一种新型桥面伸缩缝结构的制作方法

[0001]
本发明涉及桥梁工程领域，具体涉及一种新型桥面伸缩缝结构。


背景技术：

[0002]
目前，桥梁伸缩缝普遍采用型钢伸缩缝(或称作模数式伸缩缝)，车辆在通过伸缩缝处，轮胎依次碾压通过：沥青路面
→
水泥砼路面
→
钢路面
→
伸缩缝
→
钢路面
→
水泥砼路面
→
沥青路面。沥青路面与水泥砼路面连接处，以及钢路面与伸缩缝连接处，均有不同程度的高差；沥青路面是柔性路面，水泥砼路面是刚性路面。车辆在极短距离快速碾压具有高差，且不同性质的路面，必然发出较大的声响，这就是车辆通过桥梁伸缩缝处，会发出“咯噔”声响的主要原因。车辆通过型钢伸缩缝，不仅噪音大，而且车身明显颠簸，影响行驶的舒适性；有研究表明，颠簸产生的冲击力，相当于超载车辆的碾压力，对桥梁结构产生严重破坏。此外，在施工时，型钢伸缩缝需要焊接钢筋，以及现浇水泥砼、混凝土养生等工序，导致其施工复杂、施工周期长。


技术实现要素：

[0003]
[技术问题]
[0004]
本发明的技术问题为：现有的桥梁伸缩缝在车辆通过时产生有害的噪音、颠簸、冲击力，且施工不便。
[0005]
[技术方案]
[0006]
一种新型桥面伸缩缝结构，包括第一刚性单元、弹性单元、第二刚性单元和固定组件，第二刚性单元位于桥面伸缩缝上方，第一刚性单元和弹性单元沿桥面纵向交替排列成伸缩结构，第二刚性单元位于伸缩结构中部，且第二刚性单元位于桥面伸缩缝上方，第二刚性单元的宽度大于伸缩缝在伸缩变化时的最大宽度，两个固定组件位于伸缩结构两侧，固定组件固定在桥面主体中，第一刚性单元、弹性单元、第二刚性单元夹在两个固定组件之间；桥面伸缩缝在伸缩变化时，第一刚性单元和第二刚性单元可在桥面上来回滑动。
[0007]
优选的，所述固定组件包括第三刚性单元和固定单元，第三刚性单元呈l型；第三刚性单元上部竖直，下部水平；第三刚性单元竖板面与所述伸缩结构相贴，第三刚性单元横板面被固定单元固定在所述桥面上。
[0008]
优选的，所述第三刚性单元上部顶面、第一刚性单元的顶面、第二刚性单元的顶面具有防滑层，第一刚性单元和第二刚性单元的底面是光滑面，所述防滑层可以是防滑槽等。
[0009]
优选的，所述两第三刚性单元上部的相对面、所述第一刚性单元、弹性单元、第二刚性单元的侧面具有凹槽或凸起，相邻单元侧面上的凹槽或凸起相互对应卡在一起。
[0010]
优选的，所述弹性单元分为上下两部分，上下两部分的侧面上分别具有凹槽或凸起。
[0011]
优选的，所述第一刚性单元、弹性单元、第二刚性单元、第三刚性单元上部具有沿桥面纵向的贯穿孔，固定单元上具有插孔，通孔内穿有横杆，横杆的端部插在固定单元上的
插孔内。
[0012]
优选的，还包括弹性件，弹性件位于所述插孔内，弹性件用于抵住所述横杆的端部。
[0013]
优选的，还包括固定杆，所述固定单元下部具有耳板，耳板上具有通孔一，第三刚性单元下部具有通孔二，通孔一与通孔二相对应，固定杆穿过通孔一、通孔二后插入桥面主体中。
[0014]
优选的，所述固定杆是螺栓或锚杆。
[0015]
优选的，所述弹性单元是多层折叠板。
[0016]
[有益效果]
[0017]
本发明的一种桥面伸缩缝结构，不需要焊接钢筋以及现浇水泥砼等作业，施工更加便捷、施工周期更短。片状的刚性单元和弹性单元交替排列，弹性单元可以根据桥梁伸缩缝的变化压缩或伸展，保证伸缩缝结构的基本功能，同时刚性单元顶面可以对过往车辆的车轮形成连续的支撑，降低车辆通过桥梁伸缩缝时产生的噪音、颠簸以及对桥梁的冲击力。
附图说明
[0018]
图1实施例1中的伸缩结构俯视图；
[0019]
图2实施例1中的伸缩结构截断三维示意图(3-3截断范围)；
[0020]
图3实施例1中的伸缩结构三维示意图；
[0021]
图4实施例1中的伸缩结构断面图(1-1剖面)
[0022]
图5实施例1中的伸缩结构断面图(2-2剖面)
[0023]
图6实施例1中的固定组件结构示意图；
