多向变位伸缩装置以及桥梁的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及建筑用伸缩装置，提供一种多向变位伸缩装置，包括跨缝梁以及至少一个梳齿板组件，还包括分别置于结构缝两侧的两块弹性板式橡胶支座，跨缝梁的至少一侧沿远离结构缝的方向均依次设置有至少一个梳齿板组件，两块弹性板式橡胶支座支承跨缝梁以及各梳齿板组件；还提供一种桥梁，包括上述伸缩装置。本实用新型伸缩装置的梳齿板组件则可消除横跨结构缝方向产生的伸缩变化以及垂直于横跨方向水平转角的影响，而弹性板式橡胶支座能通过水平面内不均匀压缩，来适应梁体间由于不均匀沉降等原因造成的扭矩影响，可以满足桥梁由于温度、风力、荷载引起的三向位移、伸缩和转动，能为行车提供连续的交通承载面，行车平顺，降噪、防振效果好。
【专利说明】
多向变位伸缩装置以及桥梁
技术领域
[0001]本实用新型涉及桥梁及其他建筑伸缩装置，尤其涉及一种多向变位伸缩装置以及桥梁。
【背景技术】
[0002]伸缩装置是桥梁构件中的关键部位，在实现桥梁功能中起着重要作用。常见桥梁伸缩装置有板式橡胶伸缩装置、型钢模数式伸缩装置、梳齿板式伸缩装置等。
[0003]桥梁在建设和在运营过程中，会受到车辆载荷、桥梁自身材料收缩徐变、基础沉降、风载等作用，引起桥梁梁端变形。桥梁结构缝在6个自由度方向均存在不同程度的空间运动(XYZ三个方向的位移以及扭转)，从而对安装于桥梁梁端的伸缩装置造成挤压、拉伸、扭转、错位、沉降等空间活动。
[0004]目前市场中的型钢模数式伸缩装置，其所存在的纵向伸缩间隙大、伸缩不均、冲击力集中、跳车严重、混凝土易碎、伸缩部件损坏率高、制造费用大、设计预留槽深度深等现象较为突出。特别是对悬索桥、斜拉桥，及斜、弯桥，由于桥梁结构不可避免存在多向位移，因此使用过程中已严重暴露出不适应横向及多向变位要求的缺陷。而对竖向变形要求高，纵、横向变位大的斜拉桥、悬索桥等，桥梁模数式伸缩装置则难以满足其多向变位的要求。
[0005]而常规梳齿板伸缩缝，不能满足桥梁梁体竖向转角要求。当梁体在受载下陷梁端上翘发生转角时，传统梳齿板类伸缩装置的梳齿板会随梁端转角而翘起，翘起的齿条暨对行车安全带来隐患，同时，车辆辗压后会产生梳齿断裂，锚固拉脱等现象。而梳形板底部的橡胶板在车辆通过时发生变形，垃圾侵入梳齿板底部，导致梳齿上翘，锚固螺栓受力弯曲，最终导致整体装置早衰破坏。并且，装置的锚固结构多采用植入安装螺栓的形式安装，使用中装置受冲击锚固结构易松动并导致最后锚固结构拉脱。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种多向变位伸缩装置，旨在用于解决现有的伸缩装置容易受外界环境影响不利于行车安全的问题。
[0007]本实用新型是这样实现的:
[0008]本实用新型实施例提供一种多向变位伸缩装置，包括横跨结构缝的跨缝梁以及至少一个梳齿板组件，还包括分别置于所述结构缝两侧的两块弹性四氟支座滑板，所述跨缝梁的至少一侧沿远离所述结构缝的方向均依次设置有至少一个所述梳齿板组件，两块所述弹性四氟支座滑板支承所述跨缝梁以及各所述梳齿板组件。
[0009]进一步地，相邻两所述梳齿板组件之间均采用刚体弹性件连接，且所述跨缝梁与和其紧邻的所述梳齿板组件之间通过至少一个刚性铰连接。
[0010]进一步地，还包括预埋嵌设于混凝土中的两块第一钢板，两个所述第一钢板分别位于所述结构缝的两侧，两块所述弹性四氟支座滑板分别安设于对应的所述第一钢板上。
