一种可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置及其安装结构的制作方法

本发明涉及桥梁领域，尤其涉及一种可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置及其安装结构。

背景技术：

近些年的道路公路方面发展愈发迅猛，通车里程和桥梁数量也在飞速增长，公路交通量急剧增大，车辆行驶速度和车辆轴重不断增加，伸缩缝发生破坏的情况更加突出，严重影响行车安全及舒适性。维修伸缩装置的办法，根据公路交通量的大小及桥梁结构的型式有所不同。一般而言，伸缩缝大多发生的是局部破坏，但更换时都是整体更换，这样不仅浪费了大量的人力物力，而且换时的交通组织是比较困难的，特别是高等级公路，交通流量大且车速高，伸缩缝修补时经常需要实行交通管制，往往造成不良的社会影响及经济后果，是桥梁管理部门要尽力避免的。

桥梁伸缩缝损坏引起的诸多技术难题、经济负担和社会问题也日益显著，如何针对高速公路及桥梁伸缩缝的破坏特点，在尽量少影响车辆通行的情况下，完成受损桥梁伸缩缝的快速更换和修复是桥梁养护管理部门必须面对和急需解决的技术难题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是：怎样的桥梁伸缩缝结构设计更有利于在尽量少影响车辆通行的情况下，完成受损桥梁伸缩缝的快速更换。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置，包括伸缩缝主体及伸缩缝主体两侧沿伸缩缝主体长度方向设置的钢筋混凝土安装块，钢筋混凝土安装块上端面与伸缩缝主体上端面齐平，钢筋混凝土安装块上端面沿伸缩缝主体长度方向阵列设置有沉头孔。

优选地，钢筋混泥土安装块内的钢筋包括横向钢筋和纵向钢筋，横向钢筋沿伸缩缝主体宽度方向平行间隔设置，纵向钢筋沿伸缩缝主体长度方向平行间隔设置。

优选地，所述横向钢筋为c型钢筋，所述纵向钢筋为直线型钢筋，c型钢筋两端部固定连接在伸缩缝主体外侧面上且两端部在同一竖直面上，直线型钢筋从c型钢筋的环形区域中穿过。

优选地，所述预制桥梁伸缩缝装置沿伸缩缝主体长度方向间隔第一预设长度断开形成多个预制桥梁伸缩缝装置单元，各预制桥梁伸缩缝装置单元进行拼接可组成所述预制桥梁伸缩缝装置。

优选地，钢筋混凝土安装块的厚度大于伸缩缝主体的厚度，两预制桥梁伸缩缝装置单元之间连接处的断面从预制桥梁伸缩缝装置上端面向下延伸预设厚度后、又朝向预制桥梁伸缩缝装置单元长度方向横向延伸第二预设长度后、再向下延伸至钢筋混凝土安装块下端面，所述预设厚度大于伸缩缝主体的厚度且小于钢筋混凝土安装块的厚度，所述第二预设长度小于二分之一的第一预设长度，沉头孔的位置在两预制桥梁伸缩缝装置单元之间连接处的横向的断面处。

优选地，构成所述预制桥梁伸缩缝装置的预制桥梁伸缩缝装置单元包括多个预制桥梁伸缩缝装置中间单元及预制桥梁伸缩缝装置端部单元，预制桥梁伸缩缝装置中间单元包括t型预制桥梁伸缩缝装置中间单元和⊥型预制桥梁伸缩缝装置中间单元，t型预制桥梁伸缩缝装置中间单元的钢筋混凝土安装块的上下两端面与断面围成t型，⊥型预制桥梁伸缩缝装置中间单元的钢筋混凝土安装块的上下两端面与断面围成⊥型，t型预制桥梁伸缩缝装置中间单元与⊥型预制桥梁伸缩缝装置中间单元相间连接形成预制桥梁伸缩缝装置中间段；预制桥梁伸缩缝装置端部单元包括l型预制桥梁伸缩缝装置端部单元和/或γ型预制桥梁伸缩缝装置端部单元，l型预制桥梁伸缩缝装置端部单元的钢筋混凝土安装块的上下两端面、侧面以及断面围成l型，γ型预制桥梁伸缩缝装置端部单元的钢筋混凝土安装块的上下两端面、侧面以及断面围成γ型，若预制桥梁伸缩缝装置中间段端部为t型预制桥梁伸缩缝装置中间单元，则l型预制桥梁伸缩缝装置端部单元与此端部连接，若预制桥梁伸缩缝装置中间段端部为⊥型预制桥梁伸缩缝装置中间单元，则γ型预制桥梁伸缩缝装置端部单元与此端部连接。

