预紧结构及人孔检修门的制作方法

1.本实用新型涉及钢结构桥梁技术领域，特别是涉及一种预紧结构及人孔检修门。


背景技术：

2.在钢结构桥梁中，为了满足现场安装人员进行箱内施工以及后期对钢箱梁进行养护和维修的要求，通常会在钢箱桥底板设置检修人孔。但随着人们出行需求的增加，桥梁移动荷载日益增大，桥梁在较大的移动荷载作用下容易发生振动，传统的检修门主要靠自重与密封橡胶条进行与人孔的贴合，在桥梁发生上下振动时，检修门与钢箱梁容易发生相对运动，以使检修门可能与密封橡胶条脱离，甚至与钢箱梁底板发生碰撞，发出较大的异响，影响行车舒适性。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种预紧结构及人孔检修门，以便于保证检修门与桥梁底板的贴合稳定性，避免检修门与桥梁底板发生相对运动。
4.具体技术方案如下：
5.一方面，本技术涉及一种预紧结构，包括锁定件、开合件和弹性件。所述开合件具有与所述锁定件配合的锁定状态和脱离所述锁定件的开启状态；所述开合件能够通过所述弹性件弹性作用于所述锁定件；当所述开合件处于开启状态时，所述弹性件处于自然状态；所述开合件处于锁定状态时，所述开合件通过驱使所述弹性件变形且通过所述弹性件产生的恢复力以锁紧于所述锁定件。
6.上述预紧结构在使用时，将该开合件与锁定件配合，使得开合件能够在锁定状态和开启状态之间切换。当需要锁紧该预紧结构时，驱动该开合件至与锁定件配合的锁定状态，此时该开合件通过驱使该弹性件变形，使得该弹性件处于受力状态，能够将恢复力传递至开合件，有利于开合件与锁定件锁紧，形成自锁。当需要开启该锁紧结构时，给予开合件一大于恢复力的外力，驱动该开合件脱离该锁定件至开启状态，该弹性件弹性恢复至自然状态。该开合件与该弹性件配合，在锁紧状态时实现自锁，解锁时需要给予该开合件一大于弹性件传递的恢复力的外力，该预紧结构锁紧稳定性强，结构简单，锁紧效果好。
7.下面进一步对技术方案进行说明：
8.在其中一个实施例中，所述预紧结构还包括用于与底板固定连接的限位环，所述弹性件的一端与所述限位环固定连接，所述开合件的一端穿设于所述限位环并与所述弹性件的另一端连接，所述开合件通过与所述限位环相对移动以驱使所述弹性件在变形状态和自然状态之间切换。该弹性件设置于该限位环与开合件之间，使得该开合件在锁定状态和开启状态之间切换时，该开合件与该限位环产生相对运动，从而驱使该弹性件在变形状态和自然状态之间切换，结构简单合理，组装便捷。
9.在其中一个实施例中，所述锁定件设有用于与所述开合件导向配合的导向斜面，所述导向斜面中位于所述锁定件厚度较小的一端为小端，所述导向斜面中位于所述锁定件
厚度较大的一端为大端，所述开合件通过沿所述小端至所述大端之间移动以在开启状态和锁定状态间切换；当所述开合件处于开启状态时，所述开合件位于所述小端，所述开合件处于锁定状态时，所述开合件位于所述大端。该开合件在导向斜面滑动过程中，弹性件的伸缩长度会同步改变，当开启件位于所述小端时，弹性件处于自然状态，当开合件滑动至所述大端时，该弹性件随开合件的移动进行伸缩，并产生弹性恢复力，该开合件与锁定件配合锁定时，该弹性件传递恢复力至开合件以形成自锁。
10.在其中一个实施例中，所述大端设有锁定凹槽，所述开合件处于锁定状态时，所述开合件锁紧配合于所述锁定凹槽。通过设置该锁定凹槽使得该开合件处于锁定状态时嵌入锁定凹槽中，当该预紧结构解锁时，需要给予开合件一外力使得该开合件能够脱离出该锁定凹槽最高高度，提高该开合件处于锁定状态时的自锁稳定性，避免由于振动使开合件与锁定件脱离。
11.在其中一个实施例中，所述开合件为t型转杆，所述开合件包括顶杆和支撑杆，所述支撑杆的一端连接于所述顶杆的中部，所述支撑杆的另一端穿设于所述限位环并与所述弹性件连接，所述顶杆转动连接于所述锁定件，以使所述开合件可开合地设置于所述锁定件。该开合件能够通过转动支撑杆带动顶杆转动，通过导向斜面与锁定件配合，结构简单合理。
12.在其中一个实施例中，所述预紧结构还包括固定件，所述支撑杆依次穿设于所述限位环、所述弹性件和所述固定件，并与所述固定件固定连接，所述开合件通过所述固定件连接于所述弹性件，所述支撑杆分别与所述限位环和所述弹性件均为间隙配合；
13.所述顶杆转动至所述锁定凹槽时，带动所述固定件朝靠近弹性件的方向移动，所述弹性件受力压缩并传递恢复力至固定件，以使所述顶杆受力锁紧于所述锁定凹槽；
14.所述顶杆脱离所述锁定凹槽时，所述固定件受恢复力朝远离所述弹性件的方向移动，以使所述开合件脱离所述锁定件。
