装配式伸缩装置的制作方法

1.本发明涉及装配式伸缩装置，属于桥梁伸缩装置技术领域。


背景技术：

2.伸缩装置是桥梁结构的重要组成部分，要满足温度变化、飓风、车载、地震等条件引起的桥梁纵向、横向、竖向变位及转角的需要，承受着量值不等的各种复杂动力荷载的冲击。是最关键、最辛苦的桥梁结构保护装置。
3.针对桥梁伸缩装置安装、维护保养及更换问题，国内外现有技术中存在诸多弊端，主要体现在：一、桥梁伸缩装置安装国内外现有技术中均采用现场施工，主要施工工艺为：切缝、开槽、清理预留槽口、伸缩装置吊装入槽、调试、焊接固定、支模板、浇筑砼、沛水养护、清理施工垃圾（沥青、填充料等）。此施工工艺存在如下弊端：1、切缝反开挖，造成预留槽口内沥青、填充料等巨大的国家资源浪费；2、现场粗放式的施工，机械设备及车辆会导致沥青路面受到柴机油污染及破坏，现场存在脏、乱、差现象，造成墩台结构污染、扬尘等成为重要污染源；3、施工中使用的机械设备产生的噪音，造成环境严重污染；4、施工开槽工序需破碎锤对预留槽口中的沥青或混凝土进行凿除，所引起的震动，严重影响桥梁主体结构安全；5、施工队伍水平良莠不齐，施工精度和质量无法得到保证，大大衰减伸缩装置的使用寿命，甚至导致伸缩装置未过缺陷责任期便出现了功能失效、损坏，须重新更换；6、因现场气候环境差异（极热和极寒）或浇注砼工序中遇到雨雪天气，无法做到砼的标准化养护，砼开裂、破碎、渗漏问题非常突出；7、在跨线段、双层或多层桥梁的上层伸缩装置现场施工时，如下层交通为通行状态，将会严重影响其正常安全通行；8、由于桥梁伸缩装置施工属于短平快工程，导致招工难、管理难度大、劳动力成本高；9、由于桥梁伸缩装置施工属于高空作业，存在边通车边施工或交叉施工的情况，而桥梁伸缩装置现场施工需开槽，使得作业区长时间处于“深沟壑”状态，极易造成人员伤亡和交通事故；10、桥梁主体结构施工时，存在预留槽口不规则（构造缝过宽或抵死）、预埋钢筋缺失、预留槽口过浅或超深、预留槽口宽度超宽或过窄、构造缝内填满垃圾无法清理等遗留缺陷，导致桥梁伸缩装置施工难度大大增加，从而影响了施工质量，加快伸缩装置过早损坏；11、桥梁伸缩装置施工时会遇到雨雪天气，造成窝工现象，增加了人工、设备、车辆等资源浪费；12、桥梁伸缩装置施工存在严重的抢工期共性现象，做不到标准化或精细化施工，
出现过程质量控制和监管松懈，从而导致伸缩装置过早损坏。
4.二、桥梁伸缩装置维护保养国内外现有技术中的模数式伸缩装置结构在应用的过程中，位移箱被牢牢包裹在后浇带砼中，无法拆卸，伸缩装置中的滑动弹性元件（滑动弹簧和滑动支座）、控制弹簧等易损件出现病害后，特别是小位移量伸缩装置，无检测及维护保养工作需要的操作空间，在伸缩装置下方也因空间狭小而无法设置，或者有条件设置而没设置检修平台的条件下，使得桥梁伸缩装置做不到及时的病害专业检测及治理，导致伸缩装置系统失效瘫痪，直至伸缩装置中梁疲劳断裂，且无法修复，从而严重影响行车安全，亟待整体更换桥梁伸缩装置。
5.国内外现有技术中的梳齿板伸缩装置结构在应用的过程中，由于该伸缩装置结构上存在先天性缺陷：（1）结构成刚性；（2）摩擦系数高；（3）锚固螺杆被预埋在调平层混凝土中，一旦断裂无法更换。在车辆反复冲击荷载下，齿板下表面与不锈钢板长期对摩，造成齿板下表面油漆防腐层脱落、齿板变薄，形成阶梯状有害空间，导致螺栓松动及齿板跳动，最终螺栓受剪切力而断裂，且无法修复，从而严重影响行车安全，亟待整体更换桥梁伸缩装置。
6.三、桥梁伸缩装置更换国内外现有技术中对桥梁伸缩装置的更换采用半封闭交通的模式，即边通车边施工。传统型伸缩装置，无论是模数式伸缩装置还是梳齿板伸缩装置更换施工，均需破碎锤对后浇带混凝土进行凿除，不仅施工速度慢，而且凿除难度大，所引起的震动，严重影响桥梁主体结构安全，在桥梁全寿命期内，伸缩装置至少需更换十次以上，每次更换都会严重衰减桥梁主体结构的使用寿命。使得在运营管理期间，不仅维护保养成本大幅增加，而且给社会造成了影响，给国家造成了巨大的浪费。
7.鉴于上述情况，亟待寻求一种全新的、颠覆性的、无需凿除后浇带混凝土、可快速安装及更换的桥梁伸缩装置。本发明人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种全预制装配式桥梁伸缩装置，使其更具有实用性。


