一种适用于既有线铁路桥梁伸缩缝的易更换防水装置的制作方法

本发明属于铁路桥梁领域，涉及一种适用于既有线铁路桥梁伸缩缝的易更换防水装置。

背景技术：

桥梁伸缩缝是桥梁重要附属设施，其主要功能是防止雨水或其它桥面的积水直接流入梁体端部，对桥梁端部的集水、排水、防水等性能起重要作用。同时还必须满足两侧梁体必要的顺桥向、横桥向位移、竖向位移以及转动的需要，其质量和性能将直接影响整座桥梁的耐久性。

我国铁路桥梁多年的运营经验表明，运营高铁桥梁伸缩缝出现多种病害，主要表现如下：伸缩缝型钢与混凝土锚固连接处出现破损、坑槽；防排水胶条脱落、排水通道堵塞等病害。伸缩缝的病害给桥梁耐久性和运营安全带来了较大风险，首先桥面积水顺梁端下泻，直接成为污水腐蚀梁体端部的预应力锚固体系、污损支座、检查设施及墩台等。其次，城市铁路高架桥也同时成为城市一道亮丽风景线，但往往因为桥梁伸缩缝隙处的污损及长期的渗漏水，使这道风景显现不和谐。

针对以上伸缩缝缝病害，目前养护部门主要采取注胶、填钢板等方法减缓伸缩缝漏水问题，并不能从根本解决伸缩缝漏水问题。目前，桥梁伸缩装置主要存在以下问题：

1)防水橡胶带与型钢连接不密实或脱落、橡胶条老化导致伸缩缝处漏水严重；

2)伸缩装置无排水系统，伸缩装置处长期积水，造成伸缩缝金属构件加速腐蚀；

3)运营高铁天窗时间点短，安全要求高，这给伸缩缝整治施工带来了不小的挑战；

4)伸缩缝关键部件，防水橡胶条使用寿命一般为20年，可以预见随着高铁运营时间的增长，桥梁伸缩缝病害问题愈发突出。

对既有线铁路桥梁无砟轨道伸缩缝进行维修时，既不能影响铁路运输的正常运营，又不能破坏桥面铺装层，一般铁路桥梁的维修保养都在铁路运营的天窗期进行，每天时间大概3小时，运营高铁天窗时间点短，安全要求高，这给伸缩缝整治施工带来了不小的挑战，并且防水橡胶带在更换效率低，更换时间长，因此再延用旧伸缩缝锚固型钢的基础上，优化防水橡胶带，提高其安装方便性，变形适应性，以及方便更换的性能，以解决目前伸缩缝的使用缺点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种适用于既有线铁路桥梁伸缩缝的易更换防水装置，该装置通过将卡板螺母安装于安装槽中，通过安装槽的限位作用实现卡板螺母限位，然后通过卡板螺母和锚固螺栓的配合以及压板的压紧固定，实现防水橡胶带的固定，安装过程简单，更换迅速，并且防水橡胶带固定牢固，在拉力较大时也不会造成脱落。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

既有线铁路桥梁伸缩缝的易更换防水装置，包括固定于两侧梁端混凝土中的锚固筋，锚固筋的端部固定有锚固型钢，两个锚固型钢的侧壁均开有安装槽，安装槽呈C型，安装槽的槽顶部和底部为两个对称设置的弧形槽，两个安装槽中均卡接安装有卡板螺母，卡板螺母上通过锚固螺栓依次固定有防水橡胶带和压板，两个锚固螺栓分别穿过压板和防水橡胶带的两端侧壁与卡板螺母相连接，防水橡胶带安装固定于两个锚固型钢之间。

进一步地，所述卡板螺母包括连接体和一体连接固定于连接体相对两侧壁的两个卡台，连接体的侧壁开有螺纹通孔，锚固螺栓安装于螺纹通孔中。

进一步地，所述卡板螺母的总长度A小于安装槽的顶端弧形槽底到底端弧形槽底的长度B 2-4mm，卡板螺母的宽度C小于安装槽槽口的宽度D 1.5-5mm，同时卡板螺母的总长度A大于安装槽槽口的宽度D 1.5-4mm。