一种可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置的安装结构，所述安装结构用于安装上述的可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置，包括桥梁路面断开处的沿桥梁宽度方向设置的安装槽，所述可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置通过沉头孔内的螺纹连接件固定安装在安装槽内，可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置侧面与安装槽侧面之间的区域填充有粘接剂。

优选地，还包括平衡轨枕，平衡轨枕沿伸缩缝主体长度方向平行间隔安装在所述可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置及安装槽底面之间；平衡轨枕上端面固定安装有竖向设置的安装螺杆，当预制桥梁伸缩缝装置安装在平衡轨枕上时，安装螺杆穿过沉头孔，通过安装螺母与安装螺杆螺纹连接的方式将预制桥梁伸缩缝装置与平衡轨枕固定连接；平衡轨枕下端面固定安装有竖向设置的平衡螺杆，平衡螺杆上安装有平衡螺母，安装槽上设有孔径小于平衡螺母内接圆的定位孔，平衡螺杆下端插入定位孔内，通过调节平衡螺母的位置、调节平衡螺母的数量或者调节平衡螺母与平衡轨枕下端面的平衡垫片的数量来调平可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置。

优选地，平衡轨枕下端面与安装槽底面之间铺设有碎石垫层。

优选地，所述粘接剂为环氧树脂。

综上所述，本发明公开了一种可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置，包括伸缩缝主体及伸缩缝主体两侧沿伸缩缝主体长度方向设置的钢筋混凝土安装块，钢筋混凝土安装块上端面与伸缩缝主体上端面齐平，钢筋混凝土安装块上端面沿伸缩缝主体长度方向阵列设置有沉头孔。本发明还公开了一种可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置的安装结构。采用本发明公开的预制桥梁伸缩缝装置及其安装结构，能够实现伸缩缝的快速更换，从而减少对车辆通行的影响。

附图说明

图1为本发明公开的一种可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置的一种实施例的结构示意图；

图2本发明公开的一种可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置的另一种实施例的结构示意图；

图3为预制桥梁伸缩缝装置单元的一种实施方式的一种安装方式示意图；

图4为预制桥梁伸缩缝装置单元的另一种实施方式的截面安装示意图；

图5为本发明公开的一种可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置的安装结构的一种实施例示意图；

图6为平衡轨枕的一种实施例的示意图。

附图标记说明：伸缩缝主体1、钢筋混凝土安装块2、沉头孔3、c型钢筋4、直线型钢筋5、预制桥梁伸缩缝装置单元6、t型预制桥梁伸缩缝装置中间单元7、⊥型预制桥梁伸缩缝装置中间单元8、l型预制桥梁伸缩缝装置端部单元9、γ型预制桥梁伸缩缝装置端部单元10、安装槽11、粘接剂12、平衡轨枕13、安装螺杆14、平衡螺杆15、平衡螺母16、碎石垫层17。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述说明。

如图1所示，本发明公开了一种可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置，包括伸缩缝主体及伸缩缝主体两侧沿伸缩缝主体长度方向设置的钢筋混凝土安装块，钢筋混凝土安装块上端面与伸缩缝主体上端面齐平，钢筋混凝土安装块上端面沿伸缩缝主体长度方向阵列设置有沉头孔。

本发明公开的可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置其安装结构包括桥梁路面断开处的沿桥梁宽度方向设置的安装槽，所述可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置通过沉头孔内的螺纹连接件固定安装在安装槽内，可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置侧面与安装槽侧面之间的区域填充有粘接剂。

所述预制桥梁伸缩缝装置可事先在工厂内制作完成，在桥梁需要更换伸缩缝主体时直接进行更换，操作简单方便，避免了在桥梁上现场浇筑混凝土，节省了大量施工时间，减少了对桥面车辆通行的影响。所述预制桥梁伸缩缝装置中的伸缩缝主体可以采用对接式伸缩缝主体、梳齿式伸缩缝主体、模数式伸缩缝主体等伸缩缝主体中任意一种伸缩缝主体。钢筋混凝土安装块可采用不同强度和类型的混凝土。

