[发明专利]一种路桥和路隧连接段的变刚度拼接装置及方法

权利要求书

1.一种路桥和路隧连接段的变刚度拼接装置，其特征在于：包括平行铺设在所述连接段处路基下方的等高梁（1），以及垂直设置在等高梁（1）下方的变刚度等高构件（2），所述等高梁（1）用于为所述连接段处路基与桥面或隧道面提供水平过渡以保持行驶对象的行驶稳定性，所述等高构件（2）用于加强对等高梁（1）的抗性强度支撑以抵消所述连接段处路基与桥面或隧道面的沉降差异效应使得所述连接段处路基与桥面或隧道面保持水平等高；

所述等高梁（1）呈水平铺设在所述连接段处路基下表面，所述等高梁（1）的两端分别与所述连接段处路基的两端面齐平；所述等高构件（2）包括多个纵向立柱（201）以及设置在纵向立柱（201）内部的加固纵梁（202），多个所述纵向立柱（201）在所述等高梁（1）呈垂直阵列排布，所述纵向立柱（201）用于为所述等高梁（1）提供基础的抗性强度支撑以抵消所述连接段处路基与桥面或隧道面的低沉降差异效应，所述加固纵梁（202）用于瞬态加强立柱的抗性强度以使得所述纵向立柱（201）为所述等高梁（1）提供增强的抗性强度支撑以抵消所述连接段处路基与桥面或隧道面的高沉降差异效应；

所述加固纵梁（202）包括内径宽度依次减小且依次通过条形弹性构件（3）连接的第一纵梁节（2021）、第二纵梁节（2022）和第三纵梁节（2023），所述第一纵梁节（2021）、第二纵梁节（2022）和第三纵梁节（2023）的两端部分别为一端部和二端部，所述第一纵梁节（2021）的一端部与所述纵向立柱（201）固定连接，所述第一纵梁节（2021）的二端部外套于所述第二纵梁节（2022）的一端部，所述第二纵梁节（2022）的二端部外套于所述第三纵梁节（2023）的一端部，所述第三纵梁节（2023）的二端部与所述弹性构件（3）中段固定连接，所述第一纵梁节（2021）、第二纵梁节（2022）和第三纵梁节（2023）在所述弹性构件（3）的抗拉伸的弹性势能蓄能作用下叠套连接呈层状形态，并在所述弹性构件（3）的抗拉伸的弹性势能释能作用下分散连接呈与纵向立柱（201）相一致的纵向条状形态加强立柱的抗性强度；

在所述连接段处路基与桥面或隧道面交界线上设置有联动控制所有所述加固纵梁（202）中弹性构件（3）进行弹性势能蓄能和释能的触感控件（4），所述触感控件（4）包括铺设在所述连接段处路基与桥面或隧道面交界线处的触感刚性杆（401），以及与所述触感刚性杆（401）活动连接的多条触感刚性线（402），所述触感刚性杆（401）的两端部分别固定埋设在所述连接段处路基下表面和所述连接段处桥面或隧道面下表面，所述触感刚性线（402）与所述加固纵梁（202）一一对应，所述触感刚性线（402）的一端部与所述触感刚性杆（401）活动连接，所述触感刚性线（402）的另一端部与所述弹性构件（3）位于纵向立柱（201）上端部的一端部固定连接，所述弹性构件（3）位于纵向立柱（201）下端部的一端部与所述纵向立柱（201）下端部固定连接，所述触感刚性杆（401）用于监测所述连接段处路基与桥面或隧道面的沉降差异度，并在高沉降差异度状态下断裂以释放触感刚性线（402）使得所有弹性构件（3）同步进行弹性势能释能；

所述第一纵梁节（2021）的二端部和第二纵梁节（2022）的二端部设置均有弹性限位凸起（5），所述第二纵梁节（2022）的一端部和第三纵梁节（2023）的一端部设置有与所述限位凸起（5）相匹配的限位孔（6），所述限位孔（6）与所述限位凸起（5）在所述弹性构件（3）的弹性势能蓄能和弹性势能释能作用下进行分离和组合以构成所述层状形态和条状形态；

其中，弹性构件（3）进行弹性势能释能，则弹性构件（3）与触感刚性线（402）的连接关系解除，第三纵梁节（2023）位于纵向立柱（201）上端部的拉伸力消失，在纵向立柱（201）下端部与第三纵梁节（2023）之间的弹性构件（3）的拉伸力作用下第二纵梁节（2022）和第三纵梁节（2023）朝向纵向立柱（201）下端部作轴向运动，并使得第二纵梁节（2022）的一端部和第三纵梁节（2023）的一端部的限位孔（6）与第一纵梁节（2021）的二端部和第二纵梁节（2022）的二端部的限位凸起（5）匹配组合，使得第一纵梁节（2021）、第二纵梁节（2022）和第三纵梁节（2023）分散连接形成刚性的条状形态，条状形态位于纵向立柱（201）内径处，对纵向立柱（201）起到进一步刚度加固的作用，形成增强刚度形态对等高梁（1）进行增强的抗性强度支撑。