15.设置固定件便于该弹性件与开合件弹性连接，将弹性件设置于限位环和固定件之间，使得该开合件位于锁定状态时，该固定件朝弹性件方向移动以压缩该弹性件，使得该固定件受到弹性件传递的恢复力，以使该开合件受力能够稳定自锁于锁定凹槽中。
16.另一方面，本技术还提供了一种人孔检修门，包括上述任一实施例中的预紧结构，还包括底板和检修门体，所述底板上设有人孔，所述检修门体盖设于所述人孔，所述锁定件连接于所述检修门体，所述检修门通过所述预紧结构可开合地连接于所述底板。
17.该人孔检修门通过预紧结构使得该检修门能够锁紧于底板上，以盖合该人孔，便于保证检修门与桥梁底板的贴合稳定性，避免检修门与桥梁底板发生相对运动。
18.在其中一个实施例中，所述人孔检修门还包括加强垫板，所述加强垫板开设有孔径大于人孔的穿孔，所述加强垫板盖设于所述底板，且所述人孔位于所述穿孔内，所述检修门体通过所述加强垫板固定连接于所述底板。设置加强垫板起到加固人孔的作用，且便于预紧结构和检修门的安装，该加强垫板、预紧结构和检修门能够一体化预安装，提高现场施工效率。
19.在其中一个实施例中，所述人孔检修门还包括转动组件，所述检修门体通过所述转动组件转动连接于所述加强垫板。设置该转动组件便于检修门体的开启和关闭，节省人力，使用便捷。
20.在其中一个实施例中，所述人孔检修门还包括限位件，所述限位件用于限制所述转动组件的转动范围。通过设置限位件能够避免检修门转动幅度过大，便于检修。
附图说明
21.构成本技术的一部分附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明书用于解释说明本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中使用的附图做简单的介绍，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他的附图。
23.此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。
24.图1为一实施例人孔检修门中检修门体的开启状态图；
25.图2为一实施例人孔检修门中检修门体的关闭状态图；
26.图3为一实施例预紧结构的结构示意图；
27.图4为一实施例螺旋组件的安装示意图。
28.附图标记说明：
29.10、预紧结构；100、锁定件；110、导向斜面；112、小端；114、大端；120、锁定凹槽；200、开合件；210、顶杆；220、支撑杆；300、弹性件；400、限位环；500、固定件；
30.20、人孔检修门；600、底板；700、检修门体；800、加强垫板；900、转动组件；1000、限位件；1100、真空吸盘把手；1200、密封胶条；1300、直角扳手。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
34.参照图1和图2，一实施例中的人孔检修门20包括底板600、检修门体700 和预紧结
构10。具体地，该预紧结构10包括锁定件100、开合件200和弹性件 300。开合件200具有与锁定件100配合的锁定状态和脱离锁定件100的开启状态；开合件200能够通过弹性件300弹性作用于锁定件100；当开合件200处于开启状态时，弹性件300处于自然状态；开合件200处于锁定状态时，开合件 200通过驱使弹性件300变形且通过弹性件300产生的恢复力以锁紧于锁定件 100。
35.上述预紧结构10在使用时，将该开合件200与锁定件100配合，使得开合件200能够在锁定状态和开启状态之间切换。当需要锁紧该预紧结构10时，驱动该开合件200至与锁定件100配合的锁定状态，此时该开合件200通过驱使该弹性件300变形，使得该弹性件300处于受力状态，能够将恢复力传递至开合件200，有利于开合件200与锁定件100锁紧，形成自锁。当需要开启该锁紧结构时，给予开合件200一大于恢复力的外力，驱动该开合件200脱离该锁定件100至开启状态，该弹性件300弹性恢复至自然状态。该开合件200与该弹性件300配合，在锁紧状态时实现自锁，解锁时需要给予该开合件一大于弹性件300传递的恢复力的外力，该预紧结构10锁紧稳定性强，结构简单，锁紧效果好。
36.优选地，该弹性件300为波形弹簧。
37.请参照图1和图2，底板600上设有人孔，检修门体700盖设于人孔，锁定件100连接于检修门体700，检修门通过预紧结构10可开合地连接于底板600。该人孔检修门20通过预紧结构10使得该检修门能够锁紧于底板600上，以盖合该人孔，便于保证检修门与桥梁底板600的贴合稳定性，避免检修门与桥梁底板600发生相对运动。
