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1、(10)授权公告号 CN 203938965 U(45)授权公告日 2014.11.12CN203938965U(21)申请号 201420341445.1(22)申请日 2014.06.25E01D 19/06(2006.01)(73)专利权人宁波交通工程建设集团有限公司地址 315000 浙江省宁波市海曙区鄞奉路32-2号(72)发明人李寒 吴涛 马春龙 成水武林智 汪金炬 陆科科 骆腾飞周一勤(74)专利代理机构宁波天一专利代理有限公司 33207代理人刘赛云(54) 实用新型名称防渗漏桥梁伸缩缝(57) 摘要本实用新型公开了一种防渗漏桥梁伸缩缝,属于一种桥梁施工领域,主要是由桥梁墩台帽。
2、、横向连接钢筋、型钢伸缩缝、两根异型钢、型钢连接钢筋和“M”型橡胶密封带等构成,它是在橡胶密封带两侧的上、下两端分别设有上、下充气囊和多个分别连通上、下充气囊的联通孔道,橡胶密封带的两侧分别与两根异型钢作嵌固安装,通过上述改进能使橡胶密封带具备内部充气或放气的功能,即充气后可与异型钢的安装槽进行紧密嵌固,保证各种使用环境下桥梁伸缩缝的密封质量,放气后又可自由在异型钢的安装槽内移动抽出,方便橡胶密封带的检测、维修和更换,改进后的结构还具有构造简单、牢固耐用、维修方便、造价节约等优点,从而能起到全天候防渗漏水的作用。(51)Int.Cl.(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 权利要求书3页 。
3、说明书9页 附图5页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书3页 说明书9页 附图5页(10)授权公告号 CN 203938965 UCN 203938965 U1/3页21.一种防渗漏桥梁伸缩缝,包括桥梁墩台帽(1)、多根横向连接钢筋(3)和型钢伸缩缝(2);所述的型钢伸缩缝(2)包括多根型钢连接钢筋(23)、两根异型钢(21)和两侧分别嵌固连接在两根异型钢(21)之间的橡胶密封带(22),其特征在于所述的橡胶密封带(22)两侧的上、下两端分别设有上充气囊(221)和下充气囊(222);所述的每个上充气囊(221)和每个下充气囊(222)均为沿橡胶密封带(22)的长。
4、度方向延伸而成,每个上充气囊(221)的一端封闭,另一端外接气门嘴(224),每个下充气囊(222)的两端均作封闭;所述的橡胶密封带(22)同一侧的上、下充气囊(221、222)之间均设有多个分别连通上、下充气囊的联通孔道(223)。2.根据权利要求1所述的防渗漏桥梁伸缩缝,其特征在于所述的橡胶密封带(22)横截面呈“M”型,橡胶密封带(22)内的每个上充气囊(221)和每个下充气囊(222)的横截面均呈圆形,所述的每个上充气囊(221)对异型钢(21)的安装槽(211)顶部的充气压力为P,并满足如下公式:公式一、式中,为上、下充气囊的充气压强,为上、下充气囊的半径,为上充气囊(221)或下充。
5、气囊(222)中心至周边任意连接线与水平轴的夹角,为上充气囊(221)或下充气囊(222)周边与相对应的任意弧长,微弧长;所述的橡胶密封带(22)两侧所受的充气拉力也为,则橡胶密封带(22)两侧的充气拉应力应符合如下公式:公式二、式中,为上、下充气囊的充气压强,为上、下充气囊的半径,为橡胶密封带(22)两侧最薄弱处的厚度,14MPa为目前常用橡胶密封带(22)材料的极限抗拉强度,并由公式二得出橡胶密封带(22)的充气压强需满足如下公式:公式三、式中,为上、下充气囊的半径,为橡胶密封带(22)两侧最薄弱处的厚度;同理可得橡胶密封带(22)的上充气囊(221)或下充气囊(222)的囊壁所受充气拉力。
