伸缩装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种伸缩装置，包括边梁钢、中梁钢、密封橡胶带，其特征在于：边梁钢上还通过锚板焊接有锚筋；锚板焊接在边梁钢下；位移系统包括位移箱、位移弹簧及T形架；支撑系统包括支承箱、支撑横梁，支撑横梁与支承箱之间通过压紧支承和承压支承组成柔性承力系统。本实用新型所述公路桥梁伸缩装置，适用于桥梁纵坡≤2%，桥面横坡≤2%，横向位移量≤25mm，竖向转角≤0.02弧度的桥梁。优点：减少车辆荷载对伸缩装置和桥梁的冲击与振动；中梁及横梁通过疲劳荷载核算，具有较强承受超载能力；车辆荷载通过伸缩装置时中、横梁的变位平顺；位移箱的体积小；位移控制保证各缝隙均匀；总装相对简单。
【专利说明】伸缩装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及桥梁建筑领域，具体来讲是一种桥梁伸缩装置。
【背景技术】
[0002]小位移梁伸缩装置(以下简称小缝)一般指伸缩量在320mm以下的伸缩装置。下面按进口小缝和国产小缝两类，从市场、技术和质量予以说明。
[0003]进口小缝方面:德国毛勒公司是在八十年代中后期就进入我国公路建设市场，九十年代中期前基本占据了公路桥梁伸缩装置的市场。以后相继有美国万宝、瑞士马格巴、日本道路诛式会社、法国ETIC、美国布朗、韩国高丽产业等国外厂家进入，一般采取先赠送样缝、指导安装，而后是多种多样的营销形式，如代理商、合作建厂和独自建厂，把他们的不同产品、不同技术和销售模式介绍给我们。对我国公路桥梁伸缩装置起到了指导和促进，对我国高速公路伸缩装置建设有较大的贡献。
[0004]下面从技术和质量情况角度看，进口小缝的技术和质量按其承重结构、位移控制、锚固和密封形式分别介绍。
[0005]①承重结构:众所周知，国外伸缩装置专利保护之一为异型钢，有专利厂家的伸缩装置其异型钢的截面形式是不同的，德国毛勒、瑞士马格巴、美国万宝和布朗、日本道路诛式会社、法国ITIC等都有各自的中梁和边梁截面。而且对不同等级的公路，型钢的高度有最小规定。
[0006]而承重结构在桥梁中是不能作为专利的。进口小缝中双缝的承重结构多为格梁(格栅)结构，即一根中梁正交固结在一根横梁上。毛勒、万宝、布朗等都为此形式，而马格巴推出的是单梁结构，即所有中梁都正交弹性连结在一根横梁上。
[0007]从多年使用情况看，进口小缝的质量还是不错的，但国外不同厂家的质量是有差别的，以我国用户反映和返修、更换看，马格巴的质量反映较好。
[0008]从多年使用情况看，进口小缝的格梁(格栅)结构还是有其不足之处，横梁宽度小，弹性支承(聚四氟乙烯)局部受力，磨耗加大；随缝数的增加，位移箱宽度增大，经济性变差。
[0009]还有一个问题应引起各方的关注，我国现行公路桥梁设计规范规定的作用在伸缩装置上的汽车荷载与国外的规定不同，有高有低，在进口时应重点关注应符合我国的荷载标准。
[0010]②位移控制:位移控制是国外伸缩装置专利保护之二。格梁(格栅)结构的小缝采用反装的发泡聚氨酯压缩控制弹簧，安装在横梁之间和位移箱与横梁之间；而单梁结构的小缝采用橡胶剪切控制弹簧，布置在中梁下。二种结构的弹性支承均采用橡胶和四氟的压紧弹簧及承压支承。全部采用弹性元件是完全符合国际对伸缩装置的要求。
[0011]③锚固和密封形式:多缝二种结构的锚固均采用锚板加锚筋的刚性锚固，单缝有刚性和弹性锚固二种；防水均采用橡胶密封带崁接在型钢型腔中。
