一种模数式伸缩装置

技术领域

本发明涉及桥梁构件技术领域，尤其涉及一种模数式伸缩装置。

背景技术

模数式伸缩装置作为桥梁重要的附属设施，其性能的好坏直接影响到桥梁伸缩性能的可靠、车辆运营的安全。在现有模数式伸缩装置中，模数式伸缩装置因具有结构可靠性高、耐久性强、防水性能好等优点，得到广泛的应用。然而现有技术中出现的模数式伸缩装置仍存在以下不足：

1、链条型模数式伸缩装置链条易产生自锁，导致位移系统失效。

2、模数式伸缩装置位移箱大多采用矩形箱体结构，安装施工过程中箱体底部混凝土流动性差，易产生空洞、气孔，导致箱体底部出现脱空现象。

因此，亟需一种性能优越、工艺简单的模数式伸缩装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模数式伸缩装置，以避免模数式伸缩装置发生自锁，避免模数式伸缩装置底部出现脱空现象。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种模数式伸缩装置，包括：

多组移动支撑机构，均包括依次连接的第一位移箱、第一位移控制弹簧、承重横梁、第二位移控制弹簧和第二位移箱，所述第一位移控制弹簧位于所述第一位移箱内，所述第二位移控制弹簧位于所述第二位移箱内，所述承重横梁滑动设置于所述第一位移箱和所述第二位移箱；所述第一位移箱和所述第二位移箱为圆筒形结构，且同轴间隔设置；

型钢组件，多组所述移动支撑机构沿所述型钢组件的长度方向间隔连接于所述型钢组件的下侧。

作为优选，所述承重横梁的外轮廓为圆柱形。

作为优选，所述型钢组件的下端开设有圆弧凹槽，所述移动支撑机构部分容纳于所述圆弧凹槽内，并与所述圆弧凹槽的槽底连接。

作为优选，所述移动支撑机构还包括支撑组件，所述第一位移箱和所述第二位移箱内均设置有所述支撑组件；

所述支撑组件包括抵接于所述承重横梁下侧的承压支座和抵接于所述承重横梁上侧的压紧支座，所述承压支座和所述压紧支座均随所述第一位移箱或所述第二位移箱移动，且所述承重横梁能够相对所述压紧支座以及所述承压支座滑动。

作为优选，所述压紧支座包括：

楔形块，所述楔形块的上表面与所述第一位移箱或所述第二位移箱连接，所述楔形块的下表面为第一斜坡面，所述第一斜坡面使所述楔形块下表面与所述承重横梁的间距由所述第一位移箱或所述第二位移箱的开口所在侧向其底壁所在侧逐渐减小；

压紧座，所述压紧座的上表面为与所述第一斜坡面贴合的第二斜坡面，所述压紧座的下表面与所述承重横梁滑动抵接。

作为优选，所述压紧座包括：

压紧座本体；

压紧滑板，连接于所述压紧座本体的下端，所述压紧滑板与所述承重横梁滑动抵接。

作为优选，所述承压支座包括：

加强块；

弹性层，包覆于所述加强块外；

承压滑板，设置于所述弹性层的上侧，所述承压滑板的上表面与所述承重横梁滑动抵接。

作为优选，所述压紧支座的上表面和下表面，以及所述承压支座的上表面和下表面均为圆弧结构。

作为优选，所述型钢组件包括中梁型钢、第一边梁型钢和第二边梁型钢，所述中梁型钢、所述第一边梁型钢和所述第二边梁型钢均开设有所述圆弧凹槽，以分别与所述承重横梁、所述第一位移箱和所述第二位移箱连接；

所述中梁型钢和所述第一边梁型钢之间，以及所述中梁型钢和所述第二边梁型钢之间均连接有防水胶条。

作为优选，所述承重横梁外包覆有不锈钢板或所述承重横梁表面做镀层处理。

本发明的有益效果：

由于承重横梁滑动设置于第一位移箱和第二位移箱，当梁端间隙的尺寸增大时，第一位移箱和第二位移箱在第一位移控制弹簧和第二位移控制弹簧的作用下相对于承重横梁滑动，并相互远离，从而使得模数式伸缩装置的尺寸配合预留槽的尺寸；相反，当梁端间隙的尺寸减小时，第一位移箱和第二位移箱在桥梁的挤压作用下相对于承重横梁滑动，并相互靠近，从而使得模数式伸缩装置的尺寸配合梁端间隙的尺寸。本实施例提供的模数式伸缩装置不会产生自锁，保证位移系统的稳定性。

由于第一位移箱和第二位移箱为圆筒形结构，相对于方形位移箱体，其承压性能、耐久性优越，同时圆筒形结构的第一位移箱和第二位移箱更加利于安装施工时混凝土的流动性，具备安装自密实、防止位移箱底部脱空的功能。

由于第一位移箱和第二位移箱为圆筒形结构，且型钢组件的下端开设有圆弧凹槽，移动支撑机构部分容纳于圆弧凹槽内，并与圆弧凹槽的槽底连接，从而降低了模数式伸缩装置的高度且体积，其整体组装高度控制在220mm以内，使得其能够应用于预留槽高度为220～250mm的浅槽型桥梁，且其模数式伸缩装置结构合理，性价比高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的模式数伸缩装置俯视图；

图2是本发明实施例提供的模式数伸缩装置的剖视图；

图3是图2中A-A处的剖视图；

图4是图2中B-B处的剖视图。

图中：

1、移动支撑机构；11、第一位移箱；12、第一位移控制弹簧；13、承重横梁；14、第二位移控制弹簧；15、第二位移箱；16、压紧支座；161、楔形块；162、压紧座；17、承压支座；18、端板；19、定位挡块；

2、型钢组件；21、中梁型钢；22、第一边梁型钢；23、第二边梁型钢；24、防水胶条；

3、锚固筋。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种模数式伸缩装置，用于桥梁中，由于桥梁会随温度的变化出现热胀冷缩的现象，为了避免在高温环境下，桥梁出现鼓包，往往会沿桥梁的宽度方向开设预留槽。高温情况下，桥梁膨胀，预留槽沿桥梁长度方向尺寸减小；低温情况下，桥梁收缩，预留槽沿桥梁长度方向尺寸增大。为了避免预留槽损坏，往往在预留槽内设置模数式伸缩装置，模数式伸缩装置随预留槽的尺寸变化而变化，以填充预留槽。

本实施例提供的模数式伸缩装置强度高，同时避免模数式伸缩装置发生自锁，避免模数式伸缩装置底部出现脱空现象。

如图1所示，本实施例提供的模数式伸缩装置包括多组移动支撑机构1和型钢组件2。型钢组件2的上端面为支撑面，以支撑行驶在桥梁上的车辆。型钢组件2的长度方向沿桥梁的宽度方向延伸，多组移动支撑机构1沿型钢组件2的长度方向间隔设置，以承载移动支撑机构1，移动支撑机构1沿桥梁的长度方向尺寸可以随梁端间隙的尺寸增减而增减，以始终填充梁端间隙并避免干涉桥梁伸缩。

优选地，为了使模数式伸缩装置与桥梁的混凝土结合的更加牢固，沿型钢组件2的长度方向间隔设置有多组锚固筋3，具体而言，相邻的两组移动支撑机构1之间设置有至少一组锚固筋3。

如图2所示，多组移动支撑机构1均包括依次连接的第一位移箱11、第一位移控制弹簧12、承重横梁13、第二位移控制弹簧14和第二位移箱15，第一位移控制弹簧12位于第一位移箱11内，第二位移控制弹簧14位于第二位移箱15内，承重横梁13滑动设置于第一位移箱11和第二位移箱15；第一位移箱11和第二位移箱15为圆筒形结构。第一位移箱11和第二位移箱15同轴间隔设置，以使第一位移箱11和第二位移箱15相互靠近或远离，从而使模数式伸缩装置产生位移。第一位移箱11和第二位移箱15相互靠近的一端开口，以安装第一位移控制弹簧12、第二位移控制弹簧14和承重横梁13。

由于承重横梁13滑动设置于第一位移箱11和第二位移箱15，当梁端间隙的尺寸增大时，第一位移箱11和第二位移箱15在第一位移控制弹簧12和第二位移控制弹簧14的作用下相对于承重横梁13滑动，并相互远离，从而使得模数式伸缩装置的尺寸配合梁端间隙的尺寸；相反，当梁端间隙的尺寸减小时，第一位移箱11和第二位移箱15在桥梁的挤压作用下相对于承重横梁13滑动，并相互靠近，从而使得模数式伸缩装置的尺寸配合梁端间隙的尺寸。本实施例提供的模数式伸缩装置不会产生自锁，保证位移系统的稳定性。

由于第一位移箱11和第二位移箱15为圆筒形结构，相对于方形位移箱体，其承压性能、耐久性优越，同时圆筒形结构的第一位移箱11和第二位移箱15更加利于安装施工时混凝土的流动性，具备安装自密实、防止位移箱底部脱空的功能。

优选地，型钢组件2的下端开设有圆弧凹槽，移动支撑机构1部分容纳于圆弧凹槽内，并与圆弧凹槽的槽底连接。由于第一位移箱11和第二位移箱15为圆筒形结构，且型钢组件2的下端开设有圆弧凹槽，移动支撑机构1部分容纳于圆弧凹槽内，并与圆弧凹槽的槽底连接，从而降低了模数式伸缩装置的高度且体积，使得其能够应用于预留槽高度为220～250mm的浅槽型桥梁，且其模数式伸缩装置结构合理，性价比高。

如图2和图3所示，优选地，承重横梁13的外轮廓为圆柱形，以提高承重横梁13的强度，降低承重横梁13的体积。当然，在其他可选的实施例中，承重横梁13还可以为长方体结构。更进一步地，承重横梁13为中空结构，以降低承载横梁的重量。承重横梁13的两端均连接有端板18，端板18开设有用于使第一位移控制弹簧12和第二位移控制弹簧14的端部穿过的通孔，以安装第一位移控制弹簧12和第二位移控制弹簧14。

如图2所示，型钢组件2包括中梁型钢21、第一边梁型钢22和第二边梁型钢23，中梁型钢21、第一边梁型钢22和第二边梁型钢23均开设有圆弧凹槽，以分别与承重横梁13、第一位移箱11和第二位移箱15连接。第一边梁型钢22随第一位移箱11移动，第二边梁型钢23随第二位移箱15移动，以使第一边梁型钢22和第二边梁型钢23分别保护预留槽的两侧。

中梁型钢21和第一边梁型钢22之间，以及中梁型钢21和第二边梁型钢23之间均连接有防水胶条24。

如图2和图3所示，移动支撑机构1还包括支撑组件，第一位移箱11和第二位移箱15内均设置有支撑组件。支撑组件包括抵接于承重横梁13下侧的承压支座17和抵接于承重横梁13上侧的压紧支座16，承压支座17和压紧支座16均随第一位移箱11或第二位移箱15移动，且承重横梁13能够相对压紧支座16以及承压支座17滑动。支撑组件可以减小承重横梁13与第一位移箱11和第二位移箱15之间的摩擦力，同时也可以使第一位移箱11和第二位移箱15沿承重横梁13稳定地滑动。

优选地，压紧支座16包括楔形块161和压紧座162，楔形块161的上表面与第一位移箱11或第二位移箱15连接，楔形块161的下表面为第一斜坡面，第一斜坡面使楔形块161下表面与承重横梁13的间距由第一位移箱11或第二位移箱15的开口所在侧向底壁所在侧逐渐减小。压紧座162设置于楔形块161与承重横梁13之间，压紧座162的上表面为与第一斜坡面贴合的第二斜坡面，压紧座162的下表面与承重横梁13滑动抵接。

在安装模数式伸缩装置时，首先将楔形块161和承压支座17连接在第一位移箱11和第二位移箱15上，然后再将承重横梁13插入第一位移箱11和第二位移箱15，并放置于承压支座17上，最后再将压紧座162插入至楔形块161和承压支座17之间。第一斜坡面和第二斜坡面的设置可以使得在第一位移箱11(第二位移箱15)、压紧支座16、承重横梁13和承压支座17之间装配紧实的情况下，便于安装压紧座162。

如图4所示，优选地，压紧座162包括压紧座本体和压紧滑板，压紧滑板连接于压紧座本体的下端，压紧滑板与承重横梁13滑动抵接。压紧滑板用于减小压紧座162与承重横梁13之间的摩擦力，以进一步避免模数式伸缩装置自锁。优选地，压紧滑板由聚四氟乙烯制成，压紧滑板与压紧座本体硫化粘接为一体。

为进一步减小承重横梁13与压紧支座16和承压支座17之间的摩擦力，承重横梁13外包覆有不锈钢板或承重横梁13表面做镀层处理。

承压支座17包括加强块、弹性层和承压滑板，弹性层包覆于加强块外，承压滑板设置于弹性层的上侧，承压滑板的上表面与承重横梁13滑动抵接。加强块可以为钢板，用于提高承压支撑座的强度。弹性层在模数式伸缩装置安装的安装过程中被压缩，以使压紧座162顺利地插入至楔形块161与承重横梁13之间，在模数式伸缩装置安装的完成后，在弹性层的恢复力作用下，保证保持第一位移箱11和第二位移箱15内填充满，使第一位移箱11和第二位移箱15上下面都能够被支撑。承压滑板用于减小承压支座17与承重横梁13之间的摩擦力，以进一步避免模数式伸缩装置自锁。优选地，承压滑板由聚四氟乙烯制成，承压滑板弹性层和承压滑板硫化粘接为一体。

优选地，承压支座17沿第一位移箱11或第二位移箱15的轴向的两侧均设置有定位挡块19，定位挡块19通过焊接等方式连接于第一位移箱11或第二位移箱15，然后将承压支座17放入到两个定位挡块19之间，从而限制承压支座17沿第一位移箱11或第二位移箱15的轴向移动，并方便承压支座17的安装。

优选地，压紧支座16的上表面和下表面，以及承压支座17的上表面和下表面均为圆弧结构，即弹性层的下表面和楔形块161的上表面均为圆弧结构，以使压紧支座16的上表面和支撑支座的下表面均与第一位移箱11或第二位移箱15的内壁贴合，压紧滑板的下表面和承压滑板的上表面均为圆弧结构，以使压紧支座16的下表面和支撑支座的上表面均与支撑横梁滑动贴合。

本实施例提供的模数式伸缩装置的制造和装配过程如下：

1、切割梁型钢、第一边梁型钢22和第二边梁型钢23，并按移动支撑机构1的间距沿型钢组件2的长度方向开设圆弧凹槽。

2、承重横梁13用不锈钢板通过专用胎具压制成型，通过焊接将不锈钢板与承重横梁13紧密贴合，承重横梁13两侧焊接端板18。

3、承压支座17、压紧座162通过硫化成型，楔形块161、定位块、位移箱端板18等零部件通过机械加工成型。

4、将第一位移箱11和第二位移箱15内的定位块、承压支座17、楔形块161、第一位移控制弹簧12、第二位移控制弹簧14、承重横梁13全部安装就位后，压紧座162滑入楔形块161和承重横梁13之间并固定。至此移动支撑机构1安装完成。

5、把移动支撑机构1按一定间距焊接在型钢组件2上，在第一边梁型钢22和第二边梁型钢23上分别焊接锚固筋3。按照安装温度，通过专用工装将每组移动支撑机构1进行压缩并缝，装配完成。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。