專利名稱：模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁伸縮裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置及其安裝方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著基礎(chǔ)建設(shè)投資加大，公路領(lǐng)域得到突飛猛進(jìn)發(fā)展，尤其是高速公路、 市政高架橋梁、大型獨立橋梁和跨海大橋等均得到迅速發(fā)展，橋梁作為跨越障礙、實現(xiàn)捷徑的紐帶，對其形式、功能、安全、外觀等均提出了很高的要求。伸縮裝置是為了保證車輛平穩(wěn)通過橋面并滿足橋面變位需要的各種裝置的總稱，是橋梁的一個重要組成部分。其作用主
要滿足以下四點要求(D滿足橋面
結(jié)構(gòu)自由位移需要；②提供連續(xù)車輛通行承載面；③具有良好的防水和排水功能；④降低噪音和抗震的要求。橋梁伸縮裝置安裝在橋梁端部預(yù)留伸縮縫隙區(qū)域，由于伸縮縫隙位置是橋梁結(jié)構(gòu)受力集中且復(fù)雜多變的關(guān)鍵部位，對伸縮裝置的安全、性能、壽命、外觀等均提出較高的需求。目前，橋梁伸縮裝置類型主要有以下幾種
1、模數(shù)式伸縮裝置。該裝置能夠在溫度變化條件下很好地滿足伸縮要求，但無法滿足由于荷載和風(fēng)動作用下的扭變。2、普通梳齒板伸縮裝置。該裝置通過梳齒相互交錯滿足橋梁縱向伸縮(主要為溫度變化因素)要求，并提供車輛通行的承載面，但無法滿足在多項變位和合力扭轉(zhuǎn)變位的功能。3、多向變位梳形板橋梁伸縮裝置。該裝置一般包括跨縫活動梳齒板和固定梳齒板，跨縫活動梳齒板和固定梳齒板的梳齒交叉的下方設(shè)置有不銹鋼板；跨縫活動梳齒板的末端設(shè)置有數(shù)個“L”形保險螺栓和數(shù)組“L”形固定螺栓；固定梳齒板的末端設(shè)置有數(shù)個“L” 形固定螺栓；跨縫活動梳齒板的端部下方橫向設(shè)置有豎向變位轉(zhuǎn)軸。該裝置在普通梳齒板伸縮裝置基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定的改變。但該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的主要問題是不能滿足在橫向受力條件下發(fā)生水平轉(zhuǎn)動，尤其是當(dāng)縱向、橫向、豎向同時發(fā)生合力扭變的情況下不能滿足使用的要求，從而造成裝置損壞。另外，該裝置設(shè)計的豎向轉(zhuǎn)動系統(tǒng)和混凝土未形成分離， 轉(zhuǎn)動系統(tǒng)被混凝土牢牢包裹而失去豎向轉(zhuǎn)動功能，或者轉(zhuǎn)軸將包裹在其表面的混凝土剝落而造成裝置損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置及其安裝方法，以解決現(xiàn)有伸縮裝置技術(shù)不能滿足橋梁在溫度、風(fēng)動、荷載、合力等共同作用下的多向變位和扭變的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置，包括跨縫活動梳齒板和固定梳齒板，在跨縫活動梳齒板和固定梳齒板的梳齒交叉的下方設(shè)置有不銹鋼板，跨縫活動梳齒板的末端設(shè)置有數(shù)個“L”形保險螺栓，其特征在于所述跨縫活動梳齒板的末端下部橫向設(shè)置有變位箱，變位箱的上端面與跨縫活動梳齒板之間設(shè)置有活動間隙；所述變位箱包括上開口的箱體，箱體內(nèi)包括設(shè)置在中間的多向變位裝置和兩側(cè)的變位連接裝置，所述多向變位裝置包括以凹球面和凸球面嵌套滑動配合的上連接塊和下連接塊，上連接塊與跨縫活動梳齒板固定連接，下連接塊與變位箱的底板固定連接；所述變位連接裝置包括套接的上U形螺栓和下U形螺栓，上U形螺栓和跨縫活動梳齒板固定連接，下U形螺栓和變位箱的底板固定連接。上述跨縫活動梳齒板的末端端部和下部均設(shè)置有彈性膠墊?？梢杂行鸬骄彌_荷載，減少震動和減少噪音的作用，更重要的是可以滿足變位的需要。一種如上所述模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置的安裝方法，包括以下步驟
