專利名稱：鏈式無縫橋梁伸縮裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能夠提高橋面平整度的大位移量橋梁伸縮裝置，該伸縮裝置縫隙極小，行車平穩(wěn)、無振動、無噪音。
背景技術：
模數式橋梁伸縮裝置通過“大縫變小縫”稱王稱霸，梳齒式橋梁伸縮裝置通過“橫縫變縱縫”風光無限。沒有最好，只有更好。“小縫”只能滿足基本要求，“無縫”才是最高境界。業(yè)界雖然有用改性浙青、彈性體制造的無縫伸縮裝置，但僅適用于小位移量橋梁。為方便敘述引入四個概念伸縮空間，是指為橋梁伸縮裝置閉合預留的空間(凹坑)，如模數縫中梁與中梁間、中梁與邊梁間間隙，梳齒板縫齒間間隙，以及本人發(fā)明的互支 式橋梁伸縮裝置半梁間間隙。而由于設計余量的存在，部分伸縮空間(凹坑)幾乎永遠不會被填平。伸縮面積，即伸縮量與伸縮裝置橫橋向長度的乘積，亦即伸縮裝置拉伸達極限時面積與完全閉合時面積的差。為適應橫向位移、扇形變化、豎向位移、扭轉而預留的半梁間間隙，以及半梁近梁端與錨固架間間隙，還有以下鏈條與半梁間間隙，鏈條節(jié)間間隙，統(tǒng)稱為“變位間隙”。脫空面積，伸縮裝置伸縮過程中，伸縮裝置低于橋面部分的伸縮空間，在橋面的投影面積。在車輛通過時伸縮空間不能對輪胎提供支承，輪胎該處處于脫空狀態(tài)。伸縮裝置完全拉伸時最大脫空面積與伸縮面積基本相等。伸縮量越大，伸縮空間也越大。而正是由于伸縮空間形成脫空面積的存在，導致輪胎與橋面(伸縮裝置上表面)接觸面積減少約一半左右，輪胎變形加大，引發(fā)車輛振動和伸縮裝置振動。消除伸縮空間，補平路面，實現無縫，才能從根本上消除振動。而通過增加減震支座等被動消振措施，只是“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”，只能變相加大伸縮裝置支承件(如模數縫的中梁、橫梁，梳齒縫的跨縫板)的撓度，引發(fā)更大振動。橫向楔式伸縮縫(專利號201010201643. 4)，外形龐大，成本較高，適應復合變位能力不足。在業(yè)界未見提及其他解決方案，更沒有通過鏈條填補伸縮空間的方案。

發(fā)明內容
為解決橋梁伸縮裝置由于伸縮空間的存在而引發(fā)車輛振動的問題，本發(fā)明提供一種通過鏈條填補橋梁伸縮裝置伸縮空間，而消除脫空面積的方案，從而提高行車舒適度和安全性，及橋梁伸縮裝置使用壽命。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是通過鏈條填補橋梁伸縮裝置的伸縮空間。即利用鏈條彎曲特性，當橋梁伸縮裝置拉伸時填補伸縮空間，當橋梁伸縮裝置閉合時退出伸縮空間。對于互支式橋梁伸縮裝置而言，就是通過鏈條填補互支式橋梁伸縮裝置半梁間伸縮空間。鏈條上表面與橋面基本平齊。鏈條遠梁端與相對的半梁的遠梁端相連接，隨橋梁伸縮而屈伸。鏈條頂面露出橋面部分的長度隨橋梁的伸縮而變化。鏈條通過相鄰半梁側面的凹槽獲得支承。
