本实用新型属于土木工程、桥梁工程技术领域，具体涉及一种能适应桥梁在正常使用状况下伸缩变形的新型磁吸附式菱形构件桥梁伸缩装置。
背景技术：
当前，对于桥梁伸缩缝一般有对接式、钢制支承式、模数支承式、组合剪切式(板式)、无缝式。
对接式伸缩缝装置，根据其构造形式和受力特点的不同，可分为填塞对接型和嵌固对接型两种。填塞对接型伸缩装置是以沥青、木板、麻絮、橡胶等材料填塞缝隙。嵌固式对接伸缩缝装置利用不同形态的钢构件将不同形状的橡胶条(带)嵌牢固定，并以橡胶条(带)的拉压变形来吸收梁体的变形，其伸缩体可以处于受压状态，也可以处于受拉状态。
钢制支承伸缩装置，很难满足大位移量的要求；钢制型的伸缩装置，很难做到密封不透水，而且容易造成对车辆的冲击，影响车辆的行驶性。因此，出现了利用吸震缓冲性能好又容易做到密封的橡胶材料，与强度高性能好的异型钢材组合的，在大位移量情况下能承受车辆荷载的各类型模数支承式(模数式)桥梁伸缩装置系列。
模数支承伸缩缝装置构造相对复杂，需采用设有螺栓弹簧的装置来固定滑动钢板，以减小当车辆驶过时往往由于梁端转动或挠曲变形而产生拍击和噪声。
组合剪切式伸缩缝装置是利用各种不同断面形状的橡胶带作为填嵌材料的伸缩装置。橡胶富有弹性，易于粘贴，又能满足变形要求且具备防水功能。
无缝式伸缩装置能适应桥梁上部构造的伸缩变形和小量转动变形，其使桥面铺装形成连续体，行车时不致产生冲击、振动等，无缝式构造防水性能较好，施工简单，一般易于维修和更换；其缺点主要是使用寿命较短，仅适用于较小的接缝部位，且长期使用状况下铺装层与沥青混凝土之间的挤压会影响路面的平整度。
为了保证在气温变化、混凝土收缩与徐变、以及荷载作用等因素影响下，桥梁结构能够自由地变形，并保证车辆平稳通过，应在两相邻梁端之间、梁端与桥台背墙之间设置伸缩缝。合理的伸缩装置必须满足桥梁自由伸缩要求，牢固可靠，不影响路面行车，构造要求简单，施工、安装方便，易于养护、修理与更换，从经济性考虑要求其耐久性高、造价低，因此伸缩装置在满足基本伸缩功能的同时应该兼顾其它特点。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种新型磁吸附式菱形构件桥梁伸缩装置，其构造简单、安装方便、性能良好、耐久性高、经济价廉，能适应桥梁结构在车辆荷载和温度荷载作用下的自由变形。
为实现上述目标，本实用新型提供了如下技术方案：
一种新型磁吸附式菱形构件桥梁伸缩装置，包括高强锚固螺栓、梳齿形钢板、菱形伸缩构件、减震块、锚固钢筋、支承位移箱、锚固销钉、连接销钉、聚四氟乙烯块、竖向连接杆、滑动支座、支承横梁、预埋锚固钢板、永磁体、销钉钢套。
其中，梳齿形钢板通过高强锚固螺栓与梁体锚固在一起，梳齿形钢板两侧的桥面上铺装有普通沥青，梳齿形钢板的下方设置有菱形伸缩构件。菱形伸缩构件是将铸铁构件用连接销钉铰接而成，为提供足够的竖向承载力和保证该菱形伸缩构件的稳定性，将该菱形伸缩构件分为上下两部分，并用竖向连接杆连接。进一步，上部菱形伸缩构件的两端分别设置有锚固钢板，菱形伸缩构件通过永磁体、锚固钢板与梁体连接在一起。
在车辆荷载或温度荷载作用下，梳齿形钢板和菱形伸缩构件都可随梁体自由地发生伸缩变形。进一步，在梳齿形钢板和菱形伸缩构件之间设置有若干减震块，可以用于减小梳齿形钢板的车致振动。
同时，支承位移箱位于菱形伸缩构件的下方，并通过锚固销钉与梁体连接成整体，为该伸缩装置提供足够的活动空间；支承位移箱中设置有支承横梁，支承横梁通过滑动支座放置在支承位移箱的内底面上；支承横梁的上方为菱形伸缩构件，竖向连接杆和支承横梁之间设置有若干聚四氟乙烯块。
支承横梁用于为菱形伸缩构件提供足够的竖向承载力；且支承横梁的上表面加工成钢滑面，以保证在正常使用状况下梁体发生伸缩变形时，菱形伸缩构件能够在支承横梁上自由滑行。
