钢弹体格梁式型钢桥梁伸缩装置的制作方法

本实用新型涉及桥梁伸缩缝，尤其涉及一种钢弹体格梁式型钢桥梁伸缩装置。

背景技术：

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。国家标准《道路工程术语标准》(gbj124-1988)和交通行业标准《公路工程名词结构术语》(jtj002-87)对桥梁伸缩装置的定义为：为使车辆平稳通过桥面并满足桥面结构变形的需要，在桥面伸缩接缝处设置的装置的总称。

常用的桥梁伸缩装置按照体系可以分为：①模数式桥梁伸缩装置；②梳齿板桥梁伸缩装置，如普通梳齿板桥梁伸缩装置、单元式多向变位梳齿板桥梁伸缩装置、模块梳齿板式多向变位桥梁伸缩装置等。《公路桥梁伸缩装置通用技术条件》(jt/t327-2016)又将模数式伸缩装置中等于、小于80mm的形式分类为“异形钢单缝”。

目前市场中的异型钢模数式伸缩装置，所存在的纵向伸缩间隙大、伸缩不均、冲击力集中、跳车严重、混凝土易碎、伸缩部件损坏率高、制造费用大等现象较为突出。特别是对悬索桥、斜拉桥，及斜、弯桥，由于桥梁结构不可避免存在多向位移，因此使用过程中已严重暴露出不适应横向及多向变位要求的缺陷。而对竖向变形要求高，纵、横向变位大的斜拉桥、悬索桥等，传统桥梁模数式伸缩装置则难以满足其多向变位的要求。

传统的毛肋式伸缩装置材料采用聚氨酯压缩弹性体，传统模数式桥梁伸缩装置采用橡胶剪切弹簧。相关技术引入中国后，由于国内材料工艺相对不过关，因此，作为弹性控制主要构件的聚氨酯压缩弹性体或橡胶剪切弹簧，存在材料工艺不过关，耐久性相对较差等问题。同时，以聚氨酯压缩弹性体或橡胶剪切弹簧作为弹性控件的国产化模数式桥梁伸缩装置，无论是试验检测还是实际使用中也一定程度存在伸缩缝各模伸缩均匀性和同一性相对较差等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种钢弹体格梁式型钢桥梁伸缩装置，旨在用于解决现有技术中至少部分问题。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种钢弹体格梁式型钢桥梁伸缩装置，包括位于伸缩缝两侧的两个边梁，两个所述边梁相对设置，还包括依次设置于两个所述边梁之间至少一个中梁以及横跨所述伸缩缝且位于所述中梁下方的至少两组托梁组，且沿所述伸缩缝的长度方向各所述托梁组依次间隔分布，所述中梁与所述托梁组固定连接，每一所述托梁组的两端分别采用滑动承压支座以及活动钢球支座固定于所述伸缩缝的两侧，两个所述边梁分别安设于所述滑动承压支座与所述活动钢球支座上，每一所述中梁与和其正对的所述边梁或者另一所述中梁之间均采用防水胶条连接。

进一步地，于每一所述边梁的下方以及每一所述中梁的下方还均竖直固定有节点板，各所述节点板与所述托梁组错开设置，且相邻两个所述节点板之间均通过可水平伸缩的钢板簧弹性体连接。

进一步地，每一所述中梁与和其相邻的中梁或者边梁之间具有沿所述伸缩缝长度方向依次分布的多个所述钢板簧弹性体，且相邻的两个所述钢板簧弹性体之间相向设置或者相背设置。

进一步地，所述钢板簧弹性体为a字形结构或者弓形结构。

进一步地，每一所述托梁组均包括与各所述中梁一一对应且可横跨所述伸缩缝的至少一个托梁，每一所述托梁支撑固定对应的所述中梁，所述托梁的两端分别采用所述滑动承压支座以及所述活动钢球支座固定于所述伸缩缝的两侧。

进一步地，每一所述托梁组还均包括与所述托梁一一对应的至少一个位移箱，每一所述位移箱均包括可分别埋设于所述伸缩缝两侧混凝土内的半箱结构，所述托梁的两端分别伸入对应所述位移箱的两个所述半箱结构内，所述滑动承压支座与所述活动钢球支座分别安设于两个所述半箱结构内。

