[发明专利]铁路桥梁可更换伸缩装置

说明书

技术领域

本发明涉及铁路桥梁，特别涉及一种用于铁路桥梁梁体间伸缩缝的可更换伸缩装置。

背景技术

铁路是国民经济的大动脉，铁路运输始终服务于社会，服务于民众。随着国民经济的快速发展，国家赋予铁路运输以更为繁重的任务和更高的标准。到目前为止，中国现有铁路营业里程达到9.1万公里，桥梁约5万余座4000余公里。在新建的铁路中，桥梁总长占线路总长的比例越来越高。如京津城际铁路桥梁总长占线路总长约88％，京沪高速铁路桥梁总长占线路总长约81％。除少量采用大跨特殊结构外，其余多采用预应力混凝土双线整孔简支结构，常用跨度为32m、24m，其中常用跨度结构又占桥梁总长的90％以上。

桥梁为了适应梁体受力、温度等变形，梁体间必须留置伸缩缝隙。但是，伸缩缝隙的留置成为桥面渗漏水腐蚀、污损梁体、支座、检查设施及墩台等的最重要途径。我国铁路桥梁多年的运营经验表明，桥梁出现各种影响结构耐久性病害的因素大部分与水害有关，如碱骨料反应、混凝土碳化、钢筋电化学锈蚀、酸雨破坏、冻融循环等，同时桥面积水顺梁端下泻，直接成为污水腐蚀梁体端部的预应力锚固体系、恶化养护检修条件的祸首。伸缩装置作为铁路桥梁的重要附属设施，其主要功能是防止雨水或其它桥面的积水直接流入梁体端部，对桥梁端部的集水、排水、防水等性能起重要作用。同时还必须满足两侧梁体必要的顺桥向、横桥向位移、竖向位移以及转动的需要，其质量和性能将直接影响整座桥梁的耐久性。

目前，国内外使用的伸缩装置主要分为有砟轨道桥梁伸缩装置和无砟轨道桥梁伸缩装置，无砟轨道桥梁伸缩缝装置由一次成型的特种异型材金属连接条、防水带以及锚固装置三部分构成；有砟轨道桥梁伸缩装置除上述三部分外，还包括挡砟盖板共四部分组成。伸缩装置的施工，一般采用梁体混凝土浇筑时将一次性安装到位和在梁端预留槽口后现场安装异型材金属连接两种方式进行。国外铁路桥梁伸缩装置的结构形式主要以“V”型、“U”防水带为主，一次性安装到位，所不同的仅是防水带固定形式的区别。在道床结构层安装以后，若在未拆除道床结构工况下，对伸缩装置整体或部件均不可检修和更换。

综上，现有铁路桥梁伸缩装置，都包括通过锚固构件固定于伸缩缝两侧壁上的一对异型材金属连接条，以及两侧边部与连接条形成连接的防水带，异型材金属连接条具有全长方向延伸的锚固槽，防水带两侧边具有其断面形状与锚固槽断面形状相吻合的锚固端，依靠锚固端的弹性变形使其表面与锚固槽内壁紧密接触形成密封，达到防水的目的。同时，锚固槽约束防水带锚固端，防水带两侧边不能从锚固槽的开口端脱出。安装时防水带两侧边的锚固端需挤入异型材金属连接条锚固槽，安装十分困难，费时费力，而且安装质量不易得到保证。同时安装就位后，防水带无法从异型材金属连接条上拆除，防水带破损或者使用寿命到期后无法更换。

也刚刚开始，其技术尚不够成熟。现在在建各条客运专线简支箱梁伸缩装置主要使用《铁路常用跨度梁桥面附属设施》【通桥20088388】所配套的伸缩装置及其他类似产品，据调查这些产品存在下述问题：梁缝缩小时工作正常，梁缝增大时则非常容易脱滑漏水，特别是温度较低时更甚；防水系统由于夹持力较小，安装不易，防水带脱落严重，防水效果差；同时，所有方式的防水带脱落后，难以再次恢复到位；破损时更难更换或更换时需对道床进行清翻，对铁路行车的影响很大，存在严重不足。

针对目前伸缩装置存在的问题，为进一步保证桥梁的耐久性，减少运营养护费用，改善养护维修条件，迫切需要研究一种新的铁路桥梁伸缩装置，满足防水效果好，安装、维修更换方便的要求。2005年和2007铁道部分别颁布了《新建时速200～250公里铁路设计暂行规定》和《新建时速300-350公里铁路设计暂行规定》明确提出了新建客运专线桥梁结构应达到100年使用寿命的耐久性目标。按照上述要求，一般铁路桥梁伸缩装置防水带的设计正常使用寿命是20年左右，而桥梁的设计寿命为100年，存在严重耐久性不统一协调的状况，在这100年使用期内伸缩防水带需要多次更换，而每一次更换所需的直接成本为初始安装的5倍以上未包括因更换防水带对铁路运营造成的损失。尤其对于连续的轨道基板桥面结构，对防水带的维修更换更是困难。所以，为了达到快速、方便更换防水带的目的，需要研究一种在保持上部轨道结构正常使用的情况下，在轨道基板或道床下面更换防水带的伸缩装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铁路桥梁可更换伸缩装置，在保持上部轨道结构正常使用的情况下，在轨道基板或道床下面可方便地更换防水带。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：