38.请参照图1和图2，在一些实施例中，人孔检修门20还包括加强垫板800，加强垫板800开设有孔径大于人孔的穿孔，加强垫板800盖设于底板600，且人孔位于穿孔内，检修门体700通过加强垫板800固定连接于底板600。设置加强垫板800起到加固人孔的作用，且便于预紧结构10和检修门的安装，该加强垫板800、预紧结构10和检修门能够一体化预安装，提高现场施工效率。
39.具体地，该加强垫板800的穿孔外沿壁上设置有密封胶条1200，能够提高该检修门体700关闭的密封性能，提高整体稳定性。
40.请参照图1和图2，在一些实施例中，人孔检修门20还包括转动组件900，检修门体700通过转动组件900转动连接于加强垫板800。设置该转动组件900 便于检修门体700的开启和关闭，节省人力，使用便捷。
41.具体地，该转动组件900包括底座、转动轴和转动座，该底座固定连接于该加强垫板800，该转动轴转动连接于该底座，该转动座的一端与检修门体700 固定连接，该转动座的另一端通过该转动轴转动连接于底座上。
42.请参照图1和图2，在一些实施例中，人孔检修门20还包括限位件1000，限位件1000用于限制转动组件900的转动范围。通过设置限位件1000能够避免检修门转动幅度过大，便于检修。具体地，该限位件1000为限位板，该限位件1000倾斜设置于加强垫板800上。
43.具体地，该转动组件900、限位件1000、检修门和加强垫板800在工厂内一体化组装，工厂焊接、安装方便，焊缝质量高，施工速度快，在现场施工过程中只需将加强垫板800焊接于底板600中，施工便捷大大加快施工进度。
44.优选地，该检修门体700采用铝合金材质制成，能够减轻该检修门体700 的重量。
45.请参照图1，在一些实施例中，该检修门体700中位于钢箱梁外侧的一侧可拆卸地
设有真空吸盘把手1100，便于操作人员在检修门体700中位于钢箱梁外侧的一侧推动真空吸盘把手1100以开启检修门体700，从而进入钢箱梁内。
46.请参照图3，在一些实施例中，预紧结构10还包括用于与底板固定连接的限位环400，弹性件300的一端与限位环400固定连接，开合件200的一端穿设于限位环400并与弹性件300的另一端连接，开合件200通过与限位环400相对移动以驱使弹性件300在变形状态和自然状态之间切换。该弹性件300设置于该限位环400与开合件200之间，使得该开合件200在锁定状态和开启状态之间切换时，该开合件200与该限位环400产生相对运动，从而驱使该弹性件300在变形状态和自然状态之间切换，结构简单合理，组装便捷。
47.需要理解的是，该弹性件处于自由状态时，即为仅受到重力时的长度，该弹性件处于变形状态时，即为受到重力与其余外力共同作用产生变形的状态，此时该弹性的长度大于或小于自由状态时的长度。
48.可选地，该弹性件300的一端与限位环400固定连接，该限位环400可穿设于开合件200或将限位环400设置于开合件200底部，使得该开合件200与限位环400相对运动时，该弹性件300通过压缩或拉伸产生恢复力。
49.请参照图3，在一些实施例中，锁定件100设有用于与开合件200导向配合的导向斜面110，导向斜面110中位于锁定件100厚度较小的一端为小端112，导向斜面110中位于锁定件100厚度较大的一端为大端114，开合件200通过沿小端112至大端114之间移动以在开启状态和锁定状态间切换；当开合件200 处于开启状态时，开合件位于小端112，开合件200处于锁定状态时，开合件位于大端114。该开合件200在导向斜面110滑动过程中，弹性件300的伸缩长度会同步改变，当开合件位于小端112时，弹性件300处于自然状态，当开合件滑动至大端114时，该弹性件300随开合件200的移动进行伸缩，并产生弹性恢复力，该开合件200与锁定件100配合锁定时，该弹性件300传递恢复力至开合件200以形成自锁。
50.请参照图3，在一些实施例中大端114设有锁定凹槽120，开合件200处于锁定状态时，开合件200锁紧配合于锁定凹槽120。通过设置该锁定凹槽120使得该开合件200处于锁定状态时嵌入锁定凹槽120中，当该预紧结构10解锁时，需要给予开合件200一外力使得该开合件200能够脱离出该锁定凹槽120最高高度，提高该开合件200处于锁定状态时的自锁稳定性，避免由于振动使开合件200与锁定件100脱离。
51.具体地，该锁定件100设置于检修门体700中，该锁定件100的端部与检修门体700水平设置，该锁定件100的中部相对于检修门体700突出设置，且凹槽设置在该锁定件100的中部，该开合件200在开启状态时，使得该导向斜面110对开合件200起导线作用，便于开合件200于锁定件100上滑动。该开合件200受力后通过导向斜面110能够嵌入凹槽内，使开合件200切换为锁定状态，此时开合件200受到弹性件300传递的恢复力，并作用于检修门体700 以锁定，避免检修门体700开启。
