一种跨座式轨道梁支座
技术领域
本发明属于桥梁结构或建筑技术领域,涉及一种跨座式轨道梁支座。
背景技术
跨座式单轨交通是现代化城市快速轨道立体交通的一种新形式,具有噪音低、爬坡能力强、转弯半径小、快速便捷、占地少、造价低、不受地形限制及利于环境保护等诸多优点,是未来城市轨道交通发展的一个新趋势。
跨座式单轨交通轨道梁作为双向挠曲构件,除承受列车竖向荷载与水平荷载(离心力、风力等)作用外,还承受较大的扭转荷载,同时还作为列车行驶的轨道。跨座式轨道梁支座作为跨座式单轨交通轨道梁的重要部件,是保证跨座式单轨交通轨道梁正常发挥功能作用的关键所在。为满足轻轨客车行车的安全可靠、平稳及低噪声的要求,跨座式轨道梁支座应具有足够的强度、抗疲劳、耐磨损、承受各种交变载荷和环境温度变化及耐久性要求。跨座式轨道梁支座除应具有承受竖向荷载、水平荷载及适应梁端变形(位移、转动)外,还应具有抵抗拉载、扭转荷载、竖向高度调节及水平位置调节等功能。
目前现有跨座式单轨交通PC轨道梁与下部墩台采用了具有铰接结构的PC轨道梁铸钢支座,如图11、12所示。这种PC轨道梁铸钢支座主要由上摆、铰轴、暗销、下摆、底座、凸轮、锚箱及锚筋组成。
现有PC轨道梁铸钢支座在功能上虽然能够满足跨座式单轨交通轨道梁的使用要求,但在实际应用中也存在一些不足,具体如下:
1)支座主要传力部位为线接触(如铰轴及凸轮部位),不利于支座结构的整体受力均匀。
2)支座上摆、下摆与上部梁体及下部墩台均采用了刚性联接,当支座受到损坏时更换困难,且需在制梁时同时完成支座安装,工艺要求高。
3)支座采用垫板式调高造成竖向高度不能无级连续调节。
4)支座各部件均为“钢-钢”的线接触摩擦副,减振效果差,对接触部位材料的综合性能要求高,对材料性能控制、表面处理及部件加工精度的要求均较高。
由于现有PC轨道梁铸钢支座在应用中存在上述诸多缺陷,影响了跨座式单轨交通运行的安全性、使用寿命及安装施工、后期维护的便利性。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种跨座式轨道梁支座,实现支座的低摩擦滑移、无级调高及可更换功能,可以有效提高支座结构受力的安全可靠性及施工维护的便利性,本发明满足了跨座式单轨交通轨道梁对支座安全运行及施工便利性的要求。
为实现上述技术目的,所采用的技术方案是:一种跨座式轨道梁支座,包括至上而下设置的上座板、中座板、下座板、至少一个无级调高结构和底板,以及设置在上座板和下座板两端的抗拉拔结构,上座板的下表面与中座板的上表面为平面滑动配合的平面,中座板的下表面和下座板的上表面为纵向转动配合的弧面,下座板通过无级调高结构设置在底板上,并通过无级调高结构改变与底板之间的垂直间距,所述的抗拉拔结构包括上座板导向板、上座板抗拉板和下座板凸耳,在上座板的横向两端分别设有一组相互垂直设置的上座板导向板和上座板抗拉板,上座板导向板垂直设置,上座板抗拉板水平设置,在下座板的横向两端分别设有一个下座板凸耳,下座板凸耳设置在该侧上座板导向板和上座板抗拉板围成的空间内,在下座板凸耳和上座板抗拉板之间设有转动滑块,下座板凸耳的下表面与转动滑块的上表面相配合,上座板抗拉板的上表面与转动滑块的下表面相配合,转动滑块的上表面为弧面,其下表面为平面,或,转动滑块下表面为弧面,其上表面为平面。
本发明所述的下座板凸耳的截面为倒“L”型结构。
本发明所述的下座板凸耳的下表面与转动滑块的上表面之间设有摩擦副。
本发明所述的上座板抗拉板的上表面与转动滑块的下表面之间设有摩擦副。
本发明所述的下座板凸耳的侧面与上座板导向板的侧面之间设有导向板摩擦副。
