一种S状互扣式拉索模数伸缩缝的制作方法

本实用新型涉及一种桥梁伸缩缝装置，尤其涉及一种具有减振降噪及抗震性能的s状互扣式拉索模数伸缩缝。

背景技术：

随着中国现代化建设的蓬勃发展，大跨度、城市高架桥的建设日益增多。模数伸缩缝由于其具有良好的三维变形能力，大位移和安装方便等优点而被广泛应用于大跨度及城市高架桥中。

袁万城等发明人将传统模数伸缩缝横梁改为两端滑动，并用贯穿的拉索将支撑横梁和控制箱联系在一起，提出了拉索模数伸缩缝装置(“均匀变位拉索模数伸缩缝”，公开号：cn205839580u)。整体结构如图7所示。当遭遇小震及中等烈度地震时，梁间发生相对位移，拉索可以通过控制横梁在箱体的移动从而控制桥梁结构相对纵向位移，实现力的调整与转移。在遭遇罕遇地震时，拉索模数伸缩缝可以有效的防止地震作用下梁端位移过大造成的碰撞和落梁。这样，伸缩缝从作为适应梁间伸缩变形的一种构造设施变为一种防碰撞、落梁的抗震装置。

然而，当车辆通过传统模数伸缩缝时，仍然存在着突跳和过大的噪声与振动，影响行车舒适性及桥梁健康。这主要是由于传统模数伸缩缝的型钢截面具有宽肢薄壁的特点，其竖向支承刚度不足，变形较大，振动特性差，造成车辆通过时，伸缩缝振动明显，直接影响了桥梁结构的安全以及行车的舒适性。另一方面，在地震作用下，由于联间位移的减小，往往导致各个异型钢的碰撞，使得型钢断裂，伸缩缝失效。因此如何提高伸缩缝的减振降噪及防撞性能具有重要的现实意义。鉴于传统模数伸缩缝噪声与振动方面存在的种种不足，为此，袁万城等发明人又提出新的改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术不足，提供一种能够有效减小车辆通过时伸缩缝的振动，降低行车噪音并能够有效约束强震作用下梁体位移，防止梁体撞击及落梁震害的s状互扣式拉索模数伸缩缝。

本实用新型在拉索模数伸缩缝的基础上，改进伸缩缝中的中梁及边梁的型钢截面，设计形成一种具有减振降噪及抗震性能的s状互扣式拉索模数伸缩缝。

设计及实现原理：在传统模数伸缩缝的基础上，将两端支承箱体与支承横梁用贯穿的拉索连在一起，并将传统类型的型钢替换为s状互扣式型钢，即使得伸缩缝相邻型钢截面形状为互补型，呈s状互扣式，有提高伸缩缝的变形适应能力与防撞能力，型钢的截面形状设计上，优化了型钢断面布置，一方面提高了型钢竖向刚度，增大了伸缩缝竖向振动频率，以利于降低伸缩缝的行车噪音，并提高伸缩缝结构的耐久性，另一方面，由于这种互扣式型钢断面，改变了伸缩缝腔体噪音产生环境，有利于进一步降低行车噪音。

本实用新型给出的技术方案:

一种s状互扣式拉索模数伸缩缝装置，包括支撑系统，支撑系统由支承箱体(1)、支承横梁组件(2)、支承托架(3)、滑动支承(5)、中梁下压紧支承(6)和边梁上压紧支承(7)组成，支承横梁组件(2)穿过支承箱体(1)，并采用滑动支承(5)和边梁上压紧支承(7)相连，在支承托架(3)和支承横梁组件(2)之间设置中梁下压紧支承(6)；其特征在于，还包括s状互扣式钢质边梁(9)、s状互扣式钢质中梁(10)和拉索组件(8)，所示s状互扣式钢质边梁(9)和s状互扣式钢质中梁(10)分别与支承横梁组件(2)相互垂直，并焊固在支承系统上；相邻两s状互扣式钢质主梁闭合在一起，能够咬合形成“s”状的空腔。“s”状的空腔，腔体小，截面厚实而竖向刚度大，抗震动、抗噪音能力强；另一方面，闭合后的腔体，可避免因伸缩缝腔体内空气压力受车辆驶过瞬间前后突然变化所形成的噪音，所以降噪效果显著。