[0012]国产小缝方面:国产伸缩装置是从八十年代末开始研制，如J-75，其小缝的异型钢为钢板焊接而成，位移控制采用杠杆式机械传动。而后交通部8.5引进了毛勒公司格栅伸缩装置整套技术，推动了国产小缝的发展。值的一提的还有二件事，也是国产小缝的骄傲的，一是中交公路规划设计院推出的埋置在桥面铺装中的Em、Fm、Fd、Cd浅埋单缝和浅埋双缝，相对毛勒公司埋深300mm的单缝和双缝，它因具有埋深浅、不需要在主梁上预留安装槽，施工简便和弹性锚固等优势而得到迅速推广使用；二是伸缩装置边梁异型钢的制造工艺，即轧后热弯成型和整体轧制、机加工型腔，这两种边梁制造方法取得了成功，取代了公差大、废品率高和难以保证疲劳性能的热挤压成型和分体热轧焊接成型的制造方法，对伸缩装置国产化和性能提供了有力保证。也是国产小缝现在夺回国内市场的重要原因之一。
[0013]但是，对于单缝，许多厂家认为技术含量不高，加工制造难度不大，厂家无论有无设计能力、设计资质，都纷纷推出并冠以厂标的单缝，导致公路桥梁市场单缝的型号高达40种以上，使桥梁设计人员难以区别和选择。一些产品在没有计算、没有试验、没有权威检验机构的检测，就直接在高等级公路上使用，留下一些隐患和病害。
[0014]从产品质量看，不同厂家的国产小缝质量相差很大，寿命悬殊。二十多年的使用未能形成权威的图纸、标准。总之，国产小缝的市场很大也较乱。
[0015]国产小缝中的多缝，有部分厂家的承重结构、位移控制、锚固和密封形式与德国毛勒、瑞士马格巴、美国万宝基本相同，技术和质量还是不错的；还有厂家采用绞链式机械传动、以小盆式支座替代压紧支承、以橡胶板替代承压支承；以中梁与横梁刚性焊接替代柔性焊接。后面三种明显违反了模数伸缩装置的基本原理和钢结构疲劳设计。
[0016]国产小缝中的多缝所出现的另一主要问题是中梁的跨径(位移箱间距)太大，由于生产企业不会对伸缩装置承重结构计算，只好从行业标准的1.Sm逐步下降-1.5m- 1.2m — 1.0m (小中梁钢)，但还没有达到允许跨径。业主(如福建省)也硬性规定小中梁钢的跨径为lm。这也说明小中梁钢已不能适应伸缩装置的要求。
[0017]国产小缝中多缝的弹性元件过去多是生产厂自己设计制造，材料为橡胶，如同橡胶支座一样，弹性元件的质量相差很大。市场反应映出弹性元件的损坏很多，导致中梁钢的下陷。
[0018]国产小缝中的单缝，主要的问题是零部件的质量和工艺质量，它是造成单缝损坏的主要原因。主要表现在边梁钢的材料不符合标准，焊工和焊接工艺差，橡胶密封带配方不好又掺加了再生胶，混凝土塌落度太大，模板支护有问题漏浆等。
实用新型内容
[0019]本实用新型的目的在于在此提供一种桥梁伸缩装置；减少车辆荷载对伸缩装置和桥梁的冲击与振动；发挥横梁的承载能力；车辆荷载通过伸缩装置时中、横梁的变位平顺；位移箱的体积小；位移控制是有效的，较好的调整型钢的间隙；总装相对简单。
[0020]本实用新型是这样实现的，构造一种伸缩装置，包括边梁钢、中梁钢、密封橡胶带，密封橡胶带位于边梁钢中梁钢之间；其特征在于:
[0021]边梁钢上还通过锚板焊接有锚筋；锚板焊接在边梁钢下；
[0022]位移系统包括位移箱、位移弹簧及T形架；所述中梁钢通过M12螺栓、螺母和垫圈固定在T形架上；U型筋固定在位移箱上；位移弹簧分别通过M16螺栓以及垫圈固定在位移箱和T形架上；
[0023]支撑系统包括支承箱、支撑横梁，支撑横梁与支承箱之间设置压紧支承和承压支承；中梁钢通过M12螺栓以及螺母和垫圈固定在支撑横梁上，之间设置垫板；
[0024]所述位移箱由封板108a、面板108b、侧板108c、后板108d、底板108e焊接构成；支承箱包括侧板114a、面板114b、销轴114c、后板114d、底板I He、销钉I Hf、锚钉I Hg、挡板A114h、挡板B114i，支撑横梁上焊接不锈钢滑板。