本发明所述的下座板凸耳的下表面为凹形弧面,转动滑块的上表面为与下座板凸耳的下表面相配合的凸形弧面,转动滑块的下表面为平面,上座板抗拉板的上表面为与转动滑块的上表面相配合的平面。
本发明所述的下座板凸耳的下表面为凸形弧面,转动滑块的上表面为与下座板凸耳的下表面相配合的凹形弧面,转动滑块的下表面为平面,上座板抗拉板的上表面为与转动滑块的上表面相配合的平面。
本发明所述的下座板凸耳的下表面为平面,转动滑块的上表面为与下座板凸耳的下表面相配合的平面,转动滑块的下表面为凸形弧面,上座板抗拉板的上表面为与转动滑块的上表面相配合的凹形弧面。
本发明所述的下座板凸耳的下表面为平面,转动滑块的上表面为与下座板凸耳的下表面相配合的平面,转动滑块的下表面为凹形弧面,上座板抗拉板的上表面为与转动滑块的上表面相配合的凸形弧面。
本发明所述的中座板的下表面为凸形柱面,下座板的上表面为与中座板的下表面相配合的凹形柱面,上座板的下表面与中座板的上表面为平面滑动配合的平面。
本发明所述的无级调高结构包括高度调节螺柱和对高度调节螺柱行高度调节的高度调节扳手,在下座板底部开设高度调节螺柱安装孔A,在高度调节螺柱安装孔A内设有下座板高度调节螺纹,在底板上部对应高度调节螺柱安装孔A开设高度调节螺柱安装孔B,高度调节螺柱安装孔B内设有底板高度调节螺纹,在高度调节螺柱的两端分别设有与下座板高度调节螺纹及底板高度调节螺纹相匹配的梯形传动螺纹,两端螺纹旋合方向相反。
本发明还包括对高度调节螺柱进行锁紧的防转紧定螺钉。
本发明所述的下座板和底板的两侧分别设有防倾结构。
本发明所述的防倾结构设有呈“L”型的防倾板,在下座板上开设有与防倾板竖向板宽度相等的下座板防倾槽,在底板开设有与防倾板横向板相匹配的底板防倾槽,防倾板通过螺栓固定在下座板防倾槽和底板防倾槽内。
本发明所述的底板防倾槽的截面为倒梯形。
本发明还包括位置调节结构,位置调节结构设置在轨道梁支座的两侧,并设置在用于固定轨道梁支座的座板上方,轨道梁支座的两侧的位置调节结构均由顶推板、位置调节螺栓和间隙调整垫片组合成,在座板上开设有与顶推板相配合的凹槽,顶推板固定镶嵌于座板的凹槽内,沿顶推板的横向方向开设用于位置调节螺栓穿通顶推板的螺纹孔,使位置调节螺栓顶推在轨道梁支座上,在顶推板与轨道梁支座之间的间隙内填充间隙调整垫片组合。
本发明所述的间隙调整垫片组合由多片垫片相叠组成。
本发明所述的间隙调整垫片组合上开设有开口的腰形孔。
本发明的有益效果是:通过本发明,实现了支座的单向转动、抗拉拔及防倾覆功能,可以有效提高支座结构受力的安全可靠性,本发明满足了桥梁结构对支座具备抗拉拔及抗倾覆能力的要求,提高了桥梁结构的安全性,抗拉拔结构的抗拉拔功能,实现支座的大位移、低摩擦滑移及抗拉功能,可以有效提高支座结构受力的安全可靠性,本发明满足了跨座式轨道梁支座对抗拉功能的需求并受力均匀。
通过本发明,实现跨座式轨道梁支座的无级调高功能,可以有效提高支座结构受力的安全可靠性及安装施工、后期维护的便利性,本发明满足了跨座式轨道梁支座对无级调高功能的需求,克服了现有PC轨道梁铸钢支座存在的缺陷与不足,提高了跨座式单轨交通轨道梁梁面高程调节的便利性。
通过本发明实现跨座式轨道梁支座的位置调节功能,可以有效提高支座结构受力的安全可靠性及安装施工、后期维护的便利性,满足了跨座式轨道梁支座对位置调节功能的需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1的侧视剖视结构示意图;
图3为本发明的抗拉拔结构的结构放大示意图;
图4为本发明的无级调高结构的结构放大示意图;
