一種減隔震橋梁專用伸縮裝置的制作方法

本發明涉及一種橋梁裝置，特別是一種減隔震橋梁專用伸縮裝置。

背景技術：

伸縮裝置安裝于橋面，是橋梁結構中的重要連接構件之一，可保證行車安全和舒適性，普通的橋梁伸縮裝置僅根據橋梁的收縮徐變、溫度變化引起梁體的伸縮以及車輛載荷對橋梁的沖擊振動等，進行設計伸縮裝置的伸縮量、橫向位移、豎向位移、豎向轉角、水平轉角；根據汶川地震后交通部修訂了抗震規范，對于高烈度地震區域，為了減小地震對橋梁結構的破壞，需采用兩種措施即抗震設計和減隔震設計來保護橋梁結構在地震發生時的安全；橋梁采用減隔震設計時，減隔震產品通常通過水平方向的大位移剪切變形及滯回耗能實現結構的減隔震功能，如果與其配套的伸縮裝置選取不當，就會發生梁與梁的碰撞，梁與臺的碰撞，使減隔震設計不能發揮良好的效果，致使伸縮裝置乃至橋梁結構的損壞，中斷交通影響抗震救災工作。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：提供一種減隔震橋梁專用伸縮裝置，以滿足橋梁結構符合新修訂抗震規范的要求，確保安全。

解決上述技術問題的技術方案是： 一種減隔震橋梁專用伸縮裝置，包括安裝在伸縮縫左右兩側的邊梁鋼和位于兩邊梁鋼之間的N根中梁鋼，中梁鋼與邊梁鋼或中梁鋼與中梁鋼之間連接V型密封橡膠帶，所述邊梁鋼通過澆筑混凝土和錨固筋固定于伸縮縫兩側的橋梁梁體上；該伸縮裝置還包括M組均布安裝在伸縮縫兩側的支撐限位控制系統，所述支撐限位控制系統結構相同，包括依次排列安裝的1組支撐機構、N組位移控制機構和1組限位機構；

所述支撐機構包括位移箱、壓緊支座Ⅰ、承壓支座Ⅰ和支撐橫梁，所述支撐橫梁兩端分別支承在位于伸縮縫兩側的位移箱內的承壓支座Ⅰ上，壓緊支座Ⅰ安裝在支撐橫梁與位移箱頂部之間，所述中梁鋼通過中間支承組件支承在支撐橫梁中部；

所述限位機構包括保護箱Ⅱ和限位繩，所述限位繩兩端分別通過螺釘連接相鄰的邊梁鋼和中梁鋼底部，或連接在相鄰的兩中梁鋼底部；

所述位移控制機構包括連接組件和連接在連接組件兩端的剪切彈簧，所述連接組件中部通過連接件Ⅰ連接在中梁鋼底面，其兩端的剪切彈簧或是分別通過位于伸縮縫兩側的保護箱Ⅰ內的連接件Ⅱ與兩側的邊梁鋼底部連接；

或是一端通過位于伸縮縫一側的保護箱Ⅰ內的連接件Ⅱ與該側的邊梁鋼底部連接，另一端的剪切彈簧通過位于與連接該連接組件之中梁鋼相鄰的中梁鋼底面的連接件Ⅲ與該相鄰的中梁鋼底面連接；

或是兩端的剪切彈簧分別通過位于連接該連接組件之中梁鋼左右兩側的中梁鋼底面的連接件Ⅲ與該左右兩側的中梁鋼連接；

所述位移箱、保護箱Ⅰ和保護箱Ⅱ分別設在兩邊梁鋼下部的混凝土內；

上述M的取值為5～50之間的任意整數，N的取值為1～30之間的任意整數。

其進一步的技術方案是：所述一種減隔震橋梁專用伸縮裝置包括安裝在伸縮縫左右兩側的邊梁鋼和位于兩邊梁鋼之間的1根中梁鋼，所述支撐限位控制系統包括依次排列安裝的1組支撐機構、1組位移控制機構和1組限位機構；

所述位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ連接在中梁鋼底面，連接組件兩端的剪切彈簧，分別通過位于伸縮縫兩側的保護箱Ⅰ內的連接件Ⅱ與兩側的邊梁鋼底部連接。

其另進一步的技術方案是：所述一種減隔震橋梁專用伸縮裝置包括安裝在伸縮縫左右兩側的邊梁鋼和位于兩邊梁鋼之間的2根中梁鋼，所述支撐限位控制系統包括依次排列安裝的1組支撐機構、2組位移控制機構和1組限位機構；

第一組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ連接在第一根中梁鋼底面，連接組件一端的剪切彈簧通過位于伸縮縫一側的保護箱Ⅰ內的連接件Ⅱ與該側的邊梁鋼底部連接，另一端的剪切彈簧通過位于第二根中梁底面的連接件Ⅲ與第二根中梁鋼底面連接；

