一种桥梁伸缩装置的制作方法

本申请涉及桥梁建设技术领域，尤其涉及一种桥梁伸缩装置。

背景技术

桥梁在建设和运营过程中，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。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，其是为了满足桥面变形的要求，通常设置在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上。由于伸缩装置直接承受车轮荷载的冲击作用，并长期暴露于自然环境中，因此是桥梁结构最易损坏又较难维修的部分，所以伸缩装置性能的优劣，直接影响到行车的安全和桥梁道路的畅通。

目前市场中的伸缩装置有模块化多向变位梳齿板伸缩装置，该装置和普通梳齿板桥梁伸缩装置均属于梳齿板桥梁伸缩装置，但在技术性能方面较普通梳齿板伸缩装置有本质的革新，主要区别在于该类产品设置伸缩装置与刚体弹性件可适应桥梁顺桥向产生的伸缩变化以及横桥向水平转角的影响，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。

但是桥梁伸缩装置的一部分会与路面搭接，当桥梁受到外力作用的时候，会给桥梁伸缩装置施加一部分的内力，现有技术的伸缩装置连接件、预埋锚固件容易破坏、松动、脱落导致整个装置失效。伸缩装置的承载面为梁端的延伸部分，其要在外力作用下通过压缩变形实现角度变化，伸缩装置转动不灵活会使得承载面的端部高出路面，从而影响了装置的正常使用，且现有技术提供的桥梁伸缩装置结构复杂，给制造、运输、安装带来了很多的不便。

技术实现要素：

本申请提供了一种桥梁伸缩装置，以解决现有装置结构复杂、转动不灵活导致连接件容易破坏，伸缩装置承载面的端部高出路面影响正常使用且因为结构复杂给制造、运输、安装带来不便的问题。所述装置包括：活动伸缩组件、固定伸缩组件、变位箱组件、转动组件和衬套组件，所述活动伸缩组件的一端与所述固定伸缩组件连接，另一端与所述变位箱组件连接；所述转动组件与所述活动伸缩组件连接；所述衬套组件设置在变位箱组件的内部且与所述转动组件连接。

可选的，所述活动伸缩组件包括活动伸缩板和第一支撑，所述活动伸缩板与所述第一支撑通过卡榫连接。

可选的，所述固定伸缩组件包括固定伸缩板和第一不锈钢板，所述固定伸缩板与所述第一不锈钢板连接。

可选的，所述变位箱组件包括限位盖板、挡板、限位柱、第二不锈钢板和底座，所述挡板的顶面与所述限位盖板连接，底面与所述底座连接，所述限位柱的顶面与所述限位盖板连接，底面穿过所述第二不锈钢板与所述底座连接。

可选的，所述转动组件包括第二支撑和多向变位板，所述第二支撑的底面与所述多向变位板连接。

可选的，所述多向变位板的顶面和底面均设置有四氟滑板。

可选的，所述衬套组件包括衬套和第三不锈钢板，所述衬套套设在所述限位柱上，所述衬套的底面与所述第三不锈钢板连接。

可选的，所述第二支撑在所述多向变位板上均匀设置，第一支撑设置在相邻两个所述第二支撑之间，所述第一支撑与所述第二支撑连接。

可选的，所述第一支撑的底面为圆柱面，所述多向变位板上开设有与所述第一支撑底面相匹配的弧形凹槽，二者相切设置。

本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：

本申请提供了一种桥梁伸缩装置，装置包括：活动伸缩组件、固定伸缩组件、变位箱组件、转动组件和衬套组件，活动伸缩组件的一端与固定伸缩组件连接，另一端与变位箱组件连接；转动组件通过卡榫和螺栓与活动伸缩组件连接；衬套组件设置在变位箱组件的内部且与转动组件连接。本申请提供的桥梁伸缩装置总体结构设计采用简支梁原理，可以满足大位移量的需求；锚固系统与路面搭接部件活动连接，锚固件不易破坏和脱落；还设计有防护盖板，使伸缩装置不易被混凝土破坏从而锚固系统失效；活动伸缩板组成的路面搭接部件通过第一支撑和多向变位板借助限位柱水平转动，第一支撑的弧形底面与多向变位板的弧形凹槽相互匹配，第一支撑可以绕着转动限位销在多向变位板的凹槽内做弧线运动，满足伸缩装置在外力作用下灵活自由的竖向、水平转动以及水平和竖向组成转动时实现扭转，不会造成伸缩板竖向的压力导致伸缩板高出路面，从而影响装置的正常使用；活动伸缩板与固定伸缩板沿桥向布置的伸缩间隙可以降低车冲击造成的噪音污染；本申请的结构以活动伸缩板、固定伸缩板沿横桥向宽度0.5米为一个单元设计，变位箱组件最小单元宽度为0.5米，结构紧凑、简洁，整体为拼装式，易于生产、运输和安装。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种桥梁伸缩装置的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的活动伸缩组件的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的活动伸缩板的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的固定伸缩组件的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的变位箱组件的结构示意图。

