CN108560407A - 桥梁支座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁支座，包括：支撑座本体，支撑座本体的顶端用于支撑梁体，支撑座本体的底端从边沿向中心呈倾斜向下设置，底端的端面与顶端所在平面两者延长线形成第一夹角，从底端的中部延伸出限位插件；安装底座，其与支撑座本体相对设置且两者之间形成安装腔，安装腔沿着限位插件的周向设置，安装底座上设置有与限位插件配合使用的限位槽；至少两个限位体，至少两个限位体均匀分布在安装腔内，且限位体可抵接在限位插件上，限位体用于为支撑座本体的底端提供贴合支撑；卡紧环，其设置在支撑座本体和安装底座之间，且用于将限位体限定在安装腔内或从安装腔内释放。本发明提供一种桥梁支座，更换方便且耗时短，不需要断交即可完成更换。

Description

桥梁支座

技术领域

本发明涉及公铁桥梁技术领域，更具体地，涉及一种桥梁支座。

背景技术

近年来，随着基础建设投资力度加大，公铁桥梁工程建设得到了迅猛发展。在桥梁施工过程中，梁体和桥墩之间通过桥梁支座连接为一体，桥梁支座得到大量应用。

现有技术中的桥梁支座从上到下依次包括上支座体、平面滑板、钢衬板组件、球面滑板和下支座体，平面滑板使上支座体和下支座体产生小幅度的水平向位移，球面滑板使桥梁支座产生小幅度的转动。钢衬板组件用于提高桥梁支座的整体强度。由于桥梁支座需承受桥梁竖向载荷和水平载荷，桥梁支座的上述各部件之间相互卡接固定，来保障力传递可靠。但是，在地震、外力撞击或腐蚀老化的情况下，桥梁支座会发生损坏，失去桥梁支座应有的功能，为避免影响桥梁的正常使用，需要对损坏的桥梁支座进行更换。

在更换桥梁支座时，需要用千斤顶机构将梁体顶起至少两厘米，为待更换桥梁支座提供移动空间，以便拉出待更换桥梁支座，同时插入新桥梁支座。在梁体被顶高过程中，对梁体上部结构损害非常大，如列车轨道局部抬高，对于高速行驶的列车来说，容易造成翻车等事故发生，因此在更换桥梁支座时，需要断交施工，影响道路的正常使用，因道路断交造成巨大经济损失；而且，顶升梁体施工技术难度大，因桥梁不能承受一端顶升抬高，故需将整片梁体做整体顶升抬高，这对较大的连续梁桥是技术无法实现的；顶升过程中不但容易引起梁端部伸缩损坏，而且会消耗大量能耗，浪费能源。现有的桥梁支座更换方式耗时长，技术难度大，对梁体及附属结构损害大，无法满足特大桥梁、不中断交通的桥梁支座更换。

因此，需要一种桥梁支座，来解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种桥梁支座，在更换过程中，梁体顶升高度低，不会对梁体及附属结构造成损坏，不需要断交即可完成桥梁支座的更换，更换方便，耗时短，而且节约能源。

基于上述目的本发明提供的一种桥梁支座，包括：

支撑座本体，所述支撑座本体的顶端用于支撑梁体，所述支撑座本体的底端从边沿向中心呈倾斜向下设置，所述底端的端面与所述顶端所在平面两者延长线形成第一夹角，从所述底端的中部延伸出限位插件；

安装底座，所述安装底座与所述支撑座本体相对设置且两者之间形成安装腔，所述安装腔沿着所述限位插件的周向设置，所述安装底座上设置有与所述限位插件配合使用的限位槽；

至少两个限位体，至少两个所述限位体均匀分布在所述安装腔内，且所述限位体可抵接在所述限位插件上，所述限位体用于为所述支撑座本体的所述底端提供贴合支撑；

卡紧环，所述卡紧环设置在所述支撑座本体和安装底座之间，且用于将所述限位体限定在所述安装腔内或从所述安装腔内释放。

优选地，所述限位体包括平直的底面和倾斜设置的支撑顶面，所述支撑顶面与所述底面两者延长线形成第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角两者的绝对值相等。

