
本發明涉及一種低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置及安裝方法,具體為一種采用不銹鋼復合襯板、施工現場進行積木式組裝的帶疏水管的三防無螺栓型梳齒板橋梁伸縮裝置及安裝方法。屬橋梁工程建筑技術領域。
背景技術:橋梁伸縮裝置是公路、鐵路橋梁梁端之間的重要連接部件,該裝置的質量和性能將直接影響整座橋梁的耐久性。由于橋梁伸縮裝置設置在梁端橋面薄弱部分,又一直承受著各種自然環境浸蝕影響,使用過程中不可避免的會出現冷熱伸縮、超載等現象。因此,對該伸縮裝置的總體要求包括:防水性能好、伸縮自如且裝置中的各構件耐久性好,特別是伸縮裝置的整體結構及安裝精度要求達到設計要求,以利車輛駛時噪音低、震動小,從而實現伸縮裝置整體運行良好,使用壽命長且維護方便。現有橋梁伸縮裝置包括:板式橡膠伸縮裝置或、型鋼模數式伸縮裝置或、梳齒板或牙齒式伸縮裝置或、無螺栓型伸縮裝置等,也有帶鋼球鉸接式(CN105256718A)或鏈式(CN102966036B)伸縮裝置等專利技術公開?,F有橋梁伸縮裝置的防水措施是:在伸縮縫下部由U形橡膠板及兩端翹起的橡膠板共同兜住上部流下的污水及泥沙,所積集的污水只能依靠漫出橋面外流或自然揮發,而浸入的泥沙等垃圾則只能長久淤積在該處。該種方案的不足之處是:U形橡膠板易老化;所包覆的垃圾無法排除;橋梁伸縮及多向變位過程中,U形橡膠板易撕裂失效。中國發明專利《梳齒板橋梁伸縮裝置》(201010595118.5)以及《一種無螺栓梳齒板伸縮裝置》(CN201410344085.5)所公開的梳齒板型橋梁伸縮裝置,是由固連在橋梁伸縮縫兩側的固定梳齒板、移動梳齒板以及各梳齒板下部的支撐件、錨固件等構成,其中固定梳齒板的梳齒下部是水平滑板,水平滑板下部有水平襯板,每一固定梳齒板與每一移動梳齒板組成一個寬度約1m的伸縮單元,多個伸縮單元橫向拼裝后,通過焊接、現場澆筑定形,成為橋梁的整體伸縮裝置,現場拼裝這些伸縮單元的方法是:先將單個(或多個)伸縮單元中的固定梳齒板及移動梳齒板分別按其最終成形狀態的尺寸要求,放置在橋梁端部橋面上,再依次將這些伸縮單元中的錨固件與橋梁預埋件鋼筋焊接固連。其不足之處是:由于伸縮單元在焊接前后有較大的變形甚至翹曲現象,導致這些現場組裝及澆筑定形后的伸縮裝置整體精度誤差至少為cm級,若要達到mm級精度,則難于實現。綜上所述,現有的梳齒板橋梁伸縮裝置,均存在U形橡膠槽污漬不能疏通、襯板摩擦阻力大易破損、現場整體安裝定位后定位精度低等問題。由于橋梁受車輛載荷沖擊,當伸縮裝置整體安裝精度低時,這種空間活動勢必進一步加劇伸縮裝置整體及相關附件的損壞速度,若不能及時維修,則影響到橋梁整體耐久性能,縮短了橋梁的正常運行時間。
技術實現要素:本發明的目的是針對背景技術所述問題,設計一種低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置及安裝方法,所述伸縮裝置包括固定梳齒板、移動梳齒板及各梳齒板下部的支撐組件、錨固組件、裝配組件、防水組件、集水排水組件,還有復合鋼板構成的水平滑板;防水組件是采用U形鋁合金或不銹鋼薄板替代現有技術中的U形橡膠板;并在橋梁防水組件兩側面加接集水排水組件,引導來自防水組件的污水、泥沙等排放至地面;所述安裝方法是先工廠現場預裝并加工伸縮裝置單元,再運輸至施工現場安裝,可大大降低梳齒板之間摩擦阻力、提高伸縮裝置現場安裝整體精度,有利于提高伸縮裝置使用壽命,延長維修周期。