第二組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ連接在第二根中梁鋼底面，連接組件一端的剪切彈簧通過位于第一根中梁鋼底面的連接件Ⅲ與第一根中梁鋼底面連接，另一端的剪切彈簧通過位于伸縮縫另一側的保護箱Ⅰ內的連接件Ⅱ與該側的邊梁鋼底部連接。

其另進一步的技術方案是：所述一種減隔震橋梁專用伸縮裝置包括安裝在伸縮縫左右兩側的邊梁鋼和位于兩邊梁鋼之間的3根中梁鋼，所述支撐限位控制系統包括依次排列安裝的1組支撐機構、3組位移控制機構和1組限位機構；

第一組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ連接在第一根中梁鋼底面，連接組件一端的剪切彈簧53通過位于伸縮縫一側的保護箱Ⅰ內的連接件Ⅱ與該側的邊梁鋼底部連接，另一端的剪切彈簧通過連接件Ⅲ與第二根中梁鋼底面連接；

第二組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ連接在第二根中梁鋼底面，連接組件一端的剪切彈簧通過位于第一根中梁鋼底面的連接件Ⅲ與第一根中梁鋼底面連接，另一端的剪切彈簧通過位于第三根中梁鋼底面的連接件Ⅲ與第三根中梁鋼底面連接；

第三組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ連接在第三根中梁鋼底面，連接組件一端的剪切彈簧通過位于第二根中梁鋼底面的連接件連接件Ⅲ與第二根中梁鋼底面連接，另一端的剪切彈簧通過位于伸縮縫另一側的保護箱Ⅰ內的連接件Ⅱ與該側的邊梁鋼底部連接。

又進一步的技術方案是：

所述中間支承組件包括連接托板和連接鋼柱，所述連接鋼柱布置在支撐橫梁軸向兩側，其上端與中梁鋼底面固定連接，其下端通過螺栓與位于支撐橫梁下部的連接托板連接，支撐橫梁與中梁鋼底面之間安裝壓緊支座Ⅱ，支撐橫梁與連接托板之間安裝承壓支座Ⅱ。

所述支撐機構之承壓支座Ⅰ或為凹凸球形結構、雙曲面結構或柱面結構，承壓支座Ⅰ底部周邊設有限位擋塊。

所述支撐機構的位移箱或為喇叭形箱體或梯形箱體或矩形箱體，所述支撐橫梁或為“工”字梁或方形梁或矩形梁。

由于采用上述結構，與現有技術相比，本發明之一種減隔震橋梁專用伸縮裝置

具有以下有益效果：

1．本發明結構合理，伸縮裝置的邊梁鋼、位移箱等通過澆筑混凝土和錨固筋固定于伸縮縫兩側橋梁梁體，中梁鋼通過中間支承組件與支撐橫梁連接，使車輛平穩通過中梁鋼上表面，并將車輛載荷通過支撐機構傳遞到梁體；中間支撐組件內設置有承壓支座Ⅱ及壓緊支座Ⅱ，使中梁鋼能夠在支撐橫梁上滑動；可滿足較大水平向位移的需求，支撐機構之承壓支座Ⅰ為具有轉動副結構支座，其結構或為凹凸球形結構、雙曲面結構或柱面結構，可使伸縮裝置能夠實現超大的橫向位移、豎向位移、豎向轉角和水平轉角，滿足橋梁地震作用下的變形需要，從而解決了常規伸縮裝置無法滿足橋梁地震作用下變位需要的技術難題，地震發生時：

（1）當梁體產生較大豎向位移或者豎向轉角時，通過支撐機構的承壓支座Ⅰ轉角變位，使伸縮裝置具有超大的豎向位移和轉角，滿足橋梁地震下的豎向變位需要；

（2）當梁體產生較大水平向位移或者轉角時，通過支撐橫梁的變位，使伸縮裝置具有超大的水平向位移和轉角，滿足橋梁地震下的水平向變位需要，避免了因地震損壞伸縮裝置而導致交通中斷；

2．該伸縮裝置支撐系統的位移箱為喇叭形箱體、矩形箱體或梯形箱體，可提供足夠變位空間，在伸縮裝置多向變位時不發生干涉，同時由于承壓支座Ⅰ底部周邊設有限位擋塊，又可將其固定在位移箱內；

3．中梁鋼與邊梁鋼之間連接有由連接組件及剪切彈簧組成的位移控制機構，可控制伸縮裝置變位的均勻性；

4．中梁鋼與邊梁鋼之間設有限位機構，通過限位繩連接邊梁鋼和中梁鋼，可防止伸縮裝置拉開超過設計位移量時發生事故；中梁鋼與中梁鋼之間，以及邊梁鋼與中梁鋼之間連接V型密封橡膠帶，可確保可靠防水。

