[发明专利]一种单支撑横梁特大位移量桥梁伸缩装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁伸缩装置，特别是一种单支撑横梁特大位移量桥梁伸缩装置。

背景技术

随着桥梁设计和施工水平不断地提高，跨海、峡谷、大江大河上大跨径悬索桥、斜拉桥、拱桥等一些跨径超过千米的特大型桥梁的修建不断增多，桥梁伸缩装置的伸缩量也随着跨径相应地增大（伸缩量超过1000mm），且大跨径桥梁，梁体基本为半漂浮体系结构，梁端产生较大的空间运动，因此要求伸缩装置的伸缩量非常大，并且在竖向和水平方向的转角大于0.03rad。常规设计的伸缩装置无法满足大跨径桥梁多向变位的结构需要，而导致伸缩装置频繁损坏。

申请号为CN2011104222534公开了一种超大位移量桥梁伸缩装置，可较好的克服上述存在的问题，但该申请仍然存在如下不足之处：

1.其支撑系统的支承吊架为“口”字形全封闭式连接框，不仅耗费材料，而且滑动支座的安装、维护和更换很不方便；

2. 支承吊架的侧边设置有限位座，大大增加了伸缩梁伸缩时的摩擦力，使得伸缩梁之间不能均匀的伸缩。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种适用于大跨径桥梁的一种单支撑横梁特大位移量桥梁伸缩装置，以克服已有技术所存在的上述不足。

为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案是： 一种单支撑横梁特大位移量桥梁伸缩装置，所述伸缩装置安装在桥梁伸缩缝两端的梁体上，所述伸缩装置包括支承系统、伸缩梁和伸缩控制系统：

所述支承系统包括M个支撑单元，所述M个支撑单元沿横桥向均布架设在位于桥梁伸缩缝两端的梁体上，M个支撑单元将伸缩装置分隔为M-1个空间区；

所述伸缩梁包括2条边梁1和m条大中梁2，所述边梁和大中梁沿顺桥向均布架设在所述M个支撑单元上，两伸缩梁之间的伸缩量为0～80 mm，所述边梁通过锚固筋6分别与位于伸缩缝两端的梁体固定连接；所述大中梁通过螺栓分别与位于大中梁底面的支撑单元连接；

所述M个支撑单元结构相同，包括1根单支撑横梁、两个凹凸球形结构支座、两个小支撑箱、m个U型连接框和2m个滑动支座，所述小支撑箱分别固定安装在伸缩缝两端的梁体上，所述凹凸球形结构支座分别安装在两个小支撑箱内，所述单支撑横梁两端架设在小支撑箱内的凹凸球形结构支座上，所述2m个滑动支座均布安装在单支撑横梁的顶面和底面，位于单支撑横梁顶面的滑动支座支承其上部的大中梁，所述m个U型连接框分别包裹在单支撑横梁的滑动支座上、U型连接框的底面与单支撑横梁底面的滑动支座连接，U型连接框上面的开口通过螺栓与支承在单支撑横梁顶面的滑动支座上的大中梁连接； 

所述伸缩控制系统安装在M-1个空间区内的伸缩梁底部，位于每个空间区内的伸缩控制系统结构相同，包括N个结构相同的伸缩控制器，所述伸缩控制器包括连接板、连接架和2个剪切弹簧，所述连接架连接在连接板的中部，所述剪切弹簧连接在连接板两端；所述伸缩控制器沿桥梁长度方向安装在伸缩梁底部，每个伸缩控制器与其中相邻的3条伸缩梁连接、即连接架与中间的一条伸缩梁底面连接，剪切弹簧与前后两条伸缩梁底面连接； 

所述N个伸缩控制器沿桥梁宽度方向相间平行排列，每列中相邻的两个伸缩控制器之间相隔一条伸缩梁，相邻两列的伸缩控制器所连接的伸缩梁错开一条伸缩梁，相间的两列端部的伸缩控制器的其中一剪切弹簧连接边梁底面； 

上述M的取值为6～20， m的取值为 8～24，N的取值为8～24。 

其进一步的技术方案是：所述位于伸缩缝一端梁体的小支撑箱后连接一喇叭形结构大支撑箱。

其更进一步的技术方案是： 所述剪切弹簧为圆柱形结构，其顶端和底端分别设安装螺孔。

所述每两条伸缩梁之间安装密封橡胶带；位于所述每个空间区内的伸缩梁沿桥梁长度方向安装有限位绳，所述限位绳通过螺栓连接于每条伸缩梁底部。

由于采取以上技术方案，本发明之一种单支撑横梁特大位移量桥梁伸缩装置具有如下有益效果： 

1．由于本发明之一种单支撑横梁特大位移量桥梁伸缩装置采用支承系统和多条垂直架设的伸缩梁，将位移量划分为多个80mm的伸缩单元组成，同时采用具有多向转角功能的凸凹球形结构支座，当车辆荷载作用在伸缩装置表面（大中梁）时，荷载通过支撑横梁传递到两端的凹凸球形结构支座上，最后传递到桥梁的墩台上，从而实现伸缩装置在竖向和水平方向的转动，满足桥梁在车辆荷载及其他内外力作用下，梁体产生多向变位（平面及竖向转角）的要求；