CN110528384A - 新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置，包括主齿板、副齿板，主齿板与第一桥梁梁体之间、副齿板与第二桥梁梁体之间均预设有钢板，钢板通过锚环分别与第一桥梁梁体、第二桥梁梁体固定，主齿板与副齿板的齿板部下部均固定有箱体，箱体固定在钢板上，主齿板与副齿板的梳齿部下部固定有第一加劲板，第一加劲板的侧面与箱体固定，箱体内部为空腔结构，空腔结构内浇筑有混凝土，主齿板与副齿板的齿板部上沿其横向方向等距设有多个焊接孔，焊接孔与箱体内部连通。本发明结构强度高、能够实现快速安装、节约施工时间的。

Description

新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置

技术领域

本发明涉及桥梁伸缩缝技术领域，特别是涉及一种新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置。

背景技术

为了满足桥梁梁体变形的需要，一般在桥梁的两梁端之间、梁端与桥台之间或者桥梁的铰接位置上都安装有桥梁伸缩缝，随着公路运输的发展，公路交通量和汽车负荷越来越大，对公路桥梁伸缩的各项性能要求不断提高。

目前，同领域生产的伸缩缝具有以下缺点：1、安装困难，施工需要路面摊铺完成后才能开始，安装前需要开槽，清除垃圾及掉落在中缝内的垃圾及沥青块后才能下缝安装，然后浇筑混凝土等工序，过程十分繁琐，耗费大量时间及人力，且垃圾会造成环境污染。2、通过螺栓、剪力钉等进行固定及支撑，在剪切力及锈蚀氧化等作用下，会出现松脱剪断，造成齿板松动，翘起等现象，极易引发交通事故。此时如果对其进行维修后，维修过程需要开凿混凝土等工序，十分繁琐，长时间的维修工序还会对交通造成不便。3、安装时必须严格按照规定安装尺寸进行安装，稍有疏忽就会造成齿板不平，二次调节，更有严重者甚至需要对已安装好的梳齿板进行拆除，重制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构强度高、能够实现快速安装、节约施工时间的新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置。

本发明提供一种新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置，包括主齿板、副齿板，所述主齿板的安装在第一桥梁梁体上，所述副齿板的安装在第二桥梁梁体上，所述主齿板与副齿板的梳齿相互交叉并具有缝隙，且位于所述第一桥梁梁体与第二桥梁梁体之间的缝隙上方，所述主齿板与第一桥梁梁体之间、所述副齿板与第二桥梁梁体之间均预设有钢板，所述钢板通过锚环分别与所述第一桥梁梁体、第二桥梁梁体固定，所述主齿板与副齿板的齿板部下部均固定有箱体，所述箱体固定在钢板上，所述主齿板与副齿板的梳齿部下部固定有第一加劲板，所述第一加劲板的侧面与箱体固定，所述箱体内部为空腔结构，所述主齿板与副齿板的齿板部上沿其横向方向等距设有多个焊接孔。

优选的是，所述箱体包括多个第二加劲板，各所述第二加劲板首尾相连围成内部为空腔结构的箱体。

在上述任一方案优选的是，各所述第二加劲板与所述主齿板、副齿板的齿板部之间、各所述第二加劲板之间均相互垂直连接。

在上述任一方案优选的是，所述第一加劲板的截面为直角三角形结构，所述直角三角形的直角边分别与所述箱体、所述主齿板与副齿板的梳齿部连接。

在上述任一方案优选的是，所述箱体、第一加劲板、第二加劲板、锚环均采用钢材质制成。

与现有技术相比，本发明所具有的优点和有益效果为：

1、通过在工厂预先将钢板与锚环进行焊接固定，并将带有锚环的钢板在桥梁施工制造时期预先埋设在桥梁梁体内，以实现伸缩缝根部基础的预埋安装，即预埋带有锚环的钢板，以此作为伸缩缝的根基，在沥青路面铺设完成后，将在工厂预先焊接有箱体和第一加劲板的主齿板、副齿板快速与钢板安装，并浇筑混凝土，由此完成伸缩缝的安装，从而实现在桥梁施工制造时期就可以开始进行伸缩缝的安装，无需在桥梁上进行开槽及垃圾清理，同时能够实现沥青路面铺设与伸缩缝安装同步完成，大大缩短了伸缩缝的安装工期，实现桥梁快速通车且可保证伸缩缝与桥梁同寿。

2、箱体通过采用焊接的方式与钢板固定连接，通过改变箱体与钢板之间焊缝的厚度以实现伸缩缝整体的快速调平调高，从而实现了现场快速完成伸缩缝面板组装的工作，解决现有伸缩缝的最终面板标高无法精确控制，造成路面严重不平，导致伸缩缝寿命短的问题。此外，各齿板与箱体之间、箱体与钢板之间通过采用焊接的方式固定，增加了各齿板的焊接部位，加强了齿板的牢固性和强度，同时使齿板伸缩缝能够更牢固地锚固在预留的基础上，而且，焊接固定连接避免了同类产品在老化、锈蚀、车轮荷载作用下产生的螺栓松动等问题，大大延长了齿板的使用寿命，增强了齿板的牢固性。

