一种大跨度常导高速磁浮桥梁分缝构造的制作方法

1.本实用新型属于大跨度常导高速磁浮桥梁梁缝装置技术领域，具体涉及一种大跨度常导高速磁浮桥梁分缝构造。


背景技术：

2.常导高速磁浮对长锭子轨道的平顺性要求极高，有关研究表明，磁悬浮弓型架在通过墩顶时受到间隙变化与梁端转角的影响较大，电磁铁振动很大，原因主要是由它引起的轨道不平顺，是制约高速列车运行的瓶颈，因此，减小梁缝间隙变化量、减小梁端转角突起不平顺量对改善常导高速磁浮列车的行驶具有非常重要的作用，尤其是大跨度桥梁的伸缩缝较宽成为限制瓶颈。
3.授权公开号为cn202298456u的中国专利公开了一种适用于高速磁浮交通工程的大位移桥梁伸缩装置，其虽然是巧妙的设计，理论上具有分散的小缝均匀同步伸缩的特点，但是和其它类型的分缝装置一样，都是从伸缩活动端向另一端发动驱使力，经逐步克服摩擦力最终传到所有分缝，也就是说，它们的同步性是
‘
理论上’的同歩；另外，授权公开号为cn202298456u的专利中，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，装置中的连杆系统就要受到来自变形平面外的弯曲作用，因此，连杆系统容易出现机械“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是一个潜在的安全隐患。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种大跨度常导高速磁浮桥梁分缝构造，能够改善桥面的平顺性，事实实现理论上的同步驱动分缝，改善磁浮列车行驶舒适度，提高高速行车的安全稳定性。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种大跨度常导高速磁浮桥梁分缝构造，包括大跨度梁、分缝承载梁、跨大梁缝小梁、n个分缝小梁以及用于同步推动n个分缝小梁与所述大跨度梁同向移动的链杆铰接系统，n≥1；所述大跨度梁的活动端设有向下凹陷的第一台阶部，所述分缝承载梁的固定端设有向下凹陷的第二台阶部，所述跨大梁缝小梁的固定端和活动端分别设置于所述第一台阶部的水平面上和所述第二台阶部的水平面上；n个分缝小梁沿顺桥向依次间隔设置于所述第二台阶部的水平面上且均位于所述第二台阶部的竖直面与所述跨大梁缝小梁之间；所述链杆铰接系统设置于所述分缝承载梁上，且所述链杆铰接系统的一端与所述大跨度梁的活动端连接，另一端分别与n个分缝小梁连接。
6.进一步地，所述大跨度梁的活动端和所述分缝承载梁的固定端之间具有大梁缝；所述分缝小梁与所述第二台阶部的竖直面之间、所述分缝小梁之间以及所述分缝小梁与所述跨大梁缝小梁之间均具有小梁缝，且各所述小梁缝的伸缩量均为所述大梁缝的伸缩量的
7.进一步地，所述链杆铰接系统包括第一水平驱动链杆、第一位移反向链杆、第二水平驱动链杆以及n个第二位移反向链杆；所述第一水平驱动链杆的一端通过固定铰与所述大跨度梁的活动端连接，另一端通过活动铰与所述第一位移反向链杆的一端连接；所述第一位移反向链杆的另一端通过活动铰与所述第二水平驱动链杆连接；n个第二位移反向链杆的一端分别通过活动铰与n个分缝小梁连接，另一端分别通过活动铰与所述第二水平驱动链杆连接；所述第一位移反向链杆和n个第二位移反向链杆分别通过固定铰与所述分缝承载梁连接。
8.更进一步地，所述第一位移反向链杆上的固定铰与所述第一位移反向链杆两端的活动铰之间的距离相等。
9.更进一步地，沿所述第二台阶部的竖直面至所述跨大梁缝小梁的方向，各个第二位移反向链杆上的固定铰和对应的分缝小梁端的活动铰之间的距离与该固定铰和第二水平驱动链杆上对应的活动铰之间的距离之比依次为平驱动链杆上对应的活动铰之间的距离之比依次为
