一种梳齿型桥梁伸缩装置及桥梁的制作方法

本发明涉及桥梁技术领域，具体涉及一种梳齿型桥梁伸缩装置及桥梁。

背景技术：

目前，桥梁广泛采用模数式伸缩装置和梳齿板式伸缩装置。其中模数式伸缩装置因存在伸缩间隙，车辆通行时会产生跳车、冲击、震动，造成伸缩缝容易损坏的情况，并伴有较大的噪音。至于梳齿板伸缩装置，一种采用螺栓连接，梳齿钢板锚固在混凝土保护带上，梳齿钢板分为大、小梳齿钢板，其中大梳齿钢板一端锚固，另一端跨越伸缩缝，形成简支结构，梳齿板下设置滑板，此种螺栓型梳齿板伸缩装置中，因螺栓易断裂、松脱引起伸缩装置失效，螺栓是装置最薄弱的环节；另一种是采用的短齿型梳齿钢板，这种结构以伸缩缝为界，齿梢悬空，梳齿板的受力状况为悬臂式结构，使用中悬臂结构受力不均衡，还会产生震动，车辆荷载作用下逐渐产生疲劳，梳齿板容易向下弯曲变形或与混凝土保护带分离。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种梳齿型桥梁伸缩装置及桥梁，以解决现有梳齿板伸缩装置受力不均衡的的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种梳齿型桥梁伸缩装置，包括：两个互相搭放的梳齿板组件；梳齿板组件包括梳齿板以及垫块；梳齿板的下方沿其横向设有多个间隔设置的u型锚固筋，u型锚固筋中穿有多根横筋；垫块沿梳齿板的延伸方向固定设置在梳齿板的下方；两个梳齿板相互啮合，并且一个梳齿板的梳齿梢端搭放在与另一个梳齿板固定连接的垫块上。

本发明由两个梳齿板组件互相搭放啮合形成伸缩缝，即一侧梳齿板的梳齿梢端搭放在另一侧梳齿板组件中的垫块上，而梳齿板的另一端通过垫块和u型锚固钢筋与混凝土保护带进行固定，使两侧梳齿板均形成简支结构，车辆通行时，伸缩缝承受的载荷会分散到两个梳齿板的梳齿上，两端受力较均衡，行驶平顺无间断，提高了梳齿板组件整体的承载能力。同时垫块既作为滑块使梳齿板在其上表面滑动，又与梳齿钢板一起承载受力，与u型锚固钢筋等一起将载荷分散传递到结构混凝土深处。

此外，本发明的伸缩装置还具有自动清渣功能。垫块具有隔断作用，伸缩缝处的渣土等杂物只能留在垫块上面的间隙处，而不易到达止水带上，这样能借助梳型钢板的伸缩功能和车辆行驶的带离作用，自动将梳齿之间间隙内的灰渣、杂物等排出，不需人工清理。

进一步地，上述梳齿板的下方还设有滑板，滑板沿梳齿板的延伸方向固定设置在梳齿板的梳齿根部下方，滑板位于垫块与u型锚固筋之间并且滑板与垫块接触；梳齿梢端的末梢置于与另一个梳齿板固定连接的滑板上。

本发明的滑板与垫块一起具有挡渣功能。垫块挡住梳齿板的梳齿根部，借助梳型钢板的伸缩功能和车辆行驶的带离作用，自动将梳齿根部间隙内的灰渣、杂物等排出梳齿根部，不需要人工清理。

进一步地，上述相邻两个u型锚固筋之间设有至少一根竖筋，竖筋与梳齿板固定连接。

本发明伸缩缝两侧的竖筋、两个垫块以及两个梳齿板在整体上跨越伸缩缝形成门型结构，伸缩缝两侧的u型锚固筋、两个垫块以及两个梳齿板在整体上跨越伸缩缝也形成门型结构，增强梳齿板组件与混凝土铺装体之间的连接和荷载传递，提高了承载能力，解决了原来的伸缩缝预埋钢筋过少，呈简支结构的梳齿板前支点支撑筋不足的问题，避免行车时远离伸缩缝一端的混凝土被翘起，以及避免在汽车荷载反复作用下，保护带的混凝土与桥梁其它结构旧混凝土因挠动逐渐分离破坏的情况。