进一步，还设计有橡胶嵌条(11)，固夹在分离式钢梁之间，置于闭合式“s”状的空腔内，张开时用于牵连相邻的钢梁，有效减少异物堵塞伸缩缝，保证伸缩缝的正常使用。

s状互扣式钢质边梁(9)和s状互扣式钢质中梁(10)，其优化后的型钢截面能够提高纵梁的竖向刚度，增大伸缩缝竖向振动频率，并改变了伸缩缝腔体噪音产生环境，达到减振降噪的作用此外，相邻两s状互扣式钢质主梁闭合在一起，能够咬合形成“s”状的空腔，有效减少异物堵塞伸缩缝；同时具有很好的防撞能力，避免在地震中型钢的压坏，保证其在地震后仍能够正常使用。

所述拉索组件(8)贯穿两边的支承箱体(1)和支承横梁组件(2)，并通过拉索卡圈(4)对称固定在支承横梁组件(2)的两边，以便将拉索控制在活动范围内。也就是说，将两端支承箱体与支承横梁用贯穿的拉索连在一起，拉索根据设计需要给出相应自由程，并对称固定在支承横梁两边。通过拉索的限位作用，有效避免强震下由于梁端位移过大而造成的碰撞和落梁震害，使伸缩缝具有很好的抗震性能。

本实用新型的优点在于：

1、采用s状互扣式型钢替代传统型钢，能够提高纵梁的竖向刚度，增大伸缩缝竖向振动频率，达到减振降噪的作用。s状互扣式型钢相比于宽肢薄壁的传统型钢，能够有效减小型钢的局部变形；能够更加高效的传递竖向荷载，传力路径明确；且其刚度大，变形小，行车平稳，减振效果好。

2、由于该伸缩缝减振效果好，因此可以有效提高型钢在汽车荷载的反复作用下的抗疲劳能力，防止型钢出现疲劳破坏。

3、互扣式的设计，改变了伸缩缝内部的腔体状态，降低了空腔的噪音产生环境。

4、当相邻两型钢闭合在一起，能够咬合形成“s”状的空腔。由于形成的空腔小，能够有效减少异物堵塞伸缩缝，保证伸缩缝的正常使用，提高伸缩缝的耐久性，减小清理工作量。

5、由于s状互扣式型钢能够很好的咬合在一起，因此能够有效提高伸缩缝的防撞能力及型钢的变形适应能力。对于传统型钢，在地震作用下，由于联间相对位移的减小，往往导致各个异型钢的碰撞，使得型钢断裂，伸缩缝失效。而采用s状互扣式型钢则能有效利用其优异的防撞性能，避免型钢在地震中被压坏，保证其在震后仍能够正常使用。

6、具有优异的抗震性能，当遭遇小震及中等烈度地震时，梁间发生相对位移，可以通过拉索控制横梁在箱体的移动从而控制桥梁结构相对纵向位移，实现力的调整与转移。在遭遇罕遇地震时，通过拉索的限位作用，能够有效避免由于梁端位移过大而造成的碰撞和落梁震害。

总之，本实用新型构造简单，抗振减噪性能优越，且抗震性能稳定。生产和使用方便，安全。

附图说明

附图为本实用新型的实施例，其中：

图1一种s状互扣式拉索模数伸缩缝装置结构示意图(横向)；

图2是图1沿a-a线的横剖图；

图3是图1沿b-b线的横剖图；

图4是图1的俯视剖图；

图5s状互扣式型钢实例示意图1；

图6s状互扣式型钢实例示意图2；

图7出于更好理解本实用新型中的支撑系统结构，该部分结构及示意图可以参考接近现有技术中国实用新型说明书附图(公开号：cn205839580u)。

图中标号：

支承箱体1，支承横梁组件2，支承托架3，拉索卡圈4，滑动支承5，中梁下压紧支承6，边梁上压紧支承7，拉索组件8；

s状互扣式钢质边梁9，s状互扣式钢质中梁10，橡胶嵌条11；

图7中：现有传统的钢质边梁12、钢质中梁13。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本实用新型方案的限制，任何依据本实用新型构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本实用新型的技术方案范畴。