3、通过设计加劲板组成的箱体保证了各齿板的承载能力，后期浇筑填充的混凝土进一步加强各齿板的各向承载能力，牢固性能好，同时混凝土浇筑完成后对箱体的填实使得箱体分别与齿板、钢板之间的焊缝更加牢固，抗老化、抗腐蚀、抗疲劳能力更强。

4、通过在齿板的梳齿部焊接有第一加劲板，且第一加劲板的截面为直角三角形结构，能够提高齿板的抗震及抗压性能，使得齿板更加牢固。

5、通过在齿板上设有焊接孔，一方面，提供了箱体与钢板安装时所需的焊接空间，能够增大焊接时焊点的有效接触面积及范围，另一方面，作为后期浇筑混凝土的浇筑口与观察口，便于浇筑混凝土时能够随时直观的观察混凝土的浇筑情况，避免造成混凝土浇筑不实、不均匀的现象。

下面结合附图对本发明的新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置作进一步说明。

附图说明

图1为本发明新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置的结构示意图；

图2为本发明新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置中主齿板或副齿板的俯视结构示意图；

其中：1、第一桥梁梁体；2、钢板；3、主齿板；4、箱体；41、第二加劲板；5、第一加劲板；6、副齿板；7、第二桥梁梁体；8、焊接孔。

具体实施方式

如图1-图2所示，本发明提供一种新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置，包括主齿板3、副齿板6，主齿板3的安装在第一桥梁梁体1上，副齿板6的安装在第二桥梁梁体7上，主齿板3与副齿板6的梳齿相互交叉并具有缝隙，且位于第一桥梁梁体1与第二桥梁梁体7之间的缝隙上方，主齿板3与第一桥梁梁体1之间、副齿板6与第二桥梁梁体7之间均预设有钢板2，钢板2通过锚环分别与第一桥梁梁体1、第二桥梁梁体7固定，主齿板3与副齿板6的齿板部下部均固定有箱体4，箱体4固定在钢板2上，主齿板3与副齿板6的梳齿部下部固定有第一加劲板5，第一加劲板5的侧面与箱体4固定，箱体4内部为空腔结构，主齿板3与副齿板6的齿板部上沿其横向方向等距设有多个焊接孔8，焊接孔8与箱体4内部连通。

本实施例中，通过在桥梁梁体内预设有钢板2，以实现伸缩缝根部基础的预埋，即预埋带有锚环的钢板2，以此作为伸缩缝的根基，并在各齿板的下方设有箱体4、第一加劲板5，以及在箱体4的空腔结构内浇筑有混凝土，加强各齿板的整体结构强度，能够承载超限车辆经过时的重量，降低各齿板的变形以及损坏。具体的，箱体4设置在齿板部的全尺寸范围上，第一加劲板5设置在齿板上每个梳齿部上。同时，通过在桥梁梁体内预设有钢板2，各齿板再通过箱体4与钢板2固定，安装结构简单，且该安装结构能够在桥梁施工制造时期就可以开始进行伸缩缝的安装，无需在桥梁上进行开槽及垃圾清理，大大缩短了伸缩缝的安装工期，实现桥梁快速通车。

通过采用骑缝式齿板结构，可以实现多向变位，即伸缩缝可以满足桥梁的三维的变位要求，大大提高了梳齿板对各种应用场景的适应性，使得应用更加广泛。

进一步的，箱体4包括多个第二加劲板41，各第二加劲板41首尾相连围成内部为空腔结构的箱体4。各第二加劲板41与主齿板3、副齿板6的齿板部之间、各第二加劲板41之间均相互垂直连接。

进一步的，第一加劲板5的截面为直角三角形结构，直角三角形的直角边分别与箱体4、主齿板3与副齿板6的梳齿部连接。

进一步的，箱体4、第一加劲板5、第二加劲板41、锚环均采用钢材质制成。

本发明还提供一种新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置的预装方法，以完成上述新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置的预装，包括如下步骤：

S1、在工厂预先将钢板2与锚环焊接固定，箱体4和第一加劲板5分别预先与主齿板3、副齿板6焊接固定，并运送至桥梁施工现场；

S2、第一桥梁梁体1与第二桥梁梁体7上均预设有安装槽，将带有锚环的钢板2预先埋设在安装槽内，使钢板2的上表面分别与所述第一桥梁梁体1、第二桥梁梁体7的上表面平齐，并浇筑混凝土将钢板2、锚环分别与第一桥梁梁体1、第二桥梁梁体7固定；

S3、在第一桥梁梁体1、第二桥梁梁体7的上表面铺设沥青，并将钢板2所在位置的沥青进行凿除；

S4、将分别焊接有箱体4和第一加劲板5的主齿板3、副齿板6通过焊接方式安装在所对应桥梁梁体的钢板2上，焊接完成后，向焊接孔8浇筑混凝土，使主齿板3与副齿板6分别与对应的桥梁梁体固定。

