本實用新型涉及道路工程領(lǐng)域，尤其涉及一種可繞縫彎曲的水泥混凝土路面?zhèn)髁U。

背景技術(shù)：

水泥混凝土路面是由相互獨立的板塊按照一定順序排列而成，為了使相鄰板塊協(xié)同受力，常用傳力桿(一般是一定長度的光圈鋼筋)將獨立的板塊相互連接。當車輛荷載作用在一塊板上時，荷載可通過傳力桿傳遞到相鄰的板塊上，即：車輛作用在單塊板塊上時，通過傳力桿作用的發(fā)揮，可由相鄰的多塊板共同承擔該車輛荷載。工程實踐表明，傳力桿的設(shè)置顯著降低了水泥混凝土路面的錯臺病害(由于車輛荷載和路基不均勻支撐問題而形成的接縫兩側(cè)水泥混凝土板出現(xiàn)高差的現(xiàn)象)。

實際工程中，傳力桿多為長度70cm左右、直徑26mm到32mm的光圓鋼筋。由于自身剛度較大，在發(fā)揮傳力作用的同時，也產(chǎn)生了其他負面的影響。如：水泥混凝土板在晝夜溫差的作用下，會發(fā)生顯著的翹曲。白天升溫時，水泥混凝土板會發(fā)生向下的翹曲(接縫兩側(cè)的面板成倒立的“人”型)；夜晚降溫時，水泥混凝土板會發(fā)生向上的翹曲(接縫兩側(cè)的面板成正立的“人”型)。由于傳力桿剛度較大，阻止了混凝土的自由翹曲，因此在混凝土板的局部產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，甚至會出現(xiàn)嚴重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，導(dǎo)致接縫附近或傳力桿的桿端位置出現(xiàn)開裂，造成水泥混凝土路面破壞的現(xiàn)象。

因此，傳力桿不僅需要滿足剛度大、可以傳遞板間荷載的要求，而且要避免板塊自由翹曲引發(fā)的開裂問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種可繞縫彎曲的水泥混凝土路面?zhèn)髁U，利用傳力單元A與傳力單元B通過連接件相互咬合、但可以相對轉(zhuǎn)動的裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的傳力桿，進而實現(xiàn)了即可傳遞板間荷載、避免錯臺，又能容忍板塊翹曲、阻止開裂的目的。

本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種可繞縫彎曲的水泥混凝土路面?zhèn)髁U，包括傳力單元A和傳力單元B，所述傳力單元A與傳力單元B之間通過連接件活動連接；所述傳力單元A包括圓鋼和與圓鋼相連接的光圓鋼筋A(yù)，所述傳力單元A的圓鋼外部設(shè)有若干個弧形凹槽A；所述傳力單元B包括中空圓鋼和與中空圓鋼相連接的光圓鋼筋B，所述傳力單元B的中空圓鋼內(nèi)部具有與圓鋼外部相配合的活動空腔，所述傳力單元B的中空圓鋼開有與活動空腔相連通的缺口A，所述中空圓鋼的活動空腔內(nèi)腔壁上設(shè)有若干個與弧形凹槽A相對應(yīng)的弧形凹槽B，所述傳力單元A的圓鋼活動配合安裝于傳力單元B的中空圓鋼活動空腔中，所述傳力單元A的光圓鋼筋A(yù)從中空圓鋼的缺口A處穿出；所述連接件包括滾珠套件和安裝于滾珠套件上的滾珠，所述滾珠套件上設(shè)有與中空圓鋼的缺口A相對應(yīng)的缺口B，所述連接件的滾珠分別對應(yīng)活動安裝于傳力單元A的弧形凹槽A與傳力單元B的弧形凹槽B之間。