图5为本发明的位置调节结构的结构放大示意图;
图6为本发明的间隙调整垫片组合的正视结构示意图;
图7为本发明的抗拉拔结构实施例1的剖视结构示意图;
图8为本发明的抗拉拔结构实施例2的剖视结构示意图;
图9为本发明的抗拉拔结构实施例3的剖视结构示意图;
图10为本发明的抗拉拔结构实施例4的剖视结构示意图;
图11为现有技术的结构示意图;
图12为图11的侧视结构示意图;
图中:1、上座板,2、平面不锈钢滑板,3、平面非金属滑板,4、中座板,5、柱面不锈钢滑板,6、柱面非金属滑板,7、下座板,8、下座板凸耳,9、导向板摩擦副,10、转动滑块转动摩擦副,11、上座板导向板,12、转动滑块,13、转动滑块平面摩擦副,14、上座板抗拉板,15、下座板高度调节螺纹,16、高度调节螺柱,17、底板,18、底板高度调节螺纹,19、座板,20、间隙调整垫片组合,21、位置调节螺栓,22、顶推板,23、抗拉锚栓组件,24、下座板防倾槽,25、防倾板,26、底板防倾槽,27、高度调节扳手,28、高度调节螺柱安装孔A,29、高度调节螺柱安装孔B,30、防转紧定螺钉,31、垫片,32、盖板,33、盖板固定螺栓,34、顶推板固定螺栓,35、上摆,36、铰轴,37、暗销,38、下摆,39、底座,40、凸轮,41、锚箱,42、锚筋。
具体实施方式
如图1所示,一种跨座式轨道梁支座,包括至上而下设置的上座板1、中座板4、下座板7、至少一个无级调高结构和底板17,以及设置在上座板1和下座板7两端的抗拉拔结构,以及设置在上座板1和下座板7两端的抗拉拔结构组成,上座板1通过抗拉锚栓组件与梁体固联,下座板7固定设置在底板17上,底板17通过抗拉锚栓组件与桥镦固联,上座板1的下表面与中座板4的上表面为平面滑动配合的平面,中座板4的下表面和下座板7的上表面为纵向转动配合的弧面,或,上座板1的下表面与中座板4的上表面为纵转动配合的弧面,中座板4的下表面与下座板7的上表面为平面滑动配合的平面。
如图2所示,中座板4的下表面为凸形柱面,下座板7的上表面为与中座板4的下表面相配合的凹形柱面,中座板4的下表面和下座板7的上表面组成纵向转动结构,中座板4的下表面贴覆有柱面不锈钢滑板5,下座板7的上表面贴覆有柱面非金属滑板6,中座板4与下座板7之间为柱面转动摩擦副,上座板1的下表面与中座板4的上表面为平面滑动配合的平面,上座板1的下表面贴覆有平面不锈钢滑板2,中座板4的上表面贴覆有平面非金属滑板3,上座板1与中座板4之间具有平面滑动摩擦副。
上座板1、中座板4和下座板7可实现该功能的其它结构形式为:
中座板4的下表面为凹形柱面,下座板7的上表面为与中座板4的下表面相配合的凸形柱面,中座板4与下座板7之间为柱面转动摩擦副,上座板1的下表面与中座板4的上表面为平面滑动配合的平面,上座板1与中座板4之间具有平面滑动摩擦副。
上座板1的下表面为凸形柱面,中座板4的上表面为与上座板1的下表面相匹配凹形柱面,上座板1与中间板4之间具有柱面转动摩擦副,中座板4的下表面与下座板7的上表面为平面滑动配合的平面,中座板4与下座板7之间为平面滑动摩擦副。
上座板1的下表面为凹形柱面,中座板4的上表面为与上座板1的下表面相匹配凸形柱面,上座板1与中间板4之间具有柱面转动摩擦副,中座板4的下表面与下座板7的上表面为平面滑动配合的平面,中座板4与下座板7之间为平面滑动摩擦副。