1)在橋梁伸縮縫預(yù)留槽位置的一端安裝變位箱，將下連接塊固定于變位箱中間的箱
底；
2)把上連接塊固定于跨縫活動梳齒板的末端的正下方；
3)把跨縫活動梳齒板安裝在變位箱正上方，保證上連接塊和下連接塊的球面重合，確保裝置跨縫活動梳齒板表面和橋面在同一個平面上；
4)將上U形螺栓和下U形螺栓交叉套接，分別安裝在跨縫活動梳齒板的下部和變位箱的箱底部；
5)在橋梁伸縮縫預(yù)留槽位置的另一端安裝固定梳齒板；跨縫活動梳齒板和固定梳齒板梳齒交叉安置，確保裝置固定梳齒板的表面和橋面在同一個平面上；
6)在跨縫活動梳齒板和固定梳齒板的下方和周圍澆注C50鋼纖維混凝土并抹平。本發(fā)明在梁體一端作為活動端，在另一端作為固定端，在活動端下方安裝一個變位箱，將球面多向變位裝置放在變位箱內(nèi)，在變位箱上通過變位連接裝置固定活動端梳齒板?；顒佣耸猃X板通過多向變位裝置來滿足橋梁橫向、豎向、扭轉(zhuǎn)變位，同時通過梳齒板的梳齒來完成縱向伸縮。本發(fā)明的優(yōu)點如下
1、本發(fā)明解決了橋梁受環(huán)境因素影響產(chǎn)生的自由變位需要，主要通過多向變位裝置解決橋梁在縱向、豎向、橫向、扭變的功能；
2、在跨縫活動梳齒板和變位箱之間保留了一定縫隙，實現(xiàn)了變位裝置和混凝土的分離，不會造成相互的受力制約；
3、伸縮裝置采用模塊化設(shè)計，減少了裝置扭轉(zhuǎn)變位的絕對值，達(dá)到更大的扭轉(zhuǎn)效果；同時模塊化設(shè)計為以后的定點維修帶來方便，大大降低了維修成本；
4、跨縫活動梳齒板和固定梳齒板與橋面標(biāo)高相同，梳齒方向沿車輛行駛方向，大大減少水平摩阻力(水平摩阻力僅在4kN/m以內(nèi)，僅為模數(shù)式的1/5)，降低了車輪對伸縮裝置的沖擊力，延長裝置使用壽命，并大大減少噪音；
5、在伸縮裝置梳齒板和混凝土之間增加了彈性橡膠材料層，緩沖車輪對裝置的沖擊力，同時降低了噪音，起到很好的環(huán)保和保護(hù)效果；
6、該伸縮裝置所有配件均在車間加工成型，施工現(xiàn)場只需對配件進(jìn)行組裝，安裝方便，工藝簡單。


圖1為現(xiàn)有伸縮裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的B—B面剖視圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3的A—A面剖視圖； 圖5為圖3的B—B面剖視圖； 圖6為橋梁伸縮裝置的使用環(huán)境及功能示意圖； 圖7為橋梁在綜合環(huán)境下的變位其中1、跨縫活動梳齒板；2、固定梳齒板；3、變位箱；4、上連接塊；5、下連接塊；6、上U 形螺栓；7、下U形螺栓；8、“L”形保險螺栓；9、“L”形固定螺栓；10、活動間隙；11、不銹鋼板； 12、彈性膠墊；13、伸縮縫；14、不銹鋼筋；15、箱體；16、豎向變位轉(zhuǎn)軸。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。參見圖1和圖2，現(xiàn)有技術(shù)中的一種模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置，包括跨縫活動梳齒板1和固定梳齒板2，在跨縫活動梳齒板1和固定梳齒板2的梳齒交叉的下方設(shè)置有不銹鋼板11。所述跨縫活動梳齒板1的末端設(shè)置有數(shù)個“L”形保險螺栓8和數(shù)組“L” 形固定螺栓9 ；所述固定梳齒板2的末端設(shè)置有數(shù)個“L”形固定螺栓9。在跨縫活動梳齒板 1的端部下方橫向設(shè)置有豎向變位轉(zhuǎn)軸16。