為了更好地實現(xiàn)本實用新型，所述傳力單元B的缺口A處設(shè)有包圍光圓鋼筋A(yù)外部的橡膠墊。

進一步的技術(shù)方案是：所述傳力單元A的圓鋼整體呈圓形，所述弧形凹槽A沿著圓鋼的外圓壁均勻設(shè)置；所述中空圓鋼整體呈圓形，所述中空圓鋼的活動空腔整體呈圓形，所述弧形凹槽B沿著中空圓鋼的活動空腔內(nèi)圓壁均勻設(shè)置，并且所述弧形凹槽B與弧形凹槽A數(shù)量相等且一一對應(yīng)設(shè)置。

作為優(yōu)選，所述中空圓鋼的缺口A所對應(yīng)的圓心角為8°，所述滾珠套件整體呈圓形，滾珠套件的缺口B所對應(yīng)的圓心角為8°。

作為優(yōu)選，所述圓鋼的直徑為32mm，光圓鋼筋A(yù)的直徑為28mm，光圓鋼筋A(yù)的長度為270mm，所述弧形凹槽A的截面半徑為5mm，弧形凹槽A的深度為3mm；所述滾珠的直徑為10mm。

本實用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本實用新型的傳力單元A和傳力單元B通過連接件相互咬合，傳力單元A與傳力單元B可以相對轉(zhuǎn)動。傳力桿的相互咬合結(jié)構(gòu)能夠提供荷載傳遞的作用，當接縫一側(cè)的混泥土板塊A受到車輛荷載作用時，可有效傳遞到接縫另一側(cè)的混泥土板塊B上。可相對轉(zhuǎn)動能夠使接縫兩側(cè)的傳力桿隨水泥混凝土路面板的翹曲發(fā)生彎曲，以柔性方式應(yīng)對翹曲引發(fā)的開裂危害。

(2)本實用新型傳力單元B的缺口處在光圓鋼筋A(yù)外部包圍設(shè)有橡膠墊，當接縫兩側(cè)的水泥混凝土板發(fā)生翹曲(無論是向上翹還是向下翹)時，傳力單元A與傳力單元B可利用橡膠墊的彈性發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，進而使得傳力桿的傳力單元A與傳力單元B隨著混凝土板塊的翹曲一起轉(zhuǎn)動。同時，施工階段橡膠墊還可以阻止水泥漿進入傳力桿內(nèi)部，保護傳力桿作用的發(fā)揮。本實用新型不僅能夠滿足板間荷載傳遞，而且還能容忍板塊發(fā)生一定的翹曲，解決了因常規(guī)傳力桿自身不能彎曲而引發(fā)應(yīng)力集中、造成板塊開裂的問題。

(3)本實用新型的光圓鋼筋A(yù)、光圓鋼筋B的長度、間距和朝向均可根據(jù)設(shè)計要求預(yù)先設(shè)定，然后組裝在一起，一條接縫安裝一件可繞縫轉(zhuǎn)動的傳力桿即可，很容易滿足設(shè)計要求，做到長度、角度統(tǒng)一、間距均勻，施工時僅需布設(shè)兩到三處支架固定位置即可，施工簡便。而傳統(tǒng)傳力桿為分散的單根光圓鋼筋，其位置的準確性依賴于現(xiàn)場的布設(shè)的傳力桿支架，一條接縫需要設(shè)置多根傳力桿，以及多個與之配套的傳力桿支架，施工難度較大，難以完全滿足設(shè)計要求，因此，傳力桿平順度、相互之間的間距均沒有保障。

附圖說明

圖1為本實用新型傳力單元A的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型傳力單元B的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型傳力單元A與傳力單元B通過連接件配合連接后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型的使用狀態(tài)示意圖。

其中，附圖中的附圖標記所對應(yīng)的名稱為：

1－傳力單元A，11－圓鋼，12－光圓鋼筋A(yù)，13－弧形凹槽A，2－傳力單元B，21－中空圓鋼，22－光圓鋼筋B，23－弧形凹槽B,24－缺口A,3－連接件,31－滾珠,32－滾珠套件，33－缺口B，4－橡膠墊，5－混泥土板塊A,6－混泥土板塊B。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明：