[0011]进一步地，还包括固定于两块所述第一钢板上的两个梳齿板组件下座板，每一所述弹性四氟支座板分别平铺对应的所述梳齿板组件下座板上，且所述弹性四氟支座滑板上还平铺有不锈钢第二钢板，各所述梳齿板组件以及所述跨缝梁分别滑动设置于对应的所述第二钢板上。
[0012]进一步地，两所述第一钢板均具有向对应所述混凝土内竖直向下延伸的至少一个锚固钢筋。
[0013]进一步地，所述跨缝梁包括横跨所述结构缝的支承面板，所述跨缝梁于所述结构缝的两侧均设置有分别支承所述跨缝梁其中一端部且可转动的至少一个弧面支承座板，各所述弧面支承座板分别位于对应的所述弹性四氟支座滑板上。
[0014]进一步地，相邻的两个所述梳齿板组件之间、所述跨缝梁与和其紧邻的所述梳齿板组件之间还均连接有可水平叠合的滑动板，所述滑动板位于对应的所述刚体弹性件正上方。
[0015]进一步地，于各所述滑动板的上表面均灌注有沥青料或者密封胶，所述沥青料或者所述密封胶的表面不高于所述支承面板的上表面。
[0016]具体地，每一所述梳齿板组件包括与所述支承面板位于同一平面内的面板、水平支承的底板以及连接所述面板与所述底板的腹板，相邻两个所述腹板之间采用所述刚体弹性件连接。
[0017]进一步地，还具有水平延伸至对应混凝土内的至少一个锚固拉板。
[0018]进一步地，还包括横跨所述结构缝的防水卷材，所述防水卷材位于所述跨缝梁的正下方。
[0019]本实用新型实施例还提供一种桥梁，包括两个桥台以及至少一个梁体，还包括至少一个上述的多向变位伸缩装置，每一所述多向变位伸缩装置安设于相邻的所述桥台或者所述梁体之间，且位于相邻两个所述桥台或者所述梁体之间的各所述多向变位伸缩装置沿横桥向并排设置。
[0020]具体地，横桥向各所述多向变位伸缩装置的尺寸为lm、l.5m或者2m，且相邻的两个所述多向变位伸缩装置之间具有2_5mm的缝隙。
[0021]本实用新型具有以下有益效果:
[0022]本实用新型的伸缩装置，由跨缝梁以及多个梳齿板组件两大部分组成，梳齿板组件分别位于跨缝梁的两侧，各梳齿板组件以及跨缝梁均安设于对应的弹性四氟支座滑板上，而弹性四氟支座滑板能通过水平面内不均匀压缩，来适应结构缝两侧间由于不均匀沉降等原因造成的扭矩影响。当将伸缩装置应用于桥梁上时，可以满足桥梁由于温度、风力、荷载引起的扭矩影响，能为行车提供连续的交通承载面，降噪、防振效果好，同时具有良好的防水性能和排泄系统，抗震效果好，而且本伸缩装置使用寿命长，可大幅提高行车安全性与舒适性。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024]图1为本实用新型实施例提供的多向变位伸缩装置的结构示意图；
[0025]图2为图1的多向变位伸缩装置的梳齿板组件与固定连接的结构示意图；
[0026]图3为图1的多向变位伸缩装置的跨缝梁横桥向的结构示意图；
[0027]图4为图1的多向变位伸缩装置的俯视图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]参见图1-图3，本实用新型实施例提供一种多向变位伸缩装置，包括可横跨结构缝的跨缝梁11以及至少两个梳齿板组件12，具体为跨缝梁11包括支承面板111、以及至少两个弧面支承座板112，支承面板111水平设置并横跨结构缝，其上表面为平面可供车辆行驶，各弧面支承座板112分为两组，分别位于结构缝的两侧，支承面板111的下方具有沿行驶方向设置的至少两个顺桥向加劲肋114以及沿垂直于行驶方向设置的至少两个横桥向加劲肋113，顺桥向加劲肋114呈倒“T”型结构，顺桥向加劲肋114与横桥向加劲肋113围合形成闭合的支承梁格体系，各弧面支承座板112均设置于跨缝梁11的下方，两组弧面支承座板112分别支承跨缝梁11的两个端部，弧面支承座板112在外力作用下使得跨缝梁11部分可适应水平方向平动以及竖直方向上大竖向转角。