一种公路桥梁抗震伸缩装置的制作方法

本发明属于桥梁伸缩装置技术领域，具体的讲涉及一种公路桥梁抗震伸缩装置，尤其适用于模数式桥梁伸缩装置。

背景技术：

模数式伸缩装置的伸缩体由异型钢梁与单元橡胶密封带组合而成，适用于伸缩量为80~1200mm的公路桥梁工程。伸缩装置是公路桥梁的重要组成部件，直接影响到伸缩可靠程度、桥梁使用安全性能。

传统的伸缩装置有纯橡胶式、板式以及组合式，这些结构的伸缩量有限，不适用与大伸缩量的公路桥梁，并且结构简单、功能单一，使用后期维护成本高且修复繁琐。相比之下，模数式伸缩装置以能够实现较大的伸缩量得到普遍推广应用，但是现有的模数式伸缩装置不具有多角度转动功能，不能实现两侧主梁会在伸缩缝处产生较大的纵、横、竖向相对位移，容易造成伸缩装置的磨损，甚至破坏桥梁主体结构，很难具有抗震抗冲击的性能；其次是该桥梁伸缩装置的相邻型钢之间以及支承横梁和位移箱之间在伸缩过程中刚性接触，产生碰撞冲击容易导致伸缩装置内部件的损坏，相互之间缺乏有效碰撞阻尼机构提供有效的缓冲。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种能够实现桥梁多角度转动、抗震抗冲击且阻尼降噪效果好的公路桥梁抗震伸缩装置。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种公路桥梁抗震伸缩装置，包括分别设置在桥梁伸缩缝两端支承变位箱，所述支承变位箱之间设置由若干中纵梁以及与所述中纵梁滑动连接的支承横梁构成的伸缩体，位于所述伸缩体两侧的中纵梁通过边纵梁与所述支承变位箱连接；所述支承横梁的两端分别伸入到所述支承变位箱内且通过不定向转动支座连接，所述不定向转动支座为设置于所述支承横梁与支承变位箱之间的通过球面滑动或柱面滑动的固定支座，所述固定支座包括具有中心限位机构的上支座体和下支座体，所述限位机构设置于所述上支座体和下支座体之间且由中心销轴以及限定中心销轴摆动的容纳孔构成。

构成上述一种公路桥梁抗震伸缩装置的附加技术特征还包括：

——所述容纳孔的形状为倒圆锥状，所述中心销轴插入所述容纳孔的底部且其上部能够在所述容纳孔内摆动；

——所述容纳孔内设置套装在所述中心销轴外部的阻尼橡胶套筒，所述容纳孔的内壁设置螺纹；

——所述支承横梁与支承变位箱之间设置第一压紧支座，所述第一压紧支座位置与所述不定向转动支座分别位于所述支承横梁的上下两侧；

——所述支承变位箱的水平截面为喇叭形或梯形且其内壁设置橡胶垫；

——所述中纵梁与桥梁伸缩缝水平布置，所述支承横梁数量为多根且与所述中纵梁垂直间隔分布，所述支承横梁通过位于其上下两侧的由橡胶承压支座和第二压紧支座构成的吊架结构与所述中纵梁滑动连接；

——所述边纵梁和中纵梁为型钢结构，其两侧设置卡槽或卡口；

——所述边纵梁与中纵梁、相邻所述中纵梁之间设置用于覆盖所述支承横梁的密封橡胶带，所述密封橡胶带的两侧分布固定在所述卡槽内；

——所述边纵梁与中纵梁、相邻所述中纵梁之间交错布置聚氨酯弹簧，用于增强所述边纵梁与中纵梁、相邻所述中纵梁之间的碰撞阻尼效果，所述聚氨酯弹簧的两端固定在所述卡口内；

——所述边纵梁的外侧均匀设置若干个锚固支架，所述锚固支架与桥梁端部的预埋钢筋固定连接。

本发明所提供的一种公路桥梁抗震伸缩装置与现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该装置支承横梁的两端分别伸入到支承变位箱内且通过不定向转动支座连接，其为设置于支承横梁与支承变位箱之间的通过球面滑动或柱面滑动的固定支座，因此实现了桥梁在多个方向的转动，提高了伸缩装置的灵活性，其抗震抗冲击性能更好；其二，其固定支座包括具有中心限位机构的上支座体和下支座体，限位机构设置于上支座体和下支座体之间且由中心销轴以及限定中心销轴摆动的容纳孔构成，上支座体与下支座体进行球面或柱面滑动，该限位机构提高了不定向转动支座的竖直稳定程度，防止上支座体与下支座体摆动幅度过大，保证转动支座在转动中不会发生脱离，增强了伸缩装置的安全性能，同时上支座体的上表面还可以加装平面滑动板，增加水平伸缩的流畅性；其三，由于限位机构的容纳孔的形状为倒圆锥状，中心销轴插入容纳孔的底部且其上部能够在容纳孔内摆动，做到了固定支座在可以在一定范围内上下倾斜活动，减缓冲击尤其是地震冲击对桥梁的损伤，又能防止摆动幅度过大，保证桥梁使用安全；由于容纳孔内设置套装在中心销轴外部的阻尼橡胶套筒，容纳孔的内壁设置螺纹，即可以起到转动阻尼效果，防止转动过于激烈，又增加了中心销轴与容纳孔的缓冲，减少摩擦损耗，还起到了减震降噪的作用。

