一种用于大跨度磁浮交通桥梁的伸缩缝装置技术领域
本发明涉及桥梁工程中的大位移伸缩缝装置，具体是一种用于大跨度磁浮交通桥
梁的伸缩缝装置。
背景技术
中国专利“一种适用于高速磁浮交通工程的大位移桥梁伸缩装置”(授权公告号CN
202298456 U，授权公告日2012.07.04)是非常巧妙的设计，具有分散的小缝均匀同步伸缩
的特点，如同我们常见的自动开关格栅大门，但对于大位移桥梁伸缩缝而言，现有技术中的
主梁(引桥)、主梁(主桥)除了水平伸缩变形外还伴随着不确定的挠曲转角位移，也就是说，
伸缩装置是搁置在具有挠曲变形的非平面上的，这样在工作中，现有装置中的铰轴链杆系
统就要受到来自变形平面外的弯曲作用，因此，铰装置容易出现机械“抱死”现象而导致暂
时性失灵，影响装置工作的可靠性和使用耐久性，这对于磁浮交通而言多少是一个潜在的
安全隐患。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提出一种用于大跨度磁浮交通桥
梁的伸缩缝装置，以适应磁浮交通工程对桥梁伸缩缝的最大伸缩量的限制要求，为磁浮交
通大跨长桥建设提供重要技术支持。
为达到上述目的，本发明设计的一种用于大跨度磁浮交通桥梁的伸缩缝装置，其
特征在于，其两端固定于主桥和引桥上并跨过主桥与引桥之间的梁端伸缩缝；该伸缩缝装
置包括多节轨道梁，相邻的两轨道梁之间设有分缝装置；位于两端的轨道梁中的一个通过
固定支座与引桥连接，并跨过所述梁端伸缩缝通过滑动支座与主桥连接，另一个通过固定
支座和滑动支座与主桥连接，其余轨道梁均是通过滑动支座与主桥连接，而且在顺桥向，滑
动支座位于固定支座之间；所述分缝装置包括连杆和凸头；相邻的两轨道梁中的一个设有
容置所述凸头在其内部运动的凹头，另一个的端部侧壁与连杆端部固定连接，连杆的另一
端与凸头连接；所述凹头包括容置所述凸头的凹槽和供连杆穿过的通孔。
优选的，所述主桥表面设有沿顺桥向设置的滑槽，所述滑动支座滑动连接于所述
滑槽中。
优选的，所述分缝装置的运动量之和大于所述梁端伸缩缝的宽度。
作为优选方案，所述凸头为长方体，其一侧侧壁与连杆连接，其顶面和底面为圆滑
弧面，且与连杆连接的侧壁与连杆之间为弧面过渡；所述凹槽在顺桥向的宽度大于所述凸
头在顺桥向的宽度；所述通孔端部设有与所述弧面过渡适配的圆弧。
优选的，所述通孔为喇叭口状，且较小直径处靠近所述凸头。
作为另一优选方案，所述凸头包括滑块和位于所述滑块内的与所述滑块转动连接
的球头；所述凹槽能容置所述滑块且所述凹槽在顺桥向的宽度大于所述滑块在顺桥向的宽
度；所述连杆与所述球头连接。
优选的，所述滑块内设有通气孔，所述通气孔的两端分别位于与滑块运动方向垂
直的两相对的侧壁上。
优选的，所述通孔包括位于滑块上的第一通孔和位于轨道梁上的第二通孔。
进一步优选的，当滑块位于最靠近相邻的轨道梁的极限位置时，所述第一通孔和
第二通孔能形成平滑过渡的喇叭口状，且较小直径处靠近所述球头。
进一步优选的，所述第一通孔为喇叭口状且较小直径处靠近所述球头，所述第二
通孔的直径D与所述连杆的直径d的关系为：D≥1.2d。
本发明的有益效果是：一、在形式上以梁上梁的方式实现将大位移伸缩自动分散
为若干个小的位移伸缩变形；二、能很好适应主梁的各种变形姿态，确保伸缩和挠曲自如顺
畅，使用性能的可靠度非常高；三、没有机械装置所要求的日常维护工作，具有很好的使用
耐久性。本发明不仅能适应水平伸缩变形还能适应挠曲转角位移，实用性非常强，而且可以
运用于不限于磁浮交通桥梁的各种大跨桥梁上，用于改善伸缩缝结构的工作性能。
附图说明
图1～图4是本发明在梁端伸缩缝最小、中间、最大、挠曲变形四种状态下的结构示
意图；
图5是本发明分缝装置实施方式一的结构示意图；
图6是图5的A-A截面图；
图7是本发明分缝装置实施方式而的结构示意图；
图中：主桥1、引桥2、梁端伸缩缝3、轨道梁4、固定支座5、滑动支座6、滑槽7、连杆8、
凸头9(滑块9.1、球头9.2)、凹头10、凹槽11、通孔12(第一通孔12.1、第二通孔12.2)、通气孔
13。
具体实施方式
