梳齿状弹性伸缩构件及填缝模块

技术领域

本发明涉及桥梁的填缝结构技术领域，尤其涉及梳齿状弹性伸缩构件及填缝模块。

背景技术

公路或桥梁的伸缩缝是为满足路面变形要求而设置，伸缩缝的主要作用在于调节由车辆荷载和桥梁建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结，伸缩缝无缝化是解决当前车辆运行结构冲击破损和噪音污染的有效解决方案之一。

伸缩缝中一般都设有弹性伸缩构件，弹性伸缩构件包含硬质波形构件和缓冲层，以使伸缩缝具有良好的变形能力。但经过多次实验分析，弹性伸缩构件在受车辆载荷挤压过程中，其变形量较大，硬质波形构件伸缩过程中会使缓冲层出现较大幅度的凸出或凹陷，长时间使用后缓冲层仍然会出现变形失效，填缝模块的维修周期或更换周期较短。

因此，如何设计使用寿命较长的梳齿状弹性伸缩构件及填缝模块是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在使用寿命短的缺陷，本发明提出了梳齿状弹性伸缩构件及填缝模块，其具备噪声低、梁端振动小、抗变形和耐磨等优点。

本发明采用的技术方案是，设计梳齿板弹性伸缩构件，包括：竖立排列的多个梳齿板、至少一个穿过所有梳齿板的轴销、位于轴销两端且相对设置的两个安装板；两个安装板之间填充有包覆所有梳齿板和轴销的弹性层。

优选的，轴销的端部和其对应侧安装板之间通过弹簧隔离，弹簧沿轴销的轴线方向伸缩。

优选的，轴销的端部活动套有伸缩套管，弹簧位于所述伸缩套管内，弹性层包覆伸缩套管。

优选的，梳齿板沿其长度方向排列有通孔，所述弹性层充满所有所述通孔。

优选的，梳齿板上分布有多个连接孔，连接孔的孔径与轴销的外径间隙配合，每个连接孔对应一根轴销，所有轴销相互平行。

优选的，梳齿板在长度方向上错开设置，以使梳齿板弹性伸缩构件的端部呈凹凸不平的齿状；相邻两个梳齿板弹性伸缩构件在其长度方向拼接时，一梳齿板弹性伸缩构件的端部与另一梳齿板弹性伸缩构件的端部相互咬合。

优选的，相邻两个梳齿板弹性伸缩构件拼接处的顶部开设连接槽，连接槽中填充有粘结剂。

优选的，梳齿板的外形为平板、波浪板、曲面板中的任一种。

优选的，梳齿板的厚度范围为1mm~20mm，相邻两个梳齿板之间的间距范围为1mm~20mm。

本发明还提出了具有上述梳齿板弹性伸缩构件的填缝模块，包括：跨设在公路或桥梁的伸缩缝上的骑缝钢板、设于骑缝钢板上的梳齿板弹性伸缩构件，骑缝钢板固定在伸缩缝上，梳齿板弹性伸缩构件的安装板固定连接在骑缝钢板上。

与现有技术相比，本发明的梳齿板弹性伸缩构件由弹性层包裹嵌套竖立排列的梳齿板，梳齿板在垂直方向由金属轴销串联，梳齿板弹性伸缩构件底部设置骑缝钢板，梳齿板弹性伸缩构件两端采用紧固螺栓锚固于骑缝钢板上。当车辆通行或结构压缩梳齿板弹性伸缩构件变形时，弹性材料包裹嵌套竖立排列的梳齿板串联在轴销上滑移，可减少弹性伸缩构件上拱变形的同时，又为弹性伸缩构件提供承载刚度。弹性层能在车辆辗压时产生阻尼效能，减小振动噪音的同时其弹性又发挥快速恢复变形的弹簧作用。骑缝钢板采用锚固螺栓与伸缩缝固定，梳齿板弹性伸缩构件与骑缝钢板采用螺栓固定，相邻两个梳齿板弹性伸缩构件的拼装采用粘结剂粘结，整体性能好，锚固牢靠，避免弹性伸缩构件锚固螺栓松动甚至脱落，保证行车安全可靠。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中填缝模块第一实施例的剖视图；

图2是本发明中填缝模块第一实施例的俯视图；

图3是本发明中骑缝钢板的俯视示意图；

图4是本发明中梳齿板的立面示意图；

图5是本发明中相邻两个填缝模块的拼接安装示意图；

图6是本发明中相邻两个填缝模块的拼接立面示意图；

图7是本发明中填缝模块第二实施例的俯视图。

具体实施方式

如图1至3所示，本发明提出具有梳齿板弹性伸缩构件的填缝模块，该填缝模块适应于桥梁路面结构，桥梁路面结构包括两个相邻设置的桥梁结构200及两个路面结构100，桥梁结构200和路面结构100一一对应设置，路面结构100铺设在其对应的桥梁结构200上，两个路面结构100之间的间距大于两个桥梁结构200之间的间距，该两个桥梁结构200之间形成一个能够热胀冷缩的伸缩缝，伸缩缝的长度方向为桥梁宽度、宽度方向为车辆通行一致，该两个路面结构100之间的空腔用于安装填缝模块。