附图说明

图1为本发明一种公路桥梁抗震伸缩装置的结构示意图；

图2为本抗震伸缩装置在竖直方向运动状态示意图；

图3为本抗震伸缩装置的不定向转动支座的结构示意图；

图4为本抗震伸缩装置的俯视示意图；

图5为本抗震伸缩装置整体装配的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的一种公路桥梁抗震伸缩装置的结构和工作原理作进一步的详细说明。

如图1、图2所示，为本发明所提供的一种公路桥梁抗震伸缩装置的结构示意图。构成该抗震伸缩装置的结构包括分别设置在桥梁伸缩缝两端支承变位箱1，支承变位箱1之间设置由若干中纵梁21以及与中纵梁21滑动连接的支承横梁22构成的伸缩体，位于伸缩体两侧的中纵梁21通过边纵梁23与支承变位箱1连接，支承横梁22的两端分别伸入到支承变位箱1内且通过不定向转动支座3连接，不定向转动支座3为设置于支承横梁22与支承变位箱1之间的通过球面滑动或柱面滑动33的固定支座，固定支座包括具有中心限位机构的上支座体31和下支座体32，限位机构设置于上支座体31和下支座体32之间且由中心销轴34以及限定中心销轴34摆动的容纳孔35构成。

其工作原理为：将该伸缩装置安装在桥梁的伸缩缝处，其支承变位箱1均匀设置在梁体端面，形成多个承重单元，支承变位箱1之间设置由若干中纵梁21以及与中纵梁21滑动连接的支承横梁22构成的伸缩体，伸缩体的支撑横梁两端分别伸入到支承变位箱1内且通过不定向转动支座3连接，不定向转动支座3为设置于支承横梁22与支承变位箱1之间的通过球面滑动或柱面滑动33的固定支座，固定支座包括具有中心限位机构的上支座体31和下支座体32，上支座体31的下表面为凹球面，下支座体32的上表面为凸球体，限位机构设置于上支座体31和下支座体32之间且由中心销轴34以及限定中心销轴34摆动的容纳孔35构成，中心销轴34设置于凹球面的中心，容纳孔35设置于凸球体的中心，中心销轴34插入到容纳孔35内，使伸缩装置实现了两端的梁体能够在左右摆动、水平转动、纵向伸缩等多个角度的形变，提高了抗震抗冲击的性能。

在构成上述一种公路桥梁抗震伸缩装置的结构中，

——如图3所示，为了使伸缩装置的不定向转动支座3具有左右摆动功能，上述容纳孔35的形状最好为倒圆锥状，中心销轴34插入容纳孔35的底部且其上部能够在容纳孔35内摆动，增强了不定向转动支座3（即固定支座）的灵活性，满足了多角度、大幅度转动的要求，提高了桥梁抗冲击性能；

——为了提高了不定向转动支座3的稳定性，上述容纳孔35内设置套装在中心销轴34外部的阻尼橡胶套筒36，容纳孔35的内壁设置螺纹，既能增强中心销轴34与容纳孔35之间的缓冲，减小两者的摩擦损耗，又能起到阻尼减震的效果，防止不定向转动支座3摆动幅度过大，保证了桥梁的使用安全，延长了伸缩装置的使用寿命；

——优选地，上述支承横梁22与支承变位箱1之间设置第一压紧支座221，第一压紧支座221位置与不定向转动支座3分别位于支承横梁22的上下两侧，可以增强支撑横梁与支承变位箱1的结构强度，使支承横梁22与支承变位箱1连接更加紧固，同时不定向转动支座3的上支座体31的上表面或下支座体32的下表面可以设置平面滑动板37，使支承横梁22与支承变位箱1保持较好的相对滑动，增强了伸缩装置的伸缩性能；

——作为较佳的实施方式，如图4所示，上述支承变位箱1的水平截面为喇叭形或梯形且其内壁设置橡胶垫11，支承横梁22可在喇叭形或梯形支承变位箱1内前后、左右和上下移动，满足地震作用下的梁体纵向、横向和竖向位移，优选地，支承变位箱1内不定向转动支座3为钢制支座，耐磨损、易滑动，可以适应地震条件下伸缩装置内支承横梁22的多角度转动需求；

——为了提高伸缩装置的结构强度，上述中纵梁21与桥梁伸缩缝水平布置，支承横梁22数量为多根且与中纵梁21垂直间隔分布，支承横梁22通过位于其上下两侧的由橡胶承压支座223和第二压紧支座222构成的吊架结构224与中纵梁21滑动连接，具有装配简便、结构牢靠、相对伸缩滑动顺畅的优点；

——优选地，上述边纵梁23和中纵梁21为型钢结构，其两侧设置卡槽201或卡口202，便于加工制造且易于其他配件安装；

——如图5所示，为了提高伸缩装置的密封性能，上述边纵梁23与中纵梁21、相邻中纵梁21之间设置用于覆盖支承横梁22的密封橡胶带4，防止流水、灰尘、杂质进入到伸缩体内，使伸缩装置具有防水、防腐蚀能力，提高了设备的使用寿命，密封橡胶带4的两侧分布固定在上述卡槽201内，便于检测维修，易于更换；

——为了减缓伸缩装置内部各器件之间的刚性碰撞，上述边纵梁23与中纵梁21、相邻中纵梁21之间交错布置聚氨酯弹簧5，增强了边纵梁23与中纵梁21、相邻中纵梁21之间的碰撞阻尼效果，为伸缩滑动提供了足够的缓冲且能有效降低伸缩噪音，优选的，聚氨酯弹簧5的两端固定在上述卡口202内，便于安装和更换；

——上述边纵梁23的外侧均匀设置若干个锚固支架6，锚固支架6与桥梁端部的预埋钢筋固定连接，具有施工操作便捷，连接简单，安装牢固的优点。