本發明的技術方案是:低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置,包括:固定梳齒板3及第一支撐件4、移動梳齒板5及第二支撐件7、錨固組件9、裝配組件12、防水組件6、集水排水組件22;所述固定梳齒板3與移動梳齒板5之間是相互交叉的梳形齒板;所述固定梳齒板3下部與第一支撐件4焊接固連,所述移動梳齒板5下部與第二支撐件7焊接固連;所述第一支撐件4包括:位于固定梳齒板3的梳齒下部的水平滑板13、位于水平滑板13下部的垂直立板,水平滑板13的尾部設置有錨固組件9,所述水平滑板13上表面與移動梳齒板5中的梳形齒板下表面緊密滑動接觸;所述第二支撐件7尾部也焊接固連有錨固組件9,現場安裝施工時所述錨固組件9焊接固連在橋梁伸縮縫兩側的預埋件上,再通過C50鋼纖維砼現場澆筑,將所述第一、第二支撐件及各錨固組件固定在橋梁伸縮縫之間;其特征在于:所述水平滑板13是上表面不銹鋼板、下表面普通鋼板,且不銹鋼板與普通鋼板復合形成一塊復合鋼板;所述防水組件6是U形不銹鋼或鋁合金薄板,所述U形不銹鋼或鋁合金薄板兩邊的上沿分別與橋梁縫隙處兩端橋梁上沿的C50鋼纖維砼咬合且密封;所述集水排水組件22包括:漏斗和接水管26,集水排水組件22位于橋梁縫隙處兩側的防水組件6下部,集水排水組件22是下部或側部封裝有沉水管的橡膠板兜水裝置,所述兜水裝置位于橋梁外側靠近防撞墻的下部,且兜接在U形不銹鋼或鋁合金薄板兩端的下面。如上所述低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置,其特征在于:位于水平滑板13下部的垂直立板內側,并排焊接固連有至少四段槽鋼11,所述槽鋼11上開有螺栓安裝孔,所述螺栓安裝孔上固連有螺帽;所述水平滑板13上開有與所述螺栓安裝孔同心且直徑稍大的通孔10;所述移動梳齒板5上開有至少四個預裝孔12,所述預裝孔12與所述槽鋼11上的螺栓安裝孔沿縱向位置重合。一種低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置安裝方法,包括:工廠加工及預裝方法、現場安裝方法、U形不銹鋼或鋁合金薄板兩端排水方法三部分;其特征在于:所述工廠加工及預裝方法是:首先將第一支撐件4與固定梳齒板3焊接固連,再用螺栓16穿過預裝孔12以及槽鋼11上的螺栓安裝孔,并擰緊在所述槽鋼11的螺帽上,將移動梳齒板5與固定梳齒板3固連預裝,然后焊接加工移動梳齒板5下部的第二支撐件7;形成一段梳形板橋梁伸縮單元;所述現場安裝方法是:按橋梁寬度要求,將預裝并完成加工的各梳形板橋梁伸縮單元擺放在安裝位置,松開并取出螺栓16,按環境氣溫要求,現場調整固定梳齒板3與移動梳齒板5兩者間縱向間距以及橫向坡度要求;取中部開孔的長形鋼板17擺放在固定梳齒板3上,再將螺栓16穿過長形鋼板17上的孔后再次擰緊在槽鋼11的螺帽上;通過C50鋼纖維砼現場澆筑,將所述第一、第二支撐件固定在橋梁伸縮縫之間后,再取出螺栓16;所述U形不銹鋼或鋁合金薄板兩端排水方法是:所述接水管26上部與所述兜水裝置的沉水管下端對接,接水管26的下端并接在既有的橋梁端部的橋面排水管25中,接水管26用于將來自橋面伸縮裝置的流經U形不銹鋼或鋁合金薄板及集水排水組件22的污水排放至地面。其有益效果是:利用既有橋梁端部下水管道,將U形不銹鋼或鋁合金薄板內存積的污水等雜物通過接水管26排放至地面。優選的,所述集水排水組件22中,兜水裝置上表面搭接在U形不銹鋼或鋁合金薄板下表面,且搭接處涂裝有密封膠。優選的,在所述集水排水組件22中,或者是在兜水裝置下表面,襯托一截與U形不銹鋼或鋁合金薄板形狀相似的襯板,所述襯板扣合在橋梁伸縮縫兩側,且襯板上表面與U形不銹鋼或鋁合金薄板的下表面之間也涂裝有密封膠。優選的,選取襯板的長度≥0.5m。本發明的有益效果是:⑴本發明低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置及安裝方法,有利于降低移動梳齒板5相對于固定梳齒板3之間的摩擦阻力,大大提高了伸縮裝置使用壽命。⑵采用U形鋁合金或不銹鋼薄板相比同規格U型橡膠板,更有利于濾水,且耐腐蝕、使用壽命更長,利用既有橋梁端部下水管道,將U形不銹鋼或鋁合金薄板內存積的污水排放至地面,且密封式安裝U形不銹鋼或鋁合金薄板,可有效防止伸縮裝置流出的污水滲漏。