10.更进一步地，各所述分缝小梁上均固定有压簧座，所述压簧座具有开口向上的腔体，所述腔体中安装有压簧和压杆，所述压杆一端插入所述腔体内并通过压簧与所述压簧座连接，所述压杆的另一端与通过活动铰与对应的所述第二位移反向链杆连接。
11.进一步地，所述第二台阶部的水平面上设有滑道，各所述分缝小梁的底面上均设有滑动支座，所述滑动支座与所述滑道滑动连接。
12.进一步地，所述跨大梁缝小梁的固定端通过纵向固定支座设置于所述第一台阶部上，所述跨大梁缝小梁的活动端通过纵向活动支座设置于所述第二台阶部上。
13.更进一步地，所述跨大梁缝小梁的底面通过拉力弹簧与所述第一台阶部的水平面连接。
14.进一步地，还包括中小跨度梁，所述分缝承载梁设置于所述中小跨度梁和所述大跨度梁之间；且所述大跨度梁的活动端和所述分缝承载梁的固定端分别通过纵向活动支座和纵向固定支座设置于边墩上，所述分缝承载梁的活动端和所述中小跨度梁的端部分别通过纵向活动支座和纵向固定支座设置于桥墩上。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
16.(1)本实用新型通过跨大梁缝小梁有效避免梁端转角及梁体挠曲变形的影响，改善桥面的平顺性，同时借助链杆铰接系统同步推动各分缝小梁，将常导磁浮列车不可逾越的大伸缩缝分散为满足技术要求的小伸缩缝，从而减小电磁铁振动，改善磁浮列车行驶舒适度，提高高速行车的安全稳定性；
17.(2)本实用新型通过设计与各个分缝小梁连接的第二位移反向链杆上的固定铰上、下方的第二位移反向链杆部分的比例，把同一个大伸缩量按预定的比例关系传递给各分缝小梁，使得大梁缝伸缩量为t时，n个小梁缝的伸缩量均为t/n，从而实现等量同步均分大量的伸缩量，事实实现理论上的同步驱动分缝，避免从一端向另一端逐步推动的情况；
18.(3)本实用新型通过压簧对分缝小梁施加压力，避免分缝小梁因自重较轻在受到电磁力作用时产生
‘
跳动’的可能性，以利于高速行车的安全稳定，同时适应第二位移反向链杆17的转动需要。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的大跨度常导高速磁浮桥梁分缝构造的立体图；
21.图2为本实用新型实施例提供的大跨度常导高速磁浮桥梁分缝构造的平面图；
22.图3为图1的a
‑
a视图；
23.图4为图1的b
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b视图；
24.图5为图1的c
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c视图；
25.图6为图1的d
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d视图；
26.图中：1、大跨度梁；2、分缝承载梁；3、中小跨度梁；4、跨大梁缝小梁；5、分缝小梁；6、滑动支座；7、纵向固定支座；8、纵向活动支座；9、边墩；10、桥墩；11、固定铰；12、活动铰；13、压簧；14、第一水平驱动链杆；15、第一位移反向链杆；16、第二水平驱动链杆；17、第二位移反向链杆；18、大梁缝；19、小梁缝；20、拉力弹簧；21、滑道。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
30.如图1
‑