进一步地，每一所述位移箱的两个所述半箱结构分别支撑固定两个所述边梁。

进一步地，每一所述托梁组均包括多根所述托梁，沿所述伸缩缝的长度方向每一所述托梁组的各所述位移箱并排布置。

进一步地，每一所述托梁组中，其中一侧的各所述半箱结构远离所述伸缩缝的一端均依次排列成台阶状，另一侧的各所述半箱结构远离所述伸缩缝的一端反向排列成台阶状。

进一步地，两个所述半箱结构的外侧均固定有锚固螺栓，且每一所述半箱结构均通过所述锚固螺栓固定于伸缩缝两侧混凝土内。

进一步地，所述滑动承压支座包括位于所述托梁上方的压紧支座以及位于所述托梁下方的承压支座，所述压紧支座与所述承压支座均通过水平设置的滑板与所述托梁滑动连接。

进一步地，所述防水胶条沿所述托梁组的长度方向依次弯折，且其两端部分别与对应所述边梁或者对应所述中梁顶板下表面贴合连接。

进一步地，每一所述边梁均具有向对应所述中梁水平延伸的第一滑板，每一所述中梁的两相对侧面均具有水平延伸的第二滑板，每一所述第二滑板与对应的所述第一滑板或者对应的所述第二滑板之间部分叠合，且各所述第一滑板与各所述第二滑板均位于对应所述防水胶条的正下方。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的伸缩装置中，伸缩缝两侧的混凝土上均设置有边梁，而在边梁之间则安设有至少一个中梁，托梁组两端则分别采用滑动承压支座以及活动钢球支座固定于伸缩缝的两侧，其可以适应伸缩缝的伸缩变化，托梁靠近固定端一侧为钢球支座，其能适应由温度、横向风力、沉降位移差等形成了竖直或水平转角，满足伸缩缝的多向变位要求。同时边梁与对应中梁之间或者相邻两个中梁之间均采用防水胶条连接，防水胶条能满足伸缩缝的防水及隔渣、隔尘要求。另外，中梁与边梁的节点板之间采用钢板簧弹性体连接，而钢板簧弹性体设计采用高弹性弹簧钢，其不存在老化问题，使用寿命长，与伸缩缝主体结构同寿命，由钢板簧弹性体组成的弹性控制系统能控制伸缩装置在温度变化时拉伸压缩，同时在中梁承受冲击时，钢板簧弹性体又具有约束与剪力传递作用，能平衡中梁所承受的部分水平力，并传递竖向剪力，且由于钢板簧弹性体属于“刚度”较大的弹性体，也有利于伸缩装置伸缩时中梁间位移的同步性与均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的钢弹体格梁式型钢桥梁伸缩装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的钢弹体格梁式型钢桥梁伸缩装置的另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的钢弹体格梁式型钢桥梁伸缩装置的托梁处的截面图；

图4为本实用新型实施例提供的钢弹体格梁式型钢桥梁伸缩装置的钢板簧弹性体处的截面图；

图5为图3中的a处放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1以及图3，本实用新型实施例提供一种钢弹体格梁式型钢桥梁伸缩装置1，包括两个边梁11，边梁11竖直设于伸缩缝2两侧的混凝土21处，两个边梁11之间为相对设置，伸缩装置1还包括至少两组托梁组12以及至少一个中梁13，各托梁组12均横跨伸缩缝2且于中梁13的下方且沿伸缩缝2的长度方向依次间隔分布，能够实现对上述各中梁13以及边梁11的竖向支撑，各中梁13均设置于两个边梁11之间，且均沿托梁组12的长度方向依次间隔设置，每一中梁13与和其正对的边梁11或者另一中梁13之间均采用防水胶条14连接，且中梁13与托梁组12之间为固定连接，每一托梁组12均包括有托梁121与位移箱122，每一托梁121与对应的中梁13固定连接，而与另外的中梁13为分离状态，托梁组12沿其长度方向的两个端部分别采用滑动承压支座16以及活动钢球支座15安装于伸缩缝2两侧的位移箱122内，两个边梁11分别安设于两侧的位移箱122上。本实施例中，相邻的边梁11与中梁13之间以及相邻的两个中梁13之间均采用防水胶条14密封连接，在适应伸缩缝2的伸缩变化的同时，满足伸缩缝2的防水要求。同时，托梁组12的其中一端部采用活动钢球支座15安设于伸缩缝2对应侧的位移箱122内，另一端通过滑动承压支座16安设于伸缩缝2另一侧的位移箱122内，当伸缩缝2伸缩变化时，托梁组12可以在滑动承压支座16的作用下相对该侧混凝土21水平滑动，而在活动钢球支座15的作用下托梁组12能够形成水平方向与竖直方向的转动，以适应汽车车轮行驶过程中对伸缩装置1产生的多向变位。