技术实现要素：

8.为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供装配式伸缩装置，用以解决前述背景技术中存在的问题。
9.为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：装配式伸缩装置，包括伸缩装置本体及两个预制连接件，两个预制连接件分别预制于两梁端之间或梁端与桥台之间；伸缩装置本体包括两个位移箱及若干并排设置于两个位移箱之间的横梁，横梁通过若干支撑横梁支撑，且支撑横梁的两端分别连接两个位移箱；位移箱与梁端或桥台之间是可拆卸式连接。
10.优选，前述的装配式伸缩装置，预制连接件包括竖向连接面及底部支撑面，竖向连接面、底部支撑面均连接于梁端或桥台；当位移箱安装于预制连接件时，位移箱的端部和底部分别连接竖向连接面、底部支撑面。
11.优选，前述的装配式伸缩装置，预制连接件通过预埋筋预制于梁端或桥台。
12.优选，前述的装配式伸缩装置，预埋筋包括横向预埋筋及竖向预埋筋；竖向连接面通过横向预埋筋连接梁端或桥台，底部支撑面通过竖向预埋筋连接梁端或桥台。
13.优选，前述的装配式伸缩装置，预制连接件的梁端或桥台连接侧设有预埋套筒，位移箱通过螺栓连接预埋套筒。
14.优选，前述的装配式伸缩装置，预制连接件包括竖向连接面及底部支撑面，预埋套筒包括横向预埋套筒、竖向预埋套筒；竖向连接面的梁端或桥台连接侧设有横向预埋套筒；底部支撑面的底部设有竖向预埋套筒。
15.优选，前述的装配式伸缩装置，预埋套筒的表面设有环槽或凸筋。
16.优选，前述的装配式伸缩装置，支撑横梁倾斜连接于位移箱。
17.优选，前述的装配式伸缩装置，横梁包括连接于位移箱的边梁，设置于两个边梁之间的中间梁，中间梁设有支撑耳环，中间梁的上端、下端分别通过支承支座、弹簧支座分别连接支撑耳环。
18.优选，前述的装配式伸缩装置，两个位移箱之间还设有至少两个阻尼器。
19.本发明所达到的有益效果：相对于现有技术，本发明可在现场施工时将带有预埋筋和预埋套筒的预制连接件一并浇注，并安装标准化的流程完成混凝土养护，保证生产质量和精度。
20.在将上述伸缩装置本体安装于桥面对接处时，只需通过螺栓将位移箱固定于预制连接件即可完成，由于现场不需要浇注混凝土，也不采用湿接缝连接，再者，阻尼器内置于伸缩装置本体内部，其安装调试也可在车间完成，因此大大减少了现场施工的工作量及施工周期。当需要更换伸缩装置本体时，只需松开位移箱与预制连接件之间的螺栓即可。
附图说明
21.图1是本发明采用三维变位式伸缩装置的三维图一；图2是本发明采用三维变位式伸缩装置的三维图二（隐藏预制连接件）；图3是本发明采用三维变位式伸缩装置的底部局部结构图；图4是本发明采用格栅模数式伸缩装置的结构图；图中附图标记的含义：1-位移箱；2-预制连接件；3-边梁；4-中间梁；5-预埋筋；6-预埋套筒；7-支撑横梁；8-阻尼器；11-刻槽；21-竖向连接面；22-底部支撑面；41-支撑耳环；51-横向预埋筋；52-竖向预埋筋；61-横向预埋套筒；62-竖向预埋套筒；71-支承支座；72-弹簧支座。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
23.如图1至图4所示：本实施例公开了装配式伸缩装置，包括伸缩装置本体及两个预制连接件2，两个预制连接件2分别预制于两梁端之间或梁端与桥台之间。上述预制放置可采用预埋件的方式实现，预埋件选用现有技术中的预埋筋5，预埋筋5通常采用螺纹钢筋，用以提升与混凝土之间的连接强度。
24.伸缩装置本体包括两个位移箱1及若干并排设置于两个位移箱1之间的横梁，横梁
通常包括边梁3和中间梁4，中间梁4通常也有多根，且多根平行排列。