下面通过图1～图7以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方
案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述，本实施例内的任何技术特征以及任何技术方
案均不限制本发明的保护范围。
如图1～图4所示，本实施例公开的一种用于大跨度磁浮交通桥梁的伸缩缝装置，
其两端固定于主桥1和引桥2上并跨过主桥1与引桥2之间的梁端伸缩缝3；该伸缩缝装置包
括多节轨道梁4，相邻的两轨道梁4之间设有分缝装置；位于两端的轨道梁4中的一个通过固
定支座5与引桥2连接，并跨过所述梁端伸缩缝3通过滑动支座6与主桥1连接，另一个位于端
部的轨道梁4通过固定支座5和滑动支座6与主桥1连接，其余轨道梁4均是通过滑动支座6与
主桥1连接，而且在顺桥向，滑动支座6位于固定支座5之间；所述分缝装置包括连杆8和凸头
9；相邻的两轨道梁4中的一个设有容置所述凸头9在其内部运动的凹头10，另一个的端部侧
壁与连杆8端部固定连接，连杆8的另一端与凸头9连接；所述凹头10包括容置所述凸头9的
凹槽11和供连杆8穿过的通孔12。凸头9在凹头10内运动的位移即可单个分缝装置的运动
量。
优选的，所述主桥1表面设有沿顺桥向设置的滑槽7，所述滑动支座6滑动连接于所
述滑槽7中。
优选的，所述分缝装置的运动量之和大于所述梁端伸缩缝3的宽度。
图1为梁端伸缩缝3缝宽最小状态，此时各分缝装置的分缝宽均处于宽度最小状
态，图2为梁端伸缩缝3缝宽加大的过程中，最靠近端部且是和主桥连接的轨道梁的分缝装
置率先张开，当其到达分缝宽度限值时则停止，随即启动下一个分缝装置，依此逐渐张开各
分缝到图3的缝宽最大状态，分缝宽度之和应略大于考虑了转角影响的梁端伸缩缝3最大
值，而图4则为存在梁端转角位移的工作情况，由图4可见，对于主梁梁缝宽度必须考虑转角
的不利影响(现有技术对此不能处理此种挠曲转角位移)。
如图5和图6所示，图中示出了分缝装置的一种实施方式：所述凸头9为长方体，其
一侧侧壁与连杆8连接，其顶面和底面为圆滑弧面，且与连杆8连接的侧壁与连杆8之间为弧
面过渡；所述凹槽11在顺桥向的宽度大于所述凸头9在顺桥向的宽度；所述通孔12端部设有
与所述弧面过渡适配的圆弧。优选的，所述通孔12为喇叭口状，且较小直径处靠近所述凸头
9。圆滑弧面、弧面过渡、圆弧都是为了适应主梁转角与挠曲变形的需要，其中引桥端的第一
处接头的转角较大，要满足整体计算的转角包络，其余接头此转角很小，制作时应区别对
待；也可以将凹凸接头放到轨道梁底面，这样就无此问题，但性能略有降低，若在这方面进
行变通，也属于本发明保护范围之内。
如图7所示，图中示出了分缝装置的另一种实施方式，所述凸头9包括滑块9.1和位
于所述滑块9.1内的与所述滑块9.1转动连接的球头9.2；所述凹槽11能容置所述滑块9.1且
所述凹槽11在顺桥向的宽度大于所述滑块9.1在顺桥向的宽度；所述连杆8与所述球头9.2
连接。优选的，所述滑块9.1内设有通气孔13，所述通气孔13的两端分别位于与滑块9.1运动
方向垂直的两相对的侧壁上，通气孔13可以避免气压产生滑行阻力过大(存在一些气压有
好处)。
为了适应挠曲转角变形，所述通孔12包括位于滑块9.1上的第一通孔12.1和位于
轨道梁4上的第二通孔12.2。通孔12可以采用两种方式：
方式一，当滑块9.1位于最靠近相邻的轨道梁4的极限位置时，所述第一通孔12.1
和第二通孔12.2能形成平滑过渡的喇叭口状，且较小直径处靠近所述球头9.2。
方式二，所述第一通孔12.1为喇叭口状且较小直径处靠近所述球头9.2，所述第二
通孔12.2的直径D与所述连杆8的直径d的关系为：D≥1.2d。
分缝装置的两个实施例都是当轨道梁4在主桥伸缩带动下，轨道梁4通过分缝装置
的“限量位移”并依次激发伸缩动作，从而实现将大缝分解为多个小缝的功能。
本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发
明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保
护范围之内。