CN106320166A - 一种可测荷载的环状转体支座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可测荷载的环状转体支座，其包括：底板；下摆，设于底板的顶面，整体呈漏斗状；上摆，其整体呈环状，其下部呈下凸球面状，设于下摆的锥形部的内球面中，并能相对下摆转动；以及锥形弹性体，其整体呈环状，上部形成有内锥面，与下摆的锥形部的外锥面间面接触，其底部与底板的顶面间平面接触，其外周侧设有电阻丝片；连接销钉，穿设于上摆、下摆和锥形弹性体。其环状结构不但提高了转体的稳定性与安全性，同时，其测力功能能测试转体结构物的转体重量，为转体施工及以后运营的安全性提供参考，降低转体球铰的结构高度，大大减少其整体重量，在完成转体施工后，可作为永久桥梁支座，不需球铰，可省去大圬工量的封装混凝土施工。
Description
技术领域
本发明涉及一种环状转体支座，尤其是一种可测荷载的环状转体支座。
背景技术
近年来，为了尽量减小对现有交通运输的干扰，对于跨越既有线的跨线桥施工越来越多采用转体施工工艺。
在此工艺中，发挥承担转体重量和转动功能的关键部件是一个球铰，其由上球体、下球体和上下球体之间的减摩擦滑板构成，上球体浇灌于上转盘的混凝土中，下球体浇灌在下转盘的混凝土中，该球铰安装于桥墩的底部，转体施工完成后，用钢筋混凝土将转体球铰封装在桥墩的底部。
转体施工的转体重量一般较大，小则几千吨，大达万吨以上。因此，为保证转体的稳定性与安全性，转动球铰一般直径较大，其制造成本也就较高；而且仅具有转动功能，而不具备桥梁支座的其它功能和负荷传感器功能，转动重量不可知，转动后只能封死，造成浪费。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种可测荷载的环状转体支座，其环状结构可以提高转体的稳定性与安全性，同时可以降低球铰的结构高度，大大减少其重量，而与桥梁支座功能和负荷传感器功能的结合使得其完成转体施工后可作为一个永久的桥梁支座，并将其安装在桥墩的顶部进行转体，既可以节省一个转动铰，同时还可以省去大圬工量的封装混凝土施工，而测力功能使得可在转体之前测出转体结构的重量，为转体的安全性提供承载安全性方面的参考。
本发明还提供一种可测荷载的环状转体支座，其环状结构可以提高转体的稳定性与安全性，可以降低球铰的结构高度，可以大大减少其重量。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种可测荷载的环状转体支座，其包括：
底板，其顶面的中部设有凹槽；
下摆，设于底板的顶面，整体呈漏斗状，其具有一个基部和一个锥形部，基部呈筒状，其下部嵌设于底板的顶面中部的凹槽，锥形部由筒状基部的上部向外延伸，形成内球面和外锥面；
上摆，其中部设有贯穿孔使其整体呈环状，其下部呈下凸球面状，设于下摆的锥形部的内球面中，并能相对下摆转动；以及
锥形弹性体，设于底板的顶面与下摆的锥形部的外锥面之间，锥形弹性体整体呈环状，上部形成有内锥面，与下摆的锥形部的外锥面间面接触，其底部与底板的顶面间平面接触，其外周侧设有若干电阻丝片，通过测量锥形弹性体的形变量测量来自上摆的荷载；
连接销钉，穿设于上摆、下摆和锥形弹性体。
通过上述环状转体结构的设置，使得其不仅提高了转体的稳定性与安全性，而且可以降低转体球铰的结构高度，大大减少转体支座的整体重量；而与桥梁支座功能和负荷传感器功能的结合，使得其完成转体施工后还可作为一个永久的桥梁支座，并将其安装在桥墩的顶部进行转体，既可以节省一个转动铰，一物两用，同时还可以省去大圬工量的封装混凝土施工；另外，测力功能使得可在转体之前测出转体结构的重量，为转体施工及以后运营的安全性提供承载安全性方面的参考。
本发明优选实施例的可测荷载的环状转体支座，其还包括设于各可动接触面之间的减摩擦结构，包括：
底板的顶面设有下平面不锈钢板；
锥形弹性体的底部设有下环状滑板；
锥形弹性体的内锥面与下摆的锥形部的外锥面之间设有锥形滑板；和/或
上摆的下凸球面与下摆的锥形部的内球面之间设有球面滑板。
本发明一个实施例的可测荷载的环状转体支座，其下平面不锈钢板整体呈环片状。