[0025]根据本实用新型所述伸缩装置，其特征在于:边梁钢、中梁钢之间形成缝隙变化为0-80 mm。螺栓M12螺纹连接拧紧扭矩60-65 N.m ;螺栓M16螺纹连接拧紧扭矩150-160N.m。
[0026]根据本实用新型所述伸缩装置，其特征在于:支撑横梁的两端焊接肋板；可有效防止工字梁由于轧制缺陷产生沿腹板与底板交界面的剪切破坏。
[0027]根据本实用新型所述伸缩装置，其特征在于:位移弹簧包括底板和胶体。
[0028]一种伸缩装置，包括边梁钢、中梁钢、密封橡胶带、位移系统、支撑系统；边梁钢与中梁钢之间以及中梁钢之间设置密封橡胶带；其特征在于:边梁钢上还通过锚板焊接有锚筋；
[0029]所述位移系统包括位移箱、位移弹簧、T形架、T形架B ;T形架上部通过螺栓Μ12、螺母以及垫圈并通过位移弹簧固定中梁钢；
[0030]U型筋固定在位移箱上；边梁钢下方的位移弹簧分别通过Μ16螺栓、垫圈固定在位移箱和T形架上；
[0031]所述位移箱由封板108a、面板108b、侧板108c、后板108d、底板108e焊接构成；
[0032]所述支撑系统包括支承箱、支撑横梁，支承箱位于支撑横梁两端，支撑横梁与支撑箱之间有压紧支承、承压支承；
[0033]支撑横梁通过横梁限位板和横梁限位块固定，支撑横梁上还设置压紧支承和承压支承；中梁钢通过螺栓M12、螺母、垫圈固定在支撑横梁上。
[0034]支承箱包括侧板114a、面板114b、销轴114c、后板114d、底板114e、销钉114f、锚钉114g、挡板A114h、挡板B114i，支撑横梁上焊接不锈钢滑板。
[0035]根据本实用新型所述伸缩装置，其特征在于:边梁钢中梁钢之间形成缝隙变化为0-80 mm。螺栓M12螺纹连接拧紧扭矩60-65 N.m ;螺栓M16螺纹连接拧紧扭矩50-160 N.m。
[0036]根据本实用新型所述伸缩装置，其特征在于:支撑横梁的两端焊接肋板。
[0037]根据本实用新型所述伸缩装置，其特征在于:位移弹簧包括底板和胶体。
[0038]根据本实用新型所述伸缩装置，其特征在于:位移弹簧通过位移弹簧座设置，两者之间螺纹连接拧紧扭矩为80-90 N.m。
[0039]本实用新型的优点在于:本实用新型所述公路桥梁伸缩装置，适用于桥梁纵坡(2%，桥面横坡≤2%，横向位移量≤25mm，竖向转角≤0.02弧度的桥梁。优点:减少车辆荷载对伸缩装置和桥梁的冲击与振动；中梁及横梁通过疲劳荷载核算，具有较强承受超载能力；车辆荷载通过伸缩装置时中、横梁的变位平顺；位移箱的体积小；位移控制保证各缝隙均匀；总装相对简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1是本实用新型实施例1结构示意图
[0041]图2是本实用新型实施例1A-A剖视图[0042]图3是本实用新型实施例1B-B剖视图
[0043]图4是本实用新型实施例1C-C剖视图
[0044]图5是本实用新型实施例1位移系统示意图
[0045]图6是本实用新型实施例2结构示意图
[0046]图7是本实用新型实施例2A-A剖视图
[0047]图8是本实用新型实施例2B-B剖视图
[0048]图9是本实用新型实施例2C-C剖视图
[0049]图10是本实用新型实施例2位移系统示意图
[0050]图11是本实用新型实施例3结构示意图
[0051]图12是本实用新型实施例3A-A剖视图
[0052]图13是本实用新型实施例3B-B剖视图
[0053]图14是本实用新型实施例3C-C剖视图
[0054]图15是本实 用新型中支承箱示意图
[0055]图16是本实用新型中位移箱示意图
[0056]图17是本实用新型位移弹簧示意图