图2所示，本实施例提供一种大跨度常导高速磁浮桥梁分缝构造，包括大跨度梁1、分缝承载梁2、跨大梁缝小梁4、n个分缝小梁5以及用于同步推动n个分缝小梁5与所述大跨度梁1同向移动的链杆铰接系统，n≥1；所述大跨度梁1的活动端设有向下凹陷的第一台阶部，所述分缝承载梁2的固定端设有向下凹陷的第二台阶部，所述跨大梁缝小梁4的固定端和活动端分别设置于所述第一台阶部的水平面上和所述第二台阶部的水平面上；n个分缝小梁5沿顺桥向依次间隔设置于所述第二台阶部的水平面上且均位于所述第二台阶部的竖直面与所述跨大梁缝小梁4之间；所述链杆铰接系统设置于所述分缝承载梁2上，且所述链杆铰接系统的一端与所述大跨度梁1的活动端连接，另一端分别与n个分缝小梁5连接。本实施例通过跨大梁缝小梁4避开梁端转角区域的影响，同时也改善了桥面的平顺性，
利于高速行车的平稳性；同时借助链杆铰接系统同步推动各分缝小梁5，实现将大跨度梁1的伸缩量分散到各分缝小梁5上，且通过分缝承载梁2将链杆铰接系统置于非常平整面上，为其提供可靠的保障，避免出现“抱死”现象。
31.进一步地，所述大跨度梁1的活动端和所述分缝承载梁2的固定端之间具有大梁缝18；所述分缝小梁5与所述第二台阶部的竖直面之间、所述分缝小梁5之间以及所述分缝小梁5与所述跨大梁缝小梁4之间均具有小梁缝19，且各所述小梁缝19的伸缩量均为所述大梁缝18的伸缩量的
32.进一步地，所述链杆铰接系统包括第一水平驱动链杆14、第一位移反向链杆15、第二水平驱动链杆16以及n个第二位移反向链杆17；所述第一水平驱动链杆14的一端通过固定铰11与所述大跨度梁1的活动端连接，另一端通过活动铰12与所述第一位移反向链杆15的一端连接；所述第一位移反向链杆15的另一端通过活动铰12与所述第二水平驱动链杆16连接；n个第二位移反向链杆17的一端分别通过活动铰12与n个分缝小梁5连接，另一端分别通过活动铰12与所述第二水平驱动链杆16连接；所述第一位移反向链杆15和n个第二位移反向链杆17分别通过固定铰11与所述分缝承载梁2连接。本实施例中当大跨度梁1活动时，通过与大跨度梁1活动端连接的第一水平驱动链杆14驱动整个链杆铰接系统，并通过第一水平驱动链杆14、第一位移反向链杆15、第二水平驱动链杆16以及第二位移反向链杆17实现分缝小梁5与大跨度梁1同向移动，且各个分缝小梁5分别通过第二位移反向链杆17与同一第二水平驱动链杆16连接，保证各个分缝小梁5同步移动。
33.更进一步地，所述第一位移反向链杆15上的固定铰11与所述第一位移反向链杆15两端的活动铰12之间的距离相等。如图1所示，本实施例中第一位移反向链杆15上的固定铰11位于第一位移反向链杆15长度方向的中心，从而把大梁伸缩t反向等量地传给第二水平驱动链杆16。
34.更进一步地，沿所述第二台阶部的竖直面至所述跨大梁缝小梁4的方向，各个第二位移反向链杆17上的固定铰11和对应的分缝小梁端的活动铰12之间的距离与该固定铰11和第二水平驱动链杆16上对应的活动铰12之间的距离之比依次为如图1所示，本实施例中通过设计各个第二位移反向链杆17上的固定铰11的位置，即固定铰11上、下方的第二位移反向链杆17长度比例，从而将第二水平驱动链杆16的位移量
‑
t按比例反向传递给分缝小梁5，使得5个小梁缝19的伸缩量相等，且均为大梁缝18的伸缩量的实现等量同步均分大量的伸缩量。
35.本实施例中分缝小梁5的数量n根据分缝要求确定，n≥1；现以设置4个分缝小梁5为例对本实用新型的原理进行详细说明：
36.如图1
‑
图6所示，当分缝承载梁2的第二台阶部的水平面上设置4个分缝小梁5时，分缝小梁5与第二台阶部的竖直面之间、分缝小梁5之间以及分缝小梁5与跨大梁缝小梁4之间共计有5个小梁缝19；沿第二台阶部的竖直面至跨大梁缝小梁4的方向即从左向右，各个第二位移反向链杆17上的固定铰11上、下方的第二位移反向链杆17长度比例分别为1/5、2/5、3/5、4/5；
37.当体系升温，大跨度梁1向左推动一个位移量t，通过第一水平驱动链杆14和第一位移反向链杆15传给第二水平驱动链杆16一个等量反向的
‑