梁体在浇筑时预先埋入锚固钢筋和锚固钢板；锚固钢筋用于加强锚固钢板与梁体之间的联系；锚固钢板的材料为钢材，其用于放置永磁体，并为永磁体提供长条形滑动轨道；永磁体通过销钉钢套将菱形伸缩构件与锚固钢板连在一起。具体的，上部菱形伸缩构件的两端的连接销钉上分别套有销钉钢套，销钉钢套的外侧端设置有永磁体，永磁体可以在锚固钢板的滑动轨道上滑动。
所述高强锚固螺栓是将梳齿形钢板与梁体锚固在一起，承受的主要荷载是车辆动荷载，在该伸缩装置中要求锚固螺栓具有较高的强度，同时具有较高的塑性。
所述梳齿形钢板起到直接承受车轮的作用，并从左右伸出桥面板，在间隙处相互啮合，可承受较大的水平变位。
所述菱形伸缩构件将铸铁构件用连接销钉铰接成菱形结构，利用四边形不稳定的原理，在梁体伸缩变形时，菱形伸缩构件可随之发生相应的变形，为了提供足够的竖向承载力和保证菱形伸缩构件的稳定性，可以将菱形伸缩构件分为上下两部分，并用竖向连接杆连接。
所述减震块安装在梳齿形钢板和菱形伸缩构件之间，并固定于菱形伸缩构件的节点上，可减小车辆荷载作用下梳齿形钢板的振动，从而可明显地减小所用梳齿形钢板的厚度。
所述锚固钢筋是将菱形伸缩构件的边梁与梁体连接成整体，采用螺纹钢筋。
所述支承位移箱在锚固销钉的作用下与梁体连接成整体，用于放置支承横梁为伸缩装置提供足够的活动空间。
所述聚四氟乙烯块放置在竖向连接杆和支承横梁之间，与竖向连接杆的底部相粘结，可随竖向连接杆在支承横梁的钢滑面上自由滑动。
所述竖向连接杆是将菱形伸缩装置的上下两部分连成整体，不仅保证了菱形伸缩构件在随梁体伸缩变形的过程中保持结构的整体稳定，而且可将上部结构承受的荷载向下传递给支承横梁。
所述支承横梁既要承受通过竖向连接杆传递下来的竖向荷载，同时还要保证上表面是钢滑面以便菱形伸缩构件可自由在其表面滑动。
所述永磁体可通过销钉钢套将菱形伸缩构件与锚固钢板连在一起，永磁体可在锚固钢板上滑动。
本实用新型提供的新型磁吸附式菱形构件桥梁伸缩装置的有益效果在于：
1)构造简单，便于施工安装，不需要额外增加施工难度；
2)该伸缩装置中采用永磁体构造，方便了前期施工安装和后期的维修更换；
3)在梳齿形钢板与菱形伸缩构件之间安装了减震块，减小车辆荷载作用下梳齿形钢板的振动，从而明显减小了所用梳齿形钢板的厚度，节省了钢材；
4)该伸缩装置的伸缩变形量范围较大，适用不同的伸缩量要求，可通过增加铸铁板的数量增加菱形伸缩构件的长度，从而适应较大伸缩量的要求，同时也可通过增加支承横梁的数量适应不同桥宽的要求；
5)该伸缩装置在车辆荷载及温度荷载的作用下，利用四边形不稳定的原理，在梁体伸缩变形时，菱形构件可随之发生相应的变形，极大地提高了装置的工作效率；
6)该伸缩装置受力方式清晰，传力途径明确，不对结构产生额外的附加内力，因而结构的损伤极小，结构经久耐用。
总之，该伸缩装置适用于各种桥梁，构造简单，施工方便，不给桥梁结构增加额外作用力，性能良好，经久耐用。
附图说明
图1为新型磁吸附式菱形构件桥梁伸缩装置立面图；
图2为菱形伸缩构件的平面布置图；
图3为菱形伸缩构件变形后的平面布置图。
附图标记说明
1为高强锚固螺栓、2为梳齿形钢板、3为菱形伸缩构件、4为减震块、5为桥面、6为锚固钢筋、7为梁体、8为支承位移箱、9为锚固销钉、10为连接销钉、11为聚四氟乙烯块、12为竖向连接杆、13为滑动支座、14为支承横梁、15为锚固钢板、16为永磁体、17为销钉钢套。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及其附图对本实用新型提供的新型磁吸附式菱形构件桥梁伸缩装置的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本实用新型的优点和特征将更加清楚。