[0057]其中:101、边梁钢，102、中梁钢，103、密封橡胶带，104、位移系统，105、支撑系统，106、锚板，107、锚筋，108、位移箱，108a、封板，108b、面板，108c、侧板，108d、后板，108e、底板，109、位移弹簧，110、T形架，IlOa、T形架B, 111、横梁限位板，112、U型筋，113、横梁限位块，114、支承箱，114a、侧板，114b、面板，114c、销轴，114d、后板，114e、底板，114f、销钉，I Hg、锚钉，114h、挡板A，1141、挡板B，115、支撑横梁，116、压紧支承，117、承压支承，118、不锈钢滑板，119、垫板,120、位移弹簧座。
【具体实施方式】
[0058]下面将结合附图对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0059]本实用新型提供一种伸缩装置，减少车辆荷载对伸缩装置和桥梁的冲击与振动；发挥横梁的承载能力；车辆荷载通过伸缩装置时中、横梁的变位平顺；位移箱的体积小?’位移控制是有效的，较好的调整型钢的间隙；总装相对简单。
[0060]实施例1 (160型伸缩装置):如图1-5所示，包括边梁钢101、中梁钢102、密封橡胶带103，密封橡胶带103位于边梁钢101中梁钢102之间；边梁钢101上还通过锚板106焊接有锚筋107 ;锚板106焊接在边梁钢101下。
[0061]所述位移系统104包括位移箱108、位移弹簧109及T形架110 ;所述中梁钢102通过M12螺栓、螺母和垫圈固定在T形架110上；U型筋112固定在位移箱108上；位移弹簧109分别通过M16螺栓以及垫圈固定在位移箱108和T形架110上。其中位移弹簧109包括底板109a和胶体109b。
[0062]所述支撑系统105包括支承箱114、支撑横梁115，支撑横梁的两端焊接肋板，支撑横梁115与支承箱114之间设置压紧支承116和承压支承117 ;中梁钢102通过M12螺栓以及螺母和垫圈固定在支撑横梁115上，之间设置垫板119。
[0063]所述位移箱108由封板108a、面板108b、侧板108c、后板108d、底板108e焊接构成；支承箱114包括侧板114a、面板114b、销轴114c、后板114d、底板114e、销钉114f、锚钉114g、挡板A114h、挡板B114i，支撑横梁115上焊接不锈钢滑板118。
[0064]边梁钢101中梁钢102之间形成缝隙变化为0-80 mm。
[0065]螺栓M12螺纹连接拧紧扭矩60-65 N.m ;螺栓M16螺纹连接拧紧扭矩150-160 N.m。
[0066]所有螺栓在装配前与螺纹旋合部分涂抹螺纹紧固剂；支撑系统包括支承箱、支撑横梁，支撑横梁的两端焊接肋板，可有效防止工字梁由于轧制缺陷产生沿腹板与底板交界面的剪切破坏；固定中梁的支承框可考虑采用模具冷弯成型。
[0067]支承箱位于支撑横梁两端，支撑横梁与支撑箱之间上有压紧支承，下有承压支承，中梁钢通过螺栓、螺母、垫圈固定在支撑横梁上，并通过垫板固定；
[0068]中梁钢中梁推荐采用Q345 B~E质量等级钢，边梁与横梁推荐采用Q235 B~E质量等级钢，并视伸缩装置所在地的绝对最低气温选用B~E质量等级。
[0069]型钢顶面直线度≤0.5 mm,型钢弯曲度≤I mm/m,全长弯曲度≤0.3%。X L，扭曲度< 3 mm/m,全长扭曲度< 0.35%。XL,按> 12.5 m条定制。
[0070]实施例2 (240型伸缩装置):如图6-9所示:包括边梁钢101、中梁钢102、密封橡胶带103、位移系统104、支撑系统105 ;边梁钢101与中梁钢102之间以及中梁钢102之间设置密封橡胶带103 ;边梁钢101上还通过锚板106焊接有锚筋107。
