CN201610521U - 大位移量桥梁型钢伸缩装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大位移量桥梁型钢伸缩装置，可有效控制伸缩缝的均匀性。该大位移量桥梁型钢伸缩装置，包括位于梁体两侧的边梁以及位于两侧边梁之间的中梁，边梁与中梁沿梁体纵向布置，在边梁与中梁下方设置有沿梁体横向布置的横梁，在两根横梁之间的各根中梁下方均设置有弹性剪切力缓冲元件。由于在各根中梁下方均设置有弹性剪切力缓冲元件，使相邻两个弹性剪切力缓冲元件之间在横向上的布置距离很小，这种布置方式使弹性剪切力缓冲元件对中梁的扭矩作用减少到最小，当桥梁伸缩时，弹性剪切力缓冲元件受力一致，推动中梁均匀运动，使缝宽保持一致；同时，还能起到降低部分噪音的功能，尤其适合在大位移量的桥梁伸缩装置中推广使用。

Description

大位移量桥梁型钢伸缩装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁伸缩结构，具体涉及一种大位移量桥梁型钢伸缩装置。

背景技术

目前，现有的大位移量桥梁模数式型钢伸缩缝装置一般有两种结构形式，一种为多支承横梁的格栅型，另一种为单支承横梁型。按其位移控制方式，国外有代表的是德国毛勒的斜向支承横梁控制方式，瑞士的剪切弹簧控制方式；国内的有连杆型控制方式，有链条型控制方式，也有在横梁支承托架两侧布置剪切弹簧的方式。这些大位移量伸缩缝装置各有优点，也有他们的各种设计缺陷。a)、斜向支承横梁控制位移的伸缩装置的缺点：由于斜向支承横梁位移控制伸缩装置的位移，主要是依靠横梁上有挡边的滑动支承的转动来推动至少两根不同角度的横梁移动来实现的，其滑动面磨损较大，橡胶支承负荷也很大，其支承也没有长效润滑设计，特别是在悬索桥或斜拉桥等漂浮桥梁上使用时更易产生损坏。b)、国外的由剪切弹簧控制位移的伸缩缝装置，由于其位移控制单元之间在中梁下的横向布置距离较远，当弹簧产生剪切位移时，将对中梁产生较大的扭矩作用，对中梁的结构强度要求很高，因此容易造成伸缩装置缝宽不均匀的现象。c)、国内的连杆型位移控制方式和链条型位移控制方式都是刚性的机械控制方式，虽然能暂时使伸缩装置缝宽均匀一致，但抗车辆冲击力性能差，极易产生疲劳断裂。d)、国内有的伸缩装置在横梁支承托架两侧布置剪切弹簧结构的形式在位移时虽然不直接对中梁产生扭矩作用，但其仍有很多影响使用性能及使用寿命的设计缺陷：其位移系统和支承系统是一个整体结构，伸缩装置在工厂的装配及以后在使用多年后可能进行的维护很不方便；橡胶承压支承由于受伸缩装置结构空间的限制，其受力面积较小，承压力低，难以长期经受车辆通过时对支承的冲击作用；其橡胶边梁支承转角小，不能适应桥梁的三维位移变化；橡胶支承的挡边使横梁不能横向位移，从而使整个伸缩装置不能适应桥梁的横向位移；因此这种结构形式不太适合斜拉索钢桥、悬索钢桥等大型钢结构漂浮桥梁。e)、现有的大位移量模数式型钢伸缩装置的支承箱结构全部是非熔透的单面焊接，周边也没有加强措施。特别是支承箱的底板是整个伸缩装置受力最集中的地方，伸缩装置在安装时稍有疏忽就会造成伸缩装置的早期损坏。经调查显示，大位移量伸缩装置70％以上的损坏原因是因为伸缩装置支承箱底部的混凝土浇注不密实而导致支承箱底板脱落造成的。e)、现有的大位移伸缩装置没有最大缝宽柔性限位装置，伸缩装置在使用多年后或因滑动材料的性能下降可能使某组缝宽超过最大限值，型钢承受车辆的冲击载荷就会成倍增加。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种可有效控制伸缩缝均匀性的大位移量桥梁型钢伸缩装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：大位移量桥梁型钢伸缩装置，包括位于梁体两侧的边梁以及位于两侧边梁之间的中梁，边梁与中梁沿梁体纵向布置，在边梁与中梁下方设置有沿梁体横向布置的横梁，在两根横梁之间的各根中梁下方均设置有弹性剪切力缓冲元件。

进一步的是，两根横梁之间的弹性剪切力缓冲元件在横向上形成矩形波形布置。

进一步的是，所述弹性剪切力缓冲元件采用金属与高阻尼橡胶的复合材料制作。

进一步的是，在边梁下方固定设置有弹簧箱，在各中梁下方固定连接有弹簧支架，弹性剪切力缓冲元件分别布置在弹簧箱与弹簧支架内。

进一步的是，边梁上固定设置有支承箱，在各中梁下方固定连接有支承框，横梁活动套装于支承箱与支承框内。

进一步的是，支承箱与横梁的上表面之间设置有边梁滑动弹簧，支承箱与横梁的下表面之间设置有边梁球形滑动支承，边梁滑动弹簧将横梁压紧在边梁球形滑动支承上；支承框与横梁的上表面之间设置有中梁滑动支承，支承框与横梁的下表面之间设置有中梁滑动弹簧，中梁滑动弹簧将横梁压紧在中梁滑动支承上；在支承框与横梁的侧面之间设置有滑块。

