本发明属于桥梁工程,提供一种变形小、可隐蔽式安装、降低后期维护成本和适应复杂工况的多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置及其施工方法。
背景技术:
1、桥梁伸缩装置广泛采用的有五种伸缩缝结构,分别为无缝式伸缩缝、对接式伸缩缝、橡胶板伸缩缝、钢支撑式伸缩缝(广泛采用的是梳齿式)、模数式伸缩缝。
2、无缝式伸缩缝、对接式伸缩缝、橡胶板伸缩缝三种伸缩缝结构原理大致相同,即用弹塑性材料的强度作为桥梁缝隙的支持,一方面利用材料较大的剪切变形抵消桥梁的伸缩变形。但弹塑性材料荷载能力有限,剪切变型能力也有限,所以只能用于荷载等级较低的中小桥梁。由于我国日益增长的交通需求,现在逐渐被淘汰。
3、现在桥梁施工过程中主要采用有缝式伸缩结构基本是钢支撑式伸缩缝(如图1所示)和模数式伸缩缝(如图2所示)两种。这两种伸缩缝结构原理大致相同,即留出桥梁空隙使用钢板来保护桥梁边部,利用钢板之间的空隙来满足桥梁的变形需求。使用时虽然能够较大变形和承载较重的荷载,但是钢材铺在路面,车辆通过时产生冲击振动,影响行车平顺性;有时候砂石进入钢板间影响桥梁伸缩且对伸缩缝造成破坏导致耐久性不足;密封材料易老化、机械部件易卡滞,需频繁维护;结构外露,装置暴露于桥面,影响桥梁美观且与铺装层难以无缝衔接。具体使用时,受到车辆荷载时易变性,钢支撑式伸缩缝往往存在缩缝接头活动异常锚固件损伤,齿板的断裂或翘出,震动严重,行车噪音大、漏水严重;严重时影响行车安全。而模数式伸缩缝存在型钢断裂及锚固混凝土的开裂、破碎,伸缩缝安装标高存在差异导致伸缩缝处跳车。
4、综上所述,现有桥梁伸缩装置均为一次性补偿伸缩量,导致密闭性伸缩缝补偿伸缩量不足,有缝式伸缩缝舒适性不足、后期维护成本高、不能适应复杂工况或者只能裸露安装。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种变形小、可隐蔽式安装、降低后期维护成本和适应复杂工况的多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置及其施工方法,旨在解决现有隧道排水管工装无法保证横向排水管安装质量的技术问题。
2、为达到上述目的,本发明提供了如下技术方案:
3、本发明提供了一种多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置,其中:包括承载机构,设置在承载机构的安装槽中的横向导向杆,套装在横向导向杆上的多根载荷应力分解金属块,该载荷应力分解金属块的底板面紧贴在承载机构的安装槽的槽底板面上;
4、所述承载机构包括上层钢板和下层钢板,所述上层钢板与下层钢板滑动连接,所述横向导向杆的一端与上层钢板的侧壁设置为一体,所述安装槽位于下层钢板上;
5、相邻两载荷应力分解金属块之间设置有柔性密封条。
6、上述方案中,进一步的:所述载荷应力分解金属块的横向截面和柔性密封条的横向截面均为梯形。
7、上述方案中,进一步的:所述柔性密封条采用氟橡胶材料制成。
8、上述方案中,进一步的:所述上层钢板的底板面和下层钢板的顶板面上均设置有ptfe涂层。
9、上述方案中,进一步的:所述上层钢板与下层钢板之间的连接面处设置有相互咬合的咬合结构。
10、上述方案中,进一步的:所述咬合结构包括咬合齿和咬合槽,所述咬合齿位于上层钢板的底板面上,所述咬合槽位于下层钢板的槽体的左侧壁上。
11、上述方案中,进一步的:所述下层钢板的槽体的右侧壁上设置有伸缩槽孔,该伸缩槽孔的形状与横向导向杆的形状相同,并留有伸缩余量。
12、上述方案中,进一步的:所述横向导向杆的纵向截面的形状为矩形。
13、上述方案中,进一步的:所述承载机构的顶板面上设置有沥青层。
14、本发明还提供了一种多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置的施工方法,包括如下步骤:
15、1、地脚螺栓预埋,
16、在梁体预制或背墙施工时预埋地脚螺栓;
17、2、背墙和/或梁体基底验收,
18、检查背墙和/或梁体基底混凝土强度,然后复核地脚螺栓位置;在复核地脚螺栓位置后在承载机构上铣孔,清理背墙和/或梁体的基础表面,凿毛处理以增强背墙和/或梁体的基础表面座浆层粘结力;
19、3、背墙和/或梁体的座浆层施工,
20、灌浆料按厂家比例加水搅拌均匀涂刷在背墙和/或梁体的基底表面;
