[發明專利]用于箱梁形橋板間的臼榫連環抗震連接結構及控制方法

有效

• 申請號: 202010745866.0
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111945547B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 高玉峰;陳克堅;王景全;曾永平;周源;葉至韜;戴光宇;舒爽;張煜;陳碩;李振亞
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D2/04;G01V1/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 肖鵬

本發明提出一種用于箱梁形橋板間的臼榫連環抗震連接結構及控制方法，包括臼榫連接單元、卡扣連接單元和纜索連接單元；臼榫連接單元包括設置在前側箱梁形橋板的后端端面上的多個臼槽；還包括設置在后側箱梁形橋板的前端端面上的多個可伸縮的卯榫；卡扣連接單元包括設置在前側箱梁形橋板的后端部的左右兩側外側壁上的卡扣槽；還包括設置在后側箱梁形橋板的前端部的左右兩側外側壁上的可左右移動的限位卡扣；纜索連接單元包括纜索和兩個卷揚機；兩個卷揚機設置在纜索的兩端。本發明的箱梁形橋板之間不會因橋墩大幅位移產生相互作用應力，在一定位移許可度之下抵抗地震縱向剪切作用，在無損橋梁的前提下完成抗震功能。

技術領域

本發明涉及巖土工程技術領域，具體地說是涉及一種用于箱梁形橋板間的臼榫連環抗震連接結構及控制方法。

背景技術

地震對橋梁的破壞主要是由于地表破壞和橋梁受震破壞引起的。其中橋梁受震破壞是由于地震使橋梁產生水平和豎直振動，造成橋梁構件的損壞和破壞，甚至使橋梁倒坍。地表破壞有地裂、滑坡、塌方、岸坡滑移和砂土液化等現象。地裂會造成橋梁跨度的縮短、伸長或墩臺下沉。在陡峻山區或砂性土和軟粘土河岸處，強烈地震引起的塌方、岸坡滑動以及山石滾落，可使橋梁破壞。在淺層的飽和疏松砂土處，地震作用易引起砂土液化，致使橋梁突然下沉或不均勻下沉，甚至使橋梁傾倒。在坡邊土岸或古河道處，地震則往往引起岸坡滑移、開裂和崩坍等現象，造成橋梁破壞。

箱梁式橋梁由多段箱梁式橋板組合而成，每段箱梁式橋板均由對應橋墩支撐，相鄰箱梁式橋板之間一部分通過伸縮縫連接，另一部分澆筑混凝土固定連接。地震發生時橋墩會產生大幅度位移，導致澆筑混凝土固定連接的兩段箱梁式橋板，會產生巨大的應力，破壞箱梁式橋板之間的連接或者導致橋墩損壞。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種用于箱梁形橋板間的臼榫連環抗震連接結構及控制方法，箱梁形橋板之間不會因橋墩大幅位移產生相互作用應力，在一定位移許可度之下抵抗地震縱向剪切作用，在無損橋梁的前提下完成抗震功能。

技術方案：本發明提出一種用于箱梁形橋板間的臼榫連環抗震連接結構，所述箱梁形橋板前后鋪設；包括臼榫連接單元、卡扣連接單元和纜索連接單元；

所述臼榫連接單元包括設置在前側箱梁形橋板的后端端面上的多個臼槽；還包括設置在后側箱梁形橋板的前端端面上的多個可伸縮的卯榫；所述卯榫伸出后，一一對應連接臼槽；

所述卡扣連接單元包括設置在所述前側箱梁形橋板的后端部的左右兩側外側壁上的卡扣槽；還包括設置在所述后側箱梁形橋板的前端部的左右兩側外側壁上的可左右移動的限位卡扣；當左側的限位卡扣向右移動，可嵌入連接左側的卡扣槽；當右側的限位卡扣向左移動，可嵌入連接右側的卡扣槽；

所述纜索連接單元包括纜索和兩個卷揚機；所述兩個卷揚機設置在纜索的兩端；一個卷揚機固定在前側箱梁形橋板的中空腔體的內壁；另一個卷揚機固定在后側箱梁形橋板的中空腔體的內壁。

進一步，還包括連環彈簧連接管；所述連環彈簧連接管穿接在兩個箱梁形橋板的中空腔體內，用于鋪設電纜；所述纜索穿接在連環彈簧連接管內。

進一步，所述臼槽的數量為四個，分別設置在前側箱梁形橋板的后端端面的左上角、左下角、右上角和右下角；所述卯榫的數量為四個，分別設置在后側箱梁形橋板的前端端面的左上角、左下角、右上角和右下角。

進一步，還包括地震動傳感器和控制器；所述地震動傳感器布置在箱梁形橋板上，包括加速度傳感器和位移傳感器，用于檢測地震動信號；所述控制器接收地震動傳感器的信號，控制卯榫的伸縮，控制限位卡扣的左右移動，以及控制卷揚機張緊或放松纜索。

一種用于箱梁形橋板間的臼榫連環抗震連接結構的控制方法，包括：

正常工作狀態下，所述卯榫伸長并一一固定在臼槽內；所述限位卡扣向靠近箱梁形橋板中心的方向移動，卡接在卡扣槽內；卷揚機張緊纜索；兩個箱梁形橋板固定約束，連接成一個剛性整體；