具体实施时，钢筋混泥土安装块内的钢筋包括横向钢筋和纵向钢筋，横向钢筋沿伸缩缝主体宽度方向平行间隔设置，纵向钢筋沿伸缩缝主体长度方向平行间隔设置。

本发明中，钢筋混凝土安装块内包括了沿两种方向设置的钢筋，能够避免预制桥梁伸缩缝装置在使用过程中受各方向的应力而发生变形破坏，延长了预制桥梁伸缩缝装置的使用寿命。

具体实施时，所述横向钢筋为c型钢筋，所述纵向钢筋为直线型钢筋，c型钢筋两端部固定连接在伸缩缝主体外侧面上且两端部在同一竖直面上，直线型钢筋从c型钢筋的环形区域中穿过。

预制桥梁伸缩缝装置在使用过程中更多受到垂直于伸缩缝主体长度方向的载荷，采用上述结构，当直线型钢筋受较大载荷变形后，会受到c型钢筋的约束作用，避免继续变形，增大了预制桥梁伸缩缝装置的整体强度，避免了预制桥梁伸缩缝装置的断裂，为工作人员发现伸缩缝的损坏和更换伸缩缝提供了更充裕的时间。

如图2所示，具体实施时，所述预制桥梁伸缩缝装置沿伸缩缝主体长度方向间隔第一预设长度断开形成多个预制桥梁伸缩缝装置单元，各预制桥梁伸缩缝装置单元进行拼接可组成所述预制桥梁伸缩缝装置。

在使用伸缩缝的使用过程中，通常不会整条伸缩缝完全损坏，通常都是损坏某一部分，因此，本发明中，预制桥梁伸缩缝装置采用多个预制桥梁伸缩缝装置单元组合而成，这样，当某一部的伸缩缝损坏后，可只对损坏部分进行更换，这样即节省了成本，还节省了更换时间，其次，由于整体的预制桥梁伸缩缝装置长度较长，制造加工以及运输难度较大，若采用分段制造的方式，可以减小加工和运输难度。此外，只对损坏部分的局部更换可实现对道路通车的影响程度大大降低，甚至可在只封锁部分道路不影响正常通车的情况下进行施工，对道路通车的影响降至最低。本发明中各预设长度和厚度可根据实际需要设定。

如图3所示，具体实施时，钢筋混凝土安装块的厚度大于伸缩缝主体的厚度，两预制桥梁伸缩缝装置单元之间连接处的断面从预制桥梁伸缩缝装置上端面向下延伸预设厚度后、又朝向预制桥梁伸缩缝装置单元长度方向横向延伸第二预设长度后、再向下延伸至钢筋混凝土安装块下端面，所述预设厚度大于伸缩缝主体的厚度且小于钢筋混凝土安装块的厚度，所述第二预设长度小于二分之一的第一预设长度，沉头孔的位置在两预制桥梁伸缩缝装置单元之间连接处的横向的断面处。

将沉头孔设置在横向断面处，在将各个预制桥梁伸缩缝装置单元安装在安装槽内时，还可同时将各个预制桥梁伸缩缝装置单元连接起来形成一个整体。与直接采用完全竖直的断面相比，采用上述设计，安装完成后的预制桥梁伸缩缝装置为一个整体，垂直于伸缩缝主体长度方向的强度更好，此外还便于各预制桥梁伸缩缝装置单元沿伸缩缝主体长度方向对齐。

如图4所示，具体实施时，构成所述预制桥梁伸缩缝装置的预制桥梁伸缩缝装置单元包括多个预制桥梁伸缩缝装置中间单元及预制桥梁伸缩缝装置端部单元，预制桥梁伸缩缝装置中间单元包括t型预制桥梁伸缩缝装置中间单元和⊥型预制桥梁伸缩缝装置中间单元，t型预制桥梁伸缩缝装置中间单元的钢筋混凝土安装块的上下两端面与断面围成t型，⊥型预制桥梁伸缩缝装置中间单元的钢筋混凝土安装块的上下两端面与断面围成⊥型，t型预制桥梁伸缩缝装置中间单元与⊥型预制桥梁伸缩缝装置中间单元相间连接形成预制桥梁伸缩缝装置中间段；预制桥梁伸缩缝装置端部单元包括l型预制桥梁伸缩缝装置端部单元和/或γ型预制桥梁伸缩缝装置端部单元，l型预制桥梁伸缩缝装置端部单元的钢筋混凝土安装块的上下两端面、侧面以及断面围成l型，γ型预制桥梁伸缩缝装置端部单元的钢筋混凝土安装块的上下两端面、侧面以及断面围成γ型，若预制桥梁伸缩缝装置中间段端部为t型预制桥梁伸缩缝装置中间单元，则l型预制桥梁伸缩缝装置端部单元与此端部连接，若预制桥梁伸缩缝装置中间段端部为⊥型预制桥梁伸缩缝装置中间单元，则γ型预制桥梁伸缩缝装置端部单元与此端部连接。