該發(fā)明還可以具有如下特征。由于伸縮空間得到填補，半梁寬度選擇空間加大。半梁截面不限于工字形或工字形加肋，還可以采用空心工字形，即II字形截面。半梁底部視情況靈活選擇加肋或不加肋。在半梁側面靠近半梁近梁端的位置，設使鏈條向下的鏈條導向裝置。該裝置與半梁側面的凹槽配合，使鏈條順利向下彎曲，避免頂觸轉動支架。鏈節(jié)頂面縱向端線與下方支承軸線(或連線)位于同一豎直平面。以避免鏈節(jié)象天平一樣在車輛通過時擺動。鏈節(jié)頂面存在弧度，有利于鏈條頂面平穩(wěn)進入橋面，其表面平均高度與半梁上表面平齊。
對于連桿式伸縮裝置(參見《公路橋梁伸縮裝置》第271-273頁)，只要對齒板截面進行改造，例如工字形、II字形，以側面凹槽支承鏈條，并增加導向裝置，則齒板與互支式伸縮裝置的半梁作用一樣，該裝置也可實現無縫。對本發(fā)明而言，連桿式伸縮裝置改造后的齒板與互支式伸縮裝置的半梁作用相同，不再重復技術方案。本說明書以下及權利要求書中，所稱半梁包括所有順橋向安裝，頂面與橋面平齊，且側面有凹槽能夠支承鏈條的部件，不限于互支式和連桿式橋梁伸縮裝置。還有一種方案是，利用該鏈條的單向彎曲特性，通過半梁遠梁端和鏈條導向裝置共同支承鏈條，實現無縫。該方案鏈條因為沒有半梁凹槽下翼板支承，受力情況較差，不再細述。本發(fā)明的有益效果是，結構簡單、方便實用，在不影響橋梁伸縮裝置伸縮及變位性能的情況下，實現了人們夢寐以求的無縫夢想，根除了振動問題。采用此方案后，車輛行駛平穩(wěn)、安全、舒適、無噪聲，避免橋梁伸縮裝置振動損壞。由于不必再擔心較窄的摩托車、自行車輪胎及鞋跟陷入縫隙，半梁寬度可以加大，而選擇更合理的半梁設計方案。在避免了雜物落入和減少雨水流入伸縮縫的同時，減輕了止水帶承載負擔；沒有陽光直射，減緩了止水帶老化速度。


下面以互支式橋梁伸縮裝置為例，結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖I是本發(fā)明橋面外觀示意圖。圖2是本發(fā)明移除橋梁伸縮裝置橫橋向一側半梁及鏈條后的側視圖。圖3是本發(fā)明鏈條與半梁位置關系截面圖。圖4是本發(fā)明示例鏈條的鏈節(jié)等軸測圖。圖5是本發(fā)明弧形頂面鏈節(jié)等軸測圖。圖6是本發(fā)明層疊形鏈節(jié)等軸測圖。圖7是本發(fā)明半梁等軸測圖。圖中I.半梁，2.鏈條，3.錨固架，4.止水帶，5.隔板，6.鏈條導向板，7.轉動支架，8.錨釘、錨板或錨環(huán)，9.壓板，10.肋板(加勁板)，11、12分別為通過銷軸相連的兩個鏈節(jié)，13.銷軸，14.走輪.
具體實施方式
鏈條通過互支式橋梁伸縮裝置半梁側面的凹槽獲得支承從而填補伸縮空間的方式，是本發(fā)明的優(yōu)選的具體實施方式
。在此以鏈條填補互支式橋梁伸縮裝置伸縮空間為例說明。圖I為本發(fā)明橋面外觀示意圖。從圖上看到，半梁順橋向安裝，伸縮縫兩側半梁相互交錯。伸縮縫同側相鄰半梁I之間的伸縮空間，由鏈條2的多個鏈節(jié)填補。圖2是本發(fā)明移除一側半梁及鏈條后的側視圖。從橋梁伸縮裝置側面，可以看到鏈條2與伸縮縫對側半梁I遠梁端連接，一部分通過鄰近的半梁I側面的凹槽支承；上表面與半梁I上表面平齊，亦即與橋面平齊，鏈條2余下部分靠近轉動支架7，沿導向板6向下彎曲。半梁I與轉動支架7鉸接，轉動支架7通過壓板9安裝到錨固架3上，錨固架3通過錨釘8與梁體固定。