一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构及其伸缩方法与流程

专利2025-07-23  17


本发明涉及桥梁无缝伸缩结构,具体是一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构及其伸缩方法。


背景技术:

1、伸缩缝作为一种用于满足桥梁上部结构变形需求的伸缩装置,是公路桥梁中的薄弱地带。根据2006年的统计资料显示,葡萄牙、法国等地与伸缩缝相关的维护费用已经超过了桥梁总维护费用的20%,若将中断交通的费用考虑在内,则损失会更多。其中,连接铺装层混凝土与伸缩装置的过渡区混凝土,服役条件恶劣,其因存在反复的车辆荷载、伸缩缝的传导力作用以及复杂的环境因素影响,极易损坏。

2、静音聚氨酯弹性体材料作为一种聚合物混凝土材料,具有质量轻、高强度、高变形的特点,且材料本身具有良好的粘结强度和耐酸碱腐蚀性。聚氨酯弹性体材料这种新型水泥基材料的出现为桥梁伸缩缝的形式与构造提供了全新的思路与工程方案。但是,聚氨酯弹性体材料的弹性模量过低,直接浇筑形成的伸缩缝结构会因车轮的轮压荷载作用产生横向以及纵向拉压变形,纵向拉压变形即凹陷,影响车辆的行驶,横向变形会使与桥梁连接处的伸缩缝处聚氨酯弹性体材料发生翘边出现裂缝,且翘边裂缝处容易落入碎石颗粒,会导致噪音增加以及对伸缩缝结构造成损害。

3、因此,如何基于聚氨酯弹性体材料的特点改进当前的桥梁伸缩缝构造,提出一种更为合理的桥梁无缝伸缩结构,已成为工程界关心且急需解决的问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构及其伸缩方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构,包括多个等间距分布的角钢架,所述角钢架上设置有第一横梁,所述第一横梁上方设置有凸起,所述第一横梁上设置有弹性伸缩组件,通过弹性组件以使凸起能在第一横梁上做上下移动;

4、所述弹性组件包括固定在第一横梁上的固定筒体和固定在凸起底部的支杆,所述支杆活动插接在固定筒体内,所述支杆上设置有活动卡接在固定筒体内的限位环,所述限位环与固定筒体内部底壁之间设置有套设在支杆上的第一弹簧;

5、所述角钢架的两侧分别铰接有支撑板,所述支撑板一端设置有延伸至桥梁基体侧壁的斜板,所述支撑板、斜板、凸起上浇筑有聚氨酯弹性体材料填缝层;

6、所述支杆、支撑板和弹性组件之间通过第一联动结构连接配合,弹性组件驱动支杆向下移动的过程中会将支撑板向下进行拖拽,弹性组件驱动支杆向上移动的过程中,支撑板复位。

7、如上所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构:所述限位环外径尺寸与固定筒体内径尺寸相适配,所述限位环嵌合卡接在固定筒体内部且可上下滑动,所述支杆贯穿固定筒体设置。

8、如上所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构:所述第一联动结构包括固定在角钢架上的第二横梁,所述第二横梁上转动设置有活动筒体,所述支杆活动插接在活动筒体内部,所述活动筒体外周设置有弧形凸起,所述第二横梁上通过滑动组件滑动卡接有活动块,所述活动块一端设置有贯穿角钢架设置的限位杆,所述限位杆上套设有第二弹簧,所述第二弹簧位于活动块与角钢架之间,所述限位杆与支撑板之间设置有铰接杆,所述铰接杆两端分别与支撑板、限位杆铰接;

9、所述活动块与支杆之间通过第二联动结构配合连接,所述支杆下移的过程中会带动活动块向远离支杆的一侧移动,所述支杆上移的过程中第二弹簧推动活动块向靠近支杆的一侧移动。

10、如上所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构:所述滑动组件包括固定在第二横梁上的滑轨和固定在活动块底部的滑块,所述滑块滑动卡接在滑轨上。

11、如上所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构:所述第二联动结构包括转动设置在第二横梁上的活动筒体,所述活动筒体内活动嵌入卡接有滚珠,所述支杆上开设有轨道槽,所述滚珠滑动卡接在轨道槽内且可在轨道槽所在的轨道内进行移动,所述活动筒体外周设置有两个弧形凸起,所述活动块一端设置有圆顶。

12、如上所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构:所述圆顶、弧形凸起的边角处均做圆滑过渡处理。

13、如上所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构:所述第二弹簧的外径尺寸与活动块的外表尺寸相适配,所述第二弹簧两端分别抵紧在角钢架、活动块表面。

14、进一步地,一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩方法,采用所述的采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构,包括以下步骤:

15、s1、首先在两桥梁基体连接的缝隙处浇筑形成树脂混凝土基层;

16、s2、将多个角钢架等间距分布设置并通过螺栓固定在两桥梁基体连接的缝隙处的树脂混凝土基层上;

17、s3,将斜板抵紧在桥梁基体的侧边处,配合浇筑模板在支撑板、斜板、凸起上浇筑静音聚氨酯弹性体材料形成聚氨酯弹性体材料填缝层;