而本伸缩装置I的各梳齿板组件12分别设置于跨缝梁11两侧，即在跨缝梁11的两侧均设置有至少一个梳齿板组件12，且每一侧的各梳齿板组件12均沿远离结构缝的方向均依次设置，对于相邻的两个梳齿板组件12之间采用刚体弹性件13进行连接，而跨缝梁11与和其相邻的梳齿板组件12之间则是通过至少一个刚性铰115连接。另外，在结构缝的两侧还分别设置有一块弹性四氟支座滑板18，两块弹性四氟支座滑板18共同支承跨缝梁11以及各梳齿板组件12，具体为各弧面支撑座板112分别位于对应的弹性四氟支座滑板18上。
[0030]因此，伸缩装置I沿横跨结构缝方向上的伸缩位移变化，主要通过各梳齿板组件12来共同承担，而刚体弹性件13作为具有一定刚度的梳齿板组件12之间的联接件，在不影响梳齿板组件12纵向伸缩位移变化的前提下，又能保证梳齿板组件12的稳定性，还能承受一定的扭力弯矩，增加伸缩装置I结构对结构缝两侧扭力作用的适应。同时，整个伸缩装置I通过刚体弹性件13连接成一个整体，刚体弹性件13可起到阻尼的作用，从而增加结构缝的抗震性能，同时支承各梳齿板组件12与跨缝梁11的弹性四氟支座滑板18能通过水平面内不均匀压缩，来适应结构缝两侧间由于不均匀沉降等原因造成的扭矩影响。而采用刚性铰115连接跨缝梁11与梳齿板组件12，使得跨缝梁11与两侧的梳齿板组件12在构造上位相对独立的部分，其可大幅度提高伸缩装置I对结构缝两侧混凝土竖向转角的适应性，这一特点对梁高较高的大型桥梁，尤其是公铁两用桥的结构缝尤为合适。综上所述将伸缩装置I应用于桥梁上时，可以适应桥梁由于温度、风力、荷载引起的三向位移、伸缩和转动，能为行车提供连续的交通承载面，降噪、防振效果好，同时具有良好的防水性能和排泄系统，抗震效果好，而且本伸缩装置I使用寿命长，可大幅提高行车安全性与舒适性。
[0031]具体参见图1，优化上述实施例，为增加伸缩装置I施工安装的方便性及快速安装、抢修能力，伸缩装置I还包括有安装于结构缝两侧混凝土预留安装槽顶端的第一钢板14，每一弹性四氟支座滑板18位于对应的第一钢板14上，两个第一钢板14均具有竖直延伸至对应混凝土内的至少一个锚固钢筋141。本实施例中，当支承面板111受到车轮冲击力作用时，伸缩装置I可将冲击荷载传递至两个预埋第一钢板14，再由两个第一钢板14的各锚固钢筋141传递至混凝土，传力途径简单、明确，预埋的第一钢板14的设置可以均布扩散冲击荷载，大大增强了伸缩装置I的抗冲击能力，避免伸缩装置I附近局部混凝土的破坏。
[0032]参见图1以及图2，继续优化上述实施例，相邻的两个梳齿板组件12之间还连接有可水平叠合的滑动板16，各滑动板16均位于对应刚体弹性件13的正上方，且各相邻滑动板16之间为滑动连接，当然在跨缝梁11与和其紧邻的梳齿板组件12之间也连接有滑动板16，其位于刚性铰115上。本实施例中，相邻的两个梳齿板组件12存有间距，且该间距符合相关伸缩装置I的规范要求，在刚体弹性件13的正上方设置有滑动板16，则在伸缩装置I产生水平方向上的伸缩位移时，滑动板16可随刚体弹性件13的伸缩位移而相错滑动。针对上述结构，灌注有沥青油脂料或密封胶17，灌注有沥青油脂料或密封胶17的表面不高于支承面板111的上表面，灌注后塑性形体呈凹形。这种设计可以适应梳齿板组件12伸缩位移，伸张时沥青油脂料或密封胶17形成凹形表面，压缩时凹形表面趋于平整，以形成对各滑动板16与对应梳齿板组件12之间腔室的密封性，伸缩装置I上面的积水难以渗入其内。
