[发明专利]用于箱梁形桥板间的臼榫连环抗震连接结构及控制方法

说明书

本发明提出一种用于箱梁形桥板间的臼榫连环抗震连接结构及控制方法，包括臼榫连接单元、卡扣连接单元和缆索连接单元；臼榫连接单元包括设置在前侧箱梁形桥板的后端端面上的多个臼槽；还包括设置在后侧箱梁形桥板的前端端面上的多个可伸缩的卯榫；卡扣连接单元包括设置在前侧箱梁形桥板的后端部的左右两侧外侧壁上的卡扣槽；还包括设置在后侧箱梁形桥板的前端部的左右两侧外侧壁上的可左右移动的限位卡扣；缆索连接单元包括缆索和两个卷扬机；两个卷扬机设置在缆索的两端。本发明的箱梁形桥板之间不会因桥墩大幅位移产生相互作用应力，在一定位移许可度之下抵抗地震纵向剪切作用，在无损桥梁的前提下完成抗震功能。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体地说是涉及一种用于箱梁形桥板间的臼榫连环抗震连接结构及控制方法。

背景技术

地震对桥梁的破坏主要是由于地表破坏和桥梁受震破坏引起的。其中桥梁受震破坏是由于地震使桥梁产生水平和竖直振动，造成桥梁构件的损坏和破坏，甚至使桥梁倒坍。地表破坏有地裂、滑坡、塌方、岸坡滑移和砂土液化等现象。地裂会造成桥梁跨度的缩短、伸长或墩台下沉。在陡峻山区或砂性土和软粘土河岸处，强烈地震引起的塌方、岸坡滑动以及山石滚落，可使桥梁破坏。在浅层的饱和疏松砂土处，地震作用易引起砂土液化，致使桥梁突然下沉或不均匀下沉，甚至使桥梁倾倒。在坡边土岸或古河道处，地震则往往引起岸坡滑移、开裂和崩坍等现象，造成桥梁破坏。

箱梁式桥梁由多段箱梁式桥板组合而成，每段箱梁式桥板均由对应桥墩支撑，相邻箱梁式桥板之间一部分通过伸缩缝连接，另一部分浇筑混凝土固定连接。地震发生时桥墩会产生大幅度位移，导致浇筑混凝土固定连接的两段箱梁式桥板，会产生巨大的应力，破坏箱梁式桥板之间的连接或者导致桥墩损坏。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种用于箱梁形桥板间的臼榫连环抗震连接结构及控制方法，箱梁形桥板之间不会因桥墩大幅位移产生相互作用应力，在一定位移许可度之下抵抗地震纵向剪切作用，在无损桥梁的前提下完成抗震功能。

技术方案：本发明提出一种用于箱梁形桥板间的臼榫连环抗震连接结构，所述箱梁形桥板前后铺设；包括臼榫连接单元、卡扣连接单元和缆索连接单元；

所述臼榫连接单元包括设置在前侧箱梁形桥板的后端端面上的多个臼槽；还包括设置在后侧箱梁形桥板的前端端面上的多个可伸缩的卯榫；所述卯榫伸出后，一一对应连接臼槽；

所述卡扣连接单元包括设置在所述前侧箱梁形桥板的后端部的左右两侧外侧壁上的卡扣槽；还包括设置在所述后侧箱梁形桥板的前端部的左右两侧外侧壁上的可左右移动的限位卡扣；当左侧的限位卡扣向右移动，可嵌入连接左侧的卡扣槽；当右侧的限位卡扣向左移动，可嵌入连接右侧的卡扣槽；

所述缆索连接单元包括缆索和两个卷扬机；所述两个卷扬机设置在缆索的两端；一个卷扬机固定在前侧箱梁形桥板的中空腔体的内壁；另一个卷扬机固定在后侧箱梁形桥板的中空腔体的内壁。

进一步，还包括连环弹簧连接管；所述连环弹簧连接管穿接在两个箱梁形桥板的中空腔体内，用于铺设电缆；所述缆索穿接在连环弹簧连接管内。

进一步，所述臼槽的数量为四个，分别设置在前侧箱梁形桥板的后端端面的左上角、左下角、右上角和右下角；所述卯榫的数量为四个，分别设置在后侧箱梁形桥板的前端端面的左上角、左下角、右上角和右下角。

进一步，还包括地震动传感器和控制器；所述地震动传感器布置在箱梁形桥板上，包括加速度传感器和位移传感器，用于检测地震动信号；所述控制器接收地震动传感器的信号，控制卯榫的伸缩，控制限位卡扣的左右移动，以及控制卷扬机张紧或放松缆索。

一种用于箱梁形桥板间的臼榫连环抗震连接结构的控制方法，包括：

正常工作状态下，所述卯榫伸长并一一固定在臼槽内；所述限位卡扣向靠近箱梁形桥板中心的方向移动，卡接在卡扣槽内；卷扬机张紧缆索；两个箱梁形桥板固定约束，连接成一个刚性整体；