一种特大位移单元式多向变位梳齿板桥梁伸缩装置的制作方法

本发明属于多向变位桥梁伸缩连接装置，尤其涉及一种特大位移单元式多向变位梳齿板桥梁伸缩装置。

背景技术：

伸缩装置是桥梁的重要功能构件之一，通过在桥的梁端与梁端之间、梁端与桥台之间安装伸缩装置，可有效调解因车辆载荷、环境特征及桥梁建筑材料自身物理性能所引发的结构位移和联接。理想的伸缩装置应满足如下条件：充分满足外力作用下桥梁上部结构的位移；必须牢固可靠、经久耐用；能够抵抗机械磨损、碰撞；确保通车平稳、安全；防止雨水和垃圾渗入；安装便捷，容易检查维养。

传统的桥梁伸缩装置结构形式主要为模数式和简易梳齿板式，，模数式伸缩装置主要以仿毛勒伸缩装置为主，通常设计为格栅结构，简易梳齿板是在日本伸缩装置的基础上简化的伸缩装置。无论是模数式伸缩装置还是简易梳齿板伸缩装置，在已使用的工程中存在问题较多。伸缩缝处跳车、漏水已成为普遍现象，模数式伸缩装置格栅结构散架、中梁钢断裂脱落，简易梳齿板伸缩装置螺母脱落、梳齿板弯曲的问题大量出现，由于伸缩装置引发的安全隐患实例已屡见不鲜。据统计，目前国内87%的路桥通车两年以后，伸缩装置出现不同程度损坏。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明采用模块式设计，改变了传统模数式和简易梳齿板式伸缩装置的结构缺陷，避免了伸缩缝处跳车、漏水等现象，通过设置变位件和缓冲件实现了桥梁多向变位、多向平移，不仅能够降低车辆通过时的噪音，同时能够有效简化伸缩装置的安装、养护等环节的成本和工作量。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种特大位移单元式多向变位梳齿板桥梁伸缩装置，其特征在于，包括活动梳齿板和固定梳齿板，所述活动梳齿板的一端通过缓冲件连接钢箱梁梁体的沥青路面，所述活动梳齿板的另一端与所述固定梳齿板的一端相互交错搭接固定在桥面上，所述固定梳齿板的另一端通过托架组件连接路面预埋钢筋；还包括安装在钢箱梁梁体上安装架，所述安装架与所述活动梳齿板之间设置有变位减震件。

进一步的，所述活动梳齿板和固定梳齿板均为组合式齿板，所述活动梳齿板的梳齿与所述固定梳齿板的梳齿槽相互穿插布置。

进一步的，所述组合式齿板由长度为1500-2000mm、宽度为6-8cm的钢制梳齿通过锚固件连接制成。

进一步的，所述变位减震件包括变位柱和变位螺栓组件：

所述变位柱的顶部与活动梳齿板底部的不锈钢板之间设置有橡胶垫圈，所述变位柱的底部安放在所述安装架的上平面，所述安装架的上平面设置有变位柱管，所述变位柱设置在所述变位柱管内；

所述变位螺栓组件包括弹性螺栓套、第一螺栓和第二螺栓，所述第一螺栓的一端与第二螺栓的一端弯环后互扣连接，所述第一螺栓和第二螺栓设置在所述的弹性螺栓套的内部。

进一步的，所述变位柱由聚四氟乙烯材料制成。

进一步的，所述弹性螺栓套采用聚氨酯材料浇筑制成。

进一步的，所述托架组件包括固定钢板、托架和l型螺栓，所述固定钢板设置在所述定梳齿板底面与托架之间，所述l型螺栓带有螺纹的一端依次连接固定梳齿板、固定钢板和托架，所述l型螺栓的另一端连接路面预埋钢筋。