實施例

如圖1～圖5所示，一種可繞縫彎曲的水泥混凝土路面?zhèn)髁U，包括傳力單元A1和傳力單元B2，傳力單元A1與傳力單元B2之間通過連接件3活動連接；傳力單元A1包括圓鋼11和與圓鋼11相連接的光圓鋼筋A(yù)12，傳力單元A1的圓鋼11外部設(shè)有若干個弧形凹槽A13。傳力單元B2包括中空圓鋼21和與中空圓鋼21相連接的光圓鋼筋B22，傳力單元B2的中空圓鋼21內(nèi)部具有與圓鋼11外部相配合的活動空腔，傳力單元B2的中空圓鋼21開有與活動空腔相連通的缺口A24，中空圓鋼21的活動空腔內(nèi)腔壁上設(shè)有若干個與弧形凹槽A13相對應(yīng)的弧形凹槽B23，傳力單元A1的圓鋼11活動配合安裝于傳力單元B2的中空圓鋼21活動空腔中，傳力單元A1的光圓鋼筋A(yù)12從中空圓鋼21的缺口A24處穿出。連接件3包括滾珠套件32和安裝于滾珠套件32上的滾珠31，滾珠套件32上設(shè)有與中空圓鋼21的缺口A24相對應(yīng)的缺口B33，連接件3的滾珠31分別對應(yīng)活動安裝于傳力單元A1的弧形凹槽A13與傳力單元B2的弧形凹槽B23之間。

如圖5所示，使用時，

1、按照混凝土板塊的寬度分別確定傳力桿單元A1的光圓鋼筋A(yù)12的數(shù)量和間距以及傳力單元B2的光圓鋼筋B22的數(shù)量和間距；

2、然后將傳力桿單元組合為一個整體的可繞縫彎曲的水泥混凝土路面?zhèn)髁U；

3、按照設(shè)計位置和高度，安裝2～3個傳力桿支架，安放整個可繞縫彎曲的水泥混凝土路面?zhèn)髁U；

4、在設(shè)計位置支模板，澆筑混泥土板塊A5、混泥土板塊B6；

5、待混凝土硬化后在傳力桿單元A1的光圓鋼筋A(yù)12端部左側(cè)2～3cm處切縫(具體位置混凝土澆筑前已確定并標記)，切縫深度依據(jù)設(shè)計進行。

通過本實用新型傳力桿的作用，在路面板接縫附近的混凝土因翹曲產(chǎn)生的應(yīng)力將大幅降低，應(yīng)力集中現(xiàn)象將有效減少，接縫附近或傳力桿的桿端位置出現(xiàn)開裂的情況也將顯著減少，由此保護了水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)。

如圖4所示，傳力單元B2的缺口A24處設(shè)有包圍光圓鋼筋A(yù)12外部的橡膠墊4，本實用新型的橡膠墊4優(yōu)選為帶有圓臺形中空的扇形柱體，能有效填充缺口處的縫隙，防止水泥漿進入傳力桿內(nèi)部阻塞傳力桿相對轉(zhuǎn)動；橡膠墊4具備較高的強度和疲勞韌性，并且橡膠墊4具備一定的彈性，橡膠墊4可通過自身壓縮變形滿足傳力單元A1和傳力單元B2的相對轉(zhuǎn)動，同時橡膠墊4可用于封堵傳力單元A1與傳力單元B2兩者之間的縫隙。由于傳力單元B2的缺口A24處設(shè)有橡膠墊4，光圓鋼筋A(yù)12從缺口A24處穿出時，位于缺口A24處的光圓鋼筋A(yù)12將被橡膠墊4所包裹，這樣光圓鋼筋A(yù)12在缺口A24處可以相對安全地上下擺動，并且橡膠墊4具有彈性，光圓鋼筋A(yù)12不擺動或者擺動結(jié)束時，橡膠墊4也會緊密包裹光圓鋼筋A(yù)12，保證了傳力桿在混凝土板不翹曲時恢復(fù)自身位置。