參見圖3、圖4和圖5，本發(fā)明所述的一種模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置，包括跨縫活動梳齒板1和固定梳齒板2，在跨縫活動梳齒板1和固定梳齒板2的梳齒交叉的下方設(shè)置有不銹鋼板11，跨縫活動梳齒板1的末端設(shè)置有數(shù)個“L”形保險螺栓8 ；所述跨縫活動梳齒板1的末端下部橫向設(shè)置有變位箱3，變位箱3的上端面與跨縫活動梳齒板1之間設(shè)置有活動間隙10 ；所述變位箱3包括上開口的箱體15，箱體內(nèi)包括設(shè)置在中間的多向變位裝置和兩側(cè)的變位連接裝置，所述多向變位裝置包括以凹球面和凸球面嵌套滑動配合的上連接塊4和下連接塊5，上連接塊4與跨縫活動梳齒板1固定連接，下連接塊5與變位箱 3的底板固定連接；所述變位連接裝置包括套接的上U形螺栓6和下U形螺栓7，上U形螺栓6和跨縫活動梳齒板1固定連接，下U形螺栓7和變位箱3的底板固定連接。所述跨縫活動梳齒板1的末端端部和下部均設(shè)置有彈性膠墊12。可以有效起到緩沖荷載，減少震動和減少噪音的作用，更重要的是可以滿足變位的需要。本發(fā)明所有配件均在車間加工成型，施工現(xiàn)場只需對配件進(jìn)行組裝，安裝方便，工藝簡單，包括以下步驟
1)在橋梁伸縮縫預(yù)留槽位置的一端安裝變位箱3，將下連接塊5裝固于變位箱3中間的箱底；
2)把上連接塊4裝固于跨縫活動梳齒板1的末端的正下方；
3)把跨縫活動梳齒板1放在變位箱3正上方，保證上連接塊4和下連接塊5的球面重合，確保裝置跨縫活動梳齒板1表面和橋面在同一個平面上；4)將上U形螺栓6和下U形螺栓7交叉套接，分別安裝在跨縫活動梳齒板1的下部和變位箱3的箱底部；
5)在橋梁伸縮縫預(yù)留槽位置的另一端安裝固定梳齒板2；跨縫活動梳齒板1和固定梳齒板2梳齒交叉安置，確保裝置固定梳齒板2的表面和橋面在同一個平面上；
6)在跨縫活動梳齒板1和固定梳齒板2的下方和周圍澆注C50鋼纖維混凝土并抹平。本發(fā)明設(shè)計基本原理該裝置在梁體一端作為活動端，在另一端作為固定端，在活動端下方安裝一個變位箱，將球面多向變位裝置置放在變位箱內(nèi)，在變位箱上通過變位連接裝置固定活動端梳齒板?；顒佣耸猃X板通過多向變位裝置來滿足橋梁橫向、豎向、扭轉(zhuǎn)變位，同時通過梳齒板的梳齒來完成縱向伸縮。參見圖6，為橋梁伸縮裝置的使用環(huán)境及功能示意圖。參見圖7，為橋梁在綜合環(huán)境下的變位圖，橋梁在使用過程中會受到各種因素的影響，Y表示橋梁由于溫度變化而熱脹冷縮在順延橋梁的方向產(chǎn)生的變位，X表示橋梁在汽車的壓力下產(chǎn)生的垂直于橋面方向的變位，Z表示橋梁在風(fēng)力作用下產(chǎn)生的垂直于橋梁側(cè)面的變位，由于每個時刻三個因素影響不一樣，產(chǎn)生的變位也不一樣，所以三個變位產(chǎn)生的綜合變位的方向的大小是不一樣的，這樣會使橋梁在可能產(chǎn)生任何一個方向的變位，甚至產(chǎn)生較大的扭變，本發(fā)明的變位裝置是球面設(shè)計，而且伸縮裝置和混凝土分離，不會相互制約，伸縮可以滿足橋梁在任何方向變位，而且不會對混凝土產(chǎn)生破壞，保證橋梁和伸縮裝置的使用壽命。本發(fā)明解決了橋梁受環(huán)境因素影響產(chǎn)生的自由變位需要，主要通過球面多向變位裝置解決橋梁在縱向、豎向、橫向、扭變的功能；在跨縫活動梳齒板的和變位箱之間保留了一定縫隙，確保了混凝土和轉(zhuǎn)動裝置的分離，不會造成相互的受力制約；本發(fā)明采用模塊化設(shè)計，減少了裝置扭轉(zhuǎn)變位的絕對值，達(dá)到更大的扭轉(zhuǎn)效果；同時模塊化設(shè)計為以后的定點維修帶來方便，大大降低了維修成本；跨縫活動梳齒板和固定梳齒板與橋面標(biāo)高相同，梳齒方向沿車輛行駛方向，大大減少水平摩阻力(水平摩阻力僅在4KN/m以內(nèi)，僅為模數(shù)式的 1/5)，降低了車輪的裝置的沖擊力，延長裝置使用壽命，并大大減少噪音；在伸縮裝置梳齒板和混凝土之間增加了彈性橡膠材料層，緩沖車輪對裝置的沖擊力，同時降低了噪音，起到很好的環(huán)保和保護(hù)效果；該伸縮裝置所有配件均在車間加工成型，施工現(xiàn)場只需對配件進(jìn)行組裝，安裝方便，工藝簡單。