进一步的是，在边梁滑动弹簧与横梁之间以及中梁滑动弹簧与横梁之间设置有长效润滑储油盲孔，在边梁球形滑动支承与横梁之间以及中梁滑动支承与横梁之间设置有长效润滑储油槽。

进一步的是，在支承箱与支承框之间以及相邻的两个支承框之间设置有最大缝宽柔性限位装置。

进一步的是，在支承箱上焊接有加强钢板。

进一步的是，在边梁与中梁之间以及相邻两个中梁之间设置有密封胶条。

本实用新型的有益效果是：由于在各根中梁下方均设置有弹性剪切力缓冲元件并且形成矩形波形布置，因此，相邻两个弹性剪切力缓冲元件之间在横向上的距离很小，这种布置方式使弹性剪切力缓冲元件对中梁的扭矩作用减少到最小，当桥梁伸缩时，弹性剪切力缓冲元件受力一致，推动中梁均匀运动，使缝宽保持一致；同时，各根中梁下方设置的弹性剪切力缓冲元件因为是采用金属-高阻尼橡胶复合材料制作而成，而橡胶的声速仅为金属材料的二十五分之一，因此还能起到降低部分噪音的功能，尤其适合在大位移量的桥梁伸缩装置中推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A-A方向的旋转剖视图；

图3为图2中F-F方向的剖视图；

图4为图2中B-B方向的剖视图；

图5为图2中C-C方向的剖视图；

图6为图1中D-D方向的剖视图；

图7为图1中E-E方向的剖视图。

图中标记为：边梁1、中梁2、横梁3、弹性剪切力缓冲元件4、弹簧箱5、弹簧支架6、支承箱7、支承框8、边梁滑动弹簧9、边梁球形滑动支承10、中梁滑动弹簧11、中梁滑动支承12、滑块13、长效润滑储油盲孔14、长效润滑储油槽15、最大缝宽柔性限位装置16、加强钢板17、密封胶条18、锚固件19。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1至图7所示，本实用新型的大位移量桥梁型钢伸缩装置，包括位于梁体两侧的边梁1以及位于两侧边梁1之间的中梁2，边梁1与中梁2沿梁体纵向布置，在边梁1与中梁2下方设置有沿梁体横向布置的横梁3，在两根横梁3之间的各根中梁2下方均设置有弹性剪切力缓冲元件4。由于在各根中梁2下方均设置有弹性剪切力缓冲元件4，使相邻两个弹性剪切力缓冲元件4之间在横向上的距离很小，这种布置方式使弹性剪切力缓冲元件4对中梁2的扭矩作用减少到最小，当桥梁伸缩时，弹性剪切力缓冲元件4受力一致，推动中梁2均匀运动，使缝宽保持一致；同时，各根中梁2下方均设置有弹性剪切力缓冲元件4，还能起到降低部分噪音的功能。

在上述实施方式中，为更好降低对中梁2的扭矩作用，两根横梁3之间的弹性剪切力缓冲元件4在横向上形成矩形波形布置。即多个弹性剪切力缓冲元件4在横向上形成的形状呈矩形波形，桥梁伸缩时，更利于缝宽的一致性，其形状如图1所示。该弹性剪切力缓冲元件4可采用高阻尼弹性橡胶、聚氨酯弹性体材料等制作，弹性剪切力缓冲元件4最好采用高阻尼橡胶与金属材料的复合材料制作，高阻尼橡胶与金属材料的复合材料为现有技术中常采用的材料，这里不再赘述。其具有剪切强度高，阻尼性能好，耐低温脆性性能好，回弹性能好和良好的抗老化性能。为形成对弹性剪切力缓冲元件4的支撑保护作用，在边梁1下方固定设置有弹簧箱5，在各中梁2下方固定连接有弹簧支架6，弹性剪切力缓冲元件4分别布置在弹簧箱5与弹簧支架6内。

为形成对横梁3的支撑保护作用，边梁1上固定设置有支承箱7，在各中梁2下方固定连接有支承框8，横梁3活动套装于支承箱7与支承框8内。则桥梁伸缩时，横梁3在支承箱7与支承框8形成的支承系统内移动。

为降低横梁3在支承箱7与支承框8内的摩擦阻力，支承箱7与横梁3的上表面之间设置有边梁滑动弹簧9，支承箱7与横梁3的下表面之间设置有边梁球形滑动支承10，边梁滑动弹簧9将横梁3压紧在边梁球形滑动支承10上；支承框8与横梁3的上表面之间设置有中梁滑动支承12，支承框8与横梁3的下表面之间设置有中梁滑动弹簧11，中梁滑动弹簧11将横梁3压紧在中梁滑动支承12上；在支承框8与横梁3的侧面之间设置有滑块13。由边梁滑动弹簧9、边梁球形滑动支承10、中梁滑动弹簧11、中梁滑动支承12、滑块13组成的支承体系将横梁3抱紧在支承箱7与支承框8内，由于横梁3与各滑动件的滑动配合，可降低桥梁伸缩时横梁3的摩擦阻力，可使伸缩自如，更避免了横梁3承受其它的附加载荷。在支承箱7与横梁3的下表面之间设置有边梁球形滑动支承10，可实现横梁3的三维运动，从而适应桥梁三维运动的需要。