袁万城等发明人将传统模数伸缩缝横梁改为两端滑动，并用贯穿的拉索将支撑横梁和控制箱联系在一起，提出了拉索模数伸缩缝装置(“均匀变位拉索模数伸缩缝”，公开号：cn205839580u)。如图7所示。

袁万城等发明人在传统模数伸缩缝横梁又一方创新，即提出了本实用新型：在传统模数伸缩缝的基础上，将两端支承箱体与支承横梁用贯穿的拉索连在一起，并将传统类型的型钢替换为s状互扣式型钢，即使得伸缩缝相邻型钢截面形状为互补型，呈s状互扣式，有提高伸缩缝的变形适应能力与防撞能力，型钢的截面形状设计上，优化了型钢断面布置，一方面提高了型钢竖向刚度，增大了伸缩缝竖向振动频率，以利于降低伸缩缝的行车噪音，并提高伸缩缝结构的耐久性；另一方面，由于这种互扣式型钢断面，改变了伸缩缝腔体噪音产生环境，有利于进一步降低行车噪音。

出于更好理解本实用新型整体结构，尤其了解支撑系统结构，特引用最接近现有技术中国实用新型(公开号：cn205839580u)说明书附图。也就是说，支撑系统不是本实用新型的创新部分，沿用了现有技术。

实施例1：

请见图1、图2、图3、图4、图5，s状互扣式拉索模数伸缩缝装置，包括支撑系统、s状互扣式钢质边梁9、s状互扣式钢质中梁10和拉索组件8,其中:

支撑系统由支承箱体1、支承横梁组件2、支承托架3、滑动支承5、中梁下压紧支承6和边梁上压紧支承7组成。支承横梁组件2穿过支承箱体1，并采用滑动支承5和边梁上压紧支承7相连，在支承托架3和支承横梁组件2之间设置中梁下压紧支承6，其连接方式如图5、图6所示。此部分沿用了现有技术。

本实用新型的创新部分：

s状互扣式钢质边梁9、s状互扣式钢质中梁10分别与支承横梁组件2相互垂直，并焊固在支承系统上，橡胶嵌条11固夹在分离式钢梁之间。

拉索组件8贯穿两边支承箱体1和支承横梁组件2，并通过拉索卡圈4对称固定在支承横梁组件2的两边，以便将拉索控制在活动范围内。

相邻两s状互扣式钢质主梁闭合在一起，能够咬合形成“s”状的空腔，有效减少异物堵塞伸缩缝；同时具有很好的防撞能力，有效避免在地震中型钢的压坏，保证其在地震后仍能够正常使用。

优化后的型钢截面能够提高纵梁的竖向刚度，增大伸缩缝竖向振动频率，达到减振降噪的作用，并提高伸缩缝结构的耐久性；同时，这种互扣式型钢断面，改变了伸缩缝腔体噪音产生环境，具备进一步降噪作用。并通过拉索的限位作用，有效避免强震下由于梁端位移过大而造成的碰撞和落梁震害。

综上，本实用新型将传统型钢替换为了s状互扣式型钢，以提高伸缩缝的抗震降噪作用；并采用拉索来限制位移使其具有良好的抗震性能。s状互扣式型钢能够有效提高纵梁的竖向刚度，增大伸缩缝竖向振动频率，达到减振降噪的作用，同时也可以提高型钢在汽车荷载的反复作用下的抗疲劳能力，防止型钢出现疲劳断裂。当相邻两型钢闭合在一起，能够咬合形成“s”状的空腔，有效避免异物堵塞伸缩缝，保证伸缩缝的正常使用；另一方面也提高了型钢在地震下的防撞能力。此外，s状互扣式拉索模数伸缩缝具有优异的抗震性能，当遭遇小震及中等烈度地震时，可以通过拉索控制横梁在箱体的移动从而控制桥梁结构相对纵向位移，实现力的调整与转移。在遭遇罕遇地震时，通过拉索的限位作用，能够有效避免梁体碰撞和落梁震害。