t，再通过第二位移反向链杆17同时把
‑
t按比例反向传递给分缝小梁5，根据第二位移反向链杆17上固定铰11位置不同，从左到右各分缝小梁5产生与大跨度梁1方向相同、大小依次为t1＝t/5、t2＝2t/5、t3＝3t/5、t4＝4t/5的位移量，跨大梁缝小梁4则因其右端的纵向固定支座7直接随同大跨度梁1向左移动t5＝5t/5，这样就实现了当大跨度梁1向左推动一个位移量t，各分缝小梁5也同时向左推动，并保持各小梁缝19的伸缩量均为t/5，从而实现等量同步均分大量的伸缩量。
38.本实施例中，各第二位移反向链杆17的长度可以等长，也可以不等长，只要保证各个第二位移反向链杆17上的固定铰11上、下方的第二位移反向链杆17长度比例符合上述要求即可。
39.更进一步地，各所述分缝小梁5上均固定有压簧座，所述压簧座具有开口向上的腔体，所述腔体中安装有压簧13和压杆，所述压杆一端插入所述腔体内并通过压簧13与所述压簧座连接，所述压杆的另一端与通过活动铰12与对应的所述第二位移反向链杆17连接。如图3
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6所示，本实施例中第二位移反向链杆17上用于与分缝小梁5连接的活动铰12的轴两端均连接有压杆，且压杆分别插入分缝小梁5上对应的压簧座的腔体内并通过压簧13与腔体底面连接，通过压簧13对分缝小梁5施加压力，同时适应第二位移反向链杆17的转动。
40.进一步地，所述第二台阶部的水平面上设有滑道21，各所述分缝小梁5的底面上均设有滑动支座6，所述滑动支座6与所述滑道21滑动连接。本实施例中滑道21与滑动支座6一一对应，分缝小梁5通过其底面上安装的滑动支座6与第二台阶部的水平面上设置的滑道21滑动配合，实现各分缝小梁5在第二台阶部的水平面上的滑动，同时通过压簧13避免分缝小梁5跳离滑道21。由于高速磁浮对轨道系统平顺性要求非常高，滑道21也可以采用专门的导轨装置。
41.进一步地，所述跨大梁缝小梁4的固定端通过纵向固定支座7设置于所述第一台阶部上，所述跨大梁缝小梁4的活动端通过纵向活动支座8设置于所述第二台阶部上。
42.更进一步地，所述跨大梁缝小梁4的底面通过拉力弹簧20与所述第一台阶部的水平面连接。本实施例中跨大梁缝小梁4可以适当做长做重，有利于改善平顺性；且跨大梁缝小梁4的底面通过拉力弹簧20与大跨度梁1连接，以抵抗因振动而产生的跳动，使跨大梁缝小梁4足够稳定。
43.进一步地，还包括中小跨度梁3，所述分缝承载梁2设置于所述中小跨度梁3和所述大跨度梁1之间；且所述大跨度梁1的活动端和所述分缝承载梁2的固定端分别通过纵向活动支座8和纵向固定支座7设置于边墩9上，所述分缝承载梁2的活动端和所述中小跨度梁3的端部分别通过纵向活动支座8和纵向固定支座7设置于桥墩10上。
44.本实施例的分缝小梁5顺桥向的两侧均安装有功能组件，分缝小梁5的长度为一个功能组件长3.096米，跨大梁缝小梁4的长度为功能组件长3.096米的整倍数。
45.本实用新型在确保实现分缝的同时，通过跨大梁缝小梁4把梁端转角变形产生的突出尖点削平，从而降低了桥面(即轨面)不平顺度，以利于高速行车的平稳性，还通过刚度较大的分缝承载梁2，把链杆铰接系统及分缝梁滑动体系放在非常平整面上可为其提供可靠的保障；同时通过对第二位移反向链杆17的固定铰位置的有比例的设置，把同一个大伸缩量按预定的比例关系传递给各分缝小梁5，从而实现完全同步的目标。相较于现有技术而
言，本实用新型在常导高速磁浮铁路大跨度伸缩缝装置的处理上是更加可靠，对实现速度目标600km/h及以上的来说高速磁浮铁路非常具有实际意义。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。