25.本实施例的位移箱1与梁端或桥台之间是可拆卸式连接，并且当位移箱1安装于预制连接件2时，位移箱1的端部和底部分别连接竖向连接面21、底部支撑面22。可拆卸的连接方式可采用现有技术中最为常用的螺栓连接，具体是：在预制连接件2的梁端或桥台连接侧设有预埋套筒6，位移箱1通过螺栓连接预埋套筒6。位移箱1的上表面还设有用于防滑的刻槽11，刻槽11通常横向布置，并且有多条。
26.本实施例的预制连接件2通常是一块截面为l形的钢板，可同时固定位移箱1的底部及侧部，也就是说预制连接件2包括竖向连接面21及底部支撑面22，竖向连接面21与底部支撑面22在绝大多数的情况下是垂直的关系。竖向连接面21、底部支撑面22均连接于梁端或桥台；这样可以在梁端或桥台端部形成一个矩形槽口，该槽口的底部就是底部支撑面22，侧部就是竖向连接面21，并且两个相配合的槽口（用于安装同一伸缩装置）平行正对设置。
27.其中，预埋筋5包括横向预埋筋51及竖向预埋筋52；竖向连接面21通过横向预埋筋51连接梁端或桥台，底部支撑面22通过竖向预埋筋52连接梁端或桥台。
28.由于位置的不同，因此预埋套筒6也包括横向预埋套筒61及竖向预埋套筒62。横向预埋套筒61位于竖向连接面21的梁端或桥台连接侧；竖向预埋套筒62位于底部支撑面22的底部。预埋套筒6的表面设有环槽或凸筋，用于提升与混凝土的粘结力。
29.预制连接件2的同一面上的预埋筋5与预埋套筒6之间最好是交错排列的关系。预埋筋5、预埋套筒6与预制连接件2之间通常是焊接的连接方式。
30.横梁通过若干支撑横梁7支撑，本实施例的伸缩装置可以是三维变位式伸缩装置，也可以是格栅模数式伸缩装置，当是三维变位式伸缩装置时，支撑横梁7倾斜连接于位移箱1，用于提升连接的稳定性和可靠性。其具体连接方式是：中间梁4设有支撑耳环41，支撑耳环41呈u形，该u形向水平方向开口。中间梁4的上端、下端分别通过支承支座71、弹簧支座72分别连接支撑耳环41。支撑横梁7的两端分别通过两个位移箱1进行支撑固定。
31.如图4所示：当伸缩装置是格栅模数式伸缩装置时，支撑横梁7固定连接于某一中间梁4，且支撑横梁7垂直于中间梁4。
32.当桥面受到纵向力时（车辆起步或刹车），桥面与桥面之间会产生纵向的作用力，该作用力会作用于两个桥面之间的伸缩装置，为了将该作用力缓冲、释放，本实施例的两个位移箱1之间还设有至少两个阻尼器8，阻尼器8位于中间梁4的底部，与支撑横梁7的高度大致相等。
33.当需要在两梁端之间或梁端与桥台之间安装本实施例记载的装配式伸缩装置，首先将带有预埋筋5和预埋套筒6的预制连接件2预制于梁端或桥台，这样就在梁端或桥台，形成了预留槽口，该预留槽口有若干用于安装螺栓且与预埋套筒6位置正对的通孔。
34.然后将带有龙门架的伸缩装置本体运输至施工现场，并放置在预制连接件2的内部并调整至设计标高位置，若两个位移箱1之间的距离与两个预制连接件2之间尺寸不符合，则通过龙门架调整两个位移箱1之间的距离。通过螺栓将两个位移箱1分别固定于预制连接件2。当安装完成之后，伸缩装置本体上表面与桥面的高度是相等的。
35.相对于现有技术，本实施例可在现场施工时将带有预埋筋5和预埋套筒6的预制连接件2一并浇注，并按照标准化的流程完成混凝土养护，保证生产质量和精度。
36.在将上述伸缩装置本体安装于桥面对接处时，只需通过螺栓将位移箱1固定于预
制连接件2即可完成，由于现场不需要浇注混凝土，也不采用湿接缝连接，再者，阻尼器8内置于伸缩装置本体内部，其安装调试也可在车间完成，因此大大减少了现场施工的工作量及施工周期。当需要更换伸缩装置本体时，只需松开位移箱1与预制连接件2之间的螺栓即可。
37.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。