本发明一个实施例的可测荷载的环状转体支座，其下环状滑板的一部分嵌设于锥形弹性体中。
本发明一个实施例的可测荷载的环状转体支座，其下环状滑板的一部分嵌设于锥形弹性体中，凸出的部分与下平面不锈钢板之间平面接触。
本发明一个实施例的可测荷载的环状转体支座，其锥形滑板的一部分嵌设于锥形弹性体中，凸出的部分与下摆的锥形部的外锥面之间锥面接触。
本发明一个实施例的可测荷载的环状转体支座，其球面滑板的一部分嵌设于下摆的锥形部的内球面中，凸出的部分呈下凹球面，与上摆的下凸球面之间球面接触。
本发明一个实施例的可测荷载的环状转体支座，其还包括上支座板，上支座板的底面与上摆的顶面间平面接触，连接销钉穿设于上支座板、上摆、下摆和锥形弹性体。
本发明优选实施例的可测荷载的环状转体支座，其上支座板与上摆之间还设有减摩擦结构，包括：
上支座板的底面设有上平面不锈钢板；和/或
上摆的顶面设有上环状滑板。
本发明一个实施例的可测荷载的环状转体支座，其上平面不锈钢板整体呈环片状。
本发明一个实施例的可测荷载的环状转体支座，其上环状滑板的一部分嵌设于上摆中。
本发明一个实施例的可测荷载的环状转体支座，其上环状滑板的一部分嵌设于上摆中，凸出的部分与上平面不锈钢板之间平面接触。
上述任一个实施例的可测荷载的环状转体支座，其电阻丝片均布于锥形弹性体的外周侧。
上述任一个实施例的可测荷载的环状转体支座，其连接销钉布设于上摆、下摆和锥形弹性体的外周。
本发明还提供一种环状转体支座，其包括：
底板，其顶面的中部设有凹槽；
下摆，设于底板的顶面，整体呈漏斗状，其具有一个基部和一个锥形部，基部呈筒状，其下部嵌设于底板的顶面中部的凹槽，锥形部由筒状基部的上部向外延伸，形成内球面和外锥面；
上摆，其中部设有贯穿孔使其整体呈环状，其下部呈下凸球面状，设于下摆的锥形部的内球面中，并能相对下摆转动；以及
锥形弹性体，设于底板的顶面与下摆的锥形部的外锥面之间，锥形弹性体整体呈环状，上部形成有内锥面，与下摆的锥形部的外锥面间面接触，其底部与底板的顶面间平面接触；
连接销钉，穿设于上摆、下摆和锥形弹性体。
通过上述环状转体结构的设置，使得其不仅提高了转体的稳定性与安全性，而且可以降低转体球铰的结构高度，大大减少转体支座的整体重量。
本发明优选实施例的环状转体支座，其还包括设于各可动接触面之间的减摩擦结构，包括：
底板的顶面设有下平面不锈钢板；
锥形弹性体的底部设有下环状滑板；
锥形弹性体的内锥面与下摆的锥形部的外锥面之间设有锥形滑板；和/或
上摆的下凸球面与下摆的锥形部的内锥面之间设有球面滑板。
本发明一个实施例的环状转体支座，其下平面不锈钢板整体呈环片状。
本发明一个实施例的环状转体支座，其下环状滑板的一部分嵌设于锥形弹性体中。
本发明一个实施例的环状转体支座，其下环状滑板的一部分嵌设于锥形弹性体中，凸出的部分与下平面不锈钢板之间平面接触。
本发明一个实施例的环状转体支座，其锥形滑板的一部分嵌设于锥形弹性体中，凸出的部分与下摆的锥形部的外锥面之间锥面接触。
本发明一个实施例的环状转体支座，其球面滑板的一部分嵌设于下摆的锥形部的内球面中，凸出的部分呈下凹球面，与上摆的下凸球面之间球面接触。
本发明一个实施例的环状转体支座，其还包括上支座板，上支座板的底面与上摆的顶面间平面接触，连接销钉穿设于上支座板、上摆、下摆和锥形弹性体。
本发明优选实施例的环状转体支座，其上支座板与上摆之间还设有减摩擦结构，包括：
上支座板的底面设有上平面不锈钢板；和/或
上摆的顶面设有上环状滑板。
本发明一个实施例的环状转体支座，其上环状滑板的一部分嵌设于上摆中。
本发明一个实施例的环状转体支座，其上环状滑板的一部分嵌设于上摆中，凸出的部分与上平面不锈钢板之间平面接触。
上述任一个实施例的环状转体支座，其连接销钉数量为四个，均布于上摆、下摆和锥形弹性体的外周侧。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明的可测荷载的环状转体支座，其环状结构不但提高了转体的稳定性，同时降低了转体支座的高度，大大减少了其重量，而与桥梁支座功能和负荷传感器功能的结合使该环状转体支座完成转体施工后还可作为一个永久的桥梁支座，并将其安装在桥墩的顶部进行转体，既节省了一个转动铰，一物两用，同时省去了大圬工量的封装混凝土施工，而测力功能使其可在转体之前测出转体结构的重量，为转体的安全性提供承载安全性方面的参考。