[0033]参见图2，进一步地，伸缩装置I具有水平延伸至对应混凝土内的至少一个锚固拉板142。伸缩装置I还包括竖直设置的两个支承侧板15，各锚固拉板142与对应的支承侧板15焊接，且每一支承侧板15与对应侧的弧面支承座板112以及梳齿板组件12下座板固定连接，各锚固拉板142具有一定厚度，其整体均水平埋设于混凝土中，可与混凝土中的预留钢筋焊接，其可以进一步提高伸缩装置I在混凝土中的锚固作用，增强伸缩装置I的抗冲击能力。进一步的，两侧支承侧板15焊接有固定牛腿151，靠近支承侧板15的梳齿板组件12为活动结构，具体为该梳齿板组件12下述的面板部分为活动结构，其通过防脱螺栓151与固定牛腿152连接。其作用在于，通过该活动的面板121a的设置，使伸缩装置I在底部锚固系统未破坏的情况下，可通过揭开活动面板121a进行维修、更换或养护，从而达到快速抢修的目的，同时也可以减少养护难度，节约养护成本。
[0034]参见图1、图2以及图4，具体地，细化梳齿板组件12的结构，每一梳齿板组件12均包括面板121、底板122以及连接面板121与底板122的腹板123，面板121水平设置且与跨缝梁11的支承面板111位于同一平面内，底板122也处于水平状态，每一梳齿板组件12的面板121均具有水平延伸的若干齿条，相邻两个梳齿板组件12之间的面板121的齿条错开设置，而相邻的两个腹板123之间采用刚体弹性件13连接。本实施例中，腹板123沿垂直于车辆的行驶方向设置，每一刚体弹性件13沿行驶方向连接相邻的两个腹板123，刚体弹性件13与腹板123的连接可采用栓接或者焊接，从而使得跨缝梁11同一侧的各梳齿板组件12为一个整体，而各梳齿板组件12的面板121与跨缝梁11的支承面板111共同构成伸缩装置I的汽车行车支承面。一般地，在结构缝的两侧还分别设置有梳齿板组件下座板124，且施工安装时该梳齿板组件下座板124焊接或者螺栓固定于该侧的第一钢板14上，同时还与该侧的支承侧板15焊接，弹性四氟支座滑板18安设于对应的梳齿板组件下座板124上，而在弹性四氟支座滑板18上还平铺有第二钢板181，其为不锈钢，各梳齿板组件12的各底板122均滑动设置于第二钢板181上。
[0035]进一步地，伸缩装置I还包括有横跨结构缝的防水卷材19，该防水卷材19位于跨缝梁11的正下方。本实施例中，在结构缝上安设跨缝梁11或者梳齿板组件12之前，先在结构缝的两侧混凝土布设防水卷材19，防水卷材19可通过卡扣或胶水固定于结构缝两侧的混凝土上。
[0036]参见图1以及图4，本实用新型实施例还提供一种桥梁，包括两个桥台2以及至少一个梁体，在相邻的两个梁体之间或者梁体与桥台2之间形成结构缝，桥梁还包括至少一个上述的伸缩装置I，每一伸缩装置I的跨缝梁11横跨于该结构缝上，跨缝梁11整体为梁结构，当结构缝跨度增加时，只需适当增加跨缝梁11的结构高度，支承面板111的厚度不变，此种设计较常规梳齿板缝通过增加面板结构厚度来增加支承面板111刚度的方法完全不同，以1200mm缝为例，常规梳齿缝面板厚度达到140mm，而本伸缩装置I支承面板111的厚度不受结构缝跨径增大的影响。因此，当结构缝跨度增加时，本实用新型可大幅度节省材料，经济性良好。当不同的桥梁，桥宽不一致时，仅需要桥梁横桥向设置多个伸缩装置I，各伸缩装置I依次拼接，相邻的两个伸缩装置I之间具有2_5mm的缝隙，而一般地，沿横桥向各伸缩装置I的尺寸为lm、1.5m或者2m。