进一步地，上述梳齿板的下板面设有多个锚板；u型锚固筋的闭合端自由放置，u型锚固筋的开口端与锚板连接。

本发明的u型锚固筋的闭合端为锚固端，与混凝土保护带浇筑后形成固结，其开口端与梳齿板固定连接。通过在梳齿板的下表面固定设置锚板，使u型锚固筋方便与锚板固定，从而更好地与梳齿板连接。

此外，本发明锚板与u型锚固筋连接，u型锚固筋再通过锚板与梳齿板固定，锚固钢筋位置直接设计在梳齿钢板下面，结构高度小，使梳齿板组件具有浅埋设的特点，在使用本发明的伸缩缝替换旧伸缩缝时，对铺装层厚度变化不敏感，一般不需要额外增加埋设深度，即与铺装层相同厚度即可完成安装避免了本发明结构过高，造成安装困难的情况。

进一步地，上述横筋的外径与u型锚固筋的中腔宽度一致。

本发明横筋的外径与u型锚固筋的中腔宽度一致，梳齿板组件的高度最低，使梳齿板组件具有最小埋没深度，在使用本发明的伸缩缝替换旧伸缩缝时，不受铺装层厚度限制，在旧伸缩缝的位置即可进行替换，不需要额外向下扩大安置空间或对固结部位的结构重新进行设计调整，缩短了替换周期和工序。

进一步地，两个垫块之间设有止水带。

由于本发明具有自动清渣功能，桥梁上的灰渣和杂物被异型钢和滑板完全遮挡，不会掉落到止水带上，且随着梳齿板的伸缩会自动排出。本发明的止水带具有防水防尘的作用，从路面浸入的积水渗透到止水带上后，沿止水带排出桥梁结构外，可以有效地保护桥下结构物和支座及钢板免受腐蚀，延长了桥梁的使用寿命。

进一步地，上述垫块为c型钢或f型钢，两个垫块的c型槽或f型槽相对设置；止水带的两侧均与垫块的c型槽或f型槽相配合。

本发明采用使用强度较高的c型钢或f型钢作为垫块，使其具有较高的承载能力，而止水带的两侧可以直接嵌入c型槽或f型槽中，简化了止水带的安装工作。

进一步地，上述止水带的材质为橡胶。

一种桥梁，包括：多段桥梁节段；相邻两段桥梁节段之间设有上述梳齿型桥梁伸缩装置；桥梁节段上设有呈倒置u型的预埋钢筋，横筋还穿过预埋钢筋。

本发明的梳齿型桥梁伸缩装置与桥梁节段上原有的预埋钢筋进行固定连接，形成整体共同受力，避免梳齿型桥梁伸缩装置从桥梁节段上脱落等问题，增加了桥梁的使用寿命。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的梳齿板啮合后受力状态呈简支结构，避免了跳车情况，增强了冲击、震动的承受能力，呈简支结构的梳齿板受力更均衡，提高了梳齿板组件整体的承载能力，使用更耐久。

(2)本发明的梳齿板组件结构高度小，具有浅埋设的特点，不会对原结构造成破坏，特别适合旧桥梁伸缩缝的更换。

(3)本发明的伸缩缝可以将桥梁上的灰渣和杂物阻挡在装置表面，借助梳型钢板的伸缩功能和车辆行驶时的带离作用，自动将灰渣、杂物排出伸缩间隙，从而不会造成伸缩缝堵塞，不需人工清理，不影响伸缩装置的正常伸缩。