[0024]
图7实施例1中的伸缩结构热胀冷缩对比图；
[0025]
图8实施例2中的a\b\c\d单元结构示意图；
[0026]
图9实施例2中的伸缩结构断面图；
[0027]
图10实施例3中的a\b\c\d单元结构示意图；
[0028]
图11实施例3中的伸缩结构断面图；
[0029]
图12实施例4中的a\b\c\d单元结构示意图；
[0030]
图13实施例4中的伸缩结构断面图；
[0031]
图14实施例5中的伸缩结构预压固定截断三维示意图；
[0032]
图15实施例5中的伸缩结构现场安装截断三维示意图。
具体实施方式
[0033]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0034]
实施例1
[0035]
如图1-7所示，一种新型桥面伸缩缝结构，包括刚性单元a、弹性单元b、刚性单元d和固定组件，刚性单元d位于桥面伸缩缝上方，刚性单元a和弹性单元b沿桥面主体纵向交替排列成伸缩结构。
[0036]
刚性单元a顶面与桥面平齐，刚性单元a具有较强刚性，主要承担车辆荷载。刚性单元a为长方体，截面近似长方形。刚性单元a可以采用工程塑料、复合材料、金属材料等预制。
[0037]
弹性单元b具有一定的弹性，在侧向压力作用下沿水平纵向(桥面主体纵向)形变，以使整个伸缩结构与桥梁热胀冷缩同步运动；弹性单元b为平板状，顶面和底面是曲面，弹性单元b的高度小于刚性单元a的高度，弹性单元b可以采用合成橡胶、复合材料等预制。
[0038]
刚性单元d，每组一件，具有较强刚性，位于整个伸缩结构的中部，横跨桥梁伸缩缝，主要承担车辆荷载；刚性单元d为长方体，截面近似长方形。刚性单元d可以采用工程塑料、复合材料、金属材料等预制。刚性单元d的宽度大于伸缩缝在伸缩变化时的最大宽度。
[0039]
固定组件位于伸缩结构两侧，固定组件固定在桥面主体中，刚性单元a、弹性单元b、刚性单元d夹在两个固定组件之间；桥面伸缩缝在伸缩变化时，刚性单元a和刚性单元d可在伸缩缝两边的砼铺装层2上来回滑动。
[0040]
固定组件包括刚性单元c、固定单元e、横杆e3、弹性件e4、固定杆e2，这些都可以采用金属材料、复合材料等预制。
[0041]
刚性单元c为两件，具有较强刚性，位于整个伸缩结构的两侧，用于传导桥梁伸缩变形至整个伸缩结构。刚性单元c呈90度折板状，截面近似“l”型。刚性单元c可以采用金属材料、复合材料等预制。
[0042]
固定单元e包括固定结构e1、横杆e3、弹性件e4、固定杆e2，每组固定单元e包括两个固定结构e1，一个横杆e3，两个弹性件e4，12个固定杆e2。
[0043]
固定结构e1对称分布于伸缩结构两侧，固定结构e1主要起固定伸缩结构的作用，以使整个伸缩结构与桥梁热胀冷缩同步运动，并限制伸缩结构垂直方向和水平横向(桥面主体横向)运动，仅允许伸缩结构沿水平纵向运动。刚性单元a和弹性单元b的数量根据桥梁伸缩缝的最大宽度确定，弹性单元b压缩变形后的端部不超出刚性单元a的端部。
[0044]
刚性单元a、刚性单元c、刚性单元d顶面有是非光滑平面，具有防滑层，比如防滑槽等，刚性单元a、刚性单元d底面为光滑平面。刚性单元d水平纵向的宽度根据桥梁伸缩缝的最大宽度确定，压在两侧桥梁上的刚性单元d底面大于桥梁伸缩缝的最大宽度。在实际施工时，整个伸缩结构的垂直方向的高度和水平横向的长度由桥梁的砼铺装层2、沥青砼层的厚度以及桥梁的梁体1宽度等参数确定。
[0045]
刚性单元a、弹性单元b、刚性单元d、刚性单元c上具有沿桥面纵向的贯穿孔7，固定结构e1上具有插孔(图5中小图)，通孔内穿有横杆e3，横杆e3的端部插在固定结构e1上的插孔内。弹性件e4位于插孔内，弹性件e4用于抵住横杆e3的端部，以限制横杆e3自由移动。固定结构e1下部两侧具有两个耳板e5，每个耳板e5上具有一排通孔一(图3中e6)，刚性单元c下部具有对应的通孔二8，通孔一与通孔二8相对应，固定杆e2穿过通孔一、通孔二8后插入桥面主体的砼铺装层2中。固定杆e2是螺栓、锚杆等。
