[发明专利]具有防止间隙张开和分离的连接单元的模块化嵌板结构

说明书

一种模块化嵌板结构，其具有防止间隙张开和分离的连接单元，由主板、盖板和拉紧构件组成，该模块化嵌板结构用于通过将用于建造嵌板地面结构的模块彼此连接来形成组装的嵌板结构嵌板。

技术领域

本发明涉及一种具有防止间隙张开和分离的连接单元的模块化嵌板结构，其由主板、盖板和拉紧构件构成，还涉及将这种模块化嵌板结构彼此连接以创建组装的嵌板结构的组装程序，以及使用这种组装的嵌板结构构造的嵌板地面结构。

背景技术

在通常的实践中，桥面板是用钢筋混凝土建造的。然而，随着时间的流逝，混凝土的劣化和钢筋的腐蚀加速，从而导致维护成本增加，缩短了桥面板的使用寿命，并危及结构安全。为了解决常规混凝土桥面板的这些问题，并且作为混凝土的替代，提出了具有高耐久性、轻质和高强度的特性的纤维增强复合材料桥面板。

在先前的专利中公开了多种模块化类型的纤维增强复合材料桥面板，代表性地包括美国专利第6,467,118号和第6,591,567号。在大多数情况下，现有技术的美国专利第6,467,118号和6,591,567号中的模块化桥面板尽管利用了复合材料的许多优点，但是其制造成通过利用使用粘合剂的榫槽方法在水平方向上通过公端和母端彼此连接。不幸的是，现有技术中的这种水平粘合连接方法存在许多缺点。代表性地，问题包括桥面板与大梁的抗剪铰轴连接，这会由于在桥面板上的预钻孔中进行操作而降低了施工质量和施工性能，并且使得无法拆卸接合的桥面板以进行维修或再利用。其他问题包括由于关于粘合剂接合的耐久性的问题而导致的结构性能问题，以及进一步增加的安装成本。

由本发明人注册的现有技术的美国专利第7,131,161 B2号公开了具有竖直扣合连接的模块化复合材料桥面板，并解决了上述大多数前述的缺点。但是，该现有技术还揭示了一些其他需要解决的缺点。

图1是美国专利第7,131,161 B2号中公开的图2A，示出了将轴对称轮廓的复合材料桥面板与竖直扣合连接互连的立体图。

如图1所示，桥面板1a的向下突出的互锁件15a和桥面板1b的凹入向上的U形互锁件16a在桥面板1a和1b的上部相互结合并互锁，以建立竖直互锁扣合连接。而且，桥面板1b的向上突出的互锁件16b和桥面板1a的凹入向下的倒U形互锁件15b在桥面板1a和1b的下部相互结合并互锁，作为上述情况的倒置位置，以建立竖直互锁扣合连接。

然而，在现有技术的这种轮廓中，如果将向上的载荷、向上的振动或偏心载荷施加到桥面板上，则在桥面板中引起负弯矩，这将导致凸的向上的偏离。由于该负弯矩，图1的扣合连接的桥面板1a和1b的上部中的扣合连接部分中的间隙如图2所示张开。图2是在桥面板的实验室实验中拍摄的照片，其与图1中的现有技术的桥面板1a和1b略有偏差。因此，这种现象将进一步导致桥面板掉落，并导致在垂直方向上所连接的桥面板从桥面板的上部分离，从而危及相连的桥面板的结构安全。此外，该间隙的张开和连接的分离还将在路面的垂直于行进方向上引起凸出的隆起和横向裂缝，从而降低了在桥面板中使用时的乘坐舒适性。

类似地，在相反的方向上，如果将向下的载荷，向下的振动或偏心载荷施加到现有技术的桥面板上，则在桥面板上引起正的弯矩，这将导致凸的向下偏离。由于该正弯矩，图1所示的现有技术的板1a和1b的下部中的扣合连接部分中的间隙旋转图2 180°所示的方式张开，。因此，该现象将进一步导致桥面板掉落并导致在竖直方向上所连接的桥面板从桥面板的下部分离，从而危及所连接的桥面板的结构安全性。

另外，如图1所示，通过突起15a和16a以及15b和16b彼此扣合连接的现有技术的相邻的桥面板1a和1b分别仅处于竖直互锁状态，并且如图1所示，进一步在纵向上重复这种扣合连接。因此，连接的桥面板将在横向方向上从彼此滑出，从而导致桥面板在横向方向上的分离，这是由于现有技术没有任何防止这种现象的手段。因此，当在使用期间在桥面板上沿横向施加过大的横向载荷时，现有技术的连接的桥面板会在横向方向上从彼此滑出，从而损害了连接的桥面板的结构安全性。此外，这种滑动运动还将在路面的垂直于行进方向上引起横向裂缝，从而降低了在桥面板中使用时的乘坐舒适性。