优选地，所述第一夹角或所述第二夹角的范围满足以下公式：

|sina|<|cosa|×f

式中：a：第一夹角或第二夹角；

|sin a|：第一夹角或第二夹角的正弦值；

|cosa|：第一夹角或第二夹角的余弦值；

f：支撑座本体的底端端面与限位体的支撑顶面之间的摩擦系数，f的范围是0.03～0.17。

优选地，所述限位体的周向设置有弧面端面和平面端面，所述弧面端面用于与所述卡紧环贴合连接，所述平面端面用于与所述限位插件贴合抵接。

优选地，所述支撑座本体包括：上支座体、调节组件和下支座体，所述上支座体套设在所述下支座体上，且所述上支座体和所述下支座体之间设置有调节腔，所述调节组件设置在所述调节腔内，所述上支座体通过所述调节组件与所述下支座体可产生相对运动。

优选地，所述上支座体包括顶板以及沿所述顶板边沿向下延伸出的侧壁，所述上支座体通过所述顶板支撑所述梁体，所述侧壁的自由端设置有用于支撑所述下支座体的支撑部。

优选地，所述调节组件包括：在所述调节腔内从所述上支座体的所述顶板到所述下支座体依次设置有滑板、弧面衬板和弧面滑板，所述滑板与所述上支座体组成第一摩擦副，所述滑板与所述上支座体可移动连接；所述弧面衬板与所述弧面滑板组成第二摩擦副，所述弧面衬板与所述弧面滑板可转动连接。

优选地，所述弧面衬板的顶端设置有用于安装所述滑板的限位槽，所述滑板可插接在所述限位槽内，且抵接在所述上支座体的所述顶板上。

优选地，所述弧面衬板的所述顶端设置有用于安装密封圈的密封槽，所述密封槽设置在所述限位槽和所述弧面衬板的边沿之间，所述密封圈可插接在所述密封槽内，且抵接在所述上支座体。

另外，优选地，所述下支座体的周向上设置有与所述支撑部配合使用的凸缘，所述下支座体的顶端设置有用于限位所述弧面衬板的凹槽，所述弧面滑板可安装在所述凹槽内，所述弧面衬板可抵接在所述弧面滑板上，且在所述凹槽内转动。

从上面所述可以看出，本发明提供的桥梁支座，与现有技术相比，具有以下优点：限位体可插入或退出安装腔，卡紧环用于限定或释放限位体，来调节桥梁支座的整体高度，在更换桥梁支座时，可避免较大幅度顶升梁体，通过降低梁体的顶升高度，避免对梁体及附属结构造成损坏，而且不需要断交即可完成桥梁支座的更换，使桥梁支座更换更加便捷，拆装方便，耗时短，节约能源。

附图说明

通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本发明具体实施例中采用的桥梁支座沿梁体宽度方向的剖面图。

图2为图1所示的桥梁支座的限位体与安装底座的连接状态示意图。

图3为图1所示的桥梁支座的下支座体的沿梁体宽度方向的局部剖面图。

图4为图1所示的桥梁支座的下支座体的沿梁体长度方向的局部剖面图。

其中附图标记：

1：上支座体；2：滑板；3：弧面衬板；4：弧面滑板；

5：下支座体；6：安装底座；7：限位槽；8：限位插件；

9：限位体；10：密封圈；11：螺栓；12：卡紧环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1为本发明具体实施例中采用的桥梁支座沿梁体宽度方向的剖面图。图2为图1所示的桥梁支座的限位体与安装底座的连接状态示意图。图3为图1所示的桥梁支座的下支座体的沿梁体宽度方向的局部剖面图。图4为图1所示的桥梁支座的下支座体的沿梁体长度方向的局部剖面图。如图1至图4所示，桥梁支座包括：支撑座本体、安装底座6、限位体9和卡紧环12。