(4)本发明的梳齿型桥梁伸缩装置全部固定连接，还具有与混凝土保护带连接牢固，不容易脱落等特点。

附图说明

图1为本发明的梳齿型桥梁伸缩装置断面示意图；

图2为本发明一个梳齿板组件的断面示意图；

图3为本发明的梳齿型桥梁伸缩装置的平面示意图；

图4为本发明的桥梁的结构示意图。

图中：10－梳齿板组件；11－梳齿板；12－垫块；13－u型锚固筋；14－横筋；15－梳齿梢端；16－竖筋；17－锚板；18－滑板；20－止水带；31－桥梁节段；32－预埋钢筋。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

请参照图1至图3，一种梳齿型桥梁伸缩装置，包括：两个互相以搭放形式连接的梳齿板组件10。梳齿板组件10包括梳齿板11和垫块12。两个梳齿板11均呈梳齿状，其呈梳齿的一端为梳齿梢端15，两个梳齿板11通过梳齿互相啮合。垫块12通过焊接固定设置在梳齿板11下板面的中部，并且垫块12与梳齿间的间隙相对，使得一个梳齿板11与另一个梳齿板11啮合后可以放置在垫块12上，从而使2个梳齿板11均形成简支结构。

在本实施例中，垫块12为c型钢，即垫块12具有c型腔，两个垫块12之间具有间隙，即为伸缩缝的间隙。两个垫块12的c型腔相对设置并且两个c型腔之间设有橡胶材质的止水带20，止水带20的两侧分别嵌入两个c型腔中。在发明的其它实施例中，垫块12还可以为采用f型钢等其他型钢。

每一个梳齿板11的下板面还设有滑板18，滑板18的一个板面与梳齿板11的下板面通过焊接固定连接。滑板18沿梳齿板11的延伸方向固定设置在梳齿板11的梳齿根部下方，滑板18的一侧与垫块12接触，从而使滑板18与垫块12一起挡住两个梳齿板11之间大部分间隙。

每一个梳齿板11的下板面还通过焊接固定设有多个竖直设置的锚板17，锚板17的板面与梳齿板11垂直，锚板17设置在梳齿板11远离梳齿梢端15的一端，并且滑板18位于锚板17和垫块12之间。锚板17的其中一个板面上连接有u型锚固筋13，u型锚固筋13的延伸方向与梳齿板11的横向一致。u型锚固筋13的闭合端向远离垫块12的方向自由延伸，开口端与锚板17的一个板面通过焊接固定连接。同一梳齿板11的u型锚固筋13中穿有2根横筋14并通过焊接将横筋14固定在u型锚固筋13上，横筋14的外径与u型锚固筋13的中腔宽度一致。每一个梳齿板11远离梳齿梢端15的一端均设有竖直设置的竖筋16，竖筋16的一端与梳齿板11固定连接，另一端自由向下延伸。竖筋16设置在相邻两个u型锚固筋13之间，相邻两个u型锚固筋13之间设有1根竖筋16。在本发明的其它实施例中，u型锚固筋13的中腔宽度还可以大于横筋14的外径，以便设置多根横筋14来增加连接强度；横筋14的数量还可以为1、3、5等；相邻两个u型锚固筋13之间设置的竖筋16的数量还可以为2、3、4等。

请参照图4，一种桥梁，包括多段桥梁节段31。相邻两段桥梁节段31之间设有上述梳齿型桥梁伸缩装置，即梳齿型桥梁伸缩装置中的两个梳齿板组件10分别与两段桥梁节段31连接。桥梁节段31上预埋有预埋钢筋32，预埋钢筋32呈倒置的u型，横筋14在穿过u型锚固筋13的同时也穿过预埋钢筋32，然后将横筋14、u型锚固筋13和预埋钢筋32通过焊接连接在一起，形成钢筋网，用以增加梳齿型桥梁伸缩装置与桥梁节段31之间的连接强度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。