如图3所示,抗拉拔结构设置在上座板1和下座板7之间,包括上座板导向板11、上座板抗拉板14和下座板凸耳8,上座板1、中座板4和下座板7可实现纵向移动及转动,抗拉拔结构设置在横向侧的上座板1和下座板7的两端侧,如图1所示方向为横向,与图1相垂直的方向为纵向,在上座板1的横向两端分别设有相互垂直设置的上座板导向板11和上座板抗拉板14,上座板导向板11垂直设置,上座板抗拉板14水平设置,在下座板7的横向两端分别设有下座板凸耳8,下座板凸耳8设置在该侧上座板导向板11和上座板抗拉板14围成的空间内,在下座板凸耳8和上座板抗拉板14之间设有转动滑块12,下座板凸耳8的下表面与转动滑块12的上表面相配合,上座板抗拉板14的上表面与转动滑块12的下表面相配合,转动滑块12的上表面为弧面,其下表面为平面,或,转动滑块12下表面为弧面,其上表面为平面。
下座板凸耳8的截面为倒“L”型结构,该种结构更能适应抗拉拔结构的受力,同时,中座板4卡设在下座板凸耳8之间,对中座板4进行横向限位。
下座板凸耳8的侧面与上座板导向板11的侧面之间设有导向板摩擦副9,下座板凸耳的侧而与上座板导向板11之间实现下座板7的横向限位,以满足抵抗上部梁体结构的水平荷截的需要求。
抗拉拔结构的下座板凸耳8侧面贴覆有低摩擦系数的摩擦板并与上座板导向板侧面贴覆的不锈钢滑板形成导向摩擦副,在承受水平荷载的同时适应梁体的纵向活动。
如图4所示,无级调高结构不受支座结构限制,其目的为了可调整支座整体的高度,无级调高结构可根据需要进行设置,当为一个时设置在跨座式轨道梁支座的轴线处,当多于一个时根据数量均匀排布设置,无级调高结构设置在下座板7和底板17之间,改变下座板7与底板17之间的距离 ,同时,提供一定的抗拉拔作用,无级调高结构包括高度调节螺柱16和对高度调节螺柱16进行高度调节的高度调节扳手27,高度调节螺柱的中部设置有对称分布的高度调节扳手插孔,高度调节扳手27根据高度调节螺柱所旋转位置的不同,选择不同的高度调节扳手插孔进行使用,在下座板7底部开设高度调节螺柱安装孔A28,在高度调节螺柱安装孔A28内设有下座板高度调节螺纹15,在底板17上部对应高度调节螺柱安装孔A28开设高度调节螺柱安装孔B29,在高度调节螺柱安装孔B29内设有底板高度调节螺纹18,在高度调节螺柱16的两端分别设有与下座板高度调节螺纹15及底板高度调节螺纹18相匹配的梯形传动螺纹,两端螺纹旋合方向相反,高度调节螺柱16的两端分别设置在高度调节螺柱安装孔A28和高度调节螺柱安装孔B29内,通过扭动高度调节扳手16,通过两端相配合的螺纹转动实现支座的高度调节。
无级调高结构还包括对高度调节螺柱16进行锁紧的防转紧定螺钉30,防止无级调高结构为一组时,调整完成后因高度调节螺柱16受力发生回转,当无级调高结构为两组时,两组无级调高结构相互制约,防止回转现象的发生,防转紧定螺钉30可安装在下座板7或底板17上,当无级调高结构调整完成后,将防转紧定螺钉30顶紧在高度调节螺柱16的螺纹内进行卡紧,当无级调高结构需要调整时,先将防转紧定螺钉30松开,再进行调整。
如图2所示,下座板7和底板17的两侧分别设有防倾结构,防止调整下座板7和底板17距离过大时支座发生倾斜,其结构是将下座板7和底板17连接为一体,加强两者的稳定性,防倾结构不限制设置在下座板7和底板17的纵向两侧(图2为纵向图)还是横向两侧(图1为横向图),其结构的安装不影响无级调高结构的使用即可,在调整中,防倾结构不进行拧紧,调整完成后进行拧紧对下座板7和底板17之间的距离进行固定,并起到防倾支撑作用。
防倾结构设有呈“L”型的防倾板25,在下座板7上开设有与防倾板25竖向板宽度相等的下座板防倾槽24,在底板17开设有与防倾板25横向板相匹配的底板防倾槽26,防倾板25通过螺栓固定在下座板防倾槽24和底板防倾槽26内。
