一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件的制作方法

1.本发明涉及波纹钢加固技术领域，具体为一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件。


背景技术：

2.钢波纹涵管也叫波纹管涵，是指铺埋在公路、铁路路下的涵洞用的螺纹波纹管，它是由波形钢板卷制成或用波形钢片组拼成的圆形钢结构管。金属波纹管涵的波纹结构可使涵洞路面受力合理，荷载分布均匀，并具有一定的抗变形能力。
3.目前，公路现役旧小桥涵波纹钢一般在国道、省道及县乡道路（非高速公路或一级公路）居多，由于动荷载（车辆荷载、风荷载）在现役旧小桥涵波纹钢结构内产生循环变化的应力，运输车辆超载使小桥涵波纹钢疲劳应力幅度加大、损伤加剧无法恢复，使得桥涵波纹钢在正常荷载下的工作状态发生变化，从而可能危害桥涵波纹钢的安全性和耐久性，甚至在长期的过高变应力的作用下会使得桥涵波纹钢出现裂纹脆性断裂的现象。为此，我们提出一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于提高现役旧小桥涵波纹钢安全性和耐久性的加固构件，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，包括波纹钢本体，所述波纹钢本体的内部设有用于对其内壁进行支撑加固的抗疲劳装置；所述抗疲劳装置包括两个与所述波纹钢本体同轴设置的固定筒，所述固定筒的内外壁之间设有滑动机构，所述滑动机构的一端转动连接有撑开件，所述撑开件远离所述滑动机构的一端的转动连接有位移机构，所述波纹钢本体的两端均通过螺栓固定有十字安装板，其中一个所述十字安装板的外侧固定安装有与所述位移机构传动连接的传动机构，两个所述固定筒之间设有连接件，所述滑动机构远离所述撑开件的一端固定有支撑件，所述固定筒的一侧通过连接板与所述十字安装板固定连接。
6.优选的，所述滑动机构包括定位筒、移动杆和第一u型座，所述固定筒的内外壁之间均匀开设有多个固定孔，所述定位筒固定套接在所述固定孔内，所述移动杆滑动套接在所述定位筒内，所述第一u型座固定在所述移动杆位于所述固定筒内侧的一端，所述撑开件的一端通过所述第一u型座与所述移动杆转动连接，通过滑动机构便于多个支撑件进行同步外撑。
7.优选的，所述撑开件包括第一销轴、转动杆、第二销轴和第二u型座，所述转动杆通过所述第一销轴与所述第一u型座转动连接，所述转动杆远离所述第一u型座的一端通过所述第二销轴转动连接有第二u型座，所述第二u型座的一端与所述位移机构固定连接，通过撑开件便于带动移动杆进行移动。
8.优选的，所述位移机构包括内部设有内螺纹的螺母块，所述第二u型座固定在所述螺母块的外侧，所述螺母块的内部螺纹连接有螺纹柱，所述螺纹柱对称设有两个，且两个所
述螺纹柱相互靠近端之间固定连接有光杆，所述螺纹柱的外侧通过轴承与所述十字安装板转动连接，所述传动机构的输出端与所述螺纹柱传动连接，通过位移机构使得多个转动杆能够同时进行转动。
9.优选的，所述支撑件包括矩形撑板和第一滚珠，所述矩形撑板固定在所述移动杆远离所述第一u型座的一端，所述第一滚珠均匀设有多个，且多个所述第一滚珠安装在所述矩形撑板远离所述定位筒的一侧，通过支撑件便于对波纹钢本体的内壁进行支撑。
10.优选的，所述传动机构包括安装箱、驱动齿轮、传动齿轮和驱动轴，所述安装箱固定在其中一个所述十字安装板的外侧，所述驱动轴固定套接在所述驱动齿轮的中孔内，所述驱动轴通过轴承与所述安装箱的内壁转动连接，所述传动齿轮和所述驱动齿轮啮合连接，所述传动齿轮固定套接在所述螺纹柱的外侧，通过传动机构便于螺纹柱的转动。
11.优选的，所述驱动轴延伸至所述安装箱外部的一端固定安装有摇轮，方便驱动轴的转动。
12.优选的，所述固定筒的筒壁均匀安装有多个第二滚珠，所述定位筒的外侧开设有与所述第二滚珠相适配的滑槽，通过第二滚珠减小了移动杆相对定位筒滑动时受到的阻力，而且减小了移动杆滑动时的磨损。