⑶采用工廠預裝加工各伸縮單元,再整體運輸至現場安裝方法,可保證全部伸縮裝置整體安裝精度達到mm級要求,且在運行過程中形變量小。附圖說明圖1是本發明低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置軸側示意圖;圖2是將固定梳齒板與移動梳齒板完全分開后俯視圖;圖3是將固定梳齒板與移動梳齒板完全分開后仰視圖;圖4是圖2沿A—A剖視圖;圖5是圖2沿B—B剖視圖;圖6是圖5中C處放大圖;圖7是本發明低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置現場安裝后沿縱向剖視圖;圖8是本發明低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置預裝后軸側示意圖;圖9是本發明低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置現場安裝時的軸側示意圖;圖10是水平滑板示意圖;圖11是兜水裝置軸側示意圖;圖12是集水排水組件現場安裝示意圖;圖13是集水排水組件引水路線示意圖;圖14是圖13俯視圖。圖中標記:1-橋面瀝青混凝土,2-C50鋼纖維混凝土,3-固定梳齒板,4-第一支撐件,5-移動梳齒板,6-防水組件,7-第二支撐件,8-預埋鋼筋,9-錨固組件,10—通孔,11—槽鋼,12—預裝孔,13—水平滑板,14-梁體,15—,16—螺栓,17—長方形鋼板,E—伸縮間距,21-防撞墻,22-集水排水組件,23-梁體,24-橋墩,25-橋面排水管路,26-接水管,27-梁端縫隙,31-梁端伸縮裝置安裝預留槽,32-橋面排水口。具體實施方式以下結合附圖對本發明實施例作進一步說明,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制,凡在本發明的精神和原則之內所做的任何修改、等同替換或改進等,均應包含在本發明的權利要求范圍之內,本技術方案中未詳細述及的,均為公知技術。如圖1~14所示,本發明低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置,包括:固定梳齒板3及第一支撐件4、移動梳齒板5及第二支撐件7、錨固組件9、裝配組件12、防水組件6、集水排水組件22;所述固定梳齒板3與移動梳齒板5之間是相互交叉的梳形齒板;所述固定梳齒板3下部與第一支撐件4焊接固連,所述移動梳齒板5下部與第二支撐件7焊接固連;所述第一支撐件4包括:位于固定梳齒板3的梳齒下部的水平滑板13、位于水平滑板13下部的垂直立板、位于水平滑板13尾部的錨固組件9,所述水平滑板13是上表面不銹鋼板、下表面普通鋼板,且不銹鋼板與普通鋼板復合形成一塊復合鋼板,水平滑板13上表面與移動梳齒板5中的梳形齒板下表面緊密滑動接觸;所述第二支撐件7尾部也焊接固連有錨固組件9,現場安裝施工時所述錨固組件9焊接固連在橋梁伸縮縫兩側的預埋件上,再通過C50鋼纖維砼現場澆筑,將所述第一、第二支撐件固定在橋梁伸縮縫之間。如圖7、圖13所示,防水組件6是U形不銹鋼或鋁合金薄板,所述U形不銹鋼或鋁合金薄板兩邊的上沿分別與橋梁縫隙處兩端橋梁上沿的C50鋼纖維砼咬合且密封。集水排水組件22包括:漏斗和接水管26,集水排水組件22位于橋梁縫隙處兩側的防水組件6下部,集水排水組件22是下部或側部封裝有沉水管的橡膠板兜水裝置,所述兜水裝置位于橋梁外側靠近防撞墻的下部,且兜接在U形不銹鋼或鋁合金薄板兩端的下面。參見圖3、圖5和圖6,位于水平滑板13下部的垂直立板內側,并排焊接固連有至少四段槽鋼11,所述槽鋼11上開有螺栓安裝孔,所述螺栓安裝孔上固連有螺帽;所述水平滑板13上開有與所述螺栓安裝孔同心且直徑稍大的通孔10。