需要说明的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，并非是对本实用新型任何形式的限定。本实用新型实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本实用新型优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本实用新型实施例所属技术领域的技术人员所理解。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
本实用新型的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的，并非是限定本实用新型可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。且本实用新型各附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。
实施例
如图1所示，一种新型磁吸附式菱形构件桥梁伸缩装置，包括高强锚固螺栓1、梳齿形钢板2、菱形伸缩构件3、减震块4、锚固钢筋6、支承位移箱8、锚固销钉9、连接销钉10、聚四氟乙烯块11、竖向连接杆12、滑动支座13、支承横梁14、预埋锚固钢板15、永磁体16、销钉钢套17。
其中，梳齿形钢板2通过高强锚固螺栓1与梁体7锚固在一起，梳齿形钢板2的下方设置有菱形伸缩构件3。菱形伸缩构件3是将铸铁构件用连接销钉10铰接而成，为提供足够的竖向承载力和保证该菱形伸缩构件3的稳定性，将该菱形伸缩构件分3为上下两部分，并用竖向连接杆12连接。进一步，上部菱形伸缩构件的两端分别设置有锚固钢板15，菱形伸缩构件3通过锚固钢板15、永磁体16与梁体7连接在一起。
在车辆荷载或温度荷载作用下，梳齿形钢板2和菱形伸缩构件3都可随梁体7自由地发生伸缩变形。进一步，在梳齿形钢板2和菱形伸缩构件3之间设置有若干减震块4，可以用于减小梳齿形钢板2的车致振动。
同时，支承位移箱8位于上部菱形伸缩构件的下方，并通过锚固销钉9与梁体7连接成整体，为该伸缩装置提供足够的活动空间；支承位移箱8中设置有支承横梁14，支承横梁14通过滑动支座13放置在支承位移箱8的内底面上；支承横梁14的上方为菱形伸缩构件3，竖向连接杆12和支承横梁14之间设置有若干聚四氟乙烯块11。
支承横梁14用于为菱形伸缩构件3提供足够的竖向承载力；且支承横梁14的上表面加工成钢滑面，以保证在正常使用状况下梁体7发生伸缩变形时，菱形伸缩构件3能够在支承横梁14上自由滑行。
梁体7在浇筑时预先埋入锚固钢筋6和锚固钢板15；锚固钢筋6用于加强锚固钢板15与梁体7之间的联系；锚固钢板15的材料为钢材，其用于放置永磁体16，并为永磁体16提供长条形滑动轨道；永磁体16通过销钉钢套17将菱形伸缩构件3与锚固钢板15连在一起。具体的，上部菱形伸缩构件的两端的连接销钉10上分别套有销钉钢套17，销钉钢套17的外侧端设置有永磁体16，永磁体16可以在锚固钢板15的滑动轨道上滑动。
如图2、图3所示，该新型磁吸附式菱形构件桥梁伸缩装置的工作原理为：桥址处温度升高时，梁体7的间隙由d1减小为d2，由于四边形的不稳定，菱形伸缩构件3可随梁体7发生相应的变形，与竖向连接杆12粘结的聚四氟乙烯块11可在支承横梁14的钢滑面上自由滑动，与销钉钢套17相连的永磁体16可在预埋的锚固钢板15的表面做向外侧的横向滑动，梳齿形钢板2的间隙减小；当桥址温度降低时，梁体7的间隙变大，在永磁体16的吸附作用下，菱形伸缩构件3恢复原位，同时永磁体16可在预埋的锚固钢板15上做向内侧的横向滑动，梳齿形钢板2的间隙减小。车辆荷载作用下，该伸缩装置的工作原理同温度荷载作用下的原理相同。
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非是对本实用新型范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本实用新型技术方案保护的范围。