52.可选地，该锁定件100设为导向条，该导向条为两端低中间高，通过驱动该开合件200使得开合件200能够在导向斜面110上滑动，嵌入凹槽时，该开合件200处于锁定状态，当驱动开合件200滑动至锁定件100两端时，该开合件200处于开启状态。
53.请参照图4，在一些实施例中，开合件200为t型转杆，开合件200包括顶杆210和支撑杆220，支撑杆220的一端连接于顶杆210的中部，支撑杆220的另一端穿设于限位环400并与弹性件300连接，顶杆210转动连接于锁定件100，以使开合件200可开合地设置于锁定件
100。支撑杆220弹性件300顶杆210锁定件100该开合件200能够通过转动支撑杆220带动顶杆210转动，通过导向斜面110与锁定件100配合，结构简单合理。
54.优选地，该锁定件100的数量设置有两个，该锁定件100设置为导向条，两个锁定件100相互平行且间隔地设置于检修门体700，该开合件200处于开启状态时，该顶杆210的轴向与导向条平行且内嵌与两个导向条之间，此时该检修门体700能够正常打开。当驱动支撑杆220转动时，同时带动顶杆210转动，该顶杆210通过导向斜面110的导向作用，在锁定件100上滑动，直至开合件200内嵌于凹槽，该弹性件300传递恢复力至开合件200锁紧，此时检修门体 700受到开合件200传递的压紧力，开合件200锁紧该检修门体700，使得桥梁发生上下振动时，能够避免该检修门体700开启。该凹槽开设于锁定件100的中部，该开合件200在开启状态时转动90
°
即内嵌于凹槽内，在锁定状态时转动90
°
即恢复开启状态。
55.请参照图3，在一些实施例中，预紧结构10还包括固定件500，支撑杆220 依次穿设于限位环400、弹性件300和固定件500，并与固定件500固定连接，开合件200通过固定件500连接于弹性件300，支撑杆220分别与限位环400和弹性件300均为间隙配合；顶杆210转动至锁定凹槽120时，带动固定件500 朝靠近弹性件300的方向移动，弹性件300受力压缩并传递恢复力至固定件500，以使顶杆210受力锁紧于锁定凹槽120；顶杆210脱离锁定凹槽120时，固定件 500受恢复力朝远离弹性件300的方向移动，以使开合件200脱离锁定件100。设置固定件500便于该弹性件300与开合件200弹性连接，将弹性件300设置于限位环400和固定件500之间，使得该开合件200位于锁定状态时，该固定件500朝弹性件300方向移动以压缩该弹性件300，使得该固定件500受到弹性件300传递的恢复力，以使该开合件200受力能够稳定自锁于锁定凹槽120中。
56.优选地，该固定件500为限位螺母，该支撑杆220上设有与限位螺母相适配的螺纹，该支撑杆220与限位螺母螺纹紧固配合。安装时，将限位环400、弹性件300和固定件500依次传入支撑杆220，并旋上固定件500，组装成螺旋组件。
57.具体地，该底板600和加强垫板800开设有供螺旋组件装配的装配孔，装配时，将限位环400固定连接于该加强垫板800上，此时支撑杆220中固定连接有固定件500的一端通过装配孔伸出底板600一定长度，该限位环400与固定件500之间的长度恰好等于弹性件300的自由长度。
58.请参照图3，在一些实施例中，预紧结构10还包括用于转动支撑杆220的直角扳手1300，支撑杆220中远离顶杆210的一端设有安装孔，直角扳手1300 可拆卸地连接于安装孔。将该直角扳手1300的一端插设于该安装孔，驱动该直角扳手1300的另一端便于转动支撑杆220，通过该直角扳手1300能够增长旋转力臂，便于驱动支撑杆220一端以使得该开合件200实现开启状态和锁定状态的切换。
59.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
60.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特
征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
61.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
62.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
63.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。