支撑座本体的顶端用于支撑梁体，支撑座本体的底端从边沿向中心呈倾斜向下设置，底端的端面与顶端所在平面两者延长线形成第一夹角，从底端的中心延伸出限位插件8。

安装底座6与下支座体5相对设置且两者之间形成安装腔(未标识)，安装腔沿着限位插件8的周向设置，安装底座6上设置有与限位插件8配合使用的限位槽7。

桥梁支座包括至少两个限位体9，至少两个限位体9均匀分布在安装腔内，且限位体9可抵接在限位插件8上，限位体9用于为下支座体5的底端提供贴合支撑。

卡紧环12设置在下支座体5和安装底座6之间，且用于将限位体9限定在安装腔内或从安装腔内释放。

在安装桥梁支座时，在梁体底部和桥墩顶部之间从上到下依次设置有支撑座本体、限位体9和安装底座6，支撑座本体的限位插件8插入到安装底座6的限位槽7内，然后向安装腔内插入限位体9，限位体9为支撑座本体提供支撑作用，并将支撑座本体向上顶起，使得支撑座本体可抵接在梁体底部，使用卡紧环12将限位体9限定在安装腔内。在安装或拆卸桥梁支座时，通过限位体9插入或退出安装腔，来调节桥梁支座的整体高度，避免较大幅度顶升梁体，通过降低梁体的顶升高度，避免对梁体及其附属结构造成损坏，使桥梁支座拆装方便，更换方便，耗时短，节约能源，而且不需要断交即可完成桥梁支座的更换。

在本实施例中，限位插件8的横截面呈长方形或近似长方形，限位插件8的沿着梁体的长度方向的长度大于沿着梁体的宽度方向的长度。限位槽7与限位插件8为间隙配合，限位插件8可插入或退出限位槽7。

为降低限位体与支撑座本体之间的摩擦阻力，在拆装时，方便限位体与支撑座本体之间产生相对移动，优选地，限位体9包括平直的底面倾斜设置的支撑顶面，支撑顶面与底面两者延长线形成第二夹角，第一夹角和第二夹角两者的绝对值相等。当限位体9进入安装腔时，限位体9的支撑顶面与支撑座本体的底端端面贴合连接，来逐渐顶升支撑座本体，同时进一步降低二者之间的摩擦阻力，降低操作难度。当限位体9安装到安装腔内时，限位体9的支撑顶面为支撑座本体的底端端面提供稳定支撑。

在本实施例中，安装腔内设置有两个限位体9，限位体9包括但不限于楔形块，楔形块的横截面呈近似D型，包括相对设置的支撑顶面和底面，支撑顶面用于支撑座本体，底面抵接在安装底座6上；楔形块的内侧壁和外侧壁分别抵接在限位插件8和卡紧环12上。

为进一步降低桥梁支座的拆装难度，优选地，第一夹角或第二夹角的范围满足以下公式：

|sina|<|cosa|×f

式中：a：第一夹角或第二夹角；

|sin a|：第一夹角或第二夹角的正弦值；

|cosa|：第一夹角或第二夹角的余弦值；

f：支撑座本体的底端端面与限位体的支撑顶面之间的摩擦系

数，f的范围为0.03～0.17。

通常，第一夹角或第二夹角不大于10°。在本实施例中，第一夹角或第二夹角为7°。

为提高桥梁支座的稳定性，优选地，限位体9的周向设置有弧面端面和平面端面，弧面端面上用于与卡紧环12贴合连接，平面端面用于与限位插件8贴合抵接。弧面端面和平面端面分别为楔形块的外侧壁和内侧壁，分别用于与卡紧环12和限位插件8贴合连接，使桥梁支座可实现无缝拼合，以便作用力能够在各构件之间有效且稳定地传递。

在本实施例中，为方便安装，平面端面的厚度应小于限位插件8的厚度，当限位体9插入或退出安装腔时，限位插件8可沿着限位槽7上下移动，但始终保持插接在限位槽7内。

为方便限位体的拆装，缩短拆装时间，卡紧环12包括但不限于抱箍，抱箍可通过螺栓11插入螺栓孔来连接在限位体9上，将限位体9限定在安装腔内。卡紧环12上设置有多个螺栓孔，螺栓11插入螺栓孔，以便收紧卡紧环12。使用时，将限位体9插入安装腔后，将卡紧环12套设在限位体9的弧面端面上，采用螺栓11依次插入螺栓孔，并逐一旋紧，将限位体9限定在安装腔内。当拆卸时，将螺栓旋出，取下卡紧环12，将限位体9从安装腔内拉出。