参见图1以及图4，优化上述实施例，在每一边梁11的下方以及每一中梁13的下方还均竖直固定有节点板17，各节点板17与托梁组12错开设置，且相邻的两个节点板17之间均通过可水平伸缩的钢板簧弹性体18连接，每一钢板簧弹性体18沿俯视方向为a字形结构或者弓形结构。具体是在两个托梁组12之间的部分，各中梁13与边梁11均设置有节点板17，钢板簧弹性体18设置于相邻两个节点板17之间，且两个端部分别与另个节点板17连接，节点板17的端部具有部分结构与对应节点板17贴合接触，然后将两者螺栓连接或者焊接。本实用新型中钢板簧弹性体18采用高弹性弹簧钢，其不存在老化问题，使用寿命长，与伸缩缝2主体结构同寿命，钢板簧弹性体18共同分解桥梁伸缩量，同时在中梁13承受冲击时，钢板簧弹性体18又具有约束与剪力传递作用，能平衡中梁13所承受的部分水平力，并传递竖向剪力，且由于钢板簧弹性体18属于“刚度”较大的弹性体，其作用类似于阻尼器，有利于抵抗中梁13所承受的水平力，也有利于伸缩装置1伸缩时中梁13间位移的同步性与均匀性。

参见图1以及图2，一般来说，每一中梁13与和其相邻的中梁13或者边梁11之间设置有多个钢板簧弹性体18，且沿伸缩缝2的长度方向各钢板簧弹性体18依次间隔分布，且在同一直线上的各钢板簧弹性体18中，位于中间的钢板簧弹性体18与其中一相邻的钢板簧弹性体18相对设置(两钢板簧弹性体18的弓形结构或者a字形结构的开口相对)，与另一相邻的钢板簧弹性体18相背设置(两钢板簧弹性体18的弓形结构或者a字形结构的开口相互背离)。当然也可以使各钢板簧弹性体18的开口朝向相同，各钢板簧弹性体18之间的距离均相同。

再次参见图1以及图3，细化托梁组12的结构，按照上述描述，托梁组12包括至少一个托梁121，且托梁121与各中梁13一一对应，各托梁121横跨伸缩缝2，每一托梁121支撑固定对应的中梁13，每一托梁121的两端分别采用滑动承压支座16以及活动钢球支座15固定于伸缩缝2的两侧。在本实施例中，每一组的托梁组12中，托梁121的个数与中梁13的个数相同且两者为一一对应关系，中梁13支撑固定于对应的托梁121上，即每一中梁13的底部固定于每一托梁组12的对应托梁121上，而与该托梁组12的另外托梁121不接触。每一托梁121的两个端部分别与滑动承压支座16以及活动钢球支座15连接，当然每一托梁121还对应有一个位移箱122，即托梁组12还包括与各托梁121一一对应的至少一个位移箱122，滑动承压支座16与活动钢球支座15均位于位移箱122内，具体地，位移箱122包括两个半箱结构123，两个半箱结构123可分别埋设于伸缩缝2两侧的混凝土21内，托梁121的两端分别伸入对应位移箱122的两个半箱结构123内，滑动承压支座16与活动钢球支座15分别安设于两个半箱结构123内。将位移箱122的两个半箱结构123分别预埋于伸缩缝2两侧的混凝土21内，即两个半箱结构123与对应侧的混凝土21为一体结构，滑动承压支座16与活动钢球支座15均固定于对应的半箱结构123内，通过两者托梁121可以实现与位移箱122之间的相对移动与转动，进而适应伸缩缝2两侧混凝土21的多向变位。细化滑动承压支座16结构，其包括位于托梁121上方的压紧支座161以及位于托梁121下方的承压支座162，而压紧支座161与承压支座162均与对应的半箱结构123固定连接，压紧支座161与承压支座162均通过水平设置的滑板163与对应的托梁121滑动连接，压紧支座161与承压支座162均焊接有滑板163，而在托梁121的上下面也均安设有另外的滑板124，压紧支座161的滑板163与托梁121的上侧滑板163滑动接触，承压支座162的滑板163与托梁121的下侧滑板163滑动接触。而每一托梁121对应的活动钢球支座15为两组，分别位于托梁121的上下侧，即托梁121的上侧通过活动钢球支座15与对应的半箱结构123的上壁连接，托梁121的下侧通过活动钢球支座15与对应的半箱结构123的下壁连接，这种配合结构类似于“万向球铰”，托梁121对竖向转角，横向平移转角均具有很好的适应性。本伸缩装置车辆通过时产生的荷载传递路线为中梁13→托梁121→滑动承压支座16(或活动钢球支座15)→位移箱122→混凝土21，由于参与传力的构件少，故荷载的传递过程十分简单清楚。

