钢纤维砼现场浇筑，将所述第一、第二支撑件固定在桥梁伸缩缝之间。如图7、图13所示，防水组件6是U形不锈钢或铝合金薄板，所述U形不锈钢或铝合金薄板两边的上沿分别与桥梁缝隙处两端桥梁上沿的C50钢纤维砼咬合且密封。集水排水组件22包括：漏斗和接水管26，集水排水组件22位于桥梁缝隙处两侧的防水组件6下部，集水排水组件22是下部或侧部封装有沉水管的橡胶板兜水装置，所述兜水装置位于桥梁外侧靠近防撞墙的下部，且兜接在U形不锈钢或铝合金薄板两端的下面。参见图3、图5和图6，位于水平滑板13下部的垂直立板内侧，并排焊接固连有至少四段槽钢11，所述槽钢11上开有螺栓安装孔，所述螺栓安装孔上固连有螺帽；所述水平滑板13上开有与所述螺栓安装孔同心且直径稍大的通孔10。参见图1～3、图5、图7，移动梳齿板5上开有至少四个预装孔12，所述预装孔12与所述槽钢11上的螺栓安装孔沿纵向位置重合。工厂预装阶段，当沿纵向移动该移动梳齿板5时，四个预装孔12可通过螺栓16与槽钢11上螺栓安装孔中的螺帽旋接，这时即可将固定梳齿板3与移动梳齿板5固连，有利于固定梳齿板材与移动梳齿板5的成队组装焊接加工，工厂加工完成后再成对运送至施工现场安装，避免了各梳齿板因焊接加工变形造成的配合精度不达标问题。本发明低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置的安装方法包括三个方面内容，即：工厂加工及预装方法、现场安装方法、U形不锈钢或铝合金薄板两端排水方法，分述如下：㈠、工厂加工及预装方法：首先将第一支撑件4与固定梳齿板3焊接固连，再用螺栓16穿过预装孔12以及槽钢11上的螺栓安装孔，并拧紧在所述槽钢11的螺帽上，将移动梳齿板5与固定梳齿板3固连预装，然后焊接加工移动梳齿板5下部的第二支撑件7；形成一段梳形板桥梁伸缩单元。㈡、现场安装方法：按桥梁宽度要求，将预装并完成加工的各梳形板桥梁伸缩单元摆放在安装位置，松开并取出螺栓16，按环境气温要求，现场调整固定梳齿板3与移动梳齿板5两者间纵向间距以及横向坡度要求；取中部开孔的长形钢板17摆放在固定梳齿板3上，再将螺栓16穿过长形钢板17上的孔后再次拧紧在槽钢11的螺帽上；通过C50钢纤维砼现场浇筑，将所述第一、第二支撑件及各锚固组件固定在桥梁伸缩缝之间后，再取出螺栓16及长方形钢板17。㈢、U形不锈钢或铝合金薄板两端排水方法：所述U形不锈钢或铝合金薄板上沿两边分别压接在固定梳齿板3及移动梳齿板5的下沿与桥梁端部上沿之间，或者是采用卷边扣封方式，先将U形不锈钢或铝合金薄板上沿扣封在桥梁端部上沿。该种密封式安装U形不锈钢或铝合金薄板，可有效防止伸缩装置流出的污水渗漏。接水管26上部与所述兜水装置的沉水管下端对接，接水管26的下端并接在既有的桥梁伸缩缝两侧的桥面排水管25中，接水管26用于将来自桥面伸缩装置的流经U形不锈钢或铝合金薄板及集水排水组件22的污水排放至地面，利用既有桥梁端部下水管道，将U形不锈钢或铝合金薄板内存积的污水等杂物通过接水管26排放至地面。所述集水排水组件22中，兜水装置上表面搭接在U形不锈钢或铝合金薄板下表面，且搭接处涂装有密封胶。作为另一种实施方式，或者是在所述集水排水组件22中的兜水装置下表面，衬托一截与U形不锈钢或铝合金薄板形状相似的衬板，所述衬板扣合在桥梁伸缩缝两侧，且衬板上表面与U形不锈钢或铝合金薄板的下表面之间也涂装有密封胶。选取衬板的长度＝0.5m。本发明低摩阻力三防无螺栓梳形板桥梁伸缩装置及安装方法，有利于降低移动梳齿板5相对于固定梳齿板3之间的摩擦阻力，大大提高了伸缩装置使用寿命。采用U形铝合金或不锈钢薄板相比同规格U型橡胶板，更有利于滤水，且耐腐蚀、使用寿命更长，利用既有桥梁端部下水管道，将U形不锈钢或铝合金薄板内存积的污水排放至地面，且密封式安装U形不锈钢或铝合金薄板，可有效防止伸缩装置流出的污水渗漏。采用工厂预装加工各伸缩单元，再整体运输至现场安装方法，可保证全部伸缩装置整体安装精度达到mm级要求，且在运行过程中形变量小。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。