一种具有自适应触变式排水盖板的排水结构的制作方法

本发明涉及排水沟，具体是指一种具有自适应触变式排水盖板的排水结构。

背景技术：

1、排水沟是实现地表水汇集与导排的核心工程设施，广泛应用于道路、堆场、机场跑道及大型市政广场等场景；在宽阔平坦区域，为提升排水效率，常采用“中线排水”方案，将排水沟设置于场地中部，这使得排水沟与路面结构的结合部位长期承受车辆高频次、高强度的往复碾压与冲击荷载。

2、传统排水沟与路面的连接构造主要由侧壁剪口及盖板组成，剪口与路面通过结构伸缩缝衔接，缝内多填充沥青麻丝等柔性防水材料；由于排水沟与周围路面在材料特性、承载能力及基础刚度上存在显著差异，接缝处极易产生不均匀沉降，形成 “跳车点”，加剧车辆对结构的冲击作用；在长期动载作用下，排水沟与路面的接缝处、盖板与侧壁剪口的分缝处易出现磨损、露筋等病害，不仅大幅缩短排水沟使用寿命，还增加了车辆爆胎等安全风险。

3、传统排水沟在结构受力方面还存在固有缺陷：为便于现场安装，盖板宽度通常略小于沟壁净距，导致盖板与侧壁剪口间存在安装间隙，难以对沟壁顶部形成可靠支撑，使排水沟侧壁长期处于悬臂受力状态，需配置大量钢筋以满足抗弯要求，造成材料浪费与施工成本增加；而且，悬臂侧壁在车辆荷载作用下易产生过大变形，进一步加剧接缝处的不均匀沉降与磨损，形成恶性循环；

4、综上，现有排水沟技术存在接缝磨损严重、不均匀沉降难以控制、侧壁受力不合理等技术问题，亟需一种新型排水沟结构，以实现减少结构分缝、动态调节缝宽、优化侧壁受力、降低车辆磨损的技术目的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有自适应触变式排水盖板的排水结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种具有自适应触变式排水盖板的排水结构，包括排水沟体和排水盖板，排水沟体呈u形结构，其铺设于路基的沟槽内，排水盖板上配置有自适应支撑组件；

4、排水沟体的侧壁顶端面低于路基的地平面，且路基顺延铺设至排水沟体侧壁顶端面上，排水沟体侧壁顶端面和两侧路基共同构建形成盖板安装槽，排水盖板设置于盖板安装槽，其两侧面与两侧路基之间具有结构分缝；

5、自适应支撑组件设置于排水盖板上，其包括抗弯模块、受压感应模块以及侧壁支撑模块；抗弯模块设置于排水盖板底侧并沿横向布置，用于提升排水盖板的抗弯刚度和结构强度；受压感应模块顶部形成触压区域，触压区域设置排水盖板上表面的最大弯矩受力区域内，受压感应模块与侧壁支撑模块传动连接；侧壁支撑模块可切换实现侧壁支撑状态和脱离支撑状态；无荷载感应的常规工况下，侧壁支撑模块保持侧壁支撑状态，受压感应模块感应到竖向压力载荷，将压力位移信号传递至侧壁支撑模块，驱动侧壁支撑模块切换至脱离支撑状态，脱离支撑状态允许排水盖板沿横向释放弯曲变形。

6、在一种可能的实施例中，侧壁支撑模块为伸缩组件，伸缩组件包括横向伸缩套管、伸缩杆和伸缩弹簧，两个伸缩杆通过根部设置的传动结构传动连接受压感应模块，在传动结构的驱动作用和伸缩弹簧的回复作用下，两个伸缩杆可滑动伸缩装配于横向伸缩套管内；两个伸缩杆的末端伸出横向伸缩套管外，并在侧壁支撑状态下抵紧于排水沟体的内侧壁上，实现侧壁支撑限位。