18、s4,车辆经过桥梁基体连接的缝隙处挤压凸起对弹性组件进行压缩,弹性组件驱动支杆向下移动的过程中将支撑板向下进行拖拽,使斜板停止向上翘边。

19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:第一横梁上方设置有凸起,所述第一横梁上设置有弹性伸缩组件,通过弹性组件以使凸起能在第一横梁上做上下移动;

20、所述弹性组件包括固定在第一横梁上的固定筒体和固定在凸起底部的支杆,所述支杆活动插接在固定筒体内,所述支杆上设置有活动卡接在固定筒体内的限位环,所述限位环与固定筒体内部底壁之间设置有套设在支杆上的第一弹簧;

21、所述角钢架的两侧分别铰接有支撑板,所述支撑板一端设置有延伸至桥梁基体侧壁的斜板,所述支杆、支撑板和弹性组件之间通过第一联动结构连接配合,弹性组件驱动支杆向下移动的过程中会将支撑板向下进行拖拽,弹性组件驱动支杆向上移动的过程中,支撑板复位;

22、进而本发明通过凸起、支撑板、斜板可对聚氨酯弹性体材料填缝层进行承受载荷时进行辅助支撑,能减小车轮的轮压荷载作用产生的对伸缩缝结构的纵向拉压变形,避免发生伸缩缝结构凹陷,另外伸缩缝结构的聚氨酯弹性体材料填缝层承受载荷时还会对聚氨酯弹性体材料填缝层产生横向拉压变形,进而通过凸起承受载荷时对弹性组件进行压缩,弹性组件驱动支杆向下移动的过程中将支撑板向下进行拖拽,从而能避免横向拉压变形导致的聚氨酯弹性体材料填缝层与桥梁基体边缘处发生的翘边,从而避免翘边裂缝处容易落入碎石颗粒导致噪音增加以及对伸缩缝结构造成损害的问题。



技术特征:

1.一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构,包括多个等间距分布的角钢架(1),其特征在于,所述角钢架(1)上设置有第一横梁(2),所述第一横梁(2)上方设置有凸起(3),所述第一横梁(2)上设置有弹性伸缩组件,通过弹性组件以使凸起(3)能在第一横梁(2)上做上下移动;

2.根据权利要求1所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构,其特征在于,所述限位环(6)外径尺寸与固定筒体(4)内径尺寸相适配,所述限位环(6)嵌合卡接在固定筒体(4)内部且可上下滑动,所述支杆(5)贯穿固定筒体(4)设置。

3.根据权利要求1所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构,其特征在于,所述第一联动结构包括固定在角钢架(1)上的第二横梁(8),所述第二横梁(8)上转动设置有活动筒体(16),所述支杆(5)活动插接在活动筒体(16)内部,所述活动筒体(16)外周设置有弧形凸起(20),所述第二横梁(8)上通过滑动组件(10)滑动卡接有活动块(9),所述活动块(9)一端设置有贯穿角钢架(1)设置的限位杆(11),所述限位杆(11)上套设有第二弹簧(12),所述第二弹簧(12)位于活动块(9)与角钢架(1)之间,所述限位杆(11)与支撑板(13)之间设置有铰接杆(15),所述铰接杆(15)两端分别与支撑板(13)、限位杆(11)铰接;

4.根据权利要求3所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构,其特征在于,所述滑动组件(10)包括固定在第二横梁(8)上的滑轨(1002)和固定在活动块(9)底部的滑块(1001),所述滑块(1001)滑动卡接在滑轨(1002)上。

5.根据权利要求3所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构,其特征在于,所述第二联动结构包括转动设置在第二横梁(8)上的活动筒体(16),所述活动筒体(16)内活动嵌入卡接有滚珠(17),所述支杆(5)上开设有轨道槽(18),所述滚珠(17)滑动卡接在轨道槽(18)内且可在轨道槽(18)所在的轨道内进行移动,所述活动筒体(16)外周设置有两个弧形凸起(20),所述活动块(9)一端设置有圆顶(19)。

6.根据权利要求5所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构,其特征在于,所述圆顶(19)、弧形凸起(20)的边角处均做圆滑过渡处理。

7.根据权利要求3所述的一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构,其特征在于,所述第二弹簧(12)的外径尺寸与活动块(9)的外表尺寸相适配,所述第二弹簧(12)两端分别抵紧在角钢架(1)、活动块(9)表面。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的桥梁无缝伸缩结构的伸缩方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及桥梁无缝伸缩结构技术领域,具体是一种采用静音聚氨酯弹性体材料的桥梁无缝伸缩结构及其伸缩方法,包括多个等间距分布的角钢架,其特征在于,角钢架上设置有第一横梁,第一横梁上方设置有凸起,第一横梁上设置有弹性伸缩组件,通过弹性组件以使凸起能在第一横梁上做上下移动;弹性组件包括固定在第一横梁上的固定筒体和固定在凸起底部的支杆,支杆活动插接在固定筒体内,支杆上设置有活动卡接在固定筒体内的限位环,本发明能减小车轮的轮压荷载作用产生的对伸缩缝结构的纵向拉压变形,避免发生伸缩缝结构凹陷,另外能避免横向拉压变形导致的翘边,避免翘边裂缝处容易落入碎石颗粒导致噪音增加以及对伸缩缝结构造成损害的问题。

技术研发人员:邓鉴棋,姜志明
受保护的技术使用者:苏州宽能新材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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