具体来说，填缝模块包括：骑缝钢板6和梳齿板弹性伸缩构件，骑缝钢板6跨设在伸缩缝上，以填缝模块一侧为例，填缝模块与该侧的桥梁结构200和路面结构100之间设有浇筑腔，浇筑腔中浇筑有混凝土300，骑缝钢板6由左右两部分子钢板拼接构成，两部分子钢板的拼接位置呈齿状，左子钢板跨设在伸缩缝两侧的混凝土300上，其一端通过锚固螺栓7固定在左侧桥梁结构200的混凝土300上，其另一端与右子钢板拼接，右子钢板通过锚固螺栓7固定在右侧桥梁结构200的混凝土300上。填缝模块与两个路面结构100之间的缝隙填充砂浆8，混凝土300的顶面铺设有与填缝模块顶面齐平的路面沥青6。

如图1、4所示，梳齿状弹性伸缩构件包括：竖立排列的多个梳齿板4、至少一个穿过所有梳齿板4的轴销3、位于轴销3两端且相对设置的两个安装板11，弹性层5通过浇铸或灌注弹性材料的方式包裹弹簧1、伸缩套管2、轴销3、梳齿板4，形成梳齿板弹性伸缩构件。梳齿板4沿其长度方向排列有通孔300，梳齿板4和通孔300的数量均可根据实际需要设计，弹性层5充满所有通孔，梳齿板4上分布有多个连接孔400，连接孔400的孔径与轴销的外径间隙配合，每个连接孔400对应一根轴销3，轴销3从连接孔400穿过以串接所有梳齿板4，所有轴销3相互平行。

如图5、6所示，梳齿板4的长度方向垂直于伸缩缝的宽度方向，伸缩缝的宽度方向即车辆通行方向，两个安装板11之间的梳齿板4通过水平设置的轴销3有序串联，梳齿板4在长度方向上错开设置，以使梳齿板弹性伸缩构件的端部呈凹凸不平的齿状。相邻两个梳齿板弹性伸缩构件在其长度方向拼接时，一梳齿板弹性伸缩构件的端部与另一梳齿板弹性伸缩构件的端部相互咬合。相邻两个梳齿板弹性伸缩构件拼接处的顶部开设连接槽，连接槽中填充有粘结剂，连接槽优选采用V形，V形槽内填实弹性锚固粘结剂10，从而实现无缝化。梳齿板4的外形为平板、波浪板、曲面板中的任一种，如图1所示是梳齿板4的外形为平板的第一实施例，如图7所示是梳齿板4的外形为波浪板的第二实施例。梳齿板4的厚度范围为1mm~20mm，相邻两个梳齿板4之间的间距范围为1mm~20mm。梳齿板4的材质为钢板、金属铸件板、不锈钢板、铝合金板、硬质塑料、纤维复合材料等之一或二种及二种以上组合。

竖立排列的梳齿板结构为伸缩构件变形时提供充足的钢度及承载要求，通过垂直方向的金属轴销3串联组合，克服了采用浇铸热固型聚氨脂弹性体无缝伸缩缝体系受压产生的上拱翘曲现象，同时，又可满足消减车辆通行冲击产生的跳动或振动噪音的功效。梳齿板弹性伸缩构件的安装板通过L型固定架固定连接在骑缝钢板6上，L型固定架的侧面通过螺钉与安装板11固定连接，锚固螺栓7穿过L型固定架的底面和骑缝钢板6固定在混凝土300上。

弹性层5的形成有多种方式，其中之一采用的材料为热固性改性环氧树脂、热固性聚氨脂树脂、热固性改性有机硅树脂、热固性改性丙烯酸树脂、热塑性弹性体（含苯乙烯类、烯烃类、二烯类、氯乙烯类、聚氨酯类）、硫化橡胶等之一或二种及二种以上复合，生产制造工艺为浇铸、压铸、挤出、注射等之一。另一种是聚合物乳液水泥砂浆、聚合物改性混凝土、热固性改性弹性树脂、橡胶沥青、环氧改性沥青等之一或二种以上复合，生产制造工艺为施工现场浇筑。通过设置弹性层5以满足低温拉伸不脆化、高温压缩不软化且高回弹要求。相对于国内外采用高分子聚合物改性沥青无缝伸缩缝体系，克服了车辙重压变形、开裂、粘结界面破坏、集料脱落、沥青推移泛油及坑坑洼洼等缺点。

具有梳齿板弹性伸缩构件的填缝模块，既可采用工厂标准化模块组合拼装实现无缝化，也可采用施工现场铺设浇铸实现无缝化，可有效防止路面雨水渗漏腐蚀现象。同时，运营维修时可快速分段更换或局部修补。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。