7、在一种可能的实施例中，受压感应模块包括压杆组件和回位弹簧，压杆组件包括压杆、位于压杆顶端的触压感应板和底端的驱动结构，触压感应板的顶部伸出排水盖板的上表面外并形成触压区域，压杆由回位弹簧提供弹性支撑，上下滑动使得驱动结构在驱缩位和伸展位进行切换。

8、在一种可能的实施例中，抗弯模块为连接横梁，连接横梁沿横向设置于排水盖板底侧，并通过预埋结构连接排水盖板，横向伸缩套管设置于连接横梁上。

9、在一种可能的实施例中，驱动结构为双斜楔驱动结构，传动结构为相应的楔形传动结构，驱动结构随压杆滑动，线性驱动伸缩杆伸缩动作，用于自适应支撑侧壁。

10、在一种可能的实施例中，驱动结构为多阶榫齿驱动结构，传动结构为相应的榫齿传动结构，多阶榫齿驱动结构的相邻阶榫齿之间的间距与触压感应板的感应行程高度相适配，驱动结构位于驱缩位时，多阶榫齿驱动结构与榫齿传动结构相啮合，驱动结构位于伸展位，多阶榫齿驱动结构与榫齿传动结构的各阶榫齿相互抵靠，用于提供刚性支撑。

11、在一种可能的实施例中，压杆可转动设置于排水盖板上，其顶端两侧设置有驱动触点，触压感应板底侧设置有螺旋导滑槽，驱动触点与螺旋导滑槽配合，用于触压感应板升降滑动时驱动压杆旋转；驱动结构为凸轮驱动结构，传动结构为相应的弧面传动结构，位于伸展位时，凸轮驱动结构的弧面凸起与弧面传动结构相适配抵靠，用于提供刚性支撑，弧面凸起的圆心设于凸轮驱动结构的回转中心线上。

12、在一种可能的实施例中，排水沟体的侧壁顶端面上设置有限位导向滑轨，限位导向滑轨上设置有若干均匀分布的导槽，导槽沿横向延伸，排水盖板底侧的两端边缘设置有滑块，滑块与导槽滑动配合，用于限位排水盖板的纵向滑移，并在脱离支撑状态下导向排水盖板的横向滑移。

13、在一种可能的实施例中，触压感应板为弹性板，其包括触压区域、变形区域和支撑翼边区域，变形区域过渡连接触压区域和支撑翼边区域；排水盖板上开设有感应槽，感应槽的槽口盖设有挡盖，挡盖中部开设有感应孔，触压感应板安装于感应槽内，触压区域伸出感应孔外，支撑翼边区域贴紧于感应槽底部以提供变形支撑，感应槽内预留有供触压感应板弹性变形的变形空间。

14、在一种可能的实施例中，受压感应模块通过导滑支撑套管安装于排水盖板上。

15、与现有技术相比，本发明的一种具有自适应触变式排水盖板的排水结构，具有以下的有益效果：

16、该排水结构通过在排水盖板上设置能够随荷载状态自动切换的自适应支撑组件，使排水沟体在常规状态下获得侧壁支撑模块的横向支撑力，有效减小u型结构的排水沟体的侧壁弯矩，并在受压状态下解除的侧向约束，排水盖板抗弯载能力更好，且其通过结构分缝释放横向变形，从而降低排水盖板与路基、排水沟体侧壁之间剪切挤压破坏风险，提高排水结构的耐久性、行车舒适性和维护便利性。

1.一种具有自适应触变式排水盖板的排水结构，包括排水沟体和排水盖板，所述排水沟体呈u形结构，其铺设于路基的沟槽内，其特征在于：所述排水盖板上配置有自适应支撑组件；

2.根据权利要求1所述的具有自适应触变式排水盖板的排水结构，其特征在于：所述侧壁支撑模块为伸缩组件，所述伸缩组件包括横向伸缩套管、伸缩杆和伸缩弹簧，两个所述伸缩杆通过根部设置的传动结构传动连接所述受压感应模块，在所述传动结构的驱动作用和所述伸缩弹簧的回复作用下，两个所述伸缩杆可滑动伸缩装配于所述横向伸缩套管内；两个所述伸缩杆的末端伸出所述横向伸缩套管外，并在所述侧壁支撑状态下抵紧于所述排水沟体的内侧壁上，实现侧壁支撑限位。