附图说明
图1为本发明第一实施例的活动支座整体结构示意图(半正面图和半Ⅰ-Ⅰ剖面图)；
图2为图1的俯视示意图(半平面图和半Ⅱ-Ⅱ剖面图)；
图3为图1的俯视示意图(半Ⅲ-Ⅲ和半Ⅳ-Ⅳ剖面图)；
图4为本发明第二实施例的固定支座整体结构示意图(当作为转体的支座为固定支座时，相较作为活动支座时，省略了上支座板1、上平面不锈钢板2和上环状滑板3)。
【附图标记说明】
1：上支座板；
2：上平面不锈钢板；
3：上环状滑板；
4：上摆；
5：球面滑板；
6：下摆；
7：锥形滑板；
8：锥形弹性体；
9：下环状滑板；
10：下平面不锈钢板；
11：底板；
12：连接销钉；
13：电阻丝片。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
参见图1、图2和图3，本发明第一实施例的可测荷载的环状转体支座，其包括：
底板11，其顶面的中部设有凹槽；
下摆6，设于底板11的顶面，整体呈漏斗状，其具有一个基部和一个锥形部，基部呈筒状，其下部嵌设于底板11的顶面中部的凹槽，锥形部由筒状基部的上部向外延伸，形成内球面和外锥面；
上摆4，其中部设有贯穿孔使其整体呈环状，其下部呈下凸球面状，设于下摆6的锥形部的内球面中，并能相对下摆6转动；以及
锥形弹性体8，设于底板11的顶面与下摆6的锥形部的外锥面之间，锥形弹性体8整体呈环状，上部形成有内锥面，与下摆6的锥形部的外锥面间面接触，其底部与底板11的顶面间平面接触，其外周侧设有若干电阻丝片13，通过测量锥形弹性体8的形变量测量来自上摆4的荷载；
上支座板1，上支座板1的底面与上摆4的顶面间平面接触；
连接销钉12，穿设于上支座板1、上摆4、下摆6和锥形弹性体8。
通过上述环状转体结构的设置，使得其不仅可以提高转体的稳定性与安全性，而且可以大大减少整体重量；而与桥梁支座功能和负荷传感器功能的结合，使得其完成转体施工后还可作为一个永久的桥梁支座，并将其安装在桥墩的顶部进行转体，既可以节省一个转动铰，同时还可以省去大圬工量的封装混凝土施工；另外，测力功能使得可在转体之前即测出转体结构的重量，为转体的安全性提供承载安全性方面的参考。
较佳的，还在各可动接触面之间设置减摩擦结构。
例如，底板11的顶面设有下平面不锈钢板10；
锥形弹性体8的底部设有下环状滑板9；
锥形弹性体8的内锥面与下摆6的锥形部的外锥面之间设有锥形滑板7；
上摆4的下凸球面与下摆6的锥形部的内球面之间设有球面滑板5；
上摆4的顶面设有上环状滑板3；和/或
上支座板1的底面设有上平面不锈钢板2。
其中，下平面不锈钢板10整体呈环片状。
其中，下环状滑板9的一部分嵌设于锥形弹性体8中，凸出的部分与下平面不锈钢板10之间平面接触。
其中，锥形滑板7的一部分嵌设于锥形弹性体8中，凸出的部分与下摆6的锥形部的外锥面之间锥面接触。
其中，球面滑板5的一部分嵌设于下摆6的锥形部的内球面中，凸出的部分呈下凹球面，与上摆4的下凸球面之间球面接触。
其中，上环状滑板3的一部分嵌设于上摆4中，凸出的部分与上平面不锈钢板2之间平面接触。
其中，上平面不锈钢板2整体呈环片状。
其中，电阻丝片13布设于锥形弹性体8的外周。
其中，连接销钉12布设于上摆4、下摆6和锥形弹性体8的外周侧。
使用时，上述实施例的可测载荷的环状转体支座，安装在桥墩上，底板11与桥墩固定连接，上支座板1与需要实施转动的桥梁的梁底固定。当梁体转动时，通过连接销钉12，带动上支座板1、上摆4、下摆6和锥形弹性体8，以环状转体支座的平面中心点为转动中心，以下平面滑板9和下平面不锈钢板10之间的接触面为转动平面转动至预定位置。转动至预定位置后，拆除连接销钉12后便可作为永久的桥梁支座使用。
如图4所示，本发明第二实施例的可测荷载的环状转体支座，其与第一实施例的区别在于省略了上支座板11、上平面不锈钢板2和上环状滑板3。实施时，可以在完成转体施工之后，作为桥梁的固定支座设于桥墩上。