隨著橋梁伸縮，鏈條2可以通過與對側半梁I遠梁端的連接，而改變進入相鄰半梁I側面凹槽的長度亦即露出橋面的長度。當伸縮裝置被拉伸時，止水帶4底點向上，此時鏈條2進入半梁I側面凹槽；相反，當伸縮裝置被壓縮時，止水帶底點向下，半梁 I與止水帶4間空間足以容納繞過導向板6下垂的鏈條2。鏈條2與止水帶4不會發(fā)生位置沖突。但為避免鏈條磨損止水帶，設有薄鋼板制作的隔板5，保護止水帶4。止水帶還可以安裝到兩側隔板5的底端，以減小止水帶4的寬度。關于鏈條I與鏈條2的連接。本例是通過把臨近半梁I的鏈節(jié)頂面縮減約一半，滑塊軸兼做銷軸的方式，實現的半梁與鏈條的連接。圖中導向板6和隔板5共同組成鏈條導向裝置。這是以鏈條靈活彎曲并因自重而下垂設計的。作為進一步完善，可以在鏈條彎曲部分的外側設弧形導向板，進一步降低鏈條頂觸轉動支架的可能性。圖中導向板6還可以用光軸或鏈輪代替。半梁底部肋板可根據受力情況取舍，圖2中肋板10，顯示了一種可能采用的加肋方式。圖3為過一銷軸軸線垂直于半梁軸線的截面圖，旨在說明鏈條頂面與半梁頂面平齊并通過半梁支承的情況。鏈節(jié)11與鏈節(jié)12通過銷軸13鏈接，銷軸13兩端裝有走輪14，走輪14位于半梁I側面的凹槽內。由此可見，鏈節(jié)11、12上表面與半梁I上表面平齊，鏈節(jié)11、12上表面承接車輛輪胎壓力，傳遞給銷軸13，銷軸13傳遞給走輪14，走輪14傳遞給半梁I。該截面圖中，鏈節(jié)頂部縱向端面與銷軸軸線重合。這樣設計的優(yōu)勢是，鏈節(jié)兩端可以得到支承，從而避免鏈節(jié)象天平一樣在車輛通過時擺動。該圖只顯示了一條鏈條與相鄰半梁位置關系，該發(fā)明實際是多條鏈條與多個半梁重復組合，橫橋向延伸，以滿足橋梁寬度需要。由于無縫的實現，半梁寬度可以加大，如果繼續(xù)使用工字形截面或工字形加肋結構，半梁側面凹槽過深，上下翼板懸出過長，對承載車輛壓力和支承對側半梁不利。II字形截面解決了這個問題。該圖就以II字形截面為例繪制。圖4是本發(fā)明示例鏈條鏈節(jié)等軸測圖。符合本發(fā)明需要的鏈條方案可能有許多種。為幫助理解圖2和圖3，本圖顯示了可能采取的一種方案，鏈節(jié)11的等軸測圖。圖5顯示了頂面為弧形的鏈節(jié)的等軸測圖。當使用該種鏈節(jié)時，其頂面平均高度應與相鄰半梁頂面平齊?；⌒雾斆嬗欣阪湕l平穩(wěn)進入橋面。橋面平整度略有降低，但因弧度有限，不會形成新的脫空面積。圖6顯示了一種鏈節(jié)端面為弧形，鏈接孔為層疊結構的鏈節(jié)的等軸測圖。該結構，鏈節(jié)與鏈節(jié)平滑過渡，可進一步減少或避免鏈節(jié)間卡入異物而損壞鏈條。鏈條獲得支承的方式，可以通過半梁的凹槽支承，也可以由齒板端部和導向軸支承。鏈條可以是單層，如上述例圖；也可以是雙層。比如，可以把鏈條頂層單獨做成鏈條承接輪胎壓力，下層銷軸鏈板也單獨做成鏈條承接頂層鏈條傳來的壓力，并傳遞給半梁。雙層鏈條因彎曲形成的扇形開口間隙減小，可減少雜物落入扇形開口處。上述鏈條均為平頂或小弧度的銷軸鏈。如果使用圓環(huán)鏈，也可以填補一部分伸縮空間，造價更低，但效果相對較差。