下埋式浅埋型桥梁伸缩装置的制作方法
1.本发明属于桥梁施工领域，具体涉及了下埋式浅埋型桥梁伸缩装置。
背景技术：
2.为了适应桥梁结构在温度变化下的伸缩变形，桥梁上每隔一定距离就设有伸缩缝，伸缩缝内安装有伸缩装置，如图1所示，现有技术中的模数式伸缩装置包括中梁1、位于中梁1两侧的边梁2、固定在中梁1下端的横梁11、用于安装横梁11的支撑箱4以及连接在中梁1、边梁2之间的橡胶带3，横梁11两端插入支撑箱4内，支撑箱4内位于横梁11的上下两侧均设有弹性支撑件，横梁11端部和支撑箱4之间安装有用于控制横梁11位移复位的弹簧16，弹簧16通常选用聚氨酯弹簧。
3.上述伸缩装置，由于横梁11设置在中梁1的下端，整体高度包括中梁1的高度和横梁11的高度之和，导致高度较高，通常在280-320mm之间，为了安装伸缩装置，就要求桥梁上预留深度350-400mm的安装槽口，不适用于薄壁梁体的需要，具体表现为：由于要在薄壁梁体上预留深度较大的安装槽口，则导致桥梁的浇筑模板为异型，增加施工难度，且原有的用于加工薄壁梁体的翻转式液压模板也就无法直接应用，需要另外单独设计模板对桥梁进行加工，极大的增加了施工难度。
4.因此，为了降低伸缩装置的高度，现有技术中也有直接在中梁1下端开设嵌槽，将横梁11嵌设在中梁1下端，进而减小中梁1的高度和横梁11的高度之和，但这种方式会降低中梁1的承载力，导致伸缩装置的耐久性能不好。同时，将横梁11嵌设在中梁1下端，相当于将横梁11的位置高度相对向上提高，相应的支撑箱4的位置高度也会提高，这就导致支撑箱4的上端可能会暴露在桥梁表面，尤其是为了保证弹簧16的伸缩量足够适应横梁11的位移，支撑箱4内需要给弹簧16留出的安装空间也会比较大，这就导致支撑箱4的宽度较大，即支撑箱4暴露在桥梁表面的面积就会较大，美观性不足，即使在支撑箱4上表面还可以浇筑一层较薄的混凝土，但由于支撑箱4上表面的面积较大，较薄的混凝土表层也容易损坏。
技术实现要素：
5.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，以解决伸缩装置的高度较高不适用于薄壁梁体的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
7.下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，包括连接结构、支撑结构以及位移控制结构，连接结构包括中梁以及设于中梁两侧的边梁，中梁和边梁之间安装有橡胶带；支撑结构包括连接在中梁上的横梁以及位于中梁两侧的支撑箱，横梁两端均伸入支撑箱内，支撑箱内位于横梁的上侧均设有上弹性支撑件，支撑箱内位于横梁的下侧均设有下弹性支撑件；位移控制结构用于在横梁或支撑箱横向位移时通过弹性作用力辅助横梁或支撑箱复位；所述中梁的腹板上开设有供横梁穿过的连接孔，横梁穿过连接孔后和中梁焊接，中梁下端固定有中梁加强板，中梁加强板位于横梁的正下方；支撑箱上端的位置高度低于中梁上端的位置高度，
支撑箱上端位于上弹性支撑件处开设有限位孔，上弹性支撑件的上端插入限位孔内并受到限位孔内壁的限位，支撑箱上端固定有用于封闭限位孔的盖板，盖板上端的位置高度低于中梁上端的位置高度。
8.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
9.1、横梁从中梁的腹板处开设的连接孔内穿过并焊接，降低了整体高度，且通过焊接提高中梁和横梁的连接强度，进而减小在中梁上开设连接孔对中梁承载强度的影响，同时在中梁下端增设中梁加强板，对中梁该处的承载能力进行加强，进一步减小在中梁上开设连接孔对中梁承载力的影响。
10.本方案中，通过将横梁从中梁的腹板处穿过，最大程度的降低了该桥梁伸缩装置的整体高度，适用于薄壁梁体。
11.2、将支撑结构和位移控制结构分体化设置，则支撑箱的尺寸仅需要满足横梁的运动需求即可，减小了支撑箱的尺寸，更便于支撑箱附近的混凝土浇筑。
12.3、支撑箱、盖板上端的位置高度均低于中梁上端的位置高度，使得支撑箱、盖板均可埋设与桥梁下，而不会暴露在桥梁表面。
13.另外，为了降低支撑箱的高度，同时保证上弹性支撑件的弹性变形量，将上弹性支撑件的上端设于限位孔内，一方面，通过限位孔对上弹性支撑件的四周进行限位，而不用额外再设置其他限位结构将上弹性支撑件安装在支撑箱内；另一方面，仅有限位孔处设置的盖板高度凸出支撑箱的高度，而支撑箱上端其余位置的高度即可降低，使得支撑箱更好的埋设在桥梁内，避免了支撑箱上表面仅是浅埋在桥梁表面内导致的对支撑箱锚固效果不好的情况，且相比盖板的面积，支撑箱上表面的面积更大，较大面积且较浅的覆盖在支撑箱表面的混凝土也容易损坏，因此本方案中通过降低支撑箱其他位置的高度，使得除去较小面积的盖板处，其他位置的混凝土浇筑厚度可以增大，进而取得更好的浇筑效果。同时通过盖板和支撑箱上表面之间形成的阶梯，相当于在支撑箱上设置凸出的盖板插入到浇筑的混凝土内，提高支撑箱在混凝土内的锚固强度。
附图说明
14.图1为本发明背景技术中模数式伸缩装置的结构示意图。
15.图2为本发明实施例的整体结构示意图。
16.图3为图2中支撑结构的剖视图。
17.图4为图2中位移控制结构的示意图。
18.图5为支撑结构的另一种设置方式的结构示意图。
19.图6为位移控制结构另一种设置方式的结构示意图。
20.在图中：1、中梁；2、边梁；3、橡胶带；4、支撑箱；5、盖板；6、支撑加强板；7、通孔；8、安装箱；9、锚固环；10、中梁加强板；11、横梁；12、下弹性支撑件；13、上弹性支撑件；14、中梁加强杆；15、凹槽；16、弹簧；17、导杆；18、安装板；19、限位板；20、边梁加强杆。
具体实施方式
21.以下结合说明书附图对本发明作进一步详细说明，并给出具体实施方式。
22.如图2所示，下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，包括连接结构、支撑结构以及位移控制
结构，连接结构包括中梁1以及设于中梁1两侧的边梁2，中梁1和边梁2之间安装有橡胶带3，橡胶带3和中梁1、边梁2的安装连接方式为现有技术，本技术中不做改进，也不对其进行赘述。边梁2两侧均固定有若干沿其长度方向分布的锚固环9，锚固环9用于锚固在混凝土内，锚固环9的具体设置也为现有技术，本技术中不做改进，也不对其进行赘述。
23.结合图3所示，支撑结构包括连接在中梁1上的横梁11以及位于中梁1两侧的支撑箱4，中梁1的腹板上开设有供横梁11穿过的连接孔，横梁11穿过连接孔后和中梁1焊接，焊接时采用全熔透焊接，以提高中梁1的抗疲劳强度，横梁用q460及以上的低合金高强度钢材，其焊接性能良好，提高其支撑强度，以满足承载要求。中梁1下端固定有中梁加强板10，中梁加强板10位于横梁11的正下方，通过设置中梁加强板10，对中梁1该处的承载能力进行加强，进一步减小在中梁1上开设连接孔对中梁1承载力的影响。
24.横梁11两端均伸入支撑箱4内，支撑箱4上开设有供横梁11插入的插孔，横梁11相对插孔滑动设置，支撑箱4内位于横梁11的上侧均设有上弹性支撑件13，支撑箱4内位于横梁11的下侧均设有下弹性支撑件12，上弹性支撑件13、下弹性支撑件12均选用弹性材料制作，例如橡胶，通过上弹性支撑件13、下弹性支撑件12对横梁11的运动进行减震、支撑，上弹性支撑件13、下弹性支撑件12均固定在支撑箱4内壁，且均和横梁11相抵，但和横梁11没有实质连接关系。
25.支撑箱4上端和边梁2固定，支撑箱4上端的位置高度低于中梁1上端的位置高度，支撑箱4上端位于上弹性支撑件13处开设有限位孔，上弹性支撑件13的上端插入限位孔内并受到限位孔内壁的限位，支撑箱4上端固定有用于封闭限位孔的盖板5，具体的，盖板5焊接在支撑箱4上端，盖板5上端的位置高度低于中梁1上端的位置高度。
26.结合图4所示，位移控制结构用于在横梁11或支撑箱4横向位移时通过弹性作用力辅助横梁11或支撑箱4复位，支撑结构和位移控制结构沿中梁1的长度方向并排设置，若设有多组支撑结构和位移控制结构，则按支撑结构-位移控制结构-支撑结构-位移控制结构的分布方式依次排列。
27.位移控制结构包括固定在中梁1两侧的导杆17、套设在导杆17上的弹簧16以及用于安装弹簧16的安装板18，安装板18和边梁2下端固定，安装板18在一定程度上对边梁2有加强支撑的作用。安装板18上开设有供导杆17穿过的安装孔，导杆17和安装孔滑动连接，或导杆17和安装孔内壁不接触，本实施例中，以安装孔内径过大于导杆17外径为例，即导杆17和安装孔内壁不接触。安装板18背向中梁1的一侧固定有安装箱8，导杆17插入安装箱8内，弹簧16设置在安装板18和中梁1之间且弹簧16两端分别和安装板18、中梁1固定。
28.具体使用时，中梁1受到车辆的外力产生横向位移时，中梁1带动横梁11、导杆17横向运动，中梁1两侧的弹簧16也产生收缩或拉伸的变形，以图4中所示方向为例，若中梁1向右运动，则中梁1右侧的弹簧16收缩，中梁1左侧的弹簧16拉伸。外力消失后，通过弹簧16的复原作用力使得中梁1复位。
29.桥梁受热膨胀时，埋设在桥梁内的支撑箱4、安装箱8随着桥梁产生朝向中梁1方向的位移，中梁1两侧的弹簧16均收缩。桥梁的受到的温度降低，膨胀作用消失后，弹簧16的复原作用力辅助支撑箱4、安装箱8随着桥梁的复位而复位。相应的，桥梁受冷收缩时，埋设在桥梁内的支撑箱4、安装箱8随着桥梁产生背向中梁1方向的位移，中梁1两侧的弹簧16均拉伸。桥梁的受到的温度升高，收缩作用消失后，弹簧16的复原作用力辅助支撑箱4、安装箱8
随着桥梁的复位而复位。
30.本方案中，弹簧16直接设置在中梁1与固定在边梁2下端的安装板18之间，缩短了弹簧16受力时的传力路线，使得弹簧16可以更加及时均匀的将复原作用力传递给安装板18或中梁1。
31.在本发明的另一个实施例中，结合图6所示，位移控制结构的设置不同，本实施例中，支撑结构和位移控制结构沿中梁1的长度方向并排设置，位移控制结构包括固定在中梁1两侧的导杆17、套设在导杆17上的弹簧16以及用于安装弹簧16的安装板18，安装板18和边梁2固定，安装板18上开设有供导杆17穿过的安装孔，安装板18背向中梁1的一侧固定有安装箱8，导杆17插入安装箱8内；导杆17插入安装箱8内的一端固定有限位板19，弹簧16设置在限位板19和安装板18之间且弹簧16两端分别和安装板18、限位板19固定。
32.本方案中，弹簧16设置在安装箱8内，导杆17和安装板18产生相对的横向位移时，限位板19和安装板18之间的间距增大或减小，带动弹簧16拉伸或收缩，然后可以通过弹簧16的复原作用力辅助复位。
33.在本发明的另一个实施例中，结合图6所示，安装箱8和边梁2之间固定有倾斜的边梁加强杆20，边梁加强杆20、安装箱8外壁、边梁2之间形成三角形空间，提高安装箱8和边梁2的连接强度，使得安装箱8对边梁2有支撑作用，而通过边梁加强杆20的设置，也使得安装箱8浇筑在桥梁内时和桥梁的连接强度增大。
34.在本发明的另一个实施例中，结合图3所示，支撑箱4外壁固定有若干支撑加强板6，支撑加强板6上开设有通孔7，通过支撑加强板6的设置，增大支撑箱4和桥梁之间的接触面积，提高连接强度，而浇筑的混凝土填充在通孔7内后，可进一步提高支撑箱4和桥梁的连接强度。
35.在本发明的另一个实施例中，结合图5所示，支撑加强板6呈v字型且两端均和支撑箱4外壁固定，即支撑加强板6和支撑箱4外壁之间形成稳定的三角形结构，提高支撑箱4和桥梁之间的连接强度。
36.在本发明的另一个实施例中，结合图5所示，中梁加强板10的两侧和横梁11之间均固定有倾斜的中梁加强杆14，通过加中梁加强杆14的设置，进一步增大中梁1和横梁11之间的连接强度，使得中梁1的受力可以更好的传递给横梁11，进而提高中梁1的承载强度。
37.在本发明的另一个实施例中，结合图5所示，支撑箱4上端设有若干凸起或凹槽15，通过凸起或凹槽15的设置，增大支撑箱4上端和桥梁的接触面积，进而取得更好的锚固效果。图5中所示为支撑箱4上端设有若干凹槽15，需要注意的是，实际设计中若在支撑箱4上端设置凸起，则凸起上端的位置高度不可高于盖板5上端的位置高度。
38.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
39.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技
术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
技术特征：