进一步地，所述卡板螺母的对角线长度E小于安装槽的顶端弧形槽底到底端弧形槽底的长度B 0.5-1mm。

进一步地，防水橡胶带的两端侧壁均开有第一通孔，压板的表面开有第二通孔，锚固螺栓穿过第二通孔和第一通孔安装于卡板螺母中。

进一步地，该防水装置的具体安装更换过程为：

第一步，将卡板螺母的一个卡台伸入安装槽顶端的弧形槽中，使该卡台的一端与安装槽的顶端弧形槽底压紧；

第二步，将卡板螺母的另一个卡台压入安装槽中，然后向下移动卡板螺母，由于卡板螺母的长度大于安装槽槽口的宽度，使得两个卡台均卡接于安装槽中，通过安装槽槽口的阻挡作用实现对卡板螺母的限位；

第三步，将锚固螺栓穿过压板表面的第二通孔和防水橡胶带侧壁的第一通孔安装于卡板螺母的螺纹通孔中，然后将锚固螺栓拧紧固定，使得防水橡胶带的两端分别固定在卡板螺母和压板之间，实现对防水橡胶带的固定；

第四步，当防水橡胶带需要再次更换时，只需依次将锚固螺栓和压板取出，拆除需更换的防水橡胶带，再进行安装新防水橡胶带，然后通过锚固螺栓穿过压板和新更换的防水橡胶带压紧即可。

进一步地，该防水装置的具体安装更换过程为：

第一步，将卡板螺母平行放置，然后穿过安装槽的槽口置于安装槽中；

第二步，旋转卡板螺母直到两个卡台均呈竖直分布，由于卡板螺母的长度大于安装槽槽口的宽度，通过安装槽槽口的阻挡作用实现对卡板螺母的限位；

第三步，然后将锚固螺栓穿过压板表面的第二通孔和防水橡胶带侧壁的第一通孔安装于卡板螺母的螺纹通孔中，然后将锚固螺栓拧紧固定，使得防水橡胶带的两端分别固定在卡板螺母和压板之间，实现对防水橡胶带的固定；

第四步，当防水橡胶带需要再次更换时，只需依次将锚固螺栓和压板取出，拆除需更换的防水橡胶带，再进行安装新防水橡胶带，然后通过锚固螺栓穿过压板和新更换的防水橡胶带压紧即可。

本发明的有益效果：

本发明可方便快捷的维修更换既有线铁路桥梁无砟轨道伸缩缝防水橡胶带，更换后防水橡胶带伸缩变形适应能力强，止水性能好，不会脱落，延长了桥梁伸缩装置的使用寿命，降低了现有伸缩缝维修更换成本，进一步提高了梁端伸缩缝的使用寿命。

本发明通过将卡板螺母安装于安装槽中，通过安装槽的限位作用实现卡板螺母限位，然后通过卡板螺母和锚固螺栓的配合以及压板的压紧固定，实现防水橡胶带的固定，安装过程简单，更换迅速，并且防水橡胶带固定牢固，在拉力较大时也不会造成脱落。

本发明直接通过控制卡板螺母的长宽大小，以及安装槽的槽口宽度和槽深大小实现卡板螺母在安装槽中的固定，安装方便，同时无需使用专有设备将防水橡胶带固定于安装槽中，只需将卡板螺母卡接于安装槽中后通过压板进行紧压，然后通过锚固螺栓进行固定，安装过程简单并且更换防水橡胶带时只需将锚固螺栓和压板去掉后直接更换，然后再用压板和锚固螺栓进行固定，固定简单便捷。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是现有的防水装置结构示意图；