6、应符合如下公式:权 利 要 求 书CN 203938965 U2/3页3公式四、式中,为上、下充气囊的充气压强,为上、下充气囊的半径,为上充气囊(221)或下充气囊(222)中心至周边任意连接线与水平轴的夹角,为上充气囊(221)或下充气囊(222)周边与相对应的任意弧长,微弧长;所述的橡胶密封带(22)的上充气囊(221)或下充气囊(222)的囊壁最薄处的壁厚为m,则其所受的充气拉应力应满足如下公式:公式五、式中,为上充气囊(221)或下充气囊(222)的囊壁所受充气拉力,为上、下充气囊的充气压强,为上、下充气囊的半径,14MPa为目前常用橡胶密封带(22)材料的极限抗拉强度;所述的橡胶密封。
7、带(22)的充气压强需满足如下公式:公式六、式中,m为上充气囊(221)或下充气囊(222)的囊壁最薄处的壁厚,为上、下充气囊的半径;所述的橡胶密封带(22)充气压强需大于1个大气压,则需满足如下公式:公式七、和式中,为上、下充气囊的半径,为橡胶密封带(22)两侧最薄弱处的厚度,m为上充气囊(221)或下充气囊(222)的囊壁最薄处的壁厚。权 利 要 求 书CN 203938965 U3/3页43.根据权利要求1所述的防渗漏桥梁伸缩缝,其特征在于所述的橡胶密封带(22)同一侧的上、下充气囊之间沿橡胶密封带的长度方向每隔2030mm的间距设置联通孔道(223),每个联通孔道(223)的横截面均为。
8、圆形。4.根据权利要求1所述的防渗漏桥梁伸缩缝,其特征在于所述的橡胶密封带(22)的“M”型两侧分别与两根异型钢(21)作嵌固连接结构是在两根异型钢(21)的相对面上分别设有沿异型钢长度方向延伸的安装槽(211),所述的橡胶密封带(22)的“M”型两侧分别吻合嵌固在该安装槽(211)内。5.根据权利要求1所述的防渗漏桥梁伸缩缝,其特征在于所述的橡胶密封带(22)为氯丁橡胶或天然橡胶或三元乙丙橡胶制造而成,该橡胶密封带(22)适用于-2560的地区,拉伸强度 14MPa,伸缩量80mm。6.根据权利要求1所述的防渗漏桥梁伸缩缝,其特征在于所述的异型钢(21)适用于温度在-4060时,应不低于Q2。
9、35D钢材强度。7.根据权利要求1所述的防渗漏桥梁伸缩缝,其特征在于所述的桥梁墩台帽(1)包括多根预埋钢筋(11)和浇筑伸缩缝接口混凝土(12),所述的多根型钢连接钢筋(23)和多根预埋钢筋(11)依次焊接固定,并在焊接完成的多根型钢连接钢筋(23)和多根预埋钢筋(11)中穿入并焊接多根横向连接钢筋(3)。8.根据权利要求7所述的防渗漏桥梁伸缩缝,其特征在于所述的伸缩缝接口混凝土(12)为钢纤维混凝土。权 利 要 求 书CN 203938965 U1/9页5防渗漏桥梁伸缩缝技术领域0001 本实用新型涉及一种桥梁施工领域,尤其是指防渗漏桥梁伸缩缝。背景技术0002 桥梁伸缩缝是桥梁上部结构的重。
10、要组成部分,通常设置在预留桥面的两梁端之间、梁端与桥梁墩台帽之间。桥梁伸缩缝主要是由桥梁墩台帽、多根横向连接钢筋和型钢伸缩缝构成,而型钢伸缩缝又是由两根热轧整体成型的异型钢、横截面呈“M”型的橡胶密封带和多根型钢连接钢筋等组成,橡胶密封带的两侧嵌固在两根异型钢的安装槽中,其作用是防止桥面上的杂物落入桥梁伸缩缝内以致影响伸缩缝的正常工作,同时还能引导雨水沿着橡胶密封带的顶面排出桥梁伸缩缝外。0003 因此,橡胶密封带与异型钢安装槽的嵌固密贴程度将决定桥梁伸缩缝的密封质量,由于异型钢安装槽、橡胶密封带制作和施工误差以及橡胶老化等因素,且桥梁伸缩缝又处于全天候的环境及车辆荷载的静动交变作用下,橡胶密。
11、封带与异型钢安装槽往往不能密贴嵌固,这就是造成桥梁伸缩缝渗漏水的主要原因。0004 目前,为了防止桥梁伸缩缝渗漏水现象,最简易的方法是采用硅酸钠(Na2O mSiO2)和醋酸以及有机性的硅酮组成的玻璃胶粘合异型钢与橡胶密封带进行防水,但桥梁伸缩缝通常使用在-4060全天候环境,低温时玻璃胶的防水性能一般容易失效,且玻璃胶老化较快,在车辆静动交变荷载作用下,玻璃胶的粘结作用较差。公开的中国专利名称为“一种桥梁伸缩缝防水结构”,专利号:ZL201220415225.X,它是将桥梁伸缩缝的弹性防水条空腔内部填充气体密封隔离伸缩缝内部与外界,防止水进入桥体内部。这种桥梁伸缩缝的弹性防水条尺寸较小,不能。