本发明第三实施例的环状转体支座，其与前述实施例的区别在于省略了锥形弹性体8等用于测量载荷的结构，在必要时，可以另外设置任何可以实现载荷测量的装置等，以实现上述功能。
综上所述，本发明的可测荷载的环状转体支座，其环状结构提高了转体的稳定性与安全性，降低了转体支座的结构高度，大大减少了其整体重量，节省了造价，而与桥梁支座功能和负荷传感器功能的结合，使得该环状转体支座在完成转体施工后，还可作为一个永久的桥梁支座，并将其安装在桥墩的顶部进行转体，既节省了一个转动铰，同时省去了大圬工量的封装混凝土施工，而测力功能使其可在转体之前测出转体结构的重量，为转体的安全性提供承载安全性方面的参考。
Claims (9)
1.一种可测荷载的环状转体支座，其特征在于，其包括：
底板，其顶面的中部设有凹槽；
下摆，设于底板的顶面，整体呈漏斗状，其具有一个基部和一个锥形部，基部呈筒状，其下部嵌设于底板的顶面中部的凹槽，锥形部由筒状基部的上部向外延伸，形成内球面和外锥面；
上摆，其中部设有贯穿孔使其整体呈环状，其下部呈下凸球面状，设于下摆的锥形部的内球面中，并能相对下摆转动；以及
锥形弹性体，设于底板的顶面与下摆的锥形部的外锥面之间，锥形弹性体整体呈环状，上部形成有内锥面，与下摆的锥形部的外锥面间面接触，其底部与底板的顶面间平面接触，其外周侧设有若干电阻丝片，通过测量锥形弹性体的形变量测量来自上摆的荷载；
连接销钉，穿设于上摆、下摆和锥形弹性体。
2.如权利要求1所述的可测荷载的环状转体支座，其特征在于，还包括设于各可动接触面之间的减摩擦结构，包括：
底板的顶面设有下平面不锈钢板；
锥形弹性体的底部设有下环状滑板；
锥形弹性体的内锥面与下摆的锥形部的外锥面之间设有锥形滑板；和/或
上摆的下凸球面与下摆的锥形部的内球面之间设有球面滑板。
3.如权利要求2所述的可测荷载的环状转体支座，其特征在于：
当设有下平面不锈钢板时，下平面不锈钢板整体呈环片状；
当设有下环状滑板时，下环状滑板的一部分嵌设于锥形弹性体中；
当设有下环状滑板和下平面不锈钢板时，下环状滑板的一部分嵌设于锥形弹性体中，凸出的部分与下平面不锈钢板之间平面接触。
当设有锥形滑板时，锥形滑板的一部分嵌设于锥形弹性体中，凸出的部分与下摆的锥形部的外锥面之间锥面接触；
当设有球面滑板时，球面滑板的一部分嵌设于下摆的锥形部的内球面中，凸出的部分呈下凹球面，与上摆的下凸球面之间球面接触。
4.如权利要求1所述的可测荷载的环状转体支座，其特征在于：还包括上支座板，上支座板的底面与上摆的顶面间平面接触，连接销钉穿设于上支座板、上摆、下摆和锥形弹性体。
5.如权利要求4所述的可测荷载的环状转体支座，其特征在于，上支座板与上摆之间还设有减摩擦结构，包括：
上支座板的底面设有上平面不锈钢板；和/或
上摆的顶面设有上环状滑板。
6.如权利要求5所述的可测荷载的环状转体支座，其特征在于：
当设有上平面不锈钢板时，上平面不锈钢板整体呈环片状；
当设有上环状滑板时，上环状滑板的一部分嵌设于上摆中；
当设有上平面不锈钢板和上环状滑板时，上环状滑板的一部分嵌设于上摆中，凸出的部分与上平面不锈钢板之间平面接触。
7.如权利要求1所述的可测荷载的环状转体支座，其特征在于：
电阻丝片均布于锥形弹性体的外周侧。
8.一种环状转体支座，其特征在于，其包括：
底板，其顶面的中部设有凹槽；
下摆，设于底板的顶面，整体呈漏斗状，其具有一个基部和一个锥形部，基部呈筒状，其下部嵌设于底板的顶面中部的凹槽，锥形部由筒状基部的上部向外延伸，形成内球面和外锥面；
上摆，其中部设有贯穿孔使其整体呈环状，其下部呈下凸球面状，设于下摆的锥形部的内球面中，并能相对下摆转动；以及
锥形弹性体，设于底板的顶面与下摆的锥形部的外锥面之间，锥形弹性体整体呈环状，上部形成有内锥面，与下摆的锥形部的外锥面间面接触，其底部与底板的顶面间平面接触；
连接销钉，穿设于上摆、下摆和锥形弹性体。
9.如权利要求8所述的环状转体支座，其特征在于：还包括上支座板，上支座板的底面与上摆的顶面间平面接触，连接销钉穿设于上支座板、上摆、下摆和锥形弹性体。
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