[0046]
刚性单元a、弹性单元b、刚性单元d、刚性单元c及固定结构e1、固定杆e2、横杆e3、弹性件e4都可以单独预制，以实现多单位(部门)协同生产，并由一个单位(部门)统一组装成不同规格的伸缩结构，可以适用于多种规格的桥梁伸缩缝。
[0047]
实施例2
[0048]
本实施例与实施例1不同之处在于，两刚性单元c上部的相对面、刚性单元a、弹性单元b、刚性单元d的侧面分别具有对应的凹槽或凸起，相邻单元侧面上的凹槽或凸起相互对应嵌锁在一起，使伸缩结构作为一个紧密的整体，共同工作。
[0049]
实施例3
[0050]
本实施例与实施例2不同之处在于，弹性单元b分为上下两部分，上下两部分的侧面分别具有凹槽,对应的刚性单元a、c或d的侧面具有凸起(凹槽和凸起也可以对应调换)。弹性单元b的中部空间可以使伸缩结构具有更大的伸缩空间，也可以作为横杆e3穿过的通孔。
[0051]
实施例4
[0052]
本实施例中，弹性单元b是具有弹性的多层折叠板，在侧向压力作用下沿水平纵向形变，以使整个伸缩结构与桥梁热胀冷缩同步运动，同样的，多层折叠板也可以采用金属材料、复合材料等预制。
[0053]
实施例5
[0054]
本实施例以实施例1中的桥面伸缩缝结构为例说明其施工方法，包括以下步骤：
[0055]
根据设计要求，场外组装好伸缩结构主体部分。将若干预制的刚性单元a、弹性单元b和两个刚性单元c、一个刚性单元d紧紧排列在一起，将横杆e3插入贯穿孔7内。
[0056]
按照桥梁伸缩缝最大变形情况，即桥梁处于环境最低温度的时候如冬季极端低温，此时桥梁伸缩缝最大，桥梁处于环境最高温度的时候如夏季极端高温，此时桥梁伸缩缝最小。在极端低温时，伸缩结构处于低压形变状态；在极端高温时，伸缩结构处于高压形变状态。安装时，需要根据当季的气温对伸缩结构进行预压，使伸缩结构处于与当季温度相适应的形变状态。
[0057]
因此，在安装前，根据安装伸缩结构时的气温，确定伸缩结构预压量，对伸缩结构进行预压并用固定夹板5固定，之后运送伸缩结构至施工现场(图14)。
[0058]
对桥梁伸缩缝处的砼铺装层2表面进行整平、除尘等处理，以满足安装伸缩结构的要求。
[0059]
将伸缩结构对称放置于桥梁伸缩缝上，并采取固定措施，以满足下一步施工要求。
[0060]
在对应于刚性单元c的水平板面的通孔二8处的砼铺装层2施工垂直钻孔，钻孔的深度和孔径应满足固定杆e2的安装需求，同时也不能钻透水泥砼铺装层2；该步骤也可以在对砼铺装层2表面进行整平时进行。
[0061]
将弹性件e4塞入固定结构e1的插孔内，将横杆e3的端部插入插孔，再将固定结构e1的通孔e6与通孔二8一一对应，之后安装固定杆e2(如图3、图5、图6所示)，固定杆e2穿过通孔e6、通孔二8之后固定在钻孔内，从而将刚性单元c、固定结构e1固定在砼铺装层2。固定杆e2全部安装后，可拆除固定夹板5。
[0062]
在伸缩结构两侧的砼铺装层2摊铺沥青混凝土3，并使摊铺后的路面标高与邻近的沥青路面6一致(图15)。
[0063]
在施划交通标线后，该处伸缩缝施工区域就可以开放交通了。在桥面伸缩缝伸缩变化时，刚性单元a和弹性单元b可在刚性单元d两侧来回滑动，必要时刚性单元d也可以轻微的滑动以补偿两边滑动距离的不对称。
[0064]
本发明的新型桥面伸缩缝构造，不需要焊接钢筋以及现浇水泥砼等作业，施工更加便捷、施工周期更短。新型桥面伸缩缝构造，改进了现有技术，降低了现有技术条件下产生的噪音、颠簸以及冲击力，较现有技术具有明显优势
[0065]
本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够做出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护
范围之内。