12、使用在较大跨径的桥梁上;同时,桥梁伸缩缝的弹性防水条在充气状况下,是作为伸缩的主要构件进行反复挤压的,极易疲劳损伤,特别是高温时,即弹性防水条压缩量最大,导致弹性防水条内的气压升高,损伤更为严重;且弹性防水条直接安装在桥面表面,容易损坏、不易修复。发明内容0005 本实用新型的发明目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种构造简单、牢固耐用、维修方便、造价节约、能起到全天候防渗漏水的防渗漏桥梁伸缩缝。0006 本实用新型的技术问题通过以下技术方案实现:0007 一种防渗漏桥梁伸缩缝,包括桥梁墩台帽、多根横向连接钢筋和型钢伸缩缝;所述的型钢伸缩缝包括多根型钢连接钢筋、两根异型钢和两侧分别嵌固连接在两根。
13、异型钢之间的橡胶密封带,所述的橡胶密封带两侧的上、下两端分别设有上充气囊和下充气囊;所述的每个上充气囊和每个下充气囊均为沿橡胶密封带的长度方向延伸而成,每个上充气囊的一端封闭,另一端外接气门嘴,每个下充气囊的两端均作封闭;所述的橡胶密封带同一侧的上、下充气囊之间均设有多个分别连通上、下充气囊的联通孔道。0008 所述的橡胶密封带横截面呈“M”型,橡胶密封带内的每个上充气囊和每个下说 明 书CN 203938965 U2/9页6充气囊的横截面均呈圆形,所述的每个上充气囊对异型钢的安装槽顶部的充气压力为 ,并满足如下公式:0009 公式一、0010 0011 式中,为上、下充气囊的充气压强,为上、。
14、下充气囊的半径,为上充气囊或下充气囊中心至周边任意连接线与水平轴的夹角,为上充气囊或下充气囊周边与相对应的任意弧长,微弧长;0012 所述的橡胶密封带两侧所受的充气拉力也为,则橡胶密封带两侧的充气拉应力应符合如下公式:0013 公式二、0014 0015 式中,为上、下充气囊的充气压强,为上、下充气囊的半径,为橡胶密封带两侧最薄弱处的厚度,14MPa为目前常用橡胶密封带材料的极限抗拉强度,并由公式二得出橡胶密封带的充气压强需满足如下公式:0016 公式三、0017 0018 式中,为上、下充气囊的半径,为橡胶密封带两侧最薄弱处的厚度;0019 同理可得橡胶密封带的上充气囊或下充气囊的囊壁所受充。
15、气拉力应符合如下公式:0020 公式四、0021 0022 式中,为上、下充气囊的充气压强,为上、下充气囊的半径,为上充气囊或下说 明 书CN 203938965 U3/9页7充气囊中心至周边任意连接线与水平轴的夹角,为上充气囊或下充气囊周边与相对应的任意弧长,微弧长;0023 所述的橡胶密封带的上充气囊或下充气囊的囊壁最薄处的壁厚为,则其所受的充气拉应力应满足如下公式:0024 公式五、0025 0026 式中,为上充气囊或下充气囊的囊壁所受充气拉力,为上、下充气囊的充气压强,为上、下充气囊的半径,14MPa为目前常用橡胶密封带材料的极限抗拉强度;0027 所述的橡胶密封带的充气压强需满足如。
16、下公式:0028 公式六、0029 0030 式中,m为上充气囊或下充气囊的囊壁最薄处的壁厚,为上、下充气囊的半径;0031 所述的橡胶密封带充气压强需大于1个大气压,则需满足如下公式:0032 公式七、0033 0034 和0035 0036 式中,为上、下充气囊的半径,为橡胶密封带两侧最薄弱处的厚度,m为上充气囊或下充气囊的囊壁最薄处的壁厚。0037 所述的橡胶密封带同一侧的上、下充气囊之间沿橡胶密封带的长度方向每隔2030mm的间距设置联通孔道,每个联通孔道的横截面均为圆形。0038 所述的橡胶密封带的“M”型两侧分别与两根异型钢作嵌固连接结构是在两根异型钢的相对面上分别设有沿异型钢长度。