在上述实施方式中，为提高各滑动件的寿命，在边梁滑动弹簧9与横梁3之间以及中梁滑动弹簧11与横梁3之间设置有长效润滑储油盲孔14，在边梁球形滑动支承10与横梁3之间以及中梁滑动支承12与横梁3之间设置有长效润滑储油槽15。长效润滑储油盲孔14与长效润滑储油槽15的设置，使得润滑储油可自动补给滑动面，实现长效润滑作用，能完全适应桥梁三维位移变化的需要。边梁滑动弹簧9、边梁球形滑动支承10、中梁滑动弹簧11、中梁滑动支承12、滑块13最好采用PA(尼龙)自润滑材料制作。

虽然伸缩装置的弹性位移控制系统已经保证了伸缩装置的位移均匀性，为了保证伸缩装置的高耐久性能，限制边梁1与中梁2以及相邻两根中梁2之间的最大伸缩缝隙。在支承箱7与支承框8之间以及相邻的两个支承框8之间设置有最大缝宽柔性限位装置16。则该柔性限位装置16完全伸展后的长度即为边梁1与中梁2以及相邻两根中梁2之间的最大伸缩缝隙，防止伸缩装置在使用过程中可能出现的个别缝隙过宽而引起车辆对型钢的冲击载荷的成倍增加。

为提高支承箱7的使用寿命，在支承箱7上焊接有加强钢板17。该加强钢板17可加强支承箱7的强度，支承箱7在底部完全悬空的情况下，支承箱也能长期正常使用，确保了伸缩装置的高使用耐久性能。

为防止尘埃、杂物等进入到边梁型钢1与中梁型钢2的伸缩缝内，在边梁1与中梁2之间以及相邻两个中梁2之间设置有密封胶条18。

Claims (9)

1.大位移量桥梁型钢伸缩装置，包括位于梁体两侧的边梁(1)以及位于两侧边梁(1)之间的中梁(2)，边梁(1)与中梁(2)沿梁体纵向布置，在边梁(1)与中梁(2)下方设置有沿梁体横向布置的横梁(3)，其特征是：在两根横梁(3)之间的各根中梁(2)下方均设置有弹性剪切力缓冲元件(4)。

2.如权利要求1所述的大位移量桥梁型钢伸缩装置，其特征是：两根横梁(3)之间的弹性剪切力缓冲元件(4)在横向上形成矩形波形布置。

3.如权利要求2所述的大位移量桥梁型钢伸缩装置，其特征是：在边梁(1)下方固定设置有弹簧箱(5)，在各中梁(2)下方固定连接有弹簧支架(6)，弹性剪切力缓冲元件(4)分别布置在弹簧箱(5)与弹簧支架(6)内。

4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的大位移量桥梁型钢伸缩装置，其特征是：边梁(1)上固定设置有支承箱(7)，在各中梁(2)下方固定连接有支承框(8)，横梁(3)活动套装于支承箱(7)与支承框(8)内。

5.如权利要求4所述的大位移量桥梁型钢伸缩装置，其特征是：支承箱(7)与横梁(3)的上表面之间设置有边梁滑动弹簧(9)，支承箱(7)与横梁(3)的下表面之间设置有边梁球形滑动支承(10)，边梁滑动弹簧(9)将横梁(3)压紧在边梁球形滑动支承(10)上；支承框(8)与横梁(3)的上表面之间设置有中梁滑动支承(12)，支承框(8)与横梁(3)的下表面之间设置有中梁滑动弹簧(11)，中梁滑动弹簧(11)将横梁(3)压紧在中梁滑动支承(12)上；在支承框(8)与横梁(3)的侧面之间设置有滑块(13)。

6.如权利要求5所述的大位移量桥梁型钢伸缩装置，其特征是：在边梁滑动弹簧(9)与横梁(3)之间以及中梁滑动弹簧(11)与横梁(3)之间设置有长效润滑储油盲孔(14)，在边梁球形滑动支承(10)与横梁(3)之间以及中梁滑动支承(12)与横梁(3)之间设置有长效润滑储油槽(15)。

7.如权利要求4所述的大位移量桥梁型钢伸缩装置，其特征是：在支承箱(7)与支承框(8)之间以及相邻的两个支承框(8)之间设置有最大缝宽柔性限位装置(16)。

8.如权利要求4所述的大位移量桥梁型钢伸缩装置，其特征是：在支承箱(7)上焊接有加强钢板(17)。

9.如权利要求4所述的大位移量桥梁型钢伸缩装置，其特征是：在边梁(1)与中梁(2)之间以及相邻两个中梁(2)之间设置有密封胶条(18)。

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