3.根据权利要求2所述的具有自适应触变式排水盖板的排水结构，其特征在于：所述受压感应模块包括压杆组件和回位弹簧，所述压杆组件包括压杆、位于所述压杆顶端的触压感应板和位于所述压杆底端的驱动结构，所述触压感应板的顶部伸出所述排水盖板的上表面外并形成所述触压区域，所述压杆由所述回位弹簧提供弹性支撑，上下滑动使得所述驱动结构在驱缩位和伸展位进行切换。

4.根据权利要求2所述的具有自适应触变式排水盖板的排水结构，其特征在于：所述抗弯模块为连接横梁，所述连接横梁沿横向设置于所述排水盖板的底侧，并通过预埋结构连接所述排水盖板，所述横向伸缩套管设置于所述连接横梁上。

5.根据权利要求3所述的具有自适应触变式排水盖板的排水结构，其特征在于：所述驱动结构为双斜楔驱动结构，所述传动结构为相应的楔形传动结构，所述驱动结构随所述压杆滑动，线性驱动所述伸缩杆伸缩动作，用于自适应支撑侧壁。

6.根据权利要求3所述的具有自适应触变式排水盖板的排水结构，其特征在于：所述驱动结构为多阶榫齿驱动结构，所述传动结构为相应的榫齿传动结构，所述多阶榫齿驱动结构的相邻阶榫齿之间的间距与所述触压感应板的感应行程高度相适配，所述驱动结构位于所述驱缩位时，所述多阶榫齿驱动结构与所述榫齿传动结构相啮合，所述驱动结构位于所述伸展位，所述多阶榫齿驱动结构与所述榫齿传动结构的各阶榫齿相互抵靠，用于提供刚性支撑。

7.根据权利要求3所述的具有自适应触变式排水盖板的排水结构，其特征在于：所述压杆可转动设置于所述排水盖板上，其顶端两侧设置有驱动触点，所述触压感应板底侧设置有螺旋导滑槽，所述驱动触点与所述螺旋导滑槽配合，用于所述触压感应板升降滑动时驱动所述压杆旋转；所述驱动结构为凸轮驱动结构，所述传动结构为相应的弧面传动结构，位于所述伸展位时，所述凸轮驱动结构的弧面凸起与所述弧面传动结构相适配抵靠，用于提供刚性支撑，所述弧面凸起的圆心设于所述凸轮驱动结构的回转中心线上。

8.根据权利要求1所述的具有自适应触变式排水盖板的排水结构，其特征在于：所述排水沟体的侧壁顶端面上设置有限位导向滑轨，所述限位导向滑轨上设置有若干均匀分布的导槽，所述导槽沿横向延伸，所述排水盖板底侧的两端边缘设置有滑块，所述滑块与所述导槽滑动配合，用于限位所述排水盖板的纵向滑移，并在所述脱离支撑状态下导向所述排水盖板的横向滑移。

9.根据权利要求3至7中任一项所述的具有自适应触变式排水盖板的排水结构，其特征在于：所述触压感应板为弹性板，其包括所述触压区域、变形区域和支撑翼边区域，所述变形区域过渡连接所述触压区域和所述支撑翼边区域；所述排水盖板上开设有感应槽，所述感应槽的槽口盖设有挡盖，所述挡盖中部开设有感应孔，所述触压感应板安装于所述感应槽内，所述触压区域伸出所述感应孔外，所述支撑翼边区域贴紧于所述感应槽底部以提供变形支撑，所述感应槽内预留有供所述触压感应板弹性变形的变形空间。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的具有自适应触变式排水盖板的排水结构，其特征在于：所述受压感应模块通过导滑支撑套管安装于所述排水盖板上。