[发明专利]防渗漏桥梁伸缩缝及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁施工领域，尤其是指防渗漏桥梁伸缩缝及其使用方法。

背景技术

桥梁伸缩缝是桥梁上部结构的重要组成部分，通常设置在预留桥面的两梁端之间、梁端与桥梁墩台帽之间。桥梁伸缩缝主要是由桥梁墩台帽、多根横向连接钢筋和型钢伸缩缝构成，而型钢伸缩缝又是由两根热轧整体成型的异型钢、横截面呈“M”型的橡胶密封带和多根型钢连接钢筋等组成，橡胶密封带的两侧嵌固在两根异型钢的安装槽中，其作用是防止桥面上的杂物落入桥梁伸缩缝内以致影响伸缩缝的正常工作，同时还能引导雨水沿着橡胶密封带的顶面排出桥梁伸缩缝外。

因此，橡胶密封带与异型钢安装槽的嵌固密贴程度将决定桥梁伸缩缝的密封质量，由于异型钢安装槽、橡胶密封带制作和施工误差以及橡胶老化等因素，且桥梁伸缩缝又处于全天候的环境及车辆荷载的静动交变作用下，橡胶密封带与异型钢安装槽往往不能密贴嵌固，这就是造成桥梁伸缩缝渗漏水的主要原因。

目前，为了防止桥梁伸缩缝渗漏水现象，最简易的方法是采用硅酸钠（Na2O·mSiO2）和醋酸以及有机性的硅酮组成的玻璃胶粘合异型钢与橡胶密封带进行防水，但桥梁伸缩缝通常使用在-40℃～60℃全天候环境，低温时玻璃胶的防水性能一般容易失效，且玻璃胶老化较快，在车辆静动交变荷载作用下，玻璃胶的粘结作用较差。公开的中国专利名称为“一种桥梁伸缩缝防水结构”，专利号：ZL201220415225.X，它是将桥梁伸缩缝的弹性防水条空腔内部填充气体密封隔离伸缩缝内部与外界，防止水进入桥体内部。这种桥梁伸缩缝的弹性防水条尺寸较小，不能使用在较大跨径的桥梁上；同时，桥梁伸缩缝的弹性防水条在充气状况下，是作为伸缩的主要构件进行反复挤压的，极易疲劳损伤，特别是高温时，即弹性防水条压缩量最大，导致弹性防水条内的气压升高，损伤更为严重；且弹性防水条直接安装在桥面表面，容易损坏、不易修复。

发明内容

本发明的发明目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、牢固耐用、维修方便、造价节约、能起到全天候防渗漏水的防渗漏桥梁伸缩缝及其使用方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种防渗漏桥梁伸缩缝，包括桥梁墩台帽、多根横向连接钢筋和型钢伸缩缝；所述的型钢伸缩缝包括多根型钢连接钢筋、两根异型钢和两侧分别嵌固连接在两根异型钢之间的橡胶密封带，所述的橡胶密封带两侧的上、下两端分别设有上充气囊和下充气囊；所述的每个上充气囊和每个下充气囊均为沿橡胶密封带的长度方向延伸而成，每个上充气囊的一端封闭，另一端外接气门嘴，每个下充气囊的两端均作封闭；所述的橡胶密封带同一侧的上、下充气囊之间均设有多个分别连通上、下充气囊的联通孔道。

所述的橡胶密封带横截面呈“M”型，橡胶密封带内的每个上充气囊和每个下充气囊的横截面均呈圆形，所述的每个上充气囊对异型钢的安装槽顶部的充气压力为，并满足如下公式：

公式一、

式中，为上、下充气囊的充气压强，为上、下充气囊的半径，为上充气囊或下充气囊中心至周边任意连接线与水平轴的夹角，为上充气囊或下充气囊周边与相对应的任意弧长，微弧长；

所述的橡胶密封带两侧所受的充气拉力也为，则橡胶密封带两侧的充气拉应力应符合如下公式：

公式二、

式中，为上、下充气囊的充气压强，为上、下充气囊的半径，为橡胶密封带两侧最薄弱处的厚度，14MPa为目前常用橡胶密封带材料的极限抗拉强度，并由公式二得出橡胶密封带的充气压强需满足如下公式：

公式三、

式中，为上、下充气囊的半径，为橡胶密封带两侧最薄弱处的厚度；

同理可得橡胶密封带的上充气囊或下充气囊的囊壁所受充气拉力应符合如下公式：

公式四、

式中，为上、下充气囊的充气压强，为上、下充气囊的半径，为上充气囊或下充气囊中心至周边任意连接线与水平轴的夹角，为上充气囊或下充气囊周边与相对应的任意弧长，微弧长；

所述的橡胶密封带的上充气囊或下充气囊的囊壁最薄处的壁厚为，则其所受的充气拉应力应满足如下公式：

公式五、

式中，为上充气囊或下充气囊的囊壁所受充气拉力，为上、下充气囊的充气压强，为上、下充气囊的半径，14MPa为目前常用橡胶密封带材料的极限抗拉强度；

所述的橡胶密封带的充气压强需满足如下公式：

公式六、