13.优选的，所述连接件包括连接钢筋，所述连接钢筋设有四个，且四个所述连接钢筋的两端分别与两个所述固定筒焊接固定，进一步提高连接强度。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在现有小桥涵波纹钢结构内部设计一个抗疲劳装置，可以提高波纹钢的抗压强度，受到的部分应力集中在抗疲劳装置上，让波纹钢管结构受力合理，使得桥涵波纹钢在正常荷载下的工作状态不会发生变化，从而提高了涵波纹钢的安全性和耐久性，同时也避免在长期的过高变应力的作用下会使得桥涵波纹钢出现裂纹脆性断裂的现象。
附图说明
15.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明抗疲劳装置结构示意图；图3为本发明滑动机构结构示意图；图4为本发明撑开件结构示意图；图5为本发明支撑件结构示意图；图6为本发明传动机构结构示意图；图7为本发明移动柱和定位筒结构示意图；图8为图6中a区域放大图。
16.图中：1-波纹钢本体；2-抗疲劳装置；3-固定筒；4-滑动机构；5-撑开件；6-位移机构；7-十字安装板；8-传动机构；9-连接件；10-支撑件；11-定位筒；12-移动杆；13-第一u型座；14-固定孔；15-第一销轴；16-转动杆；17-第二销轴；18-第二u型座；19-螺母块；20-螺纹柱；21-光杆；22-矩形撑板；23-第一滚珠；24-安装箱；25-驱动齿轮；26-传动齿轮；27-驱动轴；28-摇轮；29-第二滚珠；30-滑槽；31-连接钢筋。
实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
18.如图1和图2所示，图示中的一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，包括波纹钢本体1，波纹钢本体1的内部设有用于对其内壁进行支撑加固的抗疲劳装置2；抗疲劳装置2包括两个与波纹钢本体1同轴设置的固定筒3，固定筒3的内外壁之间设有滑动机构4，滑动机构4的一端转动连接有撑开件5，撑开件5远离滑动机构4的一端的转动连接有位移机构6，波纹钢本体1的两端均通过螺栓固定有十字安装板7，其中一个十字安装板7的外侧固定安装有与位移机构6传动连接的传动机构8，两个固定筒3之间设有连接件9，滑动机构4远离撑开件5的一端固定有支撑件10，固定筒3的一侧通过连接板与十字安装板7固定连接，通过在现有小桥涵波纹钢结构内部设计一个抗疲劳装置2，可以提高波纹钢的抗压强度，受到的部分应力集中在抗疲劳装置2上，让波纹钢管结构受力合理，使得桥涵波纹钢在正常荷载下的工作状态不会发生变化，从而提高了涵波纹钢的安全性和耐久性，同时也避免在长期的过高变应力的作用下会使得桥涵波纹钢出现裂纹脆性断裂的现象。
19.其中，如图2和图3所示，为了便于多个支撑件10进行同步外撑，滑动机构4包括定位筒11、移动杆12和第一u型座13，固定筒3的内外壁之间均匀开设有多个固定孔14，定位筒11固定套接在固定孔14内，移动杆12滑动套接在定位筒11内，第一u型座13固定在移动杆12位于固定筒3内侧的一端，撑开件5的一端通过第一u型座13与移动杆12转动连接。
20.同时，如图4所示，为了便于带动移动杆12进行移动，撑开件5包括第一销轴15、转动杆16、第二销轴17和第二u型座18，转动杆16通过第一销轴15与第一u型座13转动连接，转动杆16远离第一u型座13的一端通过第二销轴17转动连接有第二u型座18，第二u型座18的一端与位移机构6固定连接。
21.另外，如图6所示，为了使得多个转动杆16能够同时进行转动，位移机构6包括内部设有内螺纹的螺母块19，第二u型座18固定在螺母块19的外侧，螺母块19的内部螺纹连接有螺纹柱20，螺纹柱20对称设有两个，且两个螺纹柱20相互靠近端之间固定连接有光杆21，螺纹柱20的外侧通过轴承与十字安装板7转动连接，传动机构8的输出端与螺纹柱20传动连接。
22.同时，如图5所示，为了便于对波纹钢本体1的内壁进行支撑，支撑件10包括矩形撑板22和第一滚珠23，矩形撑板22固定在移动杆12远离第一u型座13的一端，第一滚珠23均匀设有多个，且多个第一滚珠23安装在矩形撑板22远离定位筒11的一侧。