图6为本申请实施例提供的多向变位板的结构示意图。

附图标记说明：

1、活动伸缩组件；11、活动伸缩板；12、第一支撑；2、固定伸缩组件；21、固定伸缩板；22、第一不锈钢板；3、变位箱组件；31、限位盖板；32、挡板；33、限位柱；34、第二不锈钢板；35、底座；4、转动组件；41、第二支撑；42、多向变位板；5、衬套组件；51、衬套；52、第三不锈钢板；6、防水板；7、卡榫。

具体实施方式

示例性的，如图1所示，本申请提供了一种桥梁伸缩装置的结构示意图，包括：活动伸缩组件1、固定伸缩组件2、变位箱组件3、转动组件4和衬套组件5，活动伸缩组件1的一端与固定伸缩组件2连接，另一端与变位箱组件3连接；转动组件4与活动伸缩组件1连接；衬套组件5设置在变位箱组件3的内部且与转动组件4连接。

可选的，示例性的，如图2所示为本申请提供的活动伸缩组件1的结构示意图，活动伸缩组件1包括活动伸缩板11和第一支撑12。示例性的，如图3所示，为活动伸缩板11的结构示意图，活动伸缩板11一端的底面有卡榫7连接盲孔和螺栓连接通孔，第一支撑12的顶面有卡榫7连接盲孔和螺纹连接孔，卡榫7的一端嵌入第一支撑12的卡榫7连接盲孔，另一端嵌入活动伸缩板11的卡榫7连接盲孔，第一支撑12的顶面与活动伸缩板11的底面密贴，螺栓穿过活动伸缩板11上的螺栓连接通孔后拧入第一支撑12顶面的螺纹连接孔锁紧。活动箱组件置于活动侧梁端的安装槽内，灌注混凝土后与该侧梁体固结，形成牢靠的锚固系统。

可选的，第一支撑12是上表面为长方体形，下底面为半圆柱形的实心体，第一支撑12的两端凸起为转动限位销，外形为圆柱体，用于与第二支撑41连接。

活动伸缩板11一端为沿顺桥向布置若干u形结构，u形结构以“凹凸间隔”方式设置，固定伸缩板21与活动伸缩板11的若干u形结构交错互补设置，u形结构间的顺桥向间隙为伸缩间隙。沿顺桥向布置的伸缩间隙，可以大大降低车轮冲击造成的噪音污染，提供安静舒适的通过性能。

可选的，活动伸缩板11一端与固定伸缩板21交错互补设置，另一端与限位盖板31之间设置有路面弹性体。设置路面弹性的目的之一是限制活动伸缩板11在水平方向和竖直方向的活动范围，避免活动伸缩板11的位移量过大，造成对整个装置的破坏；目的之二是因为水平转动和竖向转动的时候都会对路面弹性体形成一定的压缩，起到了一定的缓冲作用。

可选的，示例性的，如图4所示，为固定伸缩组件2的结构示意图，固定伸缩组件2包括固定伸缩板21和第一不锈钢板22，固定伸缩板21与第一不锈钢板22连接。固定伸缩板21和第一不锈钢板22上对应位置有若干螺栓连接通孔。固定伸缩板21与第一不锈钢板22安装好后灌注混凝土与桥梁体固结，形成牢靠的锚固系统，第一不锈钢板22在本申请中起到一个保护固定伸缩板21的作用，避免固定伸缩板21直接与混凝土接触，易被腐蚀，减少其使用寿命。螺栓为l形，螺栓的弯折一端伸入桥梁内部的钢筋网中并与之连接，螺栓的直线段上端穿过固定伸缩板21和第一不锈钢板22并用螺母拧紧。