图2是发明的防水装置结构示意图；

图3是本发明卡板螺母侧视图；

图4是本发明卡板螺母俯视图；

图5是本发明卡板螺母水平放置于安装槽中的结构示意图；

图6是本发明防水装置安装方法1的安装过程结构示意图；

图7是本发明防水装置安装方法1的安装过程结构示意图；

图8是本发明防水装置安装方法1的安装过程结构示意图；

图9是本发明防水装置安装方法1的安装过程结构示意图；

图10是本发明防水装置安装方法2的安装过程结构示意图；

图11是本发明防水装置安装方法2的安装过程结构示意图；

图12是本发明防水装置安装方法2的安装过程结构示意图；

图13是本发明防水装置安装方法3的安装过程结构示意图；

图14是本发明防水装置安装方法3的安装过程结构示意图；

图15是本发明防水装置安装方法3的安装过程结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，现有的防水装置包括固定于两侧梁端混凝土中的锚固筋1，锚固筋1的端部固定有锚固型钢2，两个锚固型钢2的侧壁均开有安装槽21，安装槽21呈C型，安装槽21的槽顶部和底部为两个对称设置的弧形槽；两个安装槽21之间安装固定有多孔型防水橡胶带，多孔型防水橡胶带包括中间体7和两侧相对设置的两个连接耳8，多孔型防水橡胶带通过连接耳8镶嵌卡接于两个安装槽21中，通过连接耳8与安装槽21的配合作用实现多孔型防水橡胶带的固定，中间体1的端面开有两个对称设置的伸缩通孔71，在桥梁的缝隙变化时通过伸缩通孔71的形变实现多孔型防水橡胶带的长度变化以适应缝隙的变化；但是当梁缝间隙变大时，超出了多孔型防水橡胶带中间体7中伸缩通孔71的变形能力，又因橡胶带与桥梁的夹持力是连接耳8与安装槽21之间的卡接作用，因此夹持力较小，且防水带上方长期积水积灰，使得橡胶带的重力增大，进而导致多孔型防水橡胶带极易从锚固型钢型腔内脱落，造成梁端漏水，同时多孔型防水橡胶带两侧连接耳呈垂直状态，且连接耳之间中间体采用多孔结构，导致结构强度高，不易弯曲变形，变形适应能力差，安连接耳与中间体之间个连接区域很小，不易工装的安装操作，从而导致在将连接耳装入卡接槽的过程中不易操作，不易判断连接耳下部是否完全卡入型材型腔内，极易造成安装不到位，导致梁端漏水漏灰；

如图2所示，本发明的防水装置包括均卡接安装在两个安装槽21中的两个卡板螺母3，卡板螺母3上通过锚固螺栓4依次固定有防水橡胶带5和压板6，两个锚固螺栓4分别穿过压板6和防水橡胶带5的两端侧壁与卡板螺母3相连接，通过防水橡胶带5连接两个卡板螺母3，同时通过两个压板6对防水橡胶带5进行压紧固定；

如图3、图4和图5所示，所述卡板螺母3包括连接体31和一体连接固定于连接体31相对两侧壁的两个卡台32，连接体31的侧壁开有螺纹通孔311，锚固螺栓4安装于螺纹通孔311中；同时卡板螺母3的总长度A小于安装槽21的顶端弧形槽底到底端弧形槽底的长度B 2-4mm，卡板螺母3的宽度C小于安装槽21槽口的宽度D 1.5-5mm，同时A大于D 1.5-4mm，卡板螺母3的对角线长度E小于B 0.5-1mm，防水橡胶带5的两端侧壁均开有第一通孔，压板6的表面开有第二通孔，锚固螺栓4穿过第二通孔和第一通孔安装于螺纹通孔311中；