21、4、多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置安装,
22、将所述多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置安装至背墙和/或梁体的座浆层上,轻压调整水平度,用薄钢片及时调整水平度,并保证浆料始终填满空隙;最后初拧地脚螺栓;
23、5、终拧紧固地脚螺栓,
24、采用对称拧紧法,分2-3次达到设计扭矩值;检查螺栓预紧力,偏差≤±5%;
25、6、验收监测,
26、待灌浆料终凝后,验收多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置平整度,是否晃动;如未达到设计要求,则拆卸多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置,清除所有灌浆料并再次清理表面后并重复4至6步骤;
27、7、沥青层铺装,
28、按照常规工艺铺装施工沥青层。
29、本发明的有益效果是:
30、(1)、车辆通过时连续平顺,消除传统装置变形问题,显著降低车辆冲击振动,变形小;
31、(2)、长寿命设计,通过多级缓冲与大刚度铺装板降低部件疲劳损伤,延长了整体使用寿命,能够适应复杂工况;
32、(3)、全隐蔽结构,与桥面铺装层无缝衔接,提升桥梁美观性与行车舒适性,可隐蔽式安装;
33、(4)、减少全寿命周期维护成本,延长大修间隔周期,降低了后期维护成本;
34、(5)、降低因伸缩缝损坏导致的交通事故风险与交通管制损失。
35、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
1.一种多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置,其特征在于:包括承载机构(1),设置在承载机构(1)的安装槽(2)中的横向导向杆(3),套装在横向导向杆(3)上的多根载荷应力分解金属块(4),该载荷应力分解金属块(4)的底板面紧贴在承载机构(1)的安装槽(2)的槽底板面上;
2.根据权利要求1所述的多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置,其特征在于:所述载荷应力分解金属块(4)的横向截面和柔性密封条(5)的横向截面均为梯形。
3.根据权利要求2所述的多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置,其特征在于:所述柔性密封条(5)采用氟橡胶材料制成。
4.根据权利要求1所述的多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置,其特征在于:所述上层钢板(101)的底板面和下层钢板(102)的顶板面上均设置有ptfe涂层(6)。
5.根据权利要求4所述的多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置,其特征在于:所述上层钢板(101)与下层钢板(102)之间的连接面处设置有相互咬合的咬合结构(7)。
6.根据权利要求5所述的多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置,其特征在于:所述咬合结构(7)包括咬合齿(701)和咬合槽(702),所述咬合齿(701)位于上层钢板(101)的底板面上,所述咬合槽(702)位于下层钢板(102)的槽体的左侧壁上。
7.根据权利要求6所述的多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置,其特征在于:所述下层钢板(102)的槽体的右侧壁上设置有伸缩槽孔(8),该伸缩槽孔(8)的形状与横向导向杆(3)的形状相同,并留有伸缩余量。
8.根据权利要求7所述的多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置,其特征在于:所述横向导向杆(3)的纵向截面的形状为矩形。
9.根据权利要求1所述的多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置,其特征在于:所述承载机构(1)的顶板面上设置有沥青层(11)。
10.根据权利要求1至9所述的多级缓冲隐藏式桥梁伸缩装置的施工方法,其特征在于;包括如下步骤: