一种U型桥面梁端防水装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，具体涉及一种U型桥面梁端防水装置及其制备方法。

背景技术

随着我国现代化建设的发展，现代化铁路的建设在其中承担着铁路强国的重任，铁路不仅在交通运输领域承担了千斤重担，同时也承载了中华民族发展进步的复兴梦。从“和谐号”到“复兴号”，从“四纵四横”完美建设，到“八纵八横”的规划建设，我们当代人正处在铁路发展的大时期。高速铁路桥梁作为高速铁路网的最基础、最关键的部分，其使用寿命和质量直接影响到铁路网的运营和行车安全，也影响着铁路建设的长期效益。如何更好的保护梁体，保证行车安全，维持长期效益，是我们现代化铁路建设者研究的重点。

目前，铁路梁端防水装置主要有，传统的胶条型钢伸缩缝防水装置、弹性体梁端防水装置、可抽换梁端防水装置三种。三种类型的梁端防水装置，在铁路梁端防水装置领域都取得了不错的防水效果。但三种类型的防水装置，只适用于传统的水平面梁端防水，对于U型桥面梁端防水装置目前还没有较好的产品应用。

综上所述，现有的技术中对于U型桥面梁端防水装置目前还没有较好的产品应用。

发明内容

(一)本发明所要解决的技术问题之一是：现有的技术中对于U型桥面梁端防水装置目前还没有较好的产品应用的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种U型桥面梁端防水装置，包括:

外侧支撑板，所述外侧支撑板设置于两个梁体的梁端之间；

内侧支撑板，所述内侧支撑板设置于所述梁体的梁面上；

纵向填充体，所述纵向填充体设置于所述外侧支撑板、所述内侧支撑板及所述梁端之间；

下支撑板，所述下支撑板设置于两个所述梁体的挡水台之间；

端部固定成型板，所述端部固定成型板设置于所述下支撑板的端部；

横向填充体，所述横向填充体设置于所述下支撑板、所述端部固定成型板及所述挡水台之间。

根据本发明的一个实施例，所述横向填充体与所述挡水台之间设置有界面过渡层，所述纵向填充体与所述梁端之间设置有所述界面过渡层。

根据本发明的一个实施例，所述外侧支撑板与所述挡水台之间设置有填缝剂，所述下支撑板与所述梁端之间设置有所述填缝剂。

根据本发明的一个实施例，所述下支撑板的截面呈拱形，所述下支撑板的拱形向靠近所述横向填充体的方向弯曲；所述外侧支撑板的截面呈拱形，所述外侧支撑板的拱形向靠近所述纵向填充体的方向弯曲。

根据本发明的一个实施例，所述U型桥面梁端防水装置还包括粘接胶条，所述内侧支撑板与所述梁端的表面通过所述粘接胶条相连接。

根据本发明的一个实施例，所述U型桥面梁端防水装置还包括支撑架，所述支撑架位于所述内侧支撑板与所述横向填充体之间。

根据本发明的一个实施例，所述外侧支撑板、所述内侧支撑板及所述下支撑板为PVC板或泡沫板。

根据本发明的一个实施例，所述纵向填充体和/或所述横向填充体的表面上喷涂有表面保护层。

本发明还提供了一种制备U型桥面梁端防水装置的方法，包括如上所述的U型桥面梁端防水装置，其中：具体步骤包括：

S1、梁端处理；

S2、依次安装下支撑板和端固定成型板，浇注横向填充体；

S3、依次安装外侧支撑板和内侧支撑板，浇注纵向填充体。

根据本发明的一个实施例，所述S3后还包括：

S4、所述纵向填充体成型后，拆除所述内侧支撑板，在所述横向填充体和所述纵向填充体表面喷涂表面保护层。

本发明的有益效果：本申请提供的U型桥面梁端防水装置中，通过外侧支撑板和内侧支撑板设置有纵向填充体，通过下支撑板和端部固定成型板设置有横向填充体，通过纵向填充体和横向填充体能够实现对U型桥面端梁防水，具有防水效果好和安装方便等优点。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变的明显和容易理解，其中：

图1是本申请提供的U型桥面梁端防水装置的结构示意图；

图2是图1的A-A方向的剖视图；

图3是图1的B-B方向的剖视图；

图4是本申请提供的U型桥面梁端防水装置中内侧支撑板的结构示意图；

图5是本申请提供的U型桥面梁端防水装置中支撑架与内侧支撑板的结构示意图。

附图标记如：1.内侧支撑板，2.端固定成型板，3.外侧支撑板，4.横向填充体，5.界面过渡层，6.纵向填充体，7.填缝剂，8.表面保护层，9.支撑架，10.粘接胶条，11.下支撑板，12.梁端，13.梁体，14.梁面，15.挡水台。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图3所示，本发明提供了一种U型桥面梁端防水装置，包括:外侧支撑板3，内侧支撑板1，纵向填充体6，下支撑板11，端部固定成型板和横向填充体4；所述外侧支撑板3设置于两个梁体13的梁端12之间；所述内侧支撑板1设置于所述梁体13的梁面14上；所述纵向填充体6设置于所述外侧支撑板3、所述内侧支撑板1及所述梁端12之间；所述下支撑板11设置于两个所述梁体13的挡水台15之间；所述端部固定成型板设置于所述下支撑板11的端部；所述横向填充体4设置于所述下支撑板11、所述端部固定成型板及所述挡水台15之间。

具体地，横向填充体4和所述纵向填充体6的材料为液态聚氨酯，其硬度、强度、断裂伸长率可调整。横向填充体4和所述纵向填充体6为双组份聚氨酯材料，A组分为扩链剂、聚合物多元醇、抗老剂、流平剂、消泡剂、促进剂组成，B组分为改性异氰酸酯，横向填充体4和所述纵向填充体6通过浇注机械进行抽真空、加热后混合浇注，其加热温度控制在25-40℃，其材料成型后，拉伸强度不低于4MPa，断裂伸长率不小于950％，硬度18-25A。下支撑板11的厚度小于3cm，下支撑板11的宽度为缝宽的1.5-2两倍。

根据本发明的一个实施例，所述横向填充体4与所述挡水台15之间设置有界面过渡层5，所述纵向填充体6与所述梁端12之间设置有所述界面过渡层5。

具体地，横向填充体4与纵向填充体6通过界面过渡层5与梁端12形成的封闭防水结构，可使U型桥面梁端12全部处于防水状态，避免了部分梁端12遭受雨水侵蚀的现象。

界面过渡层5用以连接混凝土梁端12与横向填充体4和纵向填充体6，其与干燥清洁的混凝土梁端12的粘结强度大于界面过渡层5材料的强度。设置界面过渡层5在梁缝受力拉伸时，横向填充体4和纵向填充体6即使受力破坏，防水功能失效，但也不会与梁体13脱落，造成安全隐患。界面过渡层5的材料为单组分、双组份或多组分聚氨酯材料，界面过渡层5的强度大于3Mpa。界面过渡层5为聚氨酯单组分涂料，其涂层厚度小于1mm。

根据本发明的一个实施例，所述外侧支撑板3与所述挡水台15之间设置有填缝剂7，所述下支撑板11与所述梁端12之间设置有所述填缝剂7。

具体地，下支撑板11和外侧支撑板3与梁缝连接，通过填缝剂7进行缝隙填充。填缝剂7为聚氨酯发泡材料，其具有一定的粘结性，可有效的保证下支撑板11和外侧支撑板3与梁体13的连接，防止横向填充体4和纵向填充体6固化前的渗漏。

根据本发明的一个实施例，所述下支撑板11的截面呈拱形，所述下支撑板11的拱形向靠近所述横向填充体4的方向弯曲；所述外侧支撑板3的截面呈拱形，所述外侧支撑板3的拱形向靠近所述纵向填充体6的方向弯曲。

具体地，下支撑板11和外支撑板制备成拱形，拱形的优点在于支撑力大，防止浇注的具有弹性的横向填充体4和纵向填充体6在液态时由于重力作用脱落。

如图4所示，根据本发明的一个实施例，所述U型桥面梁端防水装置还包括粘接胶条10，所述内侧支撑板1与所述梁端12的表面通过所述粘接胶条10相连接。

具体地，所述粘接胶条10用以连接纵向梁缝表面与内侧支撑板1，粘接胶条10的宽度不小于1cm，厚度不大于2mm，粘接胶条10具有双面可粘接性和可压缩性。

如图5所示，根据本发明的一个实施例，所述U型桥面梁端防水装置还包括支撑架9，所述支撑架9位于所述内侧支撑板1与所述横向填充体4之间。

具体地，内侧支撑板1与纵向梁端12表面通过粘结胶条相连接，通过支撑架9顶紧。所述的内侧支撑板1与支撑架9在纵向填充体6固化后可拆除。

根据本发明的一个实施例，所述外侧支撑板3、所述内侧支撑板1及所述下支撑板11为PVC板或泡沫板。所述外侧支撑板3、所述内侧支撑板1及所述下支撑板11也可以是其他具有弹性的板材。

根据本发明的一个实施例，所述纵向填充体6和/或所述横向填充体4的表面上喷涂有表面保护层8。

具体地，拆除支撑架9与内侧支撑板1，在纵向填充体6和/或所述横向填充体4的表面喷涂表面保护层8，表面保护的厚度为1mm。表面保护层8为抗紫外液态聚氨酯，其涂层的厚度不小于0.5mm，其可为单组分、双组份或多组分。

本发明还提供了一种制备U型桥面梁端防水装置的方法，包括如上所述的U型桥面梁端防水装置，其中：具体步骤包括：

S1、梁端12处理；

S2、依次安装下支撑板11和端固定成型板2，浇注横向填充体4；

S3、依次安装外侧支撑板3和内侧支撑板1，浇注纵向填充体6。

根据本发明的一个实施例，所述S3后还包括：

S4、所述纵向填充体6成型后，拆除所述内侧支撑板1，在所述横向填充体4和所述纵向填充体6表面喷涂表面保护层8。

本申请提供的制备U型桥面梁端防水装置的方法，具体地细化步骤为：(1)梁端12处理；(2)下支撑板11安装；(3)端固定成型板2安装；(4)缝隙填充；(5)喷涂界面过渡层5；(6)浇注液态聚氨酯弹性体形成横向填充体4；(7)步骤6)完成后，待液态聚氨酯固化成型后，安装外侧支撑板3；(8)缝隙填充；(9)喷涂界面过渡层5；(10)安装内侧支撑板1；(11)浇注液态聚氨酯弹性体形成纵向填充体6；(12)步骤11)完成后，待液态聚氨酯固化成型后，拆除外侧支撑板3，形成底部封闭的U型弹性体防水填充体；(13)在U型梁端12防水装置表面，喷涂表面保护层8，制备成完整的U型梁端12防水装置。

其中，步骤(1)中的梁端12处理分为梁端12混凝土表面光滑层打磨和浮灰清理，当界面潮湿时需进行吹干处理。

步骤(2)中的下支撑板11安装，根据梁缝宽度进行裁切支撑板，下支撑板11宽度控制在缝宽的1.5-2倍，下支撑板11制成拱形安装进梁缝内，其拱形的上表面与梁缝水平面最低处净高度不小于缝宽的0.15倍，且不大于0.3倍。

步骤(10)中安装内侧支撑板1，内侧支撑板1的平面两边缘处应贴附双面粘接胶，以保证其可与梁体13表面进行粘附，其粘接胶条10可为双面胶带或泡沫填缝剂7等可粘接的材料，内侧支撑板1与梁体13贴附好后，用支撑架9进行顶紧。

步骤(6)和步骤(11)浇注液态聚氨酯弹性体中，浇注时原料温度控制在25-40℃，其横向填充体4固化时间控制在24h内，纵向填充体6凝胶时间控制在1h内。

本申请提供的U型桥面梁端防水装置的制备过程为：选取两跨梁中的一条梁缝，进行打磨吹灰处理，测量梁缝宽度5个点(9cm、11cm、10cm、10cm、11cm)取平均值10.2cm，根据梁缝宽度，裁切下支撑板11/外支撑板，本实施例中的下支撑板11为1cm厚的弹性泡沫板，将下支撑板11裁切宽度为16cm，折成拱形，将下支撑板11安装进横向梁缝内，调整下支撑板11的水平，保证其拱形顶面距梁缝最低点1.5cm，弹性填充体填充的高度与梁缝最低点相平，这样做的目的是方便水从这个点排出，使梁缝处不积水，用填缝剂7将梁缝与下支撑板11边缘产生的缝隙填满，喷涂界面过渡层5，界面过渡层5的厚度控制在小于1mm，且无裸露的混凝土界面，根据实验室制的聚氨酯弹性填充体最佳比例(A：B＝1：1.15)，浇注机进行混合浇注，待填充体固化后，按同样方法安装外支撑板、填缝剂7、界面过渡层5，裁切内侧支撑板1，宽度为14cm，粘接胶条10贴附于内侧支撑板1的边缘处，本实施例选用的粘结胶条为1.5cm宽，1.5mm厚的可压缩双面胶条，贴附于纵向梁缝表面后用支撑架9顶紧，同样浇注聚氨酯填充体，待填充体固化，拆除支撑架9与内侧支撑板1，在纵向填充体6和横向填充体4的表面喷涂表面保护层8，表面保护层8的厚度为1mm，完成以上全部步骤，即制备成完整的U型桥面梁端防水装置。

综上，本申请提供的U型桥面梁端防水装置中，通过外侧支撑板3和内侧支撑板1设置有纵向填充体6，通过下支撑板11和端部固定成型板设置有横向填充体4，通过纵向填充体6和横向填充体4能够实现对U型桥面端梁防水，具有防水效果好和安装方便等优点。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。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。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。