參見圖1~3、圖5、圖7,移動梳齒板5上開有至少四個預裝孔12,所述預裝孔12與所述槽鋼11上的螺栓安裝孔沿縱向位置重合。工廠預裝階段,當沿縱向移動該移動梳齒板5時,四個預裝孔12可通過螺栓16與槽鋼11上螺栓安裝孔中的螺帽旋接,這時即可將固定梳齒板3與移動梳齒板5固連,有利于固定梳齒板材與移動梳齒板5的成隊組裝焊接加工,工廠加工完成后再成對運送至施工現場安裝,避免了各梳齒板因焊接加工變形造成的配合精度不達標問題。本發明低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置的安裝方法包括三個方面內容,即:工廠加工及預裝方法、現場安裝方法、U形不銹鋼或鋁合金薄板兩端排水方法,分述如下:㈠、工廠加工及預裝方法:首先將第一支撐件4與固定梳齒板3焊接固連,再用螺栓16穿過預裝孔12以及槽鋼11上的螺栓安裝孔,并擰緊在所述槽鋼11的螺帽上,將移動梳齒板5與固定梳齒板3固連預裝,然后焊接加工移動梳齒板5下部的第二支撐件7;形成一段梳形板橋梁伸縮單元。㈡、現場安裝方法:按橋梁寬度要求,將預裝并完成加工的各梳形板橋梁伸縮單元擺放在安裝位置,松開并取出螺栓16,按環境氣溫要求,現場調整固定梳齒板3與移動梳齒板5兩者間縱向間距以及橫向坡度要求;取中部開孔的長形鋼板17擺放在固定梳齒板3上,再將螺栓16穿過長形鋼板17上的孔后再次擰緊在槽鋼11的螺帽上;通過C50鋼纖維砼現場澆筑,將所述第一、第二支撐件及各錨固組件固定在橋梁伸縮縫之間后,再取出螺栓16及長方形鋼板17。㈢、U形不銹鋼或鋁合金薄板兩端排水方法:所述U形不銹鋼或鋁合金薄板上沿兩邊分別壓接在固定梳齒板3及移動梳齒板5的下沿與橋梁端部上沿之間,或者是采用卷邊扣封方式,先將U形不銹鋼或鋁合金薄板上沿扣封在橋梁端部上沿。該種密封式安裝U形不銹鋼或鋁合金薄板,可有效防止伸縮裝置流出的污水滲漏。接水管26上部與所述兜水裝置的沉水管下端對接,接水管26的下端并接在既有的橋梁伸縮縫兩側的橋面排水管25中,接水管26用于將來自橋面伸縮裝置的流經U形不銹鋼或鋁合金薄板及集水排水組件22的污水排放至地面,利用既有橋梁端部下水管道,將U形不銹鋼或鋁合金薄板內存積的污水等雜物通過接水管26排放至地面。所述集水排水組件22中,兜水裝置上表面搭接在U形不銹鋼或鋁合金薄板下表面,且搭接處涂裝有密封膠。作為另一種實施方式,或者是在所述集水排水組件22中的兜水裝置下表面,襯托一截與U形不銹鋼或鋁合金薄板形狀相似的襯板,所述襯板扣合在橋梁伸縮縫兩側,且襯板上表面與U形不銹鋼或鋁合金薄板的下表面之間也涂裝有密封膠。選取襯板的長度=0.5m。本發明低摩阻力三防無螺栓梳形板橋梁伸縮裝置及安裝方法,有利于降低移動梳齒板5相對于固定梳齒板3之間的摩擦阻力,大大提高了伸縮裝置使用壽命。采用U形鋁合金或不銹鋼薄板相比同規格U型橡膠板,更有利于濾水,且耐腐蝕、使用壽命更長,利用既有橋梁端部下水管道,將U形不銹鋼或鋁合金薄板內存積的污水排放至地面,且密封式安裝U形不銹鋼或鋁合金薄板,可有效防止伸縮裝置流出的污水滲漏。采用工廠預裝加工各伸縮單元,再整體運輸至現場安裝方法,可保證全部伸縮裝置整體安裝精度達到mm級要求,且在運行過程中形變量小。在本發明的描述中,需要理解的是,術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。此外,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”、“固連”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系,除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。在本發明中,除非另有明確的規定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。