23.另外，如图8所示，为了便于螺纹柱20的转动，传动机构8包括安装箱24、驱动齿轮25、传动齿轮26和驱动轴27，安装箱24固定在其中一个十字安装板7的外侧，驱动轴27固定套接在驱动齿轮25的中孔内，驱动轴27通过轴承与安装箱24的内壁转动连接，传动齿轮26和驱动齿轮25啮合连接，传动齿轮26固定套接在螺纹柱20的外侧。
24.同时，如图8所示，为了方便驱动轴27的转动，驱动轴27延伸至安装箱24外部的一
端固定安装有摇轮28。
25.工作原理：使用时，工作人员用手转动摇轮28，摇轮28带动驱动轴27转动，驱动轴27带动驱动齿轮25转动，驱动齿轮25带动传动齿轮26转动，传动齿轮26带动螺纹柱20转动，由于螺纹柱20与螺母块19螺纹连接，所以螺纹柱20转动时会带动螺母块19进行移动，螺母块19的移动会转化为转动杆16的转动，使得多个转动杆16一起同时转动，在滑动机构4的限位作用下使得多个移动杆12撑出，使得多个矩形撑板22上的第一滚珠23和波纹钢管内壁的环形凹槽进行挤压，实现对固定筒3的限位处理，此时波纹钢本体1承受的部分应力也会通过第一滚珠23传递到固定筒3上，让波纹钢管结构受力合理，使得桥涵波纹钢在正常荷载下的工作状态不会发生变化。
实施例
26.如图3和图7所示，本实施方式对实施例1进一步说明，图示中的滑动机构4包括定位筒11、移动杆12和第一u型座13，固定筒3的内外壁之间均匀开设有多个固定孔14，定位筒11固定套接在固定孔14内，移动杆12滑动套接在定位筒11内，第一u型座13固定在移动杆12位于固定筒3内侧的一端，撑开件5的一端通过第一u型座13与移动杆12转动连接；固定筒3的筒壁均匀安装有多个第二滚珠29，定位筒11的外侧开设有与第二滚珠29相适配的滑槽30。
27.本实例中：当转动杆16转动时会带动移动杆12在定位筒11内滑动，此时第二滚珠29在滑槽30内滑动对移动杆12起到限位的作用，使其的位置更加稳定，另外减小了移动杆12相对定位筒11滑动时受到的阻力，而且减小了移动杆12滑动时的磨损。
实施例
28.如图2和图6所示，本实施方式对实施例1进一步说明，图示中的抗疲劳装置2包括两个与波纹钢本体1同轴设置的固定筒3，固定筒3的内外壁之间设有滑动机构4，滑动机构4的一端转动连接有撑开件5，撑开件5远离滑动机构4的一端的转动连接有位移机构6，波纹钢本体1的两端均通过螺栓固定有十字安装板7，其中一个十字安装板7的外侧固定安装有与位移机构6传动连接的传动机构8，两个固定筒3之间设有连接件9，滑动机构4远离撑开件5的一端固定有支撑件10，固定筒3的一侧通过连接板与十字安装板7固定连接；连接件9包括连接钢筋31，连接钢筋31设有四个，且四个连接钢筋31的两端分别与两个固定筒3焊接固定，进一步提高连接强度。
29.本实施例中，连接钢筋31能够将两个固定筒3进行连接，这样部分应力也会传递到连接钢筋31，提高了整体装置的连接强度。
30.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，包括波纹钢本体（1），其特征在于：所述波纹钢本体（1）的内部设有用于对其内壁进行支撑加固的抗疲劳装置（2）；所述抗疲劳装置（2）包括两个与所述波纹钢本体（1）同轴设置的固定筒（3），所述固定筒（3）的内外壁之间设有滑动机构（4），所述滑动机构（4）的一端转动连接有撑开件（5），所述撑开件（5）远离所述滑动机构（4）的一端的转动连接有位移机构（6），所述波纹钢本体（1）的两端均通过螺栓固定有十字安装板（7），其中一个所述十字安装板（7）的外侧固定安装有与所述位移机构（6）传动连接的传动机构（8），两个所述固定筒（3）之间设有连接件（9），所述滑动机构（4）远离所述撑开件（5）的一端固定有支撑件（10），所述固定筒（3）的一侧通过连接板与所述十字安装板（7）固定连接。2.根据权利要求1所述的一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，其特征在于：所述滑动机构（4）包括定位筒（11）、移动杆（12）和第一u型座（13），所述固定筒（3）的内外壁之间均匀开设有多个固定孔（14），所述定位筒（11）固定套接在所述固定孔（14）内，所述移动杆（12）滑动套接在所述定位筒（11）内，所述第一u型座（13）固定在所述移动杆（12）位于所述固定筒（3）内侧的一端，所述撑开件（5）的一端通过所述第一u型座（13）与所述移动杆（12）转动连接。