可选的，示例性的，如图5所示，为本申请提供的变位箱组件3结构示意图，变位箱组件3包括限位盖板31、挡板32、限位柱33、第二不锈钢板34和底座35，限位盖板31与挡板32顶部接触并压实，挡板32底部与底座35上平面焊接固定，限位柱33顶部嵌入限位盖板31底部的定位盲孔，限位柱33底部穿过第二不锈钢板34嵌入底座35的定位通孔。

变位箱组件3置于活动侧梁端安装槽内，灌注混凝土后和梁体固结。通过挡板32和底座35分别对变位箱组件3侧面和底部的安装处实施保护。挡板32用于防止灌注混凝土后，混凝土进入到伸缩装置内部，伸缩装置固结，从而整体结构失效。限位盖板31作为变位箱组件3的顶部防护盖板，一端侧面与灌注的混凝土密贴，保护变位箱组件3内部且拆装方便，易于实现桥梁伸缩装置的日常维养。变位箱组件3与梁体固结，安装处结构防护措施完善，可以对安装处结构提供有效防护，保证产品安装的稳定性、可靠性，进一步保证了桥梁伸缩装置的各项性能正常运行。

活动伸缩组件1通过限位柱33定位后与锚固系统连接，并可以绕限位柱33水平转动。活动伸缩板11一端底部通过卡榫7、螺栓与第一支撑12连接后通过第二支撑41与多向变位板42螺栓连接。由活动伸缩板11组成的路面搭接部件借助绕限位柱33水平转动和绕转动限位销竖向转动，与锚固系统组成活动连接，在外力作用下结构通过灵活自由的竖向转动性能和水平转动性能卸去荷载，不会产生不利的内力。可以保证结构的整体性、稳定性不被破坏。

可选的，示例性的，如图6所示，为本申请提供的转动组件4的结构示意图，转动组件4包括第二支撑41和多向变位板42，第二支撑41的底面与多向变位板42连接。转动组件4置于变位箱组件3内部，通过限位柱33定位，转动组件4绕限位柱33转动。多向变位板42位于第二不锈钢板34的上表面，多向变位板42的内部设置有转动限位孔，用于固定限位柱33的位置，限位柱33底部穿过第二不锈钢板34和多向变位板42的转动限位孔嵌入底座35的定位通孔，第二支撑41与多向变位板42的另一侧立面对齐，并通过螺栓锁紧。

可选的，多向变位板42的顶面和底面均设置有四氟滑板。四氟滑板分别焊接在多向变位板42的顶面和底面，分别与第三不锈钢板52和第二不锈钢板34形成低摩擦面，减小了多向变位板42在小幅度的滑动时与底座35、限位柱33和活动伸缩组件1的摩擦力，提高了整体装置的寿命。

若干第二支撑41在多向变位板42上表面间隔排列放置，多向变位板42两端的第二支撑41与多向变位板42两端面完全齐平，第一支撑12放置在相邻两第二支撑41的中间，二者通过转动限位销定位连接，且第一支撑12的底面为圆弧面，与多向变位板42上开设的凹槽相匹配，二者相切放置，使得第一支撑12可以绕着转动限位销在多向变位板42的凹槽内做弧线运动。

转动组件4的各零部件均为金属材质，竖向转动自由度设置于多向变位板42的前端，水平转动自由度设置于多向变位板42的后端，实现前后分离式自由度转动结构。桥梁在内力、外力作用下，梁体会发生不确定的竖向转动、水平转动及竖向水平组合转动，现有技术要么根本不具备转动自由度，要么转动性能极弱，尤其是通过柔性材料蠕变实现转动的技术，不仅性能差，更容易磨损、撕裂。全金属材质可以确保结构耐久性。分离式多自由度转动结构即转动自由度设置位置独立，前置竖向转动机构，后置水平转动机构，分别实现灵活转动。作用明确，转动灵活，结构稳定，耐久性好。水平和竖向组合转动时实现扭转。

可选的，示例性的，如图1所示，衬套51组件5包括衬套51、不锈钢板二，衬套51组件5包括衬套51和第三不锈钢板52，衬套51套设在限位柱33上，衬套51的底面与第三不锈钢板52连接，并焊接牢固。衬套51是与限位柱33同心同轴的圆环，直径略大于限位柱33的直径，套设在限位柱33上，对限位柱33起到了一个保护的作用，同时和限位柱33一起支撑限位盖板31给予的压力，起到了一个很好的承重作用。衬套51可以为整个钢板，也可由若干薄钢板层叠而成。