进一步的，所述缓冲件包括天然橡胶条，所述缓冲件由底部的不锈钢板安装在所述钢箱梁梁体的沥青路面与活动梳齿板之间。

进一步的，还包括保护件，所述保护件包括保险螺栓，所述保险螺栓的一端连接所述安装架，所述保险螺栓的另一端连接所述活动梳齿板。

进一步的，还包括氯丁胶止水带，所述氯丁胶止水带设置在所述活动梳齿板的梳齿与固定梳齿板的梳齿槽相互穿插处的下方。

本发明的一种特大位移单元式多向变位梳齿板桥梁伸缩装置具有以下有益效果：

本发明采用模块式设计，改变了传统模数式和简易梳齿板式伸缩装置的结构缺陷，避免了伸缩缝处跳车、漏水等现象，通过设置变位件和缓冲件实现了桥梁多向变位、多向平移，不仅能够降低车辆通过时的噪音，同时能够有效简化伸缩装置的安装、养护等环节的成本和工作量。

本发明改变了传统伸缩装置技术的结构缺陷，对比现有技术具有如下优点：

（1）变位性能佳：qe产品在活动板一端设计了一个转动体系，通过该体系任意方向的转动。当梁体在温度、车载、风力等作用下发生转动时，装置的转动系统会随桥梁转动而发生转动。在转动体系的位置增加了变位防护箱，让转动系统和混凝土支撑系统独立分开，使两者受力彼此独立，互不影响。装置整体顺桥向每米一组，自成模块，化整为零。水平转角与扭转变位均匀的分配到每一个模块中，主动适应桥梁的变位，确保装置运转良好。

（2）结构性能：本发明采用模块式设计，各组件功能独立、明确，有利于设计、制造、检测、安装、更换、监测等各个环节的质量控制。本装置与梁体采用柔性连接，荷载冲击力通过弹性材料吸收及传递，大大弱化了梁体振动、变形对伸缩装置的破坏，抗疲劳性能明显优越于其他结构。同时，本发明采用简支结构，梳齿板整体跨过梁端缝隙，结构受力合理，经久耐用。梳齿相互穿插布置，每个梳齿仅6～8cm宽，发生位移时始终交叉不脱离。梳齿板方向和车辆通行方向一致，减少车轮过渡时的冲击力，行车平顺、舒适性好。

（3）环保减震性能：本发明在大小板与混凝土支撑结构之间增加了5mm厚的缓冲件，在变位减震件内设置了高阻尼耐磨材料，减少车轮对装置的冲击力，既保护了装置，又降低了噪音。同时，产品对预留槽的要求较低，（埋置深度15～25cm），当发生强烈震动时，不会造成装置对梁体的冲击力而造成梁体损害。

（4）自保养性能：本发明的跨缝板整体覆盖在梁端缝隙上，垃圾不会掉入伸缩区域。伸缩装置与不锈钢滑板紧贴无间，不会被垃圾侵入，梳齿间的垃圾被坡形梳齿强行推出，并被行车带走，不会进入梁端缝隙。雨水经桥面泄水孔排泄后通过装置自动导入止水带排出，防水性能较好。止水带采用帆布橡胶，不易老化破损。

（5）维修、养护便捷：本发明予以维修时，单独拆装更换损坏模块。与模数式装置安装同价同寿命计算，运营成本仅为模数式的1/5。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，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他的附图。

图1是本发明一种特大位移单元式多向变位梳齿板桥梁伸缩装置的结构示意图；

图2是本发明一种特大位移单元式多向变位梳齿板桥梁伸缩装置的变位体结构示意图；

图3是本发明一种特大位移单元式多向变位梳齿板桥梁伸缩装置的变位螺栓组件结构示意图；

图4是本发明一种特大位移单元式多向变位梳齿板桥梁伸缩装置的托架组件结构示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所述，一种特大位移单元式多向变位梳齿板桥梁伸缩装置，包括活动梳齿板1和固定梳齿板2，所述活动梳齿板1的一端通过缓冲件4连接钢箱梁梁体9的沥青路面10，所述活动梳齿板1的另一端与所述固定梳齿板2的一端相互交错搭接固定在桥面上，所述固定梳齿板2的另一端通过托架组件5连接路面预埋钢筋；还包括安装在钢箱梁梁体9上安装架7，所述安装架7与所述活动梳齿板1之间设置有变位减震件3。