方案是相鄰鏈節(jié)互相垂直，豎向鏈節(jié)頂面盡量縮小弧度承接車輛壓力，傳遞給橫向鏈節(jié)，橫向鏈節(jié)的兩側位于半梁側面凹槽內，橫向鏈節(jié)則把豎向鏈節(jié)壓力傳遞給半梁。實際上，只要能承接輪胎壓力并傳遞給半梁，能靈活彎曲，盡量降低磨耗的鏈條方案都可以，本發(fā)明不更多陳述。圖7是本發(fā)明優(yōu)選方案半梁等軸測圖。該圖可以幫助理解前述附圖。該附圖中，半梁近梁端上表面翼板加寬，有利于遮蓋轉動支架與鏈條彎曲部分形成的脫空面積?？拷肓航憾说南乱戆迦∠诖税苍O導向板或導向軸或導向槽，鏈條由此向下彎曲。圖中半 梁兩端因需與轉動支架和滑塊軸配合安裝，不受工字形或II字形截面限制。本發(fā)明是以本人發(fā)明的互支式橋梁伸縮裝置為例說明的，雖然不能適用于所有種類橋梁伸縮裝置，比如大量使用的模數式伸縮裝置；但鏈條填縫也并不僅限于互支式橋梁伸縮裝置，還可以應用于連桿式伸縮裝置。綜述，本發(fā)明填補了橋梁伸縮裝置預留的、閑置的伸縮空間，而不影響橋梁伸縮裝置的伸縮和復合變位。雖然，變位間隙視橋梁復合變位幅度和半梁寬度不同而有所不同，但是由其造成的脫空面積相對于傳統(tǒng)的橋梁伸縮裝置而言可以忽略不計，故本發(fā)明稱無縫橋梁伸縮裝置。而實現無縫的方案是鏈條填縫，所以得名“鏈式無縫橋梁伸縮裝置”。本發(fā)明填補了大位移量橋梁伸縮裝置的伸縮空間，亦即填補了千米長橋最后一米的凹坑，千米長橋終成坦途！
權利要求
1.一種無縫橋梁伸縮裝置，其特征在于通過鏈條填補橋梁伸縮裝置的伸縮空間。
2.根據權利要求I所述的橋梁伸縮裝置，其特征在于鏈條遠梁端與相對的半梁的遠梁端相連接，隨橋梁伸縮而屈伸。
3.根據權利要求I所述的橋梁伸縮裝置，其特征在于鏈條頂面露出橋面部分的長度隨橋梁的伸縮而變化。
4.根據權利要求I所述的橋梁伸縮裝置，其特征在于鏈條通過相鄰半梁側面的凹槽獲得支承。
5.根據權利要求I所述的橋梁伸縮裝置，其特征在于半梁截面為空心工字形，即II字形截面，底部加肋或不加肋。
6.根據權利要求I所述的橋梁伸縮裝置，其特征在于在半梁側面靠近半梁近梁端的位置設使鏈條向下的鏈條導向裝置。
7.根據權利要求I所述的橋梁伸縮裝置，其特征在于鏈節(jié)頂面縱向端線與下方支承軸線(或連線)位于同一豎直平面。
8.根據權利要求I所述的橋梁伸縮裝置，其特征在于鏈節(jié)頂面存在弧度。
全文摘要
一種能夠提高橋面平整度的大位移量無縫橋梁伸縮裝置。該伸縮裝置通過鏈條填補橋梁伸縮裝置伸縮空間(簡稱“鏈條填縫”)，解決橋梁伸縮裝置表面存在凹坑的問題。鏈條上表面與橋面基本平齊，鏈條遠梁端與相對的半梁的遠梁端相連接，隨橋梁伸縮而屈伸，鏈條通過相鄰半梁側面的凹槽獲得支承。本發(fā)明結構簡單、方便實用，能在不影響橋梁伸縮裝置復合變位的情況下，填平凹坑，從根本上解決了伸縮裝置和車輛振動問題，實現了人們夢寐以求的無縫夢想，千米長橋的最后一米終成坦途。
文檔編號E01D19/06GK102966036SQ20121049270
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月18日 優(yōu)先權日2012年11月18日
發(fā)明者吳樹超 申請人:吳樹超