底板防倾槽26的截面为倒梯形,即防倾板25与底板防倾槽26的侧边设置一定角度的斜坡,使防倾板与底板防倾槽26的侧边贴合紧密。
如图5所示,位置调节结构设置在轨道梁支座的两侧,并设置在用于固定轨道梁支座的座板19上方,位置调节结构不受轨道梁支座结构的限制,对轨道梁支座起到位置调节的作用,只要能满足对支座整体的推动即可,轨道梁支座的两侧的位置调节结构均由顶推板22、位置调节螺栓21和间隙调整垫片组合20组成,在座板19上开设有与顶推板22相配合的凹槽,顶推板22通过顶推板固定螺栓34固定镶嵌于座板19的凹槽内,沿顶推板22的横向方向开设用于位置调节螺栓21穿通顶推板22的螺纹孔,螺纹孔可沿纵向(图2方向)开设多个,在每个螺纹孔内均设有一个位置调节螺栓21,使位置调节螺栓21顶推在轨道梁支座上,在顶推板22与轨道梁支座之间的间隙内填充间隙调整垫片组合20。通过旋动位置调节螺栓21对支座进行顶推,将其推到合适位置,根据支座两侧与顶推板之间的间隙选用厚度合适的间隙调整垫片组合20将间隙进行填充。
如图6所示,间隙调整垫片组合20由多片垫片31相叠组成,可要根据位置调节量进行垫片的组合,通过增加或减少两侧的垫片数量进行填充两侧位置调节的间隙,垫片上设置有开口的腰形孔,即垫片31上开设有贯通垫片31侧壁的腰形孔,便于垫片的安装与拆卸。根据开口的腰形孔开口的方向选择安装方向,开口的位置与各位置调节螺栓21相对应。
位置调节结构,还包括盖板32,盖板32通过固定件盖设在间隙调整垫片组合20的上方,通过盖板固定螺栓33进行固定,盖板32螺栓固定处设置有腰形孔,以适应位置调节的变化。
实施例1
如图7所示,所述抗拉拔结构的下座板凸耳8的下部设置有呈凹面的弧形结构。弧形结构表面贴覆有低摩擦系数的摩擦板并与转动滑块12的上凸弧面相匹配,形成转动滑块转动摩擦副,以适应上部梁体的纵向转动。
所述抗拉拔结构的转动滑块12的下平面贴覆有低摩擦系数的摩擦板并与上座板抗拉板14的上表面贴覆的不锈钢滑板相匹配,形成转动滑块平面摩擦副,以适应上部梁体的纵向位移。
实施例2
如图8所示,所述抗拉拔结构的下座板凸耳8的下部设置有呈凸面的弧形结构。弧形结构表面贴覆有低摩擦系数的摩擦板并与转动滑块12的上凹弧面相匹配,形成转动滑块转动摩擦副,以适应上部梁体的纵向转动。
所述抗拉拔结构的转动滑块12的下平面贴覆有低摩擦系数的摩擦板并与上座板抗拉板14的上表面贴覆的不锈钢滑板相匹配,形成转动滑块平面摩擦副,以适应上部梁体的纵向位移。
实施例3
如图9所示,所述抗拉拔结构的转动滑块12的下部设置有呈凸面的弧形结构。弧形结构表面贴覆有低摩擦系数的摩擦板并与上座板抗拉板14的上凹弧面相匹配,形成转动滑块转动摩擦副,以适应上部梁体的纵向转动。
所述抗拉拔结构的的下座板凸耳8下平面贴覆有低摩擦系数的摩擦板并与转动滑块12的上表面贴覆的不锈钢滑板相匹配,形成转动滑块平面摩擦副,以适应上部梁体的纵向位移。
实施例4
如图10所示,所述抗拉拔结构的转动滑块12的下部设置有呈凹面的弧形结构。弧形结构表面贴覆有低摩擦系数的摩擦板并与上座板抗拉板14的上凸弧面相匹配,形成转动滑块转动摩擦副,以适应上部梁体的纵向转动。
所述抗拉拔结构的的下座板凸耳8下平面贴覆有低摩擦系数的摩擦板并与转动滑块12的上表面贴覆的不锈钢滑板相匹配,形成转动滑块平面摩擦副,以适应上部梁体的纵向位移。
本发明克服了现有PC轨道梁铸钢支座的存在的缺陷与不足,实现了跨座式轨道梁支座的低摩擦滑移、无级调高、横向位置平移及可更换功能,可以有效提高跨座式轨道梁支座结构受力的安全可靠性及施工维护的便利性,满足了跨座式单轨交通建设的需求。