参见图3以及图4，另外，每一位移箱122的两个半箱结构123分别支撑固定两个边梁11，具体是边梁11的底部安装固定于对应半箱结构123的上表面，当然边梁11背离中梁13一侧的部分结构也可埋设于对应侧的混凝土21内。在将伸缩装置1安设于桥梁上时，各边梁11以及各半箱结构123均需要埋设于对应侧的混凝土21内，而实际上埋设两者的混凝土21为后浇混凝土211，即在桥梁的桥台或者梁体上实现预留有伸缩装置1的安装位，当将伸缩装置1安装后，再对预留的安装位浇筑后浇混凝土211，而在后浇混凝土211中还埋设有后浇过渡段防裂钢筋212，在桥台或者梁体的先浇混凝土213内还预埋有钢筋214，钢筋214由先浇混凝土213内伸出至预留的安装位且浇筑至后浇混凝土211内。在两个半箱结构123的外侧均固定由锚固螺栓215，且每一半箱结构123均通过锚固螺栓215固定于伸缩缝2两侧的后浇混凝土211内。

参见图1-图3，优化上述实施例，当根据伸缩缝2的宽度要求中梁13具有多个时，则每一托梁组12均包括多根托梁121，沿伸缩缝2的长度方向每一托梁组12的各位移箱122并排设置。假定中梁13为3个时，则每一托梁组12中，托梁121为3根，对应位移箱122为3个，3个位移箱122并排紧挨设置，具体是3个位移箱122位于同侧的3个半箱结构123并排，三者可以连接固定为一体，但是三者远离伸缩缝2的一端并没有齐平，而是其中一侧的各半箱结构123远离伸缩缝2的一端均依次排列成台阶状，另一侧的各半箱结构123远离伸缩缝2的一端反向排列成台阶状，对应地，3根托梁121也按照与位移箱122相同的方式布置。

参见图3以及图5，优化上述实施例，每一防水胶条14沿托梁121的长度方向依次弯折，且其两端部分别与对应边梁11或者对应中梁13的顶板下缘内表面贴合。本实施例中，将防水胶条14进行弯折，使其具有至少部分结构呈波浪状多次弯折的外形，其沿托梁121的长度方向具有较好的弹性，可以适应伸缩缝2的变形要求；同时，防水胶条14采用这种折叠结构外形，使其相比传统的胶条的主要伸缩变化由竖向转为横向；胶条与边梁11、中梁13之间的间隙相对传统飞鸟式防水胶条14大幅减少，减少了垃圾等积聚，同时由于折叠后防水胶条14的波浪状多次弯折结构外形，当石子或者泥沙堆积至防水胶条14上后，当伸缩装置1整体收缩时，通过防水胶条14伸缩变化，可将积聚于防水胶条14之上的石子或者泥沙由两边梁11之间挤出，随车轮带出，从而达到除渣的目的。在边梁11与中梁13的顶板下方均形成有型腔112(132)，具体是边梁11朝向中梁13的一侧且中梁13的两侧均具有该型腔112(132)结构，防水胶条14的两个端部分别伸入边梁11以及中梁13对应的型腔112(132)内，进而形成对防水胶条14的安装定位。

再次参见图3以及图5，继续优化上述实施例，每一边梁11均具有向对应中梁13水平延伸的第一滑板111，每一中梁13的两相对侧面均具有水平延伸的第二滑板131，每一第二滑板131与对应的第一滑板111或者对应的第二滑板131之间部分叠合，且各第一滑板111与各第二滑板131均位于对应防水胶条14的正下方且位于对应的支撑板下方。本实施例中，第一滑板111与第二滑板131叠合或者两个第二滑板131之间叠合，形成搭接。当伸缩缝2变形时，沿水平方向上对应的第一滑板111与第二滑板131之间或者两个第二滑板131之间可以形成相对滑动，另一方面，第一滑板111与第二滑板131均位于对应防水胶条14的下方，防水胶条14可以与两者接触，或者相隔，但是间距非常小，通过第一滑板111与第二滑板131可以对防水胶条14形成竖向的支撑作用。当防水胶条14受到碎石挤压，第一滑板111与第二滑板131可以为对应防水胶条14提供反作用力，可以使得碎石在车轮的碾压后，随车轮从边梁11和中梁13之间的缝隙带出，进而减少卡石现象的发生。传统飞鸟式防水胶条14由于下方无支承，无法提供支承反力，因此，碎石进入边梁11和中梁13之间的缝隙后，在车轮碾压下，很容易刺破胶条，或者使胶条崩脱，本伸缩装置1的设计，减少了这些情况的发生，大幅提高了胶条的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。