17、方向延伸的安装槽,所述的橡胶密封带的“M”型两侧分别吻合嵌固在该安装槽内。0039 所述的橡胶密封带为氯丁橡胶或天然橡胶或三元乙丙橡胶制造而成,该橡胶密封说 明 书CN 203938965 U4/9页8带适用于-2560的地区,拉伸强度 14MPa,伸缩量80mm。0040 所述的异型钢适用于温度在-4060时,应不低于Q235D钢材强度。0041 所述的桥梁墩台帽包括多根预埋钢筋和浇筑伸缩缝接口混凝土,所述的多根型钢连接钢筋和多根预埋钢筋依次焊接固定,并在焊接完成的多根型钢连接钢筋和多根预埋钢筋中穿入并焊接多根横向连接钢筋。0042 所述的伸缩缝接口混凝土为钢纤维混凝土。0043 与现有技术。
18、相比,本实用新型主要是将构成型钢伸缩缝的“M”型橡胶密封带两侧的上、下两端分别设有上充气囊和下充气囊,且该带有上、下充气囊的橡胶密封带两侧分别与两根异型钢作嵌固连接,从而组成型钢伸缩缝;而上、下充气囊之间还设有多个分别连通上、下充气囊的联通孔道,通过上述结构改进使得整个橡胶密封带具备了内部进行充气或放气的功能,即充气后的橡胶密封带两侧可与异型钢的安装槽进行紧密嵌固,故能保证各种使用环境下桥梁伸缩缝的密封质量,而放气后的橡胶密封带可自由在异型钢的安装槽内移动抽出,方便橡胶密封带的检测、维修和更换,改进后的结构还具有构造简单、牢固耐用、维修方便、造价节约等优点,从而能起到全天候防渗漏水的作用。附图。
19、说明0044 图1为本实用新型的结构示意图(立面示意图)。0045 图2为图1的俯视图(平面示意图)。0046 图3为图1的AA剖视放大图。0047 图4为橡胶密封带与异型钢之间作嵌固连接的立面剖视结构示意图。0048 图5为上充气囊的受力计算示意图。具体实施方式0049 下面将按上述附图对本实用新型实施例再作详细说明。0050 如图1图5所示,1.桥梁墩台帽、11.预埋钢筋、12.伸缩缝接口混凝土、2.型钢伸缩缝、21.异型钢、211.安装槽、22.橡胶密封带、221.上充气囊、222.下充气囊、223.联通孔道、224.气门嘴、23.型钢连接钢筋、3.横向连接钢筋。0051 防渗漏桥梁伸缩。
20、缝,如图1、图2所示,主要提供了一种充气式防渗漏桥梁伸缩缝及使用方法,它是较大跨径桥梁上部结构的重要组成部分,通常设置在预留桥面的两梁端之间、梁端与桥梁墩台帽1之间。0052 所述的充气式防渗漏桥梁伸缩缝与现有的桥梁伸缩缝相比,其不同点在于橡胶密封带22内设置了充气结构,现有的桥梁伸缩缝,其内使用的橡胶密封带一旦损坏都是无法修复而只能进行更换,并且这种橡胶密封带22是依靠机械式嵌固在异型钢21的安装槽211内,一旦橡胶密封带安装后,就无法完好地从安装槽211内移动抽出,产生浪费。0053 所述的防渗漏桥梁伸缩缝如图1图4所示,主要是由桥梁墩台帽1、多根横向连接钢筋3和型钢伸缩缝2,而型钢伸缩缝。
21、2包括多根型钢连接钢筋23、两根异型钢21和两侧分别嵌固连接在两根异型钢21之间的橡胶密封带22。所述的两根异型钢21是分别在预留桥面的两梁端之间、梁端与桥梁墩台帽1之间的接口上进行固定安装的,该两梁端之间、梁端与桥梁墩台帽1之间的接口需按照型钢伸缩缝2的规格型号预留,两根异型钢21则按说 明 书CN 203938965 U5/9页9照桥梁的跨径和宽度由工厂定制,其适用于温度在-4060时,应不低于Q235D钢材强度。0054 所述的桥梁墩台帽1包括多根预埋钢筋11和浇筑伸缩缝接口混凝土12,施工时需依次焊接多根型钢连接钢筋23和多根预埋钢筋11,及在焊接完成的多根型钢连接钢筋23和多根预埋钢。
