CN110424259B - 一种可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥梁结构技术领域，具体涉及一种可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，包括桥梁本体，固定连接头和减震组件，桥梁本体、固定连接头固定包裹在桥梁本体端部，减震组件包括横向连接板、弯角板、纵向连接板、减震弹簧、减震橡胶、减震连杆，固定连接头固定包裹在桥梁本体端部，两组固定连接头和减震组件对称分布在两个相邻的桥梁本体之间，并使两个减震橡胶之间贴合在一起，两个减震橡胶之间设置有顶部弹性橡胶，两个固定连接头的底角之间通过底部弹性橡胶连接。本发明的桥梁震动伸缩缝装置含有能够承受倾斜方向压力的减震结构装置，能顺应车辆等重物行驶过程对桥梁伸缩缝产生的倾斜方向的压力。

Description

一种可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置

技术领域

本发明属于桥梁结构技术领域，具体涉及一种可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置。

背景技术

桥梁伸缩缝是为满足桥面形变要求而设计的伸缩缝结构，用于使车辆平顺通过，且能够适应一定的应力变化。常见的桥梁伸缩缝位于两段桥梁本体的端部，为了保证这两段桥梁本体之间的减震效果，大多数现有技术采用能够承受纵向压力的纵向减震结构或者采用能够承受横向挤压力的横向减震结构。比如中国专利CN 208266680U公开了一种铁路桥梁减震伸缩缝装置，其采用纵向设置的纵向减震弹簧和横向设置的减震橡胶条来承受桥梁受到的横向压力和纵向压力。比如中国专利CN108487053A中利用弹性减震器的横向形变来承受横向压力，利用伸缩板的纵向形变来承受纵向压力，利用橡胶止水垫和自动闭合机构来保证防水效果和降低震动。

上述现有技术的伸缩缝结构虽然能够达到一定的减震和抗应力效果，但是其承受压力的装置为纵向减震结构或者横向减震结构。实际车辆等重物行驶过程中，轮毂转动产生的压力和摩擦力方向是变动的，不是单纯直接向下，尤其对于斜坡或者拱形桥而言，车辆等重物行驶过程对桥梁伸缩缝产生的压力常常是倾斜角度的。因此有必要开发一种新的桥梁伸缩缝装置，该桥梁伸缩缝装置应含有能够承受倾斜方向压力的减震结构装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，该桥梁震动伸缩缝装置应含有能够承受倾斜方向压力的减震结构装置，能顺应车辆等重物行驶过程对桥梁伸缩缝产生的倾斜方向的压力。

本发明提供了一种可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，包括桥梁本体，还包括固定连接头和减震组件，所述桥梁本体、所述固定连接头和所述减震组件一一组合安装且三者的数量均为两个；每组所述桥梁本体、所述固定连接头和所述减震组件的连接方式如下：所述固定连接头固定包裹在所述桥梁本体端部，所述减震组件包括横向连接板、弯角板、纵向连接板、减震弹簧、减震橡胶、减震连杆，所述横向连接板、所述弯角板、所述纵向连接板依次相接形成一个能将所述固定连接头顶角包裹的减震板，所述横向连接板与所述固定连接头之间、所述纵向连接板与所述固定连接头之间均设置有所述减震连杆，所述减震弹簧设置于所述弯角板与所述固定连接头之间，所述减震橡胶固定连接在所述弯角板的外壁上；

两组所述固定连接头和所述减震组件对称分布在两个相邻的桥梁本体之间，且两个所述减震橡胶之间能部分贴合在一起，两个减震橡胶之间还设置有顶部弹性橡胶，所述顶部弹性橡胶的上表面、所述桥梁本体上表面以及横向连接板的上表面齐平，两个所述固定连接头的底角之间通过底部弹性橡胶连接。

优选的，上述可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，所述减震弹簧的数量至少为三个，且在纵向、倾斜、横向各至少分布一个。

优选的，上述可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，所述减震组件还包括顶部梯形应力导向板、顶部应力承接板和顶部辅助弹性橡胶，所述顶部梯形应力导向板倾斜设置，且安装在所述固定连接头顶部远离顶角的一端；所述桥梁本体上表面安装所述固定连接头处开设有凹陷口，所述凹陷口的深度等于所述顶部梯形应力导向板顶部到所述凹陷口底部的距离，所述顶部应力承接板连接在所述横向连接板靠近所述顶部梯形应力导向板的一端，所述顶部梯形应力导向板的斜面与所述应力承接板之间通过顶部辅助弹性橡胶连接。

优选的，上述可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，所述顶部应力承接板与所述顶部梯形应力导向板的斜面平行。

优选的，上述可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，所述顶部梯形应力导向板的底端与所述固定连接头的顶部之间留有1-5mm的距离。