采用预制桥梁伸缩缝装置单元组合成预制桥梁伸缩缝装置，当某一部分出现损坏时，无需对整个预制桥梁伸缩缝装置进行更换，但是，由于断面形状的不同，如图3所示的结构，可能会需要对损坏的预制桥梁伸缩缝装置单元或其相邻的预制桥梁伸缩缝装置进行破坏性的拆除。然而，若采用t型预制桥梁伸缩缝装置中间单元、⊥型预制桥梁伸缩缝装置中间单元，以及l型预制桥梁伸缩缝装置端部单元和/或γ型预制桥梁伸缩缝装置端部单元，则可以实现所有预制桥梁伸缩缝装置单元的垂直拆装，实现对预制桥梁伸缩缝装置单元的单个刚换，避免了对未损坏的预制桥梁伸缩缝装置单元的损坏，节约了成本，并且，拆卸和安装更加方便，进一步提高了更换效率。

如图5所示，本发明还公开了一种可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置的安装结构，所述安装结构用于安装上述的可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置，包括桥梁路面断开处的沿桥梁宽度方向设置的安装槽，所述可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置通过沉头孔内的螺纹连接件固定安装在安装槽内，可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置侧面与安装槽侧面之间的区域填充有粘接剂。

在进行安装时，可以直接在安装槽内设置螺纹孔，在沉头孔内设置螺栓进行安装，还可以在安装槽内竖向设置螺杆，将螺杆从下往上插入沉头孔，从沉头孔上方安装螺母实现对预制桥梁伸缩缝装置的安装。此外，为了便于安装，安装槽侧壁与预制桥梁伸缩缝装置侧面之间会留有间隙，为了保证预制桥梁伸缩缝装置的稳固，采用粘接剂将间隙进行填充。采用本发明公开的安装结构，可以实现预制桥梁伸缩缝装置的快速拆装，节省了大量施工时间，减少了对桥面车辆通行的影响。

如图6所示，具体实施时，还包括平衡轨枕，平衡轨枕沿伸缩缝主体长度方向平行间隔安装在所述可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置及安装槽底面之间；平衡轨枕上端面固定安装有竖向设置的安装螺杆，当预制桥梁伸缩缝装置安装在平衡轨枕上时，安装螺杆穿过沉头孔，通过安装螺母与安装螺杆螺纹连接的方式将预制桥梁伸缩缝装置与平衡轨枕固定连接；平衡轨枕下端面固定安装有竖向设置的平衡螺杆，平衡螺杆上安装有平衡螺母，安装槽上设有孔径小于平衡螺母内接圆的定位孔，平衡螺杆下端插入定位孔内，通过调节平衡螺母的位置、调节平衡螺母的数量或者调节平衡螺母与平衡轨枕下端面的平衡垫片的数量来调平可快速更换的预制桥梁伸缩缝装置。

由于安装槽或钢筋混凝土安装块制造时可能出现形状误差，若直接将钢筋混凝土安装块底面与安装槽底面贴合，可能会导致预制桥梁伸缩缝装置无法放平，从而导致预制桥梁伸缩缝装置使用过程中发生晃动，进而引发安全事故。因此，在安装过程中，需要将预制桥梁伸缩缝装置的上端面调至水平。本发明中，采用高度可调的平衡轨枕实现预制桥梁伸缩缝装置的调平，具有结构简单，调节方便的优点。

具体实施时，平衡轨枕下端面与安装槽底面之间铺设有碎石垫层。

碎石垫层，用于支撑平衡轨枕，将平衡轨枕下表面平衡螺栓处受到的应力分散到整个平衡轨枕下表面上，延长了平衡轨枕的使用寿命。所述碎石垫层，由5～20mm的连续级配的碎石组成。

具体实施时，所述粘接剂为环氧树脂。

本发明中，采用环氧树脂作为粘接剂，环氧树脂具有良好的力学性能，并且化学稳定性和尺寸稳定性高。此外，当需要更换预制桥梁伸缩缝装置时，可以将环氧树脂加热软化后取出预制桥梁伸缩缝装置，进一步提高了更换预制桥梁伸缩缝装置的速度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。