下面，結合附圖和實施例對本發明之一種減隔震橋梁專用伸縮裝置的技術特征作進一步的說明。

附圖說明

圖1～圖6為本發明實施例一之一種減隔震橋梁專用伸縮裝置結構示意圖：

圖1為主視圖（俯視效果），圖2為圖1之A-A剖視圖，圖3為圖1之B-B剖視圖，圖4為圖1之C-C剖視圖，圖5為圖1之D-D剖視圖，圖6為圖2之E部放大圖；

圖7～圖11為本發明實施例二之一種減隔震橋梁專用伸縮裝置結構示意圖：

圖7為主視圖（俯視效果），圖8為圖7之F-F剖視圖，圖9為圖7之G-G剖視圖，圖10為圖7之H-H剖視圖，圖11為圖7之I-I剖視圖；

圖12～圖17為本發明實施例三之一種減隔震橋梁專用伸縮裝置結構示意圖：

圖12為主視圖（俯視效果），圖13為圖12之J-J剖視圖，圖14為圖12之K-K剖視圖，圖15為圖12之O-O剖視圖，圖16為圖12之P-P剖視圖，圖17為圖12之Q-Q剖視圖；

附圖中，A-A剖視圖，B-B剖視圖，C-C剖視圖，F-F剖視圖，G-G剖視圖，H-H剖視圖，I-I剖視圖, J-J剖視圖，K-K剖視圖，O-O剖視圖，P-P剖視圖，Q-Q剖視圖,均為逆時針旋轉90°后的示意圖；

圖中：

1—邊梁鋼，2—中梁鋼，3—V型密封橡膠帶，4—支撐機構，41—位移箱，42—壓緊支座Ⅰ，43—承壓支座Ⅰ，44—連接托板，45—支撐橫梁，46—連接鋼柱，47—壓緊支座Ⅱ，48—承壓支座Ⅱ，5—位移控制機構，51—保護箱Ⅰ，52—連接組件，53—剪切彈簧，54—連接件Ⅰ，55—連接件Ⅱ，56—連接件Ⅲ，6—限位機構，61—保護箱Ⅱ，62—螺釘，63—限位繩，7—錨固筋，8—梁體，81—混凝土。

具體實施方式

實施例一

一種減隔震橋梁專用伸縮裝置，包括安裝在伸縮縫左右兩側的邊梁鋼1和位于兩邊梁鋼之間的1根中梁鋼2（N＝1），與邊梁鋼之間連接V型密封橡膠帶3，所述邊梁鋼通過澆筑混凝土81和錨固筋7固定于伸縮縫兩側的橋梁梁體上；該伸縮裝置還包括M組均布安裝在伸縮縫兩側的支撐限位控制系統，所述支撐限位控制系統結構相同，包括依次排列安裝的1組支撐機構4、1組位移控制機構5和1組限位機構6；

所述支撐機構4包括位移箱41、壓緊支座Ⅰ42、承壓支座Ⅰ43和支撐橫梁45，所述位移箱分別設在位于伸縮縫兩側的兩邊梁鋼下部的混凝土81內，所述支撐橫梁兩端分別支承在位移箱內的承壓支座Ⅰ上，壓緊支座Ⅰ安裝在支撐橫梁與位移箱頂部之間，所述中梁鋼2通過中間支承組件支承在支撐橫梁45中部；

所述限位機構6包括保護箱Ⅱ61和限位繩63，所述保護箱Ⅱ61分別設在位于伸縮縫兩側的兩邊梁鋼下部的混凝土81內，所述限位繩兩端分別通過螺釘62連接相鄰的邊梁鋼和中梁鋼底部，或連接在相鄰的兩中梁鋼底部；

所述位移控制機構5包括連接組件52和連接在連接組件52兩端的剪切彈簧53，所述連接組件中部通過連接件Ⅰ54連接在中梁鋼底面，其兩端的剪切彈簧分別通過位于伸縮縫兩側的保護箱Ⅰ51內的連接件Ⅱ55與兩側的邊梁鋼底部連接。

所述中間支承組件包括連接托板44和連接鋼柱46，所述連接鋼柱布置在支撐橫梁軸向兩側，其上端與中梁鋼2底面固定連接，其下端通過螺栓與位于支撐橫梁下部的連接托板44連接，支撐橫梁45與中梁鋼底面之間安裝壓緊支座Ⅱ47，支撐橫梁與連接托板之間安裝承壓支座Ⅱ48。