优选的，上述可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，所述减震组件还包括所述底部梯形应力导向板、底部应力承接板和底部辅助弹性橡胶，所述底部梯形应力导向板位于所述纵向连接板的下方，且与所述固定连接头固定连接，所述底部应力承接板连接在所述纵向连接板的底端，所述底部梯形应力导向板的斜面与所述纵向连接板之间通过底部辅助弹性橡胶连接。

优选的，上述可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，所述底部梯形应力导向板与所述底部应力承接板的斜面平行。

优选的，上述可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，所述固定连接头为包裹在所述桥梁本体端部的U形固定板，且所述U形固定板具有位于所述桥梁本体上表面的第一横板、位于所述桥梁本体下表面的第二横板、以及连接第一横板与第二横板的纵向板，所述纵向板固定安装在所述桥梁本体端部的端面上。

与现有技术相比，本发明提供的可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置至少具有以下有益效果：

本发明通过固定连接头紧固桥梁本体端部，防止桥梁本体端部混凝土、钢材等长期磨损导致的结构松垮、裂缝或者散落颗粒杂质的现象；固定连接头的另一个作用是为减震组件的设置提供基座，当减震组件受到压力而产生形变时，固定连接头采用钢板等强度大的材质可有效承受这种压力，给桥梁本体与减震组件之间提供缓冲作用；通过减震组件承受汽车等重物通过桥梁时对伸缩缝产生的横向、纵向、弯曲方向、倾斜方向压力，起到多方向缓冲作用，提高伸缩缝的应变能力。

附图说明

图1是本发明实施例1的可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置的结构示意图；

图2是本发明实施例1的结构原理图；

图3是本发明实施例2的可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置的结构示意图；

图4是本发明图3的A部放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例1

一种可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，如图1所示，包括桥梁本体1、固定连接头2和减震组件，由于桥梁伸缩缝是建立在两梁端之间、梁端与桥台之间或者桥梁的铰接位置之间，故本实施例的桥梁本体1即桥梁梁端或者桥台。

固定连接头2和减震组件一一组合安装且二者的数量均为两个，其中一组固定连接头2和减震组件位于左侧的桥梁本体1端部，另一组位于右侧的桥梁本体1端部；两组固定连接头2和减震组件用于连接两个桥梁本体1，组成具有自动闭合功能和减震功能的伸缩缝结构。每组桥梁本体1、固定连接头2和减震组件的连接方式如下：固定连接头2为包裹在桥梁本体1端部的U形固定板，且U形固定板具有位于桥梁本体1上表面的第一横板、位于桥梁本体1下表面的第二横板、以及连接第一横板与第二横板的纵向板，纵向板固定安装在桥梁本体1端部的端面上，固定连接头2采用钢板制成且采用螺钉、螺栓或者胶水固定在桥梁本体1上；减震组件包括横向连接板3、弯角板4、纵向连接板5、减震弹簧6、减震橡胶7、减震连杆8，横向连接板3、弯角板4、纵向连接板5依次相接形成一个能将固定连接头2顶角包裹的减震板，所述“顶角”指的是固定连接头2包裹桥梁本体1后，位于桥梁本体1端部和顶部的一角，所以横向连接板3与固定连接头2的第一横板之间、纵向连接板5与固定连接头2的纵向板之间均设置有减震连杆8，且减震连杆8的一端与横向连接板3或者纵向连接板5固定连接，另一端与固定连接头2的纵向板或者第一横板固定连接，减震连杆8采用现有技术减震杆即可，减震弹簧6位于弯角板4与固定连接头2之间，且减震弹簧6的两端端部分别与弯角板4内壁和固定连接头2固定连接，减震橡胶7粘接或者通过螺钉固定连接在弯角板4的外壁上；减震弹簧6的数量至少为三个，且在纵向、倾斜、横向各至少分布一个；横向连接板3、弯角板4、纵向连接板5均采用弹力钢板制备；两组固定连接头2和减震组件对称分布在两个相邻的桥梁本体1之间，且当桥梁本体1处于汽车等重压的自然状态时，两个减震橡胶7之间能部分贴合在一起；两个减震橡胶7之间自然贴合后，两个减震橡胶7之间区域利用顶部弹性橡胶9填平，顶部弹性橡胶9与两个减震橡胶7之间为固定连接关系，桥梁本体1端部上表面安装固定连接头2和减震组件处开设有凹陷口，凹陷口的深度等于横向连接板3厚度与减震连杆8的长度之和；顶部弹性橡胶9的上表面、桥梁本体1上表面、与横向连接板3的上表面齐平；两个固定连接头2的底角之间通过底部弹性橡胶91连接。

