多向移动梳齿板伸缩装置及其在桥梁施工中的应用的制作方法

本发明属于伸缩装置及其应用，尤其涉及一种多向移动梳齿板伸缩装置在桥梁施工中的应用。

背景技术：

1、桥梁伸缩装置的主要作用是避免因热胀冷缩对伸缩缝两侧的梁板端部造成破坏，也使路面更加平顺进而给行驶车辆带来很好的通过感觉。伸缩装置包括梳齿板式、模数式、无缝式等等，其中梳齿板伸缩装置能够满足梁板的顺桥向位移，但存在以下问题：一是当桥梁因为沉降、横向风、施工累计公差等原因造成相邻两梁板产生横向位移时，梳齿板伸缩装置只能靠齿与齿的间隙来发生位移，齿与齿之间的位移一般在2～5mm，对于梁板宽度来说几乎可以忽略，当横向位移超过齿与齿之间的缝隙后，横向力通过齿板传递给梁板造成梁板混凝土的破坏；二是当车辆通过产生竖向振动时，梳齿板对梁板混凝土产生硬性磕碰，造成梁板混凝土的脱落，减少了梁板的使用寿命，车辆通过产生跳跃性震动，影响驾驶舒适性；三是梳齿板伸缩缝安装时先将锚固螺栓与梁端预留槽中的预埋钢筋焊接，再通过螺母将其与锚固螺栓紧固的方式，车辆通过产生竖向振动易造成螺母松动，如果维护不及时，极易造成齿板脱落，给车辆通行带来危险。

2、申请人检索到的专利文献包括：

3、申请号202220345151.0的专利文献中公开了一种无螺栓可拆除易更换胶条的伸缩装置，其技术方案为：包括成对设置的活动梳齿板，活动梳齿板的下面设置有防尘钢板、防水胶条、锚固筋，所述的锚固筋上相间设置有下抗拉块和u型包覆连接板，下抗拉块上端设置有燕尾槽母头，活动梳齿板的底设置有上抗拉块，上抗拉块下端设置有燕尾槽公头，上抗拉块、下抗拉块、u型包覆连接板的长度相匹配。上述现有技术存在的问题一是燕尾槽母头与燕尾槽公头之间设置有楔形紧固板，或者燕尾槽母头与燕尾槽公头的顶端窄、尾端宽，燕尾槽母头与燕尾槽公头从前到后渐变增大，使得燕尾槽母头与燕尾槽公头连接紧密，齿板通过下部的锚固钢筋与梁板焊接为一体，因此伸缩装置无法适应横桥向位移，当车辆通过时齿板依然对梁板混凝土产生硬性碰撞，造成梁板混凝土的脱落损坏，减少了梁板的使用寿命。车辆通过时舒适性差；二是由于燕尾槽公头和燕尾槽母头位置是错开的，推动齿板后燕尾槽母头暴露于齿板外侧，更换防水胶条时因沿桥宽方向都铺满了齿板，因此缺乏推动空间，无法完成更换工作，同时也无法用楔形紧固板对燕尾槽公头和燕尾槽母头实现紧固操作；三是仅能满足桥梁因热胀冷缩造成的顺桥向位移，无法实现横桥向、转角以及竖向位移。当发生上述位移时，齿板会对梁板混凝土产生硬性磕碰，造成混凝土破损，降低了桥梁的使用寿命。

4、申请人在国内专利数据库中未检索到与本发明相同或相近似的文献。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多向移动梳齿板伸缩装置及其在桥梁施工中的应用，采用在齿板下方设置滑块导轨机构以适应梁体横桥向位移并避免齿板松动，在滑块与导轨邻接面以及导轨与工作平台的邻接面分别设置弹性介质及弹性垫以适应梁体转角位移，将主齿板下方的导轨采用可横桥向为轴向转动的结构以适应梁体的竖向位移。