具体的，所述活动梳齿板1和固定梳齿板2均为组合式齿板，所述活动梳齿板1的梳齿与所述固定梳齿板2的梳齿槽相互穿插布置。

具体的，所述组合式齿板由长度为1500-2000mm、宽度为6-8cm的钢制梳齿通过锚固件6连接制成。

需要说明的是，所述缓冲件4包括天然橡胶条，所述缓冲件4由底部的不锈钢板安装在所述钢箱梁梁体9的沥青路面10与活动梳齿板1之间。该桥梁伸缩装置还包括保护件8，所述保护件8包括保险螺栓，所述保险螺栓的一端连接所述安装架7，所述保险螺栓的另一端连接所述活动梳齿板1。

实际工作时，桥梁伸缩装置每米一模，功能独立，互不影响。梳齿板一端增加由变位减震件3自成系统，当梁体受风力、车载等作用力使梁端产生水平转角时，变位减震件3通过梳齿板间的缝隙随着桥梁而转动。当梁体发生竖向转角或在车轮碾压和高频振捣情况下，变位减震件3以变位柱为中心，通过变位系统挤压橡胶圆垫的扭转实现装置系统整体转动。同时，变位柱可实现转动可实现系统和砼的分离，使受力互不影响、变化自如。当桥梁受到多向外力的合力作用时，该装置同样能够满足此合力的扭转变位要求。扭转性能通过中心处的变位减震件3实现，整个合力转角均匀地分配到每个单元模块中，主动顺应桥梁变位，使伸缩装置的各向旋转变位、回位具有自定心作用，且不受其它物件的干涉，确保装置运转无损。

如图2所示，所述变位减震件3包括变位柱31和变位螺栓组件33：

所述变位柱31的顶部与活动梳齿板1底部的不锈钢板之间设置有橡胶垫圈32，所述变位柱31的底部安放在所述安装架7的上平面，所述安装架7的上平面设置有变位柱31管，所述变位柱31设置在所述变位柱31管内；

如图3所示，所述变位螺栓组件33包括弹性螺栓套、第一螺栓331和第二螺栓332，所述第一螺栓331的一端与第二螺栓332的一端弯环后互扣连接，所述第一螺栓331和第二螺栓332设置在所述的弹性螺栓套的内部。

具体的，所述变位柱31由聚四氟乙烯材料制成。

具体的，所述弹性螺栓套采用聚氨酯材料浇筑制成。

需要说明的是，变位螺栓组件33可实现360°无死角旋转功能，且更承受很大重量，其中弹性螺栓套能起到限位作用（安装时便捷），并且隔离洪凝土，保护变位螺栓变位功能。

如图4所示，所述托架组件5包括固定钢板501、托架502和l型螺栓503，所述固定钢板501设置在所述定梳齿板底面与托架502之间，所述l型螺栓503带有螺纹的一端依次连接固定梳齿板2、固定钢板501和托架502，所述l型螺栓503的另一端连接路面预埋钢筋。

需要说明的是，还包括氯丁胶止水带，所述氯丁胶止水带设置在所述活动梳齿板1的梳齿与固定梳齿板2的梳齿槽相互穿插处的下方。

本发明采用模块式设计，改变了传统模数式和简易梳齿板式伸缩装置的结构缺陷，避免了伸缩缝处跳车、漏水等现象，通过设置变位件和缓冲件4实现了桥梁多向变位、多向平移，不仅能够降低车辆通过时的噪音，同时能够有效简化伸缩装置的安装、养护等环节的成本和工作量。

另外，本发明产品解决了长期以来我国伸缩装置缺少的三维变位、三维移动、耐久性、环保减震等难题，有效地促进我国伸缩装置技术向国际先进水平靠拢；该产品大幅降低对预留槽深度的要求，施工方便，降低了施工难度和成本。维修装置时，只需对损坏的模块单独拆装更换，且只要求横桥向有一个车道宽度的作业面，可以在不中断交通的情况下局部更换模块，运营成本低，效益显著。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。