專利名稱：橋頭鏈式過渡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及公路工程、建筑工程，具體地是用于解決橋頭跳車問題的橋頭鏈式過渡裝置。
背景技術(shù)：
在建筑工程中，經(jīng)常由于相鄰兩部分構(gòu)筑物的變形剛度差異而出現(xiàn)沉降差，嚴重地影響其使用功能。其中最典型的例子是公路交通中在橋頭和涵洞與路堤連接處的沉降差而產(chǎn)生的“橋頭跳車”現(xiàn)象。由于橋梁和涵洞(常采用樁基礎(chǔ))具有很大的變形剛度而沉降量小，路堤構(gòu)筑在地基上變形剛度小而沉降量較大，從而出現(xiàn)沉降差產(chǎn)生“橋頭跳車”現(xiàn)象。橋頭沉降差引起的“橋頭跳車”現(xiàn)象在公路交通中是十分普遍的問題，在軟土地區(qū)問題尤為嚴重，它大大地降低了行車速度和舒適度，可造成交通堵塞，而且容易引起交通事故和車輛損壞，成為提高交通安全和質(zhì)量的“瓶頸”問題，一直困擾著人們。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅在廣東沿海地區(qū)就有數(shù)千座橋梁和涵洞出現(xiàn)嚴重的橋頭“跳車”問題，不斷的修復(fù)和維修經(jīng)常造成嚴重堵車，且每年的修復(fù)和養(yǎng)護費用非常昂貴。
為了解決橋頭跳車問題，公路設(shè)計和施工人員花費了大量的金錢和時間，進行了大量的研究和試驗，但問題一直未得到滿意的解決。目前解決橋頭沉降差的主要方法是，利用地基加固技術(shù)如水泥攪拌樁、碎石樁、擠密砂樁以及鋪設(shè)土工編織物等方法，改造和提高橋頭路基的性能，同時，提高橋頭路堤填土的密實度，以減小路基和路堤的變形，從而減小橋頭與路堤連接處的沉降差。也有采用輕質(zhì)材料代替橋頭路堤填土，減小路基荷載以減小沉降差的方法。以上方法存在多方面的問題。首先，路基經(jīng)加固后其變形性能始終難于達到與橋梁和涵洞基礎(chǔ)的變形性能相近的程度，不可避免地存在橋頭沉降差，根本問題未得到解決；第二，以上技術(shù)方法要求對橋頭較長一段路基進行處理，施工成本往往很高；其次是，施工周期過長，并增加了施工的復(fù)雜性。目前一直未能解決“橋頭跳車”問題的一個主要原因之一是，方法的技術(shù)路線不合理，它僅僅從橋頭或涵洞兩端路基和路堤的變形單方面考慮，這樣不管花費多少金錢也不可能消除橋頭和涵洞與路堤之間的變形差異，特別是沿海等軟土分布地區(qū)，要消除這種沉降差更加困難。目前只能通過不斷修補橋頭路面來減輕“橋頭跳車”的危害，但這種不斷修補路面本身不但使養(yǎng)護成本大幅提高，而且修補路面經(jīng)常造成交通堵塞，并使路面耐久性降低。
實用新型內(nèi)容為消除橋頭和涵洞與路堤之間的沉降差，徹底解決“橋頭跳車”問題，必須突破目前僅從減小橋頭路基和路堤變形單方面考慮的傳統(tǒng)設(shè)計思想，從整體上考慮橋頭和涵洞與路堤之間的變形協(xié)調(diào)關(guān)系，使兩者之間的變形始終保持一致，以消除沉降差而避免“橋頭跳車”現(xiàn)象。
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種橋頭鏈式過渡裝置，解決橋頭和涵洞與路堤之間的變形協(xié)調(diào)問題。所述的鏈式過渡裝置像鏈條一樣適應(yīng)橋頭和涵洞與路堤之間的差異變形，始終保持路面的連續(xù)性和平滑性，完全消除沉降差，避免路面的重復(fù)維修；在徹底解決“橋頭跳車”的同時，降低對路基加固技術(shù)要求的標準，縮短施工工期，大大地降低軟土路基加固的技術(shù)難度和施工成本；所述鏈式過渡裝置還可以在其他工程領(lǐng)域應(yīng)用，如用于調(diào)整和適應(yīng)建筑物與地面之間的沉降差等。
本實用新型的橋頭鏈式過渡裝置是在要消除沉降差的橋頭或涵洞兩端路堤上，并列地鋪設(shè)若干鏈式過渡結(jié)構(gòu)，每列鏈式過渡結(jié)構(gòu)由鏈板和若干段過渡板鉸接而成，每列之間互相獨立。
為了使鏈式過渡裝置調(diào)整沉降差、保持路面連續(xù)和平滑，所述的鏈板一端鉸接于橋臺(承臺)之上，另一端與過渡板鉸接。橋頭鏈式過渡裝置整體鋪設(shè)在橋頭路堤上形成路面，在產(chǎn)生沉降差過程中，鉸的轉(zhuǎn)動使橋臺與鏈板之間始終保持變形連續(xù)和路面平滑，完全消除了橋頭或涵洞與路堤之間路面的沉降差；鏈板的另一端隨路堤同步下沉，鏈板和過渡板之間也始終保持變形連續(xù)和路面平滑。
所述鏈板、過渡板可以是鋼筋混凝土板、包括鋼纖維的各種纖維混凝土板、鋼結(jié)構(gòu)板或復(fù)合材料板。
所述鉸接可以是柱銷鉸接、圓柱滑動軸承、或滾動軸承。
鏈板的長度一般為6-8米，過渡板的長度一般為5-7米；鏈板按行車荷載計算配制鋼筋，過渡板作構(gòu)造配筋。
本實用新型裝置能像鏈條一樣適應(yīng)橋頭和涵洞與路堤之間的差異變形，始終保持路面的連續(xù)性和平滑性，完全消除橋頭沉降差，避免“跳車”現(xiàn)象。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點本實用新型裝置對沉降差具有良好的適應(yīng)性，發(fā)生沉降差時始終保持路面的連續(xù)性和平滑性，可用于解決長期困擾人們的橋頭沉降差引起的“跳車”問題，提高行車的舒適度和公路交通安全與質(zhì)量，并避免橋頭路面的多次修復(fù)，降低路面的養(yǎng)護成本，也可用于解決建筑物與地基之間的沉降差的危害。此外，還可以降低對橋頭路基或建筑地基加固的技術(shù)要求和標準，大大地降低軟土路基加固的技術(shù)難度和施工成本，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。根據(jù)計算分析，這種過渡結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)50cm以上的沉降差，各連接板之間的相對轉(zhuǎn)角控制在4°以內(nèi)，具有足夠的平滑性。雖然過渡結(jié)構(gòu)強度要求的提高以及連接構(gòu)造增加復(fù)雜性，比普通路面板增加了一些的成本，但避免了路面的重復(fù)維修和降低了對路基加固的技術(shù)要求和標準，整體成本可較大幅度降低，在沿海軟土分布地區(qū)的經(jīng)濟效益尤為明顯，是一項具有良好推廣應(yīng)用價值的技術(shù)。


圖1是本實用新型橋頭鏈式過渡裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中鏈板與承臺(橋臺)的連接示意圖；圖3是按圖1連接而成的兩列鏈式過渡裝置構(gòu)成的平面布置圖；圖4是圖3中的A-A剖面圖；圖5是圖3中的B-B剖面圖；圖6是圖1中連接鉸1的斷面放大圖；圖7是圖1中連接鉸2的斷面放大圖；圖8是連接鉸1的剖面放大圖。
圖中編號如下1—鏈板，1-1—鏈板上的預(yù)留注漿孔，2—過渡板，2-1—過渡板上的預(yù)留注漿孔，3—連接鉸一，3-1—鋼柱銷(鉸一)，3-2—鋼銷套(鉸一)，3-3—轉(zhuǎn)動間隙δ1(鉸一)，3-4—沉降間隙ε1(鉸一)，4—連接鉸二，4-1—鋼柱銷(鉸二)，4-2—鋼銷套(鉸二)，4-3—轉(zhuǎn)動間隙δ2(鉸二2)，4-4—沉降間隙ε2(鉸二)，5—承臺(橋臺)，6—樁基礎(chǔ)，7—橋面板，8—普通路面板，9—橋頭路堤填土。
具體實施方式
如圖1所示，連接鉸一3和連接鉸二4把鏈板1、過渡板2和承臺(橋臺)5連接成連續(xù)的鏈式結(jié)構(gòu)，并作為相應(yīng)的路面，利用鉸一3和鉸二4的轉(zhuǎn)動適應(yīng)承臺(橋臺)5與橋頭路堤填土9之間的沉降差。
如圖2所示，承臺5與鏈板1之間由連接鉸一3連接，防止鏈板1脫離承臺5跌落，同時，當出現(xiàn)橋頭沉降差時，利用鉸的轉(zhuǎn)動保證路面的連續(xù)和平滑。
如圖3所示，圖中以兩列鏈式過渡結(jié)構(gòu)的情況為例，表明結(jié)構(gòu)連接的平面布置，每列鏈式過渡結(jié)構(gòu)按圖1連接而成，各列并排地鋪設(shè)在橋頭填土路堤上作為路面。當路面較寬時，可相應(yīng)地增加過渡結(jié)構(gòu)的列數(shù)，通常各列之間相互獨立。
如圖4所示，中除了表示出承臺5與鏈板1和過渡板2的連接關(guān)系外，剖示連接鉸一3和連接鉸二4以及鏈板1和過渡板2上的預(yù)留注漿孔2-1。其中接鉸一3和連接鉸二4詳細的構(gòu)造斷面情況見圖6～7。
如圖5所示，每列鏈式過渡結(jié)構(gòu)分別通過兩副鉸(銷-套)3-1、3-2、4-1、4-2與承臺5的連接，可根據(jù)板的寬度增加鉸的數(shù)目和調(diào)整其位置分布。鉸(銷-套)詳細的構(gòu)造剖面見圖8。
如圖6所示，連接鉸一3是連接承臺5與鏈板1的鉸，圖中表示的是柱銷鉸，由鋼銷套3-2和鋼柱銷3-1構(gòu)成，銷套埋設(shè)在混凝土之中，銷套與銷之間有配合間隙，可相對轉(zhuǎn)動。此處的鉸連接也可以是圓柱滑動軸承和滾動軸承等鉸連接。連接鉸中有轉(zhuǎn)動間隙3-3和沉降間隙3-4。
如圖7所示，連接鉸二4是連接過渡板2與鏈板1的鉸，它的構(gòu)造與連接鉸一3的基本相同，但轉(zhuǎn)動間隙4-3和沉降間隙4-4的要求有所不同。
如圖8所示，每副鉸有一對鋼銷套3-2、4-2，其中一個埋設(shè)在承臺5的混凝土中，另一個埋設(shè)在鏈板1的混凝土中；銷套中插入柱銷把鏈板與承臺連接起來，連接鏈板和過渡板的鉸二的情況相同。
如圖1所示，與普通的路面混凝土板相比，“鏈式”過渡結(jié)構(gòu)的鏈板和過渡板的兩端有連接鉸，連接鉸由埋設(shè)在混凝土鏈板和過渡板中的鋼銷和鋼銷套(或軸承)組成，鋼銷與鋼套之間的配合間隙小于0.1mm。鏈板和過渡板的厚度一般為300mm，混凝土標號為C30；鏈板需按照車輛荷載要求配置鋼筋，過渡板需配置構(gòu)造鋼筋。為滿足調(diào)節(jié)橋臺與路堤之間的沉降差要求，鏈板與橋臺之間連接鉸一的轉(zhuǎn)動間隙(參見圖6)δ1＜2.0mm(圓弧段)，沉降間隙20mm＜ε1＜40mm(直線段)；鏈板與過渡板之間連接鉸2的轉(zhuǎn)動間隙(參見圖7)δ2＜2.0mm，沉降間隙15mm＜ε2＜25mm(用橡膠帶填充)。鉸板和過渡板上預(yù)留注漿孔(參見圖3)，孔徑一般為30mm。
用于新建橋梁或涵洞時，鏈式過渡結(jié)構(gòu)的施工與橋臺或涵洞的施工相互配合；用于解決既有橋頭跳車問題時，需對橋臺或涵洞側(cè)墻進行相應(yīng)的改造。鏈板和過渡板的施工方法與普通混凝土路面的施工類似，為保證各連接之間的間隙精度，需先按要求固定好連接鋼銷和銷套，并可使用塑料泡沫或紙板調(diào)節(jié)混凝土板之間的間隙，然后再澆注混凝土。澆注混凝土之前，路面基層與板底面之間鋪一薄層減阻材料(如膨潤土等)，以減小路面下沉時施于橋臺的水平拉力。待路堤沉降基本穩(wěn)定后，利用預(yù)留的注漿孔灌注水泥砂漿，以消除沉降差引起的混凝土板底面與路堤之間的間隙。在鏈式過渡結(jié)構(gòu)頂面，可按路面要求鋪設(shè)相應(yīng)的路面材料，但鋪設(shè)剛性路面材料時，鉸接處通常預(yù)留沉降伸縮縫。
權(quán)利要求1.一種橋頭鏈式過渡裝置，其特征在于在要消除沉降差的橋頭或涵洞兩端路堤上，并列地鋪設(shè)若干鏈式過渡結(jié)構(gòu)，每列鏈式過渡結(jié)構(gòu)由鏈板和若干段過渡板鉸接而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋頭鏈式過渡裝置，其特征在于所述的鏈板一端鉸接于橋臺或承臺之上，另一端與過渡板鉸接，每列之間互相獨立。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋頭鏈式過渡裝置，其特征在于所述鏈板、過渡板是鋼筋混凝土板、包括鋼纖維的各種纖維混凝土板、鋼結(jié)構(gòu)板或復(fù)合材料板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋頭鏈式過渡裝置，其特征在于所述鉸接是柱銷鉸接、圓柱滑動軸承或滾動軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋頭鏈式過渡裝置，其特征在于所述鏈板、過渡板是鋼筋混凝土板、包括鋼纖維的各種纖維混凝土板、鋼結(jié)構(gòu)板或復(fù)合材料板；所述鉸接是柱銷鉸接、圓柱滑動軸承或滾動軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋頭鏈式過渡裝置，其特征在于鏈板的長度為6-8米，過渡板的長度為5-7米。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橋頭鏈式過渡裝置，其特征在于所述柱銷鉸由鋼銷套和鋼柱銷構(gòu)成，銷套埋設(shè)在混凝土之中，銷套與銷之間有配合間隙，可相對轉(zhuǎn)動。
專利摘要本實用新型涉及公路工程、建筑工程，具體地是用于解決橋頭跳車問題的一種橋頭鏈式過渡裝置，是在要消除沉降差的橋頭或涵洞兩端路堤上，并列地鋪設(shè)若干鏈式過渡結(jié)構(gòu)，每列鏈式過渡結(jié)構(gòu)由鏈板和若干段過渡板鉸接而成；本實用新型裝置能像鏈條一樣適應(yīng)橋頭和涵洞與路堤之間的差異變形，始終保持路面的連續(xù)性和平滑性，完全消除橋頭沉降差，避免“跳車”現(xiàn)象。
文檔編號E01D19/02GK2622245SQ03225929
公開日2004年6月30日 申請日期2003年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者房營光 申請人:華南理工大學