在实施例1的装置中，固定连接头2的一个作用是用于紧固桥梁本体1端部，防止桥梁本体1端部混凝土、钢材等长期磨损导致的结构松垮、裂缝或者散落颗粒杂质的现象，实施例1采用U形固定板的结构，包裹面积大，桥梁本体1底部和顶部均可被防护，相比于普通的直角形结构防护效果更好；固定连接头2的另一个作用是为减震组件的设置安装提供基座，当减震组件受到压力而产生形变时，固定连接头2采用钢板等强度大的材质可有效承受这种压力，给桥梁本体1与减震组件之间提供缓冲作用。减震组件的主要作用是用于承受汽车等重物通过桥梁时对伸缩缝产生的压力，起到缓冲作用，提高伸缩缝的应变能力。

减震组件的工作原理如图2所示，当汽车等重物从左至右经过本发明的桥梁减震伸缩缝装置时，减震连杆8和减震弹簧6受到重力作用向下或斜下方运动，由于减震连杆8的压缩形变能力小于减震弹簧6的压缩形变能力，所以弯角板4围绕固定连接头2的顶角做圆周轨迹的减震形变趋势；当汽车等重物行驶至两个弯角板4之间，两个弯角板4以及两个减震橡胶7同时向下做圆周轨迹的减震形变，与此同时，由于两个减震橡胶7均为弯曲形状，且二者之间在形变过程中产生挤压，减震橡胶7不仅具有缓冲作用，还能够保持伸缩缝的闭合状态，保证了防水效果，顶部弹性橡胶9用于维持两个减震橡胶7的顶部成相对平面，有利于汽车等重物平缓通过。

实施例2

一种可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，如图3所示，包括桥梁本体1、固定连接头2和减震组件，桥梁本体1与固定连接头2的结构及连接方式与实施例1相同。在实施例2中，减震组件不仅包括横向连接板3、弯角板4、纵向连接板5、减震弹簧6、减震橡胶7、减震连杆8，横向连接板3、弯角板4、纵向连接板5、减震弹簧6、减震橡胶7、减震连杆8之间、以及它们与固定连接头2之间的连接方式与实施例1相同。在实施例2中，减震组件在实施例1的结构的基础上还包括顶部梯形应力导向板31、顶部应力承接板32和顶部辅助弹性橡胶33，顶部梯形应力导向板31安装在第一横板上的远离第二横板的一端，顶部梯形应力导向板31的顶面和底面平行，且顶部梯形应力导向板31的斜面与第一横板所成角度为30-120度；桥梁本体1上表面安装固定连接头2处开设的凹陷口的深度等于顶部梯形应力导向板31顶部到所述凹陷口底部的距离；顶部应力承接板32连接在横向连接板3靠近顶部梯形应力导向板31一端的端部，且与顶部梯形应力导向板31的斜面平行，顶部梯形应力导向板31的斜面与横向连接板3之间通过顶部辅助弹性橡胶33连接，顶部辅助弹性橡胶33的两表面分别与顶部梯形应力导向板31的斜面、与应力承接板32粘接或者通过螺栓固定连接。

实施例2中，为了提高横向连接板3的使用寿命和增强减震组件的减震效果，我们设置了顶部梯形应力导向板31、顶部应力承接板32和顶部辅助弹性橡胶33，顶部梯形应力导向板31的一端与桥梁本体1的凹陷口连接，并保持与桥梁本体1上表面齐平，顶部梯形应力导向板31的另一端与应力承接板32通过顶部辅助弹性橡胶33连接，应力承接板32可将来自横向连接板3的部分压力导向顶部辅助弹性橡胶33，然后通过顶部辅助弹性橡胶33缓冲压力。顶部梯形应力导向板31的底端最好与固定连接头2的第一横板之间留有1-5mm的距离，如此一来，当减震连杆8因压力发生压缩形变并带动横向连接板3向下略微形变时，这个“1-5mm的距离”足够给应力承接板32的下移留够空间。

优选的，在实施例2中，为了进一步提高本发明桥梁震动伸缩缝装置的减震效果和抵抗应力效果，我们还设置了底部梯形应力导向板34、底部应力承接板35和底部辅助弹性橡胶36，底部梯形应力导向板34与顶部梯形应力导向板31的结构相同，底部梯形应力导向板34位于纵向连接板5的下方，并且底部梯形应力导向板34的斜面靠近纵向连接板5设置、相互平行的两个面位于其斜面侧方；底部梯形应力导向板34与固定连接头2的纵向板固定连接；底部应力承接板35连接在纵向连接板5的底端，且与底部梯形应力导向板34的斜面平行，底部梯形应力导向板34的斜面与底部应力承接板35之间通过底部辅助弹性橡胶36连接，底部辅助弹性橡胶36的两表面分别与底部梯形应力导向板34的斜面与纵向连接板5粘接或者通过螺栓固定连接。