所述支撐機構4之承壓支座Ⅰ43或為凹凸球形結構、雙曲面結構或柱面結構，承壓支座Ⅰ底部周邊設有限位擋塊。

所述支撐機構4的位移箱41或為喇叭形箱體或梯形箱體或矩形箱體，所述支撐橫梁45或為“工”字梁或方形梁或矩形梁。

實施例二

一種減隔震橋梁專用伸縮裝置，其結構與實施例一基本相同，所不同的是：所述一種減隔震橋梁專用伸縮裝置包括安裝在伸縮縫兩側的邊梁鋼1和位于兩邊梁鋼之間的2根中梁鋼（N＝2），所述支撐限位控制系統包括依次排列安裝的1組支撐機構4、2組位移控制機構5和1組限位機構6；

第一組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ54連接在第一根中梁鋼底面，連接組件52一端的剪切彈簧53通過位于伸縮縫一側的保護箱Ⅰ51內的連接件Ⅱ55與該側的邊梁鋼底部連接，另一端的剪切彈簧通過位于第二根中梁底部的連接件Ⅲ56與第二根中梁鋼底面連接；

第二組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ54連接在第二根中梁鋼底面，連接組件52一端的剪切彈簧53通過位于第一根中梁鋼底面的連接件Ⅲ56與第一根中梁鋼底面連接，另一端的剪切彈簧通過位于伸縮縫另一側的保護箱Ⅰ51內的連接件Ⅱ55與該側的邊梁鋼底部連接。

實施例三

一種減隔震橋梁專用伸縮裝置，其結構與實施例一基本相同，所不同的是：所述一種減隔震橋梁專用伸縮裝置包括安裝在伸縮縫兩側的邊梁鋼1和位于兩邊梁鋼之間的3根中梁鋼（N＝3），所述支撐限位控制系統包括依次排列安裝的1組支撐機構4、3組位移控制機構5和1組限位機構6；

第一組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ54連接在第一根中梁鋼底面，連接組件52一端的剪切彈簧53通過位于伸縮縫一側的保護箱Ⅰ51內的連接件Ⅱ55與該側的邊梁鋼底部連接，另一端的剪切彈簧通過位于第二根中梁底部的連接件Ⅲ56與第二根中梁鋼底面連接；

第二組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ54連接在第二根中梁鋼底面，連接組件52一端的剪切彈簧53通過位于第一根中梁鋼底面的連接件Ⅲ56與第一根中梁鋼底面連接，另一端的剪切彈簧通過位于第三根中梁鋼底面的連接件Ⅲ56與第三根中梁鋼底面連接；

第三組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ54連接在第三根中梁鋼底面，連接組件52一端的剪切彈簧53通過位于第二根中梁鋼底面的連接件Ⅲ56與第二根中梁鋼底面連接，另一端的剪切彈簧通過位于伸縮縫另一側的保護箱Ⅰ51內的連接件Ⅱ55與該側的邊梁鋼底部連接。

實施例四

一種減隔震橋梁專用伸縮裝置，其結構與實施例一基本相同，所不同的是：所述一種減隔震橋梁專用伸縮裝置包括安裝在伸縮縫兩側的邊梁鋼1和位于兩邊梁鋼之間的N根中梁鋼（N＞3），所述支撐限位控制系統包括依次排列安裝的1組支撐機構4、N組位移控制機構5和1組限位機構6；

第一組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ54連接在第一根中梁鋼底面，連接組件52一端的剪切彈簧53通過位于伸縮縫一側的保護箱Ⅰ51內的連接件Ⅱ55與該側的邊梁鋼底部連接，另一端的剪切彈簧通過位于第二根中梁底部的連接件Ⅲ56與第二根中梁鋼底面連接；

第二組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ54連接在第二根中梁鋼底面，連接組件52一端的剪切彈簧53通過位于第一根中梁鋼底面的連接件Ⅲ56與第一根中梁鋼底面連接，另一端的剪切彈簧通過位于第三根中梁鋼底面的連接件Ⅲ56與第三根中梁鋼底面連接；

第三組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ54連接在第三根中梁鋼底面，連接組件52一端的剪切彈簧53通過位于第二根中梁鋼底面的連接件Ⅲ56與第二根中梁鋼底面連接，另一端的剪切彈簧通過位于第四根中梁鋼底面的連接件Ⅲ56與第四根中梁鋼底面連接；

第N組位移控制機構之連接組件中部通過連接件Ⅰ54連接在第N根中梁鋼底面，連接組件52一端的剪切彈簧53通過位于第N-1根中梁鋼底面的連接件Ⅲ56與第N-1根中梁鋼底面連接，另一端的剪切彈簧通過位于伸縮縫另一側的保護箱Ⅰ51內的連接件Ⅱ55與邊梁鋼底部連接。

上述實施例一～實施例四中，M的取值根據橋梁的寬度而定，一般為5～50之間的任意整數。

上述實施例四中，N的取值根據橋梁伸縮縫的寬度而定，一般為4～30之間的任意整數。