高度可调的UHPC桥梁伸缩装置 |
|||||||
| 申请号 | CN202410314522.2 | 申请日 | 2024-03-19 | 公开(公告)号 | CN117988209A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
| 申请人 | 安徽建筑大学; | 发明人 | 程芬芬; 石贤增; 胡玉庆; 蔡国军; 张宁; 黄凯; 刘路路; 刘晓燕; 闫超; 康小方; 吴盾; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 桥梁 技术领域，尤其涉及高度可调的UHPC桥梁伸缩装置，包括承载 支架 与 混凝土 层，所述承载支架由衔接横架、承重支架、中心桁架、策应支架与延伸支架一体组成，所述承载支架通过驱动 蜗杆 设置有用于 支撑 混凝土层的第一支撑机构，且承载支架通过滚珠 丝杆 设置有用于支撑混凝土层的第二支撑机构。本发明利用衔接横架、承重支架、中心桁架、策应支架与延伸支架组成承载支架，以便于在承载支架上对混凝土层进行活动支撑；以便于从两侧 位置 为混凝土层提供支撑作用；通过设置与驱动蜗杆一体连接的滚珠丝杆，利用滚珠丝杆设置上下移动的升降 螺母 ，以对转向杠杆进行牵引驱动，以从中部位置为混凝土层提供辅助支撑作用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.高度可调的UHPC桥梁伸缩装置，包括承载支架(1)与混凝土层(2)，其特征在于，所述承载支架(1)由衔接横架(3)、承重支架(4)、中心桁架(5)、策应支架(6)与延伸支架(7)一体组成，且混凝土层(2)下端固定连接有滑动套装于承重支架(4)中的升降支杆(8)； |
||||||
| 说明书全文 | 高度可调的UHPC桥梁伸缩装置技术领域[0001] 本发明涉及桥梁技术领域，尤其涉及高度可调的UHPC桥梁伸缩装置。 背景技术[0002] UHPC是具有超高强度，超低吸水率，超强耐久性和耐侵蚀性能的特殊混凝土。目前在建筑设计领域(区别于结构领域)使用的UHPC的抗压强度大于120Mpa，抗折强度大于25Mpa。虽然UHPC可以达到很高的抗压强度，但对于纤薄建筑构件，主要利用的是UHPC的抗折强度。在实际应用中，UHPC基体的超高强度通过小掺量的耐碱玻璃纤维，聚乙烯醇纤维，钢纤维进一步得到增强和增韧。 [0003] 现有UHPC桥梁如公告号为CN209178809U公开的高度可调的UHPC桥梁伸缩装置，其通过人为的将高性能混凝土层填高或者磨平，使得伸缩缝装置持续与路面相平，从而减小伸缩缝处桥头跳车严重情况，有利于减少伸缩缝所受到的荷载冲击效应，但是其在桥梁与混凝土层之间采用单一的连接方式，导致着力点单一，且受力点不平衡，不仅难以为混凝土层提供平衡的支撑作用，且难以根据实际需要对混凝土层进行便捷高效的高度位置调节作用。 发明内容[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中桥梁难以为混凝土层提供平衡升降支撑的问题，而提出的高度可调的UHPC桥梁伸缩装置。 [0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案： [0006] 高度可调的UHPC桥梁伸缩装置，包括承载支架与混凝土层，所述承载支架由衔接横架、承重支架、中心桁架、策应支架与延伸支架一体组成，且混凝土层下端固定连接有滑动套装于承重支架中的升降支杆； [0007] 所述承载支架通过中心桁架设置有驱动电机与由驱动电机驱动旋转的驱动蜗杆和滚珠丝杆，所述承载支架通过驱动蜗杆设置有用于支撑混凝土层的第一支撑机构，且承载支架通过滚珠丝杆设置有用于支撑混凝土层的第二支撑机构。 [0008] 优选地，所述衔接横架水平设置，且承重支架中线对称设置于衔接横架左右两端位置，所述中心桁架前后走向设置于衔接横架中心位置，且策应支架设置于承重支架与中心桁架之间，所述延伸支架前后对称设置于策应支架上。 [0009] 优选地，所述驱动电机固定设置于衔接横架下端位置，且一体结构的驱动蜗杆与滚珠丝杆自下而上转动安装于衔接横架与中心桁架之间。 [0010] 优选地，所述第一支撑机构包括分别转动安装于延伸支架与策应支架上的第一转轴与第二转轴，且第一转轴与第二转轴传动连接，所述第一转轴上键连接有与驱动蜗杆啮合连接的从动蜗轮，且第二转轴上键连接有驱动齿轮，所述衔接横架上开设有导向长槽，且导向长槽中滑动套装有与驱动齿轮啮合连接并用于活动牵引升降支杆的从动齿条。 [0011] 优选地，所述第一转轴与第二转轴上均键连接有链轮，且第一转轴与第二转轴之间通过链轮连接有传动链条。 [0012] 优选地，所述从动齿条与升降支杆位于承重支架内的下端之间销轴连接有第一连杆。 [0013] 优选地，所述第二支撑机构包括配套安装于滚珠丝杆上的升降螺母，且升降螺母上固定连接有滑动贯穿中心桁架的导向杆，所述策应支架上转动安装有由升降螺母活动牵引的转向杠杆，所述混凝土层下端对称开设有限位滑槽，且限位滑槽中设置有相焊接的强力弹簧与由转向杠杆活动牵引的限位滑块。 [0014] 优选地，所述强力弹簧水平焊接于限位滑槽一端内，且限位滑块滑动套装于限位滑槽中。 [0015] 优选地，所述升降螺母与转向杠杆一端之间销轴连接有第二连杆，且转向杠杆另一端与限位滑块之间销轴连接有第三连杆。 [0016] 与现有技术相比，本发明具备以下优点： [0017] 1、本发明利用衔接横架、承重支架、中心桁架、策应支架与延伸支架组成承载支架，以便于在承载支架上对混凝土层进行活动支撑。 [0018] 2、本发明在承载支架上设置由驱动电机驱动旋转的驱动蜗杆，利用从动蜗轮实现对第一转轴与第二转轴的同步驱动，通过驱动齿轮与从动齿条实现对升降支杆的牵引驱动，以便于从两侧位置为混凝土层提供支撑作用。 [0020] 图1为本发明提出的高度可调的UHPC桥梁伸缩装置的结构示意图； [0021] 图2为本发明提出的高度可调的UHPC桥梁伸缩装置的仰视图； [0022] 图3为本发明提出的高度可调的UHPC桥梁伸缩装置的承载支架结构示意图； [0023] 图4为本发明提出的高度可调的UHPC桥梁伸缩装置的剖视图； [0024] 图5为本发明提出的高度可调的UHPC桥梁伸缩装置的A部分结构放大示意图； [0025] 图6为本发明提出的高度可调的UHPC桥梁伸缩装置的B部分结构放大示意图。 [0026] 图中：1、承载支架；2、混凝土层；3、衔接横架；4、承重支架；5、中心桁架；6、策应支架；7、延伸支架；8、升降支杆；9、驱动电机；10、驱动蜗杆；11、滚珠丝杆；12、第一转轴；13、第二转轴；14、从动蜗轮；15、传动链条；16、驱动齿轮；17、导向长槽；18、从动齿条；19、第一连杆；20、升降螺母；21、导向杆；22、转向杠杆；23、第二连杆；24、限位滑槽；25、强力弹簧；26、限位滑块；27、第三连杆。 具体实施方式[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 [0028] 参照图1‑图6，高度可调的UHPC桥梁伸缩装置，包括承载支架1与混凝土层2，承载支架1由衔接横架3、承重支架4、中心桁架5、策应支架6与延伸支架7一体组成，具体参照说明书附图3，衔接横架3用于水平连接两个L型结构的承重支架4，其上端中空并开口，以便于竖直套装升降支杆8，中心桁架5为龙门架结构，以便于对竖直设置的驱动蜗杆10与滚珠丝杆11进行安装，策应支架6为H型结构，以便于在策应支架6上端位置设置转向杠杆22，在策应支架6下端位置水平设置第二转轴13，延伸支架7为横板结构，以便于水平设置第一转轴12。 [0029] 以承载支架1为基础设置： [0030] 首先，混凝土层2下端固定连接有滑动套装于承重支架4中的升降支杆8，在承重支架4上端为中空结构，以便于支撑升降支杆8在承重支架4中上下移动。 [0031] 其次，承载支架1通过中心桁架5设置有驱动电机9与由驱动电机9驱动旋转的驱动蜗杆10和滚珠丝杆11，在驱动电机9的驱动作用下使得驱动蜗杆10与滚珠丝杆11进行同步旋转，驱动蜗杆10通过从动蜗轮14带动第一转轴12进行相向或反向旋转。 [0032] 再次，承载支架1通过驱动蜗杆10设置有用于支撑混凝土层2的第一支撑机构，第一支撑机构包括分别转动安装于延伸支架7与策应支架6上的第一转轴12与第二转轴13，且第一转轴12与第二转轴13传动连接，第一转轴12上键连接有与驱动蜗杆10啮合连接的从动蜗轮14，在驱动蜗杆10的传动作用下使得两个第一转轴12进行相向或反向旋转，而在传动链条15的同步传动作用下使得第二转轴13进行同步的旋转运动，且第二转轴13上键连接有驱动齿轮16，衔接横架3上开设有导向长槽17，导向长槽17位于驱动齿轮16下方位置，且导向长槽17中滑动套装有与驱动齿轮16啮合连接并用于活动牵引升降支杆8的从动齿条18，利用导向长槽17对从动齿条18进行导向限位，以实现从动齿条18的直线往复移动，从而对升降支杆8起到牵引支撑作用，而在承重支架4的导向限位作用下使得升降支杆8进行竖直方向的上下移动，以从两侧方向为混凝土层2提供支撑作用，保证混凝土层2上下移动的平衡。 [0033] 最后，承载支架1通过滚珠丝杆11设置有用于支撑混凝土层2的第二支撑机构，第二支撑机构包括配套安装于滚珠丝杆11上的升降螺母20，且升降螺母20上固定连接有滑动贯穿中心桁架5的导向杆21，在导向杆21的导向限位作用下使得升降螺母20上下移动，策应支架6上转动安装有由升降螺母20活动牵引的转向杠杆22，转向杠杆22中端转动安装于策应支架6上，在第二连杆23的牵引作用下使得转向杠杆22进行偏转调整，转向杠杆22在升降螺母20的牵引作用下进行偏转，混凝土层2下端对称开设有限位滑槽24，且限位滑槽24中设置有相焊接的强力弹簧25与由转向杠杆22活动牵引的限位滑块26，偏转的转向杠杆22通过第三连杆27进行同步偏转，使得限位滑块26水平移动，限位滑块26对强力弹簧25水平伸缩，以从中部位置为混凝土层2提供进一步的支撑作用。 [0034] 在上述技术基础上进行进一步的技术延伸： [0035] 第一，具体参照说明书附图3，衔接横架3水平设置，且承重支架4中线对称设置于衔接横架3左右两端位置，中心桁架5前后走向设置于衔接横架3中心位置，且策应支架6设置于承重支架4与中心桁架5之间，延伸支架7前后对称设置于策应支架6上，通过组成承载支架1设置左右对称分布的第一支撑机构与第二支撑机构，以对称支撑混凝土层2。 [0036] 第二，驱动电机9固定设置于衔接横架3下端位置，且一体结构的驱动蜗杆10与滚珠丝杆11自下而上转动安装于衔接横架3与中心桁架5之间，在驱动电机9的驱动作用下使得驱动蜗杆10与滚珠丝杆11进行同步的旋转运动，以分别对第一支撑机构与第二支撑机构进行驱动。 [0037] 第三，第一转轴12与第二转轴13上均键连接有链轮，且第一转轴12与第二转轴13之间通过链轮连接有传动链条15。 [0038] 第四，从动齿条18与升降支杆8位于承重支架4内的下端之间销轴连接有第一连杆19。 [0039] 第五，强力弹簧25水平焊接于限位滑槽24一端内，且限位滑块26滑动套装于限位滑槽24中，限位滑槽24与限位滑块26之间具有摩擦阻力，同时因为限位滑槽24对限位滑块26的导向限位作用，使得在第三连杆27的牵引作用下直线移动，并对强力弹簧25进行弹性挤压或牵引。 [0040] 第六，升降螺母20与转向杠杆22一端之间销轴连接有第二连杆23，且转向杠杆22另一端与限位滑块26之间销轴连接有第三连杆27。 [0041] 需要说明的是，驱动电机9采用具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不赘述。 [0042] 本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理： [0043] 当需要在承载支架1上调整混凝土层2的高度位置时，控住驱动电机9开启，以带动驱动蜗杆10与滚珠丝杆11进行旋转运动； [0044] 驱动蜗杆10通过从动蜗轮14带动第一转轴12旋转，第一转轴12通过传动链条15带动第二转轴13进行旋转，第二转轴13通过驱动齿轮16带动从动齿条18水平移动，从动齿条18通过第一连杆19支撑升降支杆8，以在承载支架1上支撑混凝土层2竖直上移； [0045] 同时，驱动蜗杆10带动滚珠丝杆11进行旋转，在导向杆21的限位作用下使得升降螺母20竖直下移，升降螺母20通过第二连杆23施压于转向杠杆22，偏转的转向杠杆22通过第三连杆27偏转，使得限位滑块26水平移动，以同步辅助支撑混凝土层2。 [0046] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
||||||