權(quán)利要求
1.一種模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置，包括跨縫活動梳齒板(1)和固定梳齒板 (2)，在跨縫活動梳齒板(1)和固定梳齒板(2)的梳齒交叉的下方設(shè)置有不銹鋼板(11)，跨縫活動梳齒板(1)的末端設(shè)置有數(shù)個“L”形保險螺栓(8)，其特征在于所述跨縫活動梳齒板(1)的末端下部橫向設(shè)置有變位箱(3)，變位箱(3)的上端面與跨縫活動梳齒板(1)之間設(shè)置有活動間隙(10)；所述變位箱(3)包括上開口的箱體(15)，箱體內(nèi)包括設(shè)置在中間的多向變位裝置和兩側(cè)的變位連接裝置，所述多向變位裝置包括以凹球面和凸球面嵌套滑動配合的上連接塊(4 )和下連接塊(5 )，上連接塊(4 )與跨縫活動梳齒板(1)固定連接，下連接塊(5)與變位箱(3)的底板固定連接；所述變位連接裝置包括套接的上U形螺栓(6)和下U 形螺栓(7 )，上U形螺栓(6 )和跨縫活動梳齒板(1)固定連接，下U形螺栓(7 )和變位箱(3 ) 的底板固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置，其特征在于所述跨縫活動梳齒板(1)的末端端部和下部均設(shè)置有彈性膠墊(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置的安裝方法，包括以下步驟1)在橋梁伸縮縫預(yù)留槽位置的一端安裝變位箱(3)，將下連接塊(5)裝固于變位箱(3) 中間的箱底；2)把上連接塊(4)裝固于跨縫活動梳齒板(1)的末端的正下方；3 )把跨縫活動梳齒板(1)放在變位箱(3 )正上方，保證上連接塊(4 )和下連接塊(5 )的球面重合，確保裝置跨縫活動梳齒板(1)表面和橋面在同一個平面上；4)將上U形螺栓(6)和下U形螺栓(7)交叉套接，分別安裝在跨縫活動梳齒板(1)的下部和變位箱(3)的箱底部；5)在橋梁伸縮縫預(yù)留槽位置的另一端安裝固定梳齒板(2)；跨縫活動梳齒板(1)和固定梳齒板(2)梳齒交叉安置，確保裝置固定梳齒板(2)的表面和橋面在同一個平面上；6)在跨縫活動梳齒板(1)和固定梳齒板(2)的下方和周圍澆注C50鋼纖維混凝土并抹平。
全文摘要
本發(fā)明屬于橋梁伸縮裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置及其安裝方法。現(xiàn)有技術(shù)不能滿足橋梁縱向、橫向、豎向同時發(fā)生合力扭變的情況下的變位。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種模塊梳齒板式多向變位橋梁伸縮裝置，包括跨縫活動梳齒板和固定梳齒板，所述跨縫活動梳齒板的末端下部橫向設(shè)置有變位箱，變位箱的上端面與跨縫活動梳齒板之間設(shè)置有活動間隙；所述變位箱包括上開口的箱體，箱體內(nèi)包括設(shè)置在中間的多向變位裝置和兩側(cè)的變位連接裝置，所述多向變位裝置包括以凹球面和凸球面嵌套滑動配合的上連接塊和下連接塊，上連接塊與跨縫活動梳齒板固定連接，下連接塊與變位箱的底板固定連接。本發(fā)明能滿足橋梁多方向的變位。
文檔編號E01D19/06GK102277829SQ201110125568
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者丁小軍, 張華 , 張建軍, 張江洪, 彭澤友, 潘長平, 王偉, 王似舜, 王建強(qiáng), 王永祥, 羅波, 葛勝錦, 鄭鵬飛, 韓敦贊, 魯平印 申請人:西安萬向交通科技有限公司, 西安中交土木科技有限公司