可选的，第二支撑41在多向变位板42上均匀设置，第一支撑12设置在相邻两个所述第二支撑41之间，第一支撑12与第二支撑41通过转动限位销连接，转动限位销设在第一支撑12的梁端且置于第二支撑41内设置的与之匹配的圆形通孔内，第一个作用是使得第一支撑12可以绕着转动限位销转动，第二个作用是使得第一支撑12借助第二支撑41的力，固定起来，避免了第一支撑12不按照弧线的轨迹随意的晃动。第一支撑12的底面与多向变位板42的凹槽相匹配，形成一个弧面，二者相切设置，第一支撑12可以沿着弧形凹槽做弧线运动，允许整个装置可以在水平和竖向面发生小幅度的位移，不至于当活动伸缩板11在受到压力后，翘起来，使得平面高于桥梁面，无法恢复原状，从而影响伸缩装置的正常使用。

本申请提供的桥梁伸缩装置整体结构以活动伸缩板11、固定伸缩板21沿横桥向宽度0.5米为一个单元设计。变位箱组件3最小单元宽度为0.5米，还可以按0.5米的倍数调整。多向限位板和限位盖板31按照活动伸缩板11的个数来设置，当活动伸缩板11为一块时，多向限位板和限位盖板31也设计为一块，当活动伸缩板11为多块拼接时，多向限位板和限位盖板31同样设计为一块，只是尺寸上需要配合活动伸缩板11的个数。

本申请提供的桥梁伸缩装置整体结构紧凑，简洁，整体为拼装式，易于生产、运输、安装。最小单元仅0.5米宽，根据使用要求可按0.5米的整数倍整合活动端箱体。活动伸缩板11、固定伸缩板21均采用0.5米一个单元进行标准化生产。分体设计使得生产、运输、安装更容易。

本申请提供的桥梁伸缩装置中转动组件4置于变位箱组件3内部，通过限位柱33定位，转动组件4绕限位柱33转动。活动伸缩板11的u形结构端搭接于固定侧梁端的顶部，有第一支撑12的一端通过转动组件4置于变位箱组件3内部，组成简支梁结构。简支梁结构的伸缩装置伸缩量适用范围更大，可以满足超大位移量使用要求。

本申请提供的桥梁伸缩装置中的活动伸缩组件1、固定伸缩组件2、变位箱组件3、转动组件4和衬套组件5全为金属材质，根据应用环境的不同，还可以选择耐低温金属、耐候金属等。实用性、经济性高，整体全部采用金属材质，刚度、强度、耐久性等性能优越，可以满足桥梁全寿命设计要求。主要为机加工制品，原材料、生产过程均无污染物排放，废料可回收利用，使用过程亦无污染物生成。

本申请提供的桥梁伸缩装置还包括防水板6，防水板6安装于梁端之间，位于路面搭接系统下部，中部设有u型导流槽。u型导流槽，应用中与工程排水系统连接，实现防水排水功能，避免对桥梁结构及周边环境带来影响。防水性能稳定、可靠。防水板6整体下置安装于梁端之间，确保功能和寿命不受影响。

本申请提供了一种桥梁伸缩装置，装置包括：活动伸缩组件、固定伸缩组件、变位箱组件、转动组件和衬套组件，活动伸缩组件的一端与固定伸缩组件连接，另一端与变位箱组件连接；转动组件通过卡榫和螺栓与活动伸缩组件连接；衬套组件设置在变位箱组件的内部且与转动组件连接。本申请提供的桥梁伸缩装置总体结构设计采用简支梁原理，可以满足大位移量的需求；锚固系统与路面搭接部件活动连接，锚固件不易破坏和脱落；还设计有防护盖板，使伸缩装置不易被混凝土破坏从而锚固系统失效；活动伸缩板组成的路面搭接部件通过第一支撑和多向变位板借助限位柱水平转动，第一支撑的弧形底面与多向变位板的弧形凹槽相互匹配，第一支撑可以绕着转动限位销在多向变位板的凹槽内做弧线运动，满足伸缩装置在外力作用下灵活自由的竖向、水平转动以及水平和竖向组成转动时实现扭转，不会造成伸缩板竖向的压力导致伸缩板高出路面，从而影响装置的正常使用；活动伸缩板与固定伸缩板沿桥向布置的伸缩间隙可以降低车冲击造成的噪音污染；本申请的结构以活动伸缩板、固定伸缩板沿横桥向宽度0.5米为一个单元设计，变位箱组件最小单元宽度为0.5米，结构紧凑、简洁，整体为拼装式，易于生产、运输和安装。

需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。