1.下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，包括连接结构、支撑结构以及位移控制结构，连接结构包括中梁以及设于中梁两侧的边梁，中梁和边梁之间安装有橡胶带；支撑结构包括连接在中梁上的横梁以及位于中梁两侧的支撑箱，横梁两端均伸入支撑箱内，支撑箱内位于横梁的上侧均设有上弹性支撑件，支撑箱内位于横梁的下侧均设有下弹性支撑件；位移控制结构用于在横梁或支撑箱横向位移时通过弹性作用力辅助横梁或支撑箱复位；其特征在于：所述中梁的腹板上开设有供横梁穿过的连接孔，横梁穿过连接孔后和中梁焊接，中梁下端固定有中梁加强板，中梁加强板位于横梁的正下方；支撑箱上端的位置高度低于中梁上端的位置高度，支撑箱上端位于上弹性支撑件处开设有限位孔，上弹性支撑件的上端插入限位孔内并受到限位孔内壁的限位，支撑箱上端固定有用于封闭限位孔的盖板，盖板上端的位置高度低于中梁上端的位置高度。2.根据权利要求1所述的下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，其特征在于：所述支撑结构和位移控制结构沿中梁的长度方向并排设置，位移控制结构包括固定在中梁两侧的导杆、套设在导杆上的弹簧以及用于安装弹簧的安装板，安装板和边梁固定，安装板上开设有供导杆穿过的安装孔，安装板背向中梁的一侧固定有安装箱，导杆插入安装箱内；弹簧设置在安装板和中梁之间且弹簧两端分别和安装板、中梁固定。3.根据权利要求1所述的下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，其特征在于：所述支撑结构和位移控制结构沿中梁的长度方向并排设置，位移控制结构包括固定在中梁两侧的导杆、套设在导杆上的弹簧以及用于安装弹簧的安装板，安装板和边梁固定，安装板上开设有供导杆穿过的安装孔，安装板背向中梁的一侧固定有安装箱，导杆插入安装箱内；导杆插入安装箱内的一端固定有限位板，弹簧设置在限位板和安装板之间且弹簧两端分别和安装板、限位板固定。4.根据权利要求2或3所述的下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，其特征在于：所述安装箱和边梁之间固定有倾斜的边梁加强杆，边梁加强杆、安装箱外壁、边梁之间形成三角形空间。5.根据权利要求1所述的下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，其特征在于：所述支撑箱外壁固定有若干支撑加强板。6.根据权利要求5所述的下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，其特征在于：所述支撑加强板上开设有通孔。7.根据权利要求6所述的下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，其特征在于：所述支撑加强板呈v字型且两端均和支撑箱外壁固定。8.根据权利要求1所述的下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，其特征在于：所述中梁加强板的两侧和横梁之间均固定有倾斜的中梁加强杆。9.根据权利要求1所述的下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，其特征在于：所述边梁两侧均固定有若干沿其长度方向分布的锚固环。10.根据权利要求1所述的下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，其特征在于：所述支撑箱上端设有若干凸起或凹槽。
技术总结
本发明属于桥梁施工领域，具体公开了一种下埋式浅埋型桥梁伸缩装置，中梁的腹板上开设有供横梁穿过的连接孔，横梁穿过连接孔后和中梁焊接，中梁下端固定有中梁加强板，中梁加强板位于横梁的正下方；支撑箱上端的位置高度低于中梁上端的位置高度，支撑箱上端位于上弹性支撑件处开设有限位孔，上弹性支撑件的上端插入通孔内并受到限位孔内壁的限位，支撑箱上端固定有用于封闭限位孔的盖板，盖板上端的位置高度低于中梁上端的位置高度。采用本发明的方案，可以解决伸缩装置的高度较高不适用于薄壁梁体的问题。梁体的问题。梁体的问题。