其中，主齿板3与副齿板6工作时受力方向处的焊缝长度较其他位置的焊缝长度长，通过增加在主齿板3与副齿板6工作时受力方向处的焊缝长度，后期混凝土的浇筑填充可以使得齿板的牢固性能，抗剪切力性能大大提高，同时起到了防腐作用，使得齿板能够做到与桥梁同寿命。需要说明的是，箱体4与钢板2之间的焊接方法包含但不仅限于剖口焊、贴角焊、融透焊，具体焊接方式需根据现场施工条件及相关施工环境来选择合适的焊接方法。

本发明所具有的优点和有益效果为：

1、通过在工厂预先将钢板2与锚环进行焊接固定，并将带有锚环的钢板2在桥梁施工制造时期预先埋设在桥梁梁体内，以实现伸缩缝根部基础的预埋安装，即预埋带有锚环的钢板2，以此作为伸缩缝的根基，在沥青路面铺设完成后，将在工厂预先焊接有箱体4和第一加劲板5的主齿板3、副齿板6快速与钢板2安装，并浇筑混凝土，由此完成伸缩缝的安装，从而实现在桥梁施工制造时期就可以开始进行伸缩缝的安装，无需在桥梁上进行开槽及垃圾清理，同时能够实现沥青路面铺设与伸缩缝安装同步完成，大大缩短了伸缩缝的安装工期，实现桥梁快速通车且可保证伸缩缝与桥梁同寿。

2、目前的伸缩缝是按照订单量体裁衣式生产，不能满足用户短时间、大批量的供货要求。本发明的伸缩缝可以制成适应各种不同要求的标准件，使得工厂能进行大批量的标准件生产，制成的标准件在工地现场进行简单的组装即可完成用户各种复杂要求的伸缩缝安装，从而可以提前生产出标准件，可以储存货物以备用户急需的要求。

3、箱体4通过采用焊接的方式与钢板2固定连接，通过改变箱体4与钢板2之间焊缝的厚度以实现伸缩缝整体的快速调平调高，从而实现了现场快速完成伸缩缝面板组装的工作，解决现有伸缩缝的最终面板标高无法精确控制，造成路面严重不平，导致伸缩缝寿命短的问题。现场组装完成的伸缩缝可以满足伸缩缝颁布标准要求的±1mm的高差要求，且能够保证伸缩缝安装牢靠。此外，各齿板与箱体4之间、箱体4与钢板2之间通过采用焊接的方式固定，增加了各齿板的焊接部位，加强了齿板的牢固性和强度，同时使齿板伸缩缝能够更牢固地锚固在预留的基础上，而且，焊接固定连接避免了同类产品在老化、锈蚀、车轮荷载作用下产生的螺栓松动等问题，大大延长了齿板的使用寿命，增强了齿板的牢固性。

4、通过设计加劲板组成的箱体4保证了各齿板的承载能力，后期浇筑填充的混凝土进一步加强各齿板的各向承载能力，牢固性能好，同时混凝土浇筑完成后对箱体4的填实使得箱体4分别与齿板、钢板2之间的焊缝更加牢固，抗老化、抗腐蚀、抗疲劳能力更强。

5、通过在齿板的梳齿部焊接有第一加劲板5，且第一加劲板5的截面为直角三角形结构，能够提高齿板的抗震及抗压性能，使得齿板更加牢固。

6、通过在齿板上设有焊接孔8，一方面，提供了箱体4与钢板2安装时所需的焊接空间，能够增大焊接时焊点的有效接触面积及范围，另一方面，作为后期浇筑混凝土的浇筑口与观察口，便于浇筑混凝土时能够随时直观的观察混凝土的浇筑情况，避免造成混凝土浇筑不实、不均匀的现象。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置，包括主齿板、副齿板，所述主齿板的安装在第一桥梁梁体上，所述副齿板的安装在第二桥梁梁体上，所述主齿板与副齿板的梳齿相互交叉并具有缝隙，且位于所述第一桥梁梁体与第二桥梁梁体之间的缝隙上方，其特征在于：所述主齿板与第一桥梁梁体之间、所述副齿板与第二桥梁梁体之间均预设有钢板，所述钢板通过锚环分别与所述第一桥梁梁体、第二桥梁梁体固定，所述主齿板与副齿板的齿板部下部均固定有箱体，所述箱体固定在钢板上，所述主齿板与副齿板的梳齿部下部固定有第一加劲板，所述第一加劲板的侧面与箱体固定，所述箱体内部为空腔结构，所述主齿板与副齿板的齿板部上沿其横向方向等距设有多个焊接孔。

2.根据权利要求1所述的新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置，其特征在于：所述箱体包括多个第二加劲板，各所述第二加劲板首尾相连围成内部为空腔结构的箱体。

3.根据权利要求2所述的新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置，其特征在于：各所述第二加劲板与所述主齿板、副齿板的齿板部之间、各所述第二加劲板之间均相互垂直连接。

4.根据权利要求1所述的新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置，其特征在于：所述第一加劲板的截面为直角三角形结构，所述直角三角形的直角边分别与所述箱体、所述主齿板与副齿板的梳齿部连接。

5.根据权利要求1所述的新型预埋单元式超长寿命多向变位桥梁伸缩装置，其特征在于：所述箱体、第一加劲板、第二加劲板、锚环均采用钢材质制成。