傳力單元A1的圓鋼11整體呈圓形，弧形凹槽A13沿著圓鋼11的外圓壁均勻設(shè)置；中空圓鋼21整體呈圓形，中空圓鋼21的活動空腔整體呈圓形，弧形凹槽B23沿著中空圓鋼21的活動空腔內(nèi)圓壁均勻設(shè)置，并且弧形凹槽B23與弧形凹槽A13數(shù)量相等且一一對應(yīng)設(shè)置。

本實用新型具體優(yōu)選的制造方案如下：圓鋼11的直徑為32mm，光圓鋼筋A(yù)12的直徑為28mm，光圓鋼筋A(yù)12的長度為270mm，弧形凹槽A13的截面半徑為5mm，弧形凹槽A13的深度為3mm。傳力單元B2的中空圓鋼21的外徑為62mm，中空圓鋼21的內(nèi)徑為42mm。傳力單元B2的光圓鋼筋B22的直徑為28mm，光圓鋼筋B22的長度為370mm，傳力單元B2的弧形凹槽B的半徑5mm，弧形凹槽B的深度3mm。圓鋼11與中空圓鋼21之間具有10mm的滾珠安裝間隙，滾珠31的直徑為10mm，滾珠31正好安裝于圓鋼11與中空圓鋼21之間。

中空圓鋼21的缺口A24所對應(yīng)的圓心角為8°，滾珠套件32整體呈圓形，滾珠套件32的缺口B33所對應(yīng)的圓心角為8°。實踐數(shù)據(jù)顯示，水泥混凝土路面的相鄰混泥土板塊可同時發(fā)生向上或向下約4°的翹曲，所以本實用新型缺口A24與缺口B33可以更好地應(yīng)對相鄰混泥土板塊翹曲的所有情況。

本實用新型的使用步驟和工作原理如下：

結(jié)合圖4、圖5介紹本實用新型的使用步驟如下：

1、根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)定圓鋼11、中空圓鋼21的直徑、長度，以及光圓鋼筋A(yù)12、光圓鋼筋B 22的直徑、長度、間距和數(shù)量，加工若干個水泥混凝土路面?zhèn)髁U(簡稱傳力桿)。

2、將本實用新型的傳力桿的表面做防銹處理，防治銹蝕引發(fā)的病害。

3、在設(shè)計的接縫位置布置支架，每條接縫布置2～3處支架，確保傳力桿的高度滿足設(shè)計要求。

4、安裝可繞縫彎曲的水泥混凝土路面?zhèn)髁U，使傳力桿中部對齊接縫，即：傳力單元B2的缺口A24最左側(cè)距離接縫約2cm。

本實用新型的工作原理如下：

傳力單元A1和傳力單元B2通過連接件3相互咬合，借助連接件3以及橡膠墊4發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。傳力桿的傳力單元A1和傳力單元B2相互咬合能夠提供荷載傳遞的作用，當接縫一側(cè)的混泥土板塊A5受到車輛荷載作用時，可有效傳遞到接縫另一側(cè)的混泥土板塊B6上。可相對轉(zhuǎn)動能夠使接縫兩側(cè)的傳力桿隨水泥混凝土路面板的翹曲發(fā)生彎曲，以柔性方式應(yīng)對翹曲危害。

本實用新型能夠滿足板間荷載傳遞的同時，能容忍板塊發(fā)生一定的翹曲，解決了因常規(guī)傳力桿自身不能彎曲而引發(fā)應(yīng)力集中、板塊開裂的問題。

上述實施方式只是本實用新型的一個優(yōu)選實施例，并不是用來限制本實用新型的實施與權(quán)利范圍的，凡依據(jù)本實用新型申請專利保護范圍所述的內(nèi)容做出的等效變化和近似替換，均應(yīng)落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。