防水橡胶带5呈W型或波浪形，可以适应桥梁缝隙的变化；

所述防水装置的安装和更换方法为：

方法1：

如图6所示，将卡板螺母3的一个卡台32伸入安装槽21顶端的弧形槽中，使该卡台32的一端与安装槽2的顶端弧形槽底压紧，如图7、图8和图9所示，然后将卡板螺母3的另一个卡台32压入安装槽21中，然后向下移动卡板螺母3，由于卡板螺母3的长度大于安装槽21槽口的宽度，使得两个卡台32均卡接于安装槽21中，通过安装槽21槽口的阻挡作用实现对卡板螺母3的限位，然后将锚固螺栓4穿过压板6表面的第二通孔和防水橡胶带5侧壁的第一通孔安装于卡板螺母3的螺纹通孔311中，然后将锚固螺栓4拧紧固定，使得防水橡胶带5的两端分别固定在卡板螺母3和压板6之间，实现对防水橡胶带5的固定，防水橡胶带5与锚固型钢2形成紧密连接，从而防止雨水和灰尘落入梁端；当防水橡胶带需要再次更换时，只需依次将锚固螺栓4和压板6取出，拆除需更换的防水橡胶带5，再进行安装新防水橡胶带，然后通过锚固螺栓4穿过压板6和新更换的防水橡胶带5压紧即可，操作便捷，更换迅速，并且防水橡胶带5固定牢固，在拉力较大时也不会造成脱落。

方法2：

拆除旧多孔型防水橡胶带，清理梁端伸缩缝锚固型钢防水橡胶带安装腔，由于卡板螺母3的宽度C小于安装槽21槽口的宽度D 1.5-5mm，如图10所示，将卡板螺母3平行放置，然后穿过安装槽21的槽口置于安装槽21中，由于卡板螺母3的对角线长度小于安装槽21的顶端弧形槽底到底端弧形槽底的长度0.5-1mm，如图11和图12所示，可以旋转卡板螺母3直到两个卡台32均呈竖直分布，由于卡板螺母3的长度大于安装槽21槽口的宽度，通过安装槽21槽口的阻挡作用实现对卡板螺母3的限位，然后将锚固螺栓4穿过压板6表面的第二通孔和防水橡胶带5侧壁的第一通孔安装于卡板螺母3的螺纹通孔311中，然后将锚固螺栓4拧紧固定，使得防水橡胶带5的两端分别固定在卡板螺母3和压板6之间，实现对防水橡胶带5的固定，防水橡胶带5与锚固型钢2形成紧密连接，从而防止雨水和灰尘落入梁端；当防水橡胶带需要再次更换时，只需依次将锚固螺栓4和压板6取出，拆除需更换的防水橡胶带5，再进行安装新防水橡胶带，然后通过锚固螺栓4穿过压板6和新更换的防水橡胶带5压紧即可，操作便捷，更换迅速。

方法3：

拆除旧多孔型防水橡胶带，清理梁端伸缩缝锚固型钢防水橡胶带安装腔，然后将卡板螺母3从锚固型钢2一端穿入，如图13所示，此时卡板螺母3平行置于安装槽21内部，由于卡板螺母3的对角线长度小于安装槽21的顶端弧形槽底到底端弧形槽底的长度0.5-1mm，如图14和图15所示，可以旋转卡板螺母3直到两个卡台32均呈竖直分布，由于卡板螺母3的长度大于安装槽21槽口的宽度，通过安装槽21槽口的阻挡作用实现对卡板螺母3的限位，然后将锚固螺栓4穿过压板6表面的第二通孔和防水橡胶带5侧壁的第一通孔安装于卡板螺母3的螺纹通孔311中，然后将锚固螺栓4拧紧固定，使得防水橡胶带5的两端分别固定在卡板螺母3和压板6之间，实现对防水橡胶带5的固定，防水橡胶带5与锚固型钢2形成紧密连接，从而防止雨水和灰尘落入梁端；当防水橡胶带需要再次更换时，只需依次将锚固螺栓4和压板6取出，拆除需更换的防水橡胶带5，再进行安装新防水橡胶带，然后通过锚固螺栓4穿过压板6和新更换的防水橡胶带5压紧即可，操作便捷，更换迅速。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。