22、筋11中穿入并焊接多根横向连接钢筋3,型钢连接钢筋23和预埋钢筋11的间距和尺寸相配套,焊接位置准确,为型钢伸缩缝2的主要连接构件,在多根型钢连接钢筋23、多根预埋钢筋11和多根横向连接钢筋3焊接固定后,还需浇筑伸缩缝接口混凝土12。0055 所述的伸缩缝接口混凝土12一般为特种混凝土,如钢纤维混凝土,它使型钢伸缩缝2与预留桥面的两梁端之间、梁端与桥梁墩台帽1之间紧密结合成一体,再覆盖并洒水养护伸缩缝接口混凝土12,以保证伸缩缝接口混凝土12的质量。0056 所述的橡胶密封带22横截面呈“M”型,并采用氯丁橡胶或天然橡胶或三元乙丙橡胶制造而成,该橡胶密封带22适用于-2560的地区,拉伸强度 。
23、14MPa,伸缩量80mm。0057 所述橡胶密封带22的“M”型两侧分别与两根异型钢21作嵌固连接,使之形成型钢伸缩缝2整体,其连接结构为:两根异型钢21的相对面上分别设有沿异型钢长度方向延伸的安装槽211,而橡胶密封带22的“M”型两侧分别吻合嵌固在该安装槽211内。0058 所述橡胶密封带22的“M”型两侧的上、下两端还分别设有横截面呈圆形的上充气囊221和下充气囊222,该上、下充气囊都是随同橡胶密封带22的“M”型两侧一起嵌固在异型钢21的安装槽211内,上、下充气囊的尺寸大小主要根据橡胶密封带22的材料强度和尺寸进行确定;所述的每个上充气囊221和每个下充气囊222均为沿橡胶密封带。
24、22的长度方向平行延伸而成,并在“M”型橡胶密封带同一侧的上、下充气囊之间设有多个联通孔道223,该联通孔道是沿橡胶密封带22的长度方向每隔2030mm的间距进行设置,并可分别连通上、下充气囊,每个联通孔道223的横截面均为圆形。0059 所述的每个上充气囊221的一端封闭,另一端胶结有气门嘴224,并通过气门嘴连接安装高压气泵,而通过高压气泵则使橡胶密封带22内充入额定气压,这就使得橡胶密封带两侧能与异型钢21的安装槽211之间形成紧密贴合,并在充气完成后具有自封闭性能,可在使用年限内不漏水、不漏气;所述的每个下充气囊222的两端均作封闭。上述充气囊的结构设计能保证“M”型橡胶密封带22的内。
25、部充气后,该橡胶密封带的“M”型两侧能吻合嵌固在异型钢21的安装槽211内。同时,橡胶密封带22内的上充气囊221、下充气囊222和联通孔道223进行充气,仅作为紧密嵌固异型钢21的安装槽211用,而不参与伸缩作用,这种设计区别于现有的橡胶密封带22依靠机械式的密封结构,故使得“M”型橡胶密封带22不易疲劳损伤。0060 所述的上、下充气囊内充入气体需要根据实际使用需要符合以下公式,即如图5所示,当“M”型橡胶密封带22内充入气体后,上充气囊221对异型钢21的安装槽211顶部的充气压力为P,并满足如下公式:0061 公式一、0062 说 明 书CN 203938965 U6/9页100063。
26、 式中,为上、下充气囊的充气压强,为上、下充气囊的半径,为上充气囊221或下充气囊222中心至周边任意连接线与水平轴的夹角,该水平轴即如图5所示的X轴,为上充气囊221或下充气囊222周边与相对应的任意弧长,微弧长;0064 橡胶密封带22两侧所受的充气拉力也为,则橡胶密封带22两侧的充气拉应力应符合如下公式:0065 公式二、0066 0067 式中,为上、下充气囊的充气压强,为上、下充气囊的半径,14MPa为目前常用橡胶密封带22材料的极限抗拉强度,为橡胶密封带22两侧最薄弱处的厚度,并由公式二得出橡胶密封带22的充气压强需满足如下公式:0068 公式三、0069 0070 式中,为上、下充气囊的半径,为橡胶密封带22两侧最薄弱处的厚度;0071 同理可得橡胶密封带22的上充气囊221或下充气囊222的囊壁所受充气拉力应符合如下公式:0072 公式四、0073 0074 式中,为上、下充气囊的充气压强,为上、下充气囊的半径,为上充气囊221或下充气囊222中心至周边任意连接线与水平轴的夹角,该水平轴即如图5所示的X轴,为上充气囊221或下充气囊222周边与相对应的任意弧长,微弧长;0075 橡胶密封带22的上充气囊221或下充气囊222的囊壁最薄处的壁厚为,则其所受的充气拉应力应满足如下公式:说 明 书CN 203938965 U10。