[0037]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多向变位伸缩装置，包括横跨结构缝的跨缝梁以及至少一个梳齿板组件，其特征在于:还包括分别置于所述结构缝两侧的两块弹性四氟支座滑板，所述跨缝梁的至少一侧沿远离所述结构缝的方向均依次设置有至少一个所述梳齿板组件，两块所述弹性四氟支座滑板支承所述跨缝梁以及各所述梳齿板组件。2.如权利要求1所述的多向变位伸缩装置，其特征在于:相邻两所述梳齿板组件之间均采用刚体弹性件连接，且所述跨缝梁与和其紧邻的所述梳齿板组件之间通过至少一个刚性铰连接。3.如权利要求1所述的多向变位伸缩装置，其特征在于:还包括预埋嵌设于混凝土中的两块第一钢板，两个所述第一钢板分别位于所述结构缝的两侧，两块所述弹性四氟支座滑板分别位于对应的所述第一钢板上。4.如权利要求3所述的多向变位伸缩装置，其特征在于:还包括固定于两块所述第一钢板上的两个梳齿板组件下座板，每一所述弹性四氟支座板分别平铺对应的所述梳齿板组件下座板上，且所述弹性四氟支座滑板上还平铺有不锈钢第二钢板，各所述梳齿板组件以及所述跨缝梁分别滑动设置于对应的所述第二钢板上。5.如权利要求3所述的多向变位伸缩装置，其特征在于:两所述第一钢板均具有向对应所述混凝土内竖直向下延伸的至少一个锚固钢筋。6.如权利要求2所述的多向变位伸缩装置，其特征在于:所述跨缝梁包括横跨所述结构缝的支承面板，所述跨缝梁于所述结构缝的两侧均设置有分别支承所述跨缝梁其中一端部且可转动的至少一个弧面支承座板，各所述弧面支承座板分别位于对应的所述弹性四氟支座滑板上。7.如权利要求6所述的多向变位伸缩装置，其特征在于:相邻的两个所述梳齿板组件之间、所述跨缝梁与和其紧邻的所述梳齿板组件之间还均连接有可水平叠合的滑动板，所述滑动板位于对应的所述刚体弹性件正上方。8.如权利要求7所述的多向变位伸缩装置，其特征在于:于各所述滑动板的上表面均灌注有沥青料或者密封胶，所述沥青料或者所述密封胶的表面不高于所述支承面板的上表面。9.如权利要求6所述的多向变位伸缩装置，其特征在于:每一所述梳齿板组件包括与所述支承面板位于同一平面内的面板、水平支承的底板以及连接所述面板与所述底板的腹板，相邻两个所述腹板之间采用所述刚体弹性件连接。10.如权利要求1所述的多向变位伸缩装置，其特征在于:还具有水平延伸至对应混凝土内的至少一个锚固拉板。11.如权利要求1所述的多向变位伸缩装置，其特征在于:还包括横跨所述结构缝的防水卷材，所述防水卷材位于所述跨缝梁的正下方。12.一种桥梁，包括两个桥台以及至少一个梁体，其特征在于:还包括至少一个如权利要求1-11任一项所述的多向变位伸缩装置，每一所述多向变位伸缩装置安设于相邻的所述桥台或者所述梁体之间，且位于相邻两个所述桥台或者所述梁体之间的各所述多向变位伸缩装置沿横桥向并排设置。13.如权利要求12所述的桥梁，其特征在于:横桥向各所述多向变位伸缩装置的尺寸为lm、l.5m或者2m，且相邻的两个所述多向变位伸缩装置之间具有2-5mm的缝隙。
【文档编号】E01D19/06GK205474815SQ201521131017
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】蔡佳骏, 朱孟君, 范忠焕, 陈伟超
【申请人】中铁第四勘察设计院集团有限公司