底部梯形应力导向板34、底部应力承接板35和底部辅助弹性橡胶36之间的工作原理，与顶部梯形应力导向板31、顶部应力承接板32和顶部辅助弹性橡胶33之间的工作原理相似，纵向连接板5承受的压力依次通过底部应力承接板35、底部辅助弹性橡胶36、底部梯形应力导向板34进行缓冲。

需要说明的是，在本发明中，“上、下、顶、底”方位指的是图1中直接展示的方位；在同一组固定连接头2和减震组件中，弯角板4的内侧指的是朝向固定连接头2的一侧，外侧指原理固定连接头2的一侧。

需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，包括桥梁本体(1)，其特征在于，还包括固定连接头(2)和减震组件，所述桥梁本体(1)、所述固定连接头(2)和所述减震组件一一组合安装且三者的数量均为两个；每组所述桥梁本体(1)、所述固定连接头(2)和所述减震组件的连接方式如下：所述固定连接头(2)固定包裹在所述桥梁本体(1)端部，所述减震组件包括横向连接板(3)、弯角板(4)、纵向连接板(5)、减震弹簧(6)、减震橡胶(7)、减震连杆(8)，所述横向连接板(3)、所述弯角板(4)、所述纵向连接板(5)依次相接形成一个能将所述固定连接头(2)顶角包裹的减震板，所述横向连接板(3)与所述固定连接头(2)之间、所述纵向连接板(5)与所述固定连接头(2)之间均设置有所述减震连杆(8)，所述减震弹簧(6)设置于所述弯角板(4)与所述固定连接头(2)之间，所述减震橡胶(7)固定连接在所述弯角板(4)的外壁上；

两组所述固定连接头(2)和所述减震组件对称分布在两个相邻的桥梁本体(1)之间，且两个所述减震橡胶(7)能部分贴合在一起，两个减震橡胶(7)之间还设置有顶部弹性橡胶(9)，所述顶部弹性橡胶(9)的上表面、所述桥梁本体(1)上表面以及横向连接板(3)的上表面齐平，两个所述固定连接头(2)的底角之间通过底部弹性橡胶(91)连接。

2.根据权利要求1所述的可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，其特征在于，所述减震弹簧(6)的数量至少为三个，且在纵向、倾斜、横向各至少分布一个。

3.根据权利要求2所述的可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，其特征在于，所述减震组件还包括顶部梯形应力导向板(31)、顶部应力承接板(32)和顶部辅助弹性橡胶(33)，所述顶部梯形应力导向板(31)倾斜设置，且安装在所述固定连接头(2)顶部远离顶角的一端；所述桥梁本体(1)上表面安装所述固定连接头(2)处开设有凹陷口，所述凹陷口的深度等于所述顶部梯形应力导向板(31)顶部到所述凹陷口底部的距离，所述顶部应力承接板(32)连接在所述横向连接板(3)靠近所述顶部梯形应力导向板(31)的一端，所述顶部梯形应力导向板(31)的斜面与所述应力承接板(32)之间通过顶部辅助弹性橡胶(33)连接。

4.根据权利要求3所述的可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，其特征在于，所述顶部应力承接板(32)与所述顶部梯形应力导向板(31)的斜面平行。

5.根据权利要求3所述的可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，其特征在于，所述顶部梯形应力导向板(31)的底端与所述固定连接头(2)的顶部之间留有1-5mm的距离。

6.根据权利要求3所述的可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，其特征在于，所述减震组件还包括所述底部梯形应力导向板(34)、底部应力承接板(35)和底部辅助弹性橡胶(36)，所述底部梯形应力导向板(34)位于所述纵向连接板(5)的下方，且与所述固定连接头(2)固定连接，所述底部应力承接板(35)连接在所述纵向连接板(5)的底端，所述底部梯形应力导向板(34)的斜面与所述底部应力承接板(35)之间通过底部辅助弹性橡胶(36)连接。

7.根据权利要求6所述的可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，其特征在于，所述底部梯形应力导向板(34)与所述底部应力承接板(35)的斜面平行。

8.根据权利要求1-7任一项所述的可自动闭合的桥梁减震伸缩缝装置，其特征在于，所述固定连接头(2)为包裹在所述桥梁本体(1)端部的U形固定板，且所述U形固定板具有位于所述桥梁本体(1)上表面的第一横板、位于所述桥梁本体(1)下表面的第二横板、以及连接第一横板与第二横板的纵向板，所述纵向板固定安装在所述桥梁本体(1)端部的端面上。

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