2、本发明的整体技术构思是：

3、多向移动梳齿板伸缩装置，包括后部设置于伸缩缝两侧的梁端或桥台上且前部梳齿相对交错设置的主齿板及副齿板，主齿板及副齿板后部下方的梁端或桥台上设有使其沿同一水平面相对运动的工作平台，伸缩缝内设有防水装置；主齿板及副齿板分别通过沿横桥向设置的滑块导轨机构与相应的梁端或桥台滑动装配，滑块导轨机构中滑块与导轨顶部相邻的滑动面之间设有弹性介质，导轨与工作平台的邻接面设有弹性垫，主齿板下部的导轨包括固定部以及以横桥向为轴向转动配合于固定部上方的活动部。

4、多向移动梳齿板伸缩装置在桥梁施工中的应用。

5、本发明的具体技术构思包括：

6、滑块导轨机构的主要作用是，使伸缩装置能够适应梁体或桥台的横桥向移动，同时在梁体产生竖向位移时减少齿板对梁体混凝土的硬性磕碰并提高车辆通过时的舒适性，为避免齿板松动并简化产品结构，优选的技术实现手段是，滑块导轨机构包括沿横桥向分别位于主齿板、副齿板下方且固定于梁端或桥台内的主齿位移箱以及副齿位移箱，第二燕尾固定块固定于副齿位移箱内且顶部凸出于副齿位移箱上表面，副齿板后部下表面的凹槽与第二燕尾固定块顶部导向滑动配合；固定部采用固定于主齿位移箱内腔的第一燕尾固定块，活动部采用下部与第一燕尾固定块上部沿横桥向为轴向转动配合的燕尾滑动条，燕尾滑动条顶部凸出于主齿位移箱上表面，主齿板后部下表面的凹槽与燕尾滑动条顶部导向滑动配合。

7、弹性垫以及弹性介质的主要作用是，在承压状态下使伸缩装置适应梁体的转角位移，避免因梁体位移造成的齿板与梁体混凝土的硬性磕碰，减少相邻零部件之间的刚性接触以及机械损伤，进一步提高车辆通过舒适性，在非承压状态下实现自复位。优选的技术实现手段是，所述的主齿位移箱以及副齿位移箱顶部两侧与工作平台下表面之间设有弹性垫；副齿板与第二燕尾固定块顶部以及主齿板与燕尾滑动条顶部邻接面设有弹性介质。

8、为满足相邻的零部件之间配合灵活，弹性垫优选采用如下技术实现手段，所述的弹性垫包括设置于主齿位移箱顶部两侧与工作平台之间且自上至下叠置的第一不锈钢滑条、第一高阻尼橡胶垫，以及设置于副齿位移箱顶部两侧与工作平台之间且自上至下叠置的第二不锈钢滑条、第二高阻尼橡胶垫。

9、为便于零部件的制作并降低制作成本，弹性介质优选采用如下实现手段，所述的弹性介质包括设置于副齿板与第二燕尾固定块顶部邻接面之间的第二高阻尼橡胶垫，以及设置于主齿板与燕尾滑动条顶部邻接面之间的第三高阻尼橡胶垫。

10、为便于锚固钢筋组件以及调平组件的装配，优选的技术实现手段是，所述的主齿位移箱及副齿位移箱的下表面固定有锚固钢筋组件，所述的主齿位移箱及副齿位移箱的下表面设有调平组件。

11、主齿位移箱及副齿位移箱的主要作用是便于滑块导轨机构的容纳及装配，优选的结构设计是，所述的主齿位移箱包括沿横桥向固定于主齿板下方的梁端或桥台内的第一箱体，第一燕尾固定块固定于第一箱体内腔中；副齿位移箱包括沿横桥向固定于副齿板下方的梁端或桥台内的第二箱体，第二燕尾固定块固定于第二箱体内腔中。

12、调平组件的主要作用是便于实现主齿位移箱及副齿位移箱的高度调整，进而满足主齿板及副齿板安装高度的需要，为便于实现调整灵活并简化结构的目的，优选的技术实现手段是，所述的调平组件包括固定于主齿位移箱及副齿位移箱下表面的套筒，调整螺栓与套筒螺纹装配。

13、为便于实现主齿板及副齿板与导轨的灵活配合，减少零部件磨耗，优选的技术实现手段是，所述的副齿板与第二燕尾固定块两侧邻接面设有第二高分子耐磨板，主齿板与燕尾滑动条两侧邻接面设有第一高分子耐磨板。

14、第一燕尾固定块上部与燕尾滑动条下部转动配合的主要作用是，使主齿板可沿横桥向为轴向转动以适应梁体竖向位移，所述的第一燕尾固定块上部与燕尾滑动条下部通过沿横桥向设置的中心轴转动配合。

15、为满足伸缩装置安装以及零部件的制作，优选的技术实现方式是，主齿板及副齿板采用分体结构，包括本体以及位于本体后部的角板，角板前端与本体后部形成凹槽，角板与本体通过连接构件固定。申请人需要说明的是，连接构件可以根据需要采用多种方式，包括但不局限于沉头螺栓、沉头螺钉、蝴蝶扣、连接榫等，均不脱离本发明的技术实质。

16、多向移动梳齿板伸缩装置在桥梁施工中的应用，包括如下步骤：

17、a、待沥青路面铺设完成后，根据伸缩缝的安装位置对沥青路面进行切割，形成预留槽并清理其内部杂物；

18、b、将滑块导轨机构中的导轨设置于伸缩缝两侧的预留槽中并调整至安装标高，将导轨用横穿钢筋与预留槽内的预埋钢筋固定；

19、c、在导轨两侧的预留槽中浇筑含有钢纤维的混凝土砂浆固化养护形成一期混凝土，一期混凝土顶面与导轨上的弹性垫适配；

20、d、将滑动不锈钢板粘接至位于副齿板一侧的一期混凝土顶面，滑动不锈钢板与导轨上的弹性垫共同形成位于同一平面的工作平台；

21、e、在相邻的梁端或桥台之间预留伸缩缝中安装防水装置；

22、f、齿板安装步骤包括靠近护栏一侧以及中部的齿板安装，其中：

23、f1、靠近护栏一侧的齿板安装步骤为：主齿板及副齿板采用分体结构，是将主齿板及副齿板本体后部分别沿导轨配合，将主齿板及副齿板移动至安装位置，将角板分别与主齿板及副齿板的本体通过连接构件固定形成滑块导轨机构；

24、f2、中部的齿板安装步骤与靠近护栏一侧的齿板安装步骤相同；或采用如下方式：将主齿板及副齿板后部下表面的凹槽分别装配于导轨上形成滑块导轨机构，将主齿板及副齿板移动至安装位置；

25、g、主齿板及副齿板安装就位后，浇筑混凝土砂浆，固化养护后形成二期混凝土。

26、为便于滑块导轨机构中的导轨设置、调整及固定，优选采用如下技术实现方式，所述的步骤b是将主齿位移箱、副齿位移箱放入预留槽中，将主齿位移箱、副齿位移箱调整至安装标高，将主齿位移箱、副齿位移箱用横穿钢筋与预留槽内的预埋钢筋固定。

27、为便于实现步骤b中安装标高的调整，优选的技术实现手段是，所述的步骤b中调整至安装标高是将装配调平组件和锚固钢筋组件的主齿位移箱、副齿位移箱置于梁板预留槽中，调节调平组件使主齿位移箱、副齿位移箱顶面至安装标高。

28、一期混凝土的成型优选采用如下技术实现方式，所述的步骤c是在主齿位移箱、副齿位移箱两侧的预留槽中浇筑含有钢纤维的混凝土砂浆固化养护形成一期混凝土，一期混凝土顶面与主齿位移箱顶部的第一不锈钢滑条以及副齿位移箱顶部的第二不锈钢滑条底面齐平。

29、工作平台的作用是为使主齿板与副齿板位于同一工作平面，进而提高行车舒适性，优选的技术实现手段是，所述的步骤d是将滑动不锈钢板粘接至位于副齿位移箱一侧的一期混凝土顶面，滑动不锈钢板、第一不锈钢滑条以及第二不锈钢滑条共同形成位于同一平面的工作平台。

30、所述的步骤d粘接滑动不锈钢板采用环氧树脂砂浆。

31、所述的步骤f中具体的安装步骤如下：

32、f1、靠近护栏一侧的齿板安装步骤为：主齿板及副齿板采用分体结构，是将主齿板本体后部沿燕尾滑动条配合，将副齿板本体后部与第二燕尾固定块配合，将主齿板及副齿板移动至安装位置，将角板分别与主齿板及副齿板的本体连接；

33、f2、中部的齿板安装步骤与靠近护栏一侧的齿板安装步骤相同；或采用如下方式：将主齿板后部下表面的凹槽装配于燕尾滑动条上，将副齿板后部下表面的凹槽装配于第二燕尾固定块上，将主齿板及副齿板移动至安装位置。

34、在本发明的描述中，术语“后部”、“两侧”、“前部”、“下方”、“下部”、“上方”、“顶部”、“上部”、“顶部”、“底面”、“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定方位、以特定方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述区别，而不能理解为暗示重要性。

35、本发明所具备的实质性特点及取得的显著技术进步在于：

36、1、本发明中的多向移动梳齿板伸缩装置采用在齿板下方设置滑块导轨机构，在滑块与导轨邻接面以及导轨与工作平台的邻接面分别设置弹性介质及弹性垫，以及将主齿板下方的导轨采用可横桥向为轴向转动的结构等多项技术措施，可以适应顺桥向移动、横桥向以及垂直方向的位移，满足以横桥向为轴向的转动，在实现伸缩装置多向变位的同时，具有较好的行车舒适感。

37、2、主齿板及副齿板采用一体化和分体结构的结构设计，一是满足了零部件标准化制作的需要；二是在施工时可以采用单元式快速组装的方式，完成位于中部及两侧伸缩装置的安装，在保证施工质量的同时，提高了施工作业速度和标准化程度；三是分体结构中连接件的设计在满足桥梁横向位移的同时，也起到了竖向连接的作用，同时便于安装及维护。

38、3、由于齿板和齿板位移箱通过燕尾槽滑块导轨机构连接，满足了桥梁的横向位移，当梁体或桥台发生横向大位移时，横向力不会通过齿板传递给梁板并损坏梁体或桥台混凝土，有效延长了梁体或桥台的使用寿命。

39、4、滑块导轨机构采用燕尾槽滑块导轨的形式，有效解决了现有技术存在的因车辆通过造成螺栓松动及齿板脱落的问题。

40、5、采用主齿板下部的导轨包括固定部以及以横桥向为轴向转动配合于固定部上方的活动部的结构，配合滑块与导轨顶部相邻的滑动面之间设有弹性介质的结构设计，一是使主齿板以横桥向为轴向转动，实现了伸缩装置的轴向转动，提高车辆行驶平稳性及舒适感，不会出现跳车现象。二是当车轮通过时齿板因弹性介质被压缩而发生垂直向的位移，防止因梁体或桥台以及路面施工产生的高度误差，造成车辆通过时齿板与梁体混凝土产生硬性磕碰，延长了梁板的使用寿命。

41、6、主齿板及副齿板前端采用梳齿相对交错设置的结构设计，可随同梁体或桥台的热胀冷缩而伸缩，起到了顺桥向位移的作用。

42、7、采用滑块与导轨顶部相邻的滑动面之间设置弹性介质的结构设计，在伸缩装置产生横向相对位移时，一方面减少了滑动摩擦力保证了横向移动灵活，另一方面减少了滑块导轨配合面的磨耗，降低了后期运维成本。

43、8、采用导轨与工作平台的邻接面设有弹性垫的结构设计，能够适应伸缩装置的竖向和轴向位移，待等车辆通过后能及时回弹复原，不影响车辆行车安全舒适。

44、9、在更换和检修防水装置时，将靠近护栏一侧的齿板周围的二期混凝土砸掉，拆除连接构件并取下主齿板及副齿板，其余单元的主齿板及副齿板可沿横桥向自由滑动，然后检查或更换防水装置，检查完后在将导轨及齿板安装复位，封上靠进护栏一侧的二期混凝土，整个检修更换工作即完成。相较现有施工维护中需将整段的预留槽混凝土拆除后检修，待检修完毕再封装混凝土的施工工艺，一是大幅度缩减了施工工程量，降低了材料及人工成本；二是有效减少了施工周期。