[0071]所述位移系统104包括位移箱108、位移弹簧109、T形架110、T形架BllOa ；T形架110上部通过螺栓Μ12、螺母以及垫圈并通过位移弹簧109固定中梁钢102。U型筋112固定在位移箱108上；边梁钢下方的位移弹簧109分别通过Μ16螺栓、垫圈固定在位移箱108和T形架110上；所述位移箱108由封板108a、面板108b、侧板108c、后板108d、底板108e焊接构成。
[0072]所述支撑系统105包括支承箱114、支撑横梁115，支撑横梁的两端焊接肋板，支承箱114位于支撑横梁115两端，支撑横梁115与支撑箱114之间有压紧支承116、承压支承117。
[0073]支撑横梁115通过横梁限位板111和横梁限位块113固定，支撑横梁115上还设置压紧支承116和承压支承117 ;中梁钢102通过螺栓M12、螺母、垫圈固定在支撑横梁115上。
[0074]支承箱114包括侧板114a、面板114b、销轴114(:、后板114(1、底板1146、销钉114f、锚钉114g、挡板A114h、挡板B114i，支撑横梁115上焊接不锈钢滑板118。
[0075]边梁钢101中梁钢102之间形成缝隙变化为0-80 mm。螺栓M12螺纹连接拧紧扭矩60-65 N.m ;螺栓M16螺纹连接拧紧扭矩50-160 N.m ；
[0076]位移弹簧109包括底板109a和胶体109b。位移弹簧109通过位移弹簧座120设置，两者之间螺纹连接拧紧扭矩为80-90 N.m。
[0077]实施例3 (320型伸缩装置)，如图11-14所示:其结构和原理与实施例相似。
[0078]双缝考虑中梁与横梁螺栓固结，可以省去支支撑框及中梁上、下支撑，有利于拉近与梁格结构双缝的单米重量差距。中梁推荐采用宽度90mm、高度130mm的整体热轧、机加工袋状型腔的大中梁钢，边梁推荐采用顶面宽度40mm、高度8 Omm的热轧弯曲成形的袋状型腔E形边梁钢。
[0079]中梁的计算跨径< 1500mm。边梁计算跨径250mm。
[0080]横梁:推荐采用宽度90mm、高度118mm的整体热轧厚壁工形钢，适用于2~4缝。比矩形截面横梁重量减小三分之一。在横梁两端焊接肋板，可有效防止工字梁由于轧制缺陷产生沿腹板与底板交界面的剪切破坏；固定中梁的支承框可考虑采用模具冷弯成型。
[0081]表1-中梁、边梁、横梁尺寸偏差
[0082]
【权利要求】
1.一种伸缩装置，包括边梁钢(101)、中梁钢(102)、密封橡胶带(103)，密封橡胶带(103)位于边梁钢(101)中梁钢(102)之间；其特征在于: 边梁钢(101)上还通过锚板(106 )焊接有锚筋(107 );锚板(106 )焊接在边梁钢(101)下； 位移系统(104)包括位移箱(108)、位移弹簧(109)及T形架(110);所述中梁钢(102)通过Ml2螺栓、螺母和垫圈固定在T形架(110 )上；U型筋(112 )固定在位移箱(108 )上；位移弹簧(109)分别通过M16螺栓以及垫圈固定在位移箱(108)和T形架(110)上； 支撑系统(105 )包括支承箱(114)、支撑横梁(115)，支撑横梁(115)与支承箱(114)之间设置压紧支承(116)和承压支承(117);中梁钢(102)通过M12螺栓以及螺母和垫圈固定在支撑横梁(115 )上，之间设置垫板(119 ); 所述位移箱(108)由封板(108a)、面板(108b)、侧板(108c)、后板(108d)、底板(108e)焊接构成；支承箱(114)包括侧板(114a)、面板(114b)、销轴(114c)、后板(114d)、底板(1146)、销钉(114^、锚钉(1148)、挡板八(114h)、挡板B (114i)，支撑横梁(115)上焊接不锈钢滑板(I 18)。