3.根据权利要求2所述的一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，其特征在于：所述撑开件（5）包括第一销轴（15）、转动杆（16）、第二销轴（17）和第二u型座（18），所述转动杆（16）通过所述第一销轴（15）与所述第一u型座（13）转动连接，所述转动杆（16）远离所述第一u型座（13）的一端通过所述第二销轴（17）转动连接有第二u型座（18），所述第二u型座（18）的一端与所述位移机构（6）固定连接。4.根据权利要求3所述的一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，其特征在于：所述位移机构（6）包括内部设有内螺纹的螺母块（19），所述第二u型座（18）固定在所述螺母块（19）的外侧，所述螺母块（19）的内部螺纹连接有螺纹柱（20），所述螺纹柱（20）对称设有两个，且两个所述螺纹柱（20）相互靠近端之间固定连接有光杆（21），所述螺纹柱（20）的外侧通过轴承与所述十字安装板（7）转动连接，所述传动机构（8）的输出端与所述螺纹柱（20）传动连接。5.根据权利要求2所述的一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，其特征在于：所述支撑件（10）包括矩形撑板（22）和第一滚珠（23），所述矩形撑板（22）固定在所述移动杆（12）远离所述第一u型座（13）的一端，所述第一滚珠（23）均匀设有多个，且多个所述第一滚珠（23）安装在所述矩形撑板（22）远离所述定位筒（11）的一侧。6.根据权利要求4所述的一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，其特征在于：所述传动机构（8）包括安装箱（24）、驱动齿轮（25）、传动齿轮（26）和驱动轴（27），所述安装箱（24）固定在其中一个所述十字安装板（7）的外侧，所述驱动轴（27）固定套接在所述驱动齿轮（25）的中孔内，所述驱动轴（27）通过轴承与所述安装箱（24）的内壁转动连接，所述传动齿轮（26）和所述驱动齿轮（25）啮合连接，所述传动齿轮（26）固定套接在所述螺纹柱（20）的外侧。7.根据权利要求6所述的一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，其特征在于：所述驱动轴（27）延伸至所述安装箱（24）外部的一端固定安装有摇轮（28）。8.根据权利要求2所述的一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，其特征在于：所述固定筒（3）的筒壁均匀安装有多个第二滚珠（29），所述定位筒（11）的外侧开设有与所述第二滚珠（29）相适配的滑槽（30）。
9.根据权利要求1所述的一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，其特征在于：所述连接件（9）包括连接钢筋（31），所述连接钢筋（31）设有四个，且四个所述连接钢筋（31）的两端分别与两个所述固定筒（3）焊接固定。

技术总结
本发明公开了一种现役旧小桥涵波纹钢加固构件，涉及波纹钢加固技术领域，解决了现有桥涵波纹钢耐久性差的问题，包括波纹钢本体，波纹钢本体的内部设有用于对其内壁进行支撑加固的抗疲劳装置；抗疲劳装置包括两个与波纹钢本体同轴设置的固定筒，固定筒的内外壁之间设有滑动机构，滑动机构的一端转动连接有撑开件，本发明通过在现有小桥涵波纹钢结构内部设计一个抗疲劳装置，可以提高波纹钢的抗压强度，受到的部分应力集中在抗疲劳装置上，让波纹钢管结构受力合理，使得桥涵波纹钢在正常荷载下的工作状态不会发生变化，从而提高了涵波纹钢的安全性和耐久性，同时也避免在长期的过高变应力的作用下会使得桥涵波纹钢出现裂纹脆性断裂的现象。脆性断裂的现象。脆性断裂的现象。


技术研发人员：侯东 杜利鹏 李国嫒 李海峰
受保护的技术使用者：山西省交通规划勘察设计院有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/8/14