[发明专利]一种超大位移量桥梁伸缩装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种公路桥梁技术领域，特别是一种超大位移量桥梁伸缩装置。

背景技术

现有的公路桥梁伸缩装置中，大位移模数式伸缩装置具有：承载能力强、防滑、防水效果好、安装简单、维护方便等优点在大跨径的悬索桥、斜拉桥中广泛应用。大位移模数式伸缩装置有三种形式：格梁式、转轴式和直梁式。

大位移模数式伸缩装置的三种结构形式中，直梁式伸缩装置是较好的一种，直梁式大位移伸缩装置由四大系统：支承系统、位移系统、锚固系统、防水系统组成。

直梁式伸缩装置的位移控制系统与支承系统相互独立，位移控制系统由橡胶剪切弹簧、弹簧连接板、弹簧固定架等组成，橡胶剪切弹簧以串联的方式连接成组。伸缩装置通过橡胶剪切弹簧的等量剪切变形来实现缝宽的控制。

直梁式大位移伸缩装置在广泛应用的同时，由于车辆的超载等其它因素也出现了如下的一些问题。

1、    伸缩装置中梁断裂；

2、    伸缩装置位移控制不均匀，个别缝宽严重超宽；

3、    车辆通过伸缩装置时，有跳车现象；

4、    车辆通过伸缩装置时，有打滑现象 ；

5、    伸缩装置左右幅对接处错位、漏水；

6、    伸缩装置在不中断交通的情况下，零部件更换困难。

伸缩装置出现以上所述问题的原因如下：

1、中梁断裂的原因：

（1）   与以往相比，车辆超载、超速现象越来越严重，现有的80×120的中梁型钢已经不能很好的满足承载的要求。

（2）   为布置位移控制系统，中梁钻孔较多，容易引起应力集中，从而导致中梁断裂。

（3）   弹性支承由于老化、疲劳等原因损坏，导致中梁脱空，支承跨度变大，导致中梁断裂。

2、位移控制不均匀的原因：

 （1）位移控制系统布置方式不合理，导致位移控制力不足，从而造成位移不均匀。

（2）位移控制系统所用的传统橡胶剪切弹簧剪切力不足，不能克服支承系统的摩擦力，容易造成剪切力传递受阻，从而导致位移控制系统失效。

（3）传统的橡胶剪切弹簧，耐老化和抗疲劳性较差，伸缩装置的使用过程中，容易破坏，导致位移控制失效。

（4）伸缩装置只设置单一的位移控制系统，没有设置位移保险系统，当设置的位移控制系统由于某种原因失效后，中梁得不到约束控制，导致各缝宽不均匀。

3、产生跳车的原因：

  （1）支承系统所用螺栓没有采取防松措施，在车辆载荷的长期冲击作用下，螺栓很容易松动脱落，吊架螺栓松动脱落后，会丧失弹性支承原有的预紧力，车辆通过伸缩装置时，会产生很大的反弹力，导致跳车现象的产生。

  （2）位移系统所用螺栓没有采取防松措施，在车辆载荷的长期冲击作用下，螺栓很容易松动脱落，T形架螺栓松动脱落后，会导致位移控制系统失效，车辆通过超宽缝宽（中梁间隙大于80mm）时，则会引起跳车。

4、车辆打滑的原因：

模数式伸缩装置，依靠中梁之间的间隙，自身具有优异的防滑功能，因此传统的模数式伸缩装置都未采取额外的防滑措施，但对于大位移或超大位移模数式伸缩装置，仅仅依靠中梁间隙来防滑，防滑效果是不理想的，在雨雪等恶劣天气下，车辆通过时容易打滑。

5、伸缩装置出现横向扇形变形和竖向错位的原因：

基于漂浮体系或半漂浮体系设计的大跨度斜拉桥、悬索桥对伸缩装置的横向、竖向转角要求较高，达到±0.025弧度以上，传统的大位移模数式伸缩装置很难满足如此高的转角变位要求。因此到桥梁受风载等其他因素产生横向、竖向位移后，伸缩装置很容易出现永久的扇形变形和竖向错位。

6、在不中断交通的情况下，易损零部件更换困难的原因：

     传统的模数式伸缩装置在结构设计上忽略了易损零部件如剪切弹簧、弹性支承等更换问题，但这些零部件损坏后，更换较为困难。

以上所述的问题都是大位移模数式伸缩装置存在的问题和缺陷，这些问题和缺陷严重影响桥梁的安全运营和行车安全，如果这些问题和缺陷不及时解决，将严重制约大位移模数式伸缩装置的发展和应用。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，克服现有技术中大位移模数式伸缩装置行车车载力不足、位移控制不均匀等不足，提供一种超大位移量模数式公路伸缩装置，该伸缩装置承载安全可靠、位移控制均匀，行车安全性高，且提高整个伸缩装置结构的防松性能，保证其结构稳定，使用安全可靠。