2.根据权利要求1所述伸缩装置，其特征在于:边梁钢(101)、中梁钢(102)之间形成缝隙变化为0-80 mm ;螺栓M12螺纹连接拧紧扭矩60-65 N.m ;螺栓M16螺纹连接拧紧扭矩150-160 N.mo
3.根据权利要求1 所述伸缩装置，其特征在于:支撑横梁(115)的两端焊接肋板。
4.根据权利要求1所述伸缩装置，其特征在于:位移弹簧(109)包括底板(109a)和胶体(109b)。
5.一种伸缩装置，包括边梁钢(101)、中梁钢(102)、密封橡胶带(103)、位移系统(104)、支撑系统(105);边梁钢(101)与中梁钢(102)之间以及中梁钢(102)之间设置密封橡胶带(103);其特征在于:边梁钢(101)上还通过锚板(106)焊接有锚筋(107)；所述位移系统(104)包括位移箱(108)、位移弹簧(109)、T形架(110)、Τ形架B (IlOa);T形架(110)上部通过螺栓Μ12、螺母以及垫圈并通过位移弹簧(109)固定中梁钢(102)； U型筋(112)固定在位移箱(108)上；边梁钢下方的位移弹簧(109)分别通过Μ16螺栓、垫圈固定在位移箱(108)和T形架(110)上； 所述位移箱(108)由封板(108a)、面板(108b)、侧板(108c)、后板(108d)、底板(108e)焊接构成； 所述支撑系统(105)包括支承箱(114)、支撑横梁(115)，支承箱(114)位于支撑横梁(115)两端，支撑横梁(115)与支撑箱(114)之间有压紧支承(116)、承压支承(117); 支撑横梁(115 )通过横梁限位板(111)和横梁限位块(113 )固定，支撑横梁(115 )上还设置压紧支承(116)和承压支承(117);中梁钢(102)通过螺栓M12、螺母、垫圈固定在支撑横梁(115)上； 支承箱(114)包括侧板(114a)、面板(114b)、销轴(114c)、后板(114d)、底板(114e)、销钉(114f)、锚钉(114g)、挡板A (114h)、挡板B (114i )，支撑横梁(115)上焊接不锈钢滑板(118)。
6.根据权利要求5所述伸缩装置，其特征在于:边梁钢(101)中梁钢(102)之间形成缝隙变化为0-80 mm ;螺栓M12螺纹连接拧紧扭矩60-65 N.m ;螺栓M16螺纹连接拧紧扭矩150-160 N.m ； 根据权利要求5所述伸缩装置，其特征在于:支撑横梁的两端焊接肋板。
7.根据权利要求5所述伸缩装置，其特征在于:位移弹簧(109)包括底板(109a)和胶体(109b)。
8.根据权利要求5所述伸缩装置，其特征在于:位移弹簧(109)通过位移弹簧座(120)设置，两者之间螺纹连接拧紧扭矩为80-90 N.m.
【文档编号】E01D19/06GK203583357SQ201320727257
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】方盛, 杨梦 , 干力, 伍廷贵, 张建祥, 许静明, 刘晓宁, 李建华, 潘图春 申请人:中国交通企业管理协会路桥配套产品工作委员会, 四川新津路桥构件产业协会, 新津腾中筑路机械有限公司, 成都市大通路桥机械有限公司, 四川双建路桥机械有限公司, 成都川锚路桥机械有限公司, 苏州海德工程材料科技有限公司, 衡水冀军桥闸工程橡胶有限公司, 柳州东方工程橡胶制品有限公司