为进一步降低桥梁支座的拆装难度，同时提高其耐冲击性，优选地，支撑座本体包括：上支座体1、调节组件和下支座体5，上支座体1套设在下支座体5上，且上支座体1和下支座体5之间设置有调节腔(未标识)，调节组件设置在调节腔内，上支座体1通过调节组件与下支座体5可产生相对运动。在安装支撑座本体时，首先，上支座体1与下支座体5连接，作用力可以在上支座体1和下支座体5之间有效传递；其次，调节组件设置在调节腔内，且上支座体1和下支座体5均与调节组件连接，作用力可以通过调节组件在上支座体1和下支座体5之间有效传递；而且，调节组件设置在调节腔内，调节腔内空间有限，来限定上支座体1和下支座体5的相对运动范围，避免产生大幅度移动，来提高稳定性。上支座体1和下支座体5可拆卸连接，使用前组装为一体结构，来降低安装和制作难度；分体结构方便运输和生产。上支座体1通过调节组件可相对下支座体5沿着梁体的水平方向移动和/或相对转动，来提高耐冲击性。

为提高桥梁支座的一体性和稳定性，提高支撑强度，以便作用力能够有效传递，在本实施例中，支撑座本体的底端的端面包括从边沿向中心依次设置的倾斜端面和延伸面，卡紧环12套设在倾斜端面的外侧，倾斜端面与底面两者延长线形成第一夹角，限位插件8设置在延伸面上。将下支座体5的底端的端面按照具体功能划分为多个区域，使得卡紧环12、限位体9均可与底端的端面无缝对接；同时，限位插件8从延伸面向下延伸，将限位体9插入安装腔内，并抵接在限位插件8上，卡紧环12可为限位体9提供周向束缚力，卡紧环12的内壁与限位体9抵接，此时，卡紧环12的外壁至少局部突出于支撑座本体的外壁。在组装时，不同区域用于与不同部件实现无缝对接，形成一体结构，可提高支撑强度。

为方便作用力有效且快速传递，优选地，上支座体1包括顶板(未标识)以及沿顶板边沿向下延伸出的侧壁(未标识)，上支座体1通过顶板支撑梁体，侧壁的自由端(远离顶板一端)设置有用于支撑下支座体的支撑部(未标识)。梁体施加压力到顶板上，顶板可通过侧壁和调节组件同时将作用力传递到下支座体5。在本实施例中，支撑部为向着调节腔一侧延伸出的支撑板，支撑板沿着上支座体1的周向分布。

为提高桥梁支座的灵活性和桥梁的耐冲击性，优选地，调节组件包括：在调节腔内从上支座体1的顶板到下支座体5依次设置有滑板2、弧面衬板3和弧面滑板4，滑板2与上支座体1组成第一摩擦副，滑板2与上支座体1可移动连接；弧面衬板3与弧面滑板4组成第二摩擦副，弧面衬板3与弧面滑板4可转动连接。在使用过程中，滑板2与上支座体1的顶板沿梁体的水平方向可移动连接，来缓冲振动对梁体的冲击力；弧面衬板3可通过弧面滑板4相对下支座体5产生转动，来缓冲梁体在重力失衡情况下的冲击力。

在本实施例中，弧面滑板4和滑板2均采用改性聚四氟乙烯板制作而成。

为进一步限制调节组件的运动幅度，优选地，弧面衬板3的顶端设置有用于安装滑板2的限位槽，滑板2可插接在限位槽内，且抵接在上支座体1的顶板上。滑板2安装在限位槽内，进一步限定滑板2的运动幅度，提高桥梁支座与桥梁连接的稳定性。

为进一步提高调节组件的密封性，优选地，弧面衬板3顶端设置有用于安装密封圈10的密封槽，密封槽设置在限位槽和弧面衬板3的边沿之间，密封圈10可插接在密封槽内，且抵接在上支座体1。

在本实施例中，密封圈10采用改性聚四氟乙烯板制作而成。

在本实施例中，弧面衬板3包括相对设置的平面顶面和弧面底面，平面顶面从边沿向中心依次设置有密封槽和限位槽，密封圈10固定在密封槽内，滑板2固定在限位槽内，平面顶面通过密封圈10和滑板2抵接在上支座体1的内壁上。当桥梁支座受到横向冲击负荷时，上支座体1和下支座体5之间可通过滑板2产生小幅度的水平移动，来提供缓冲作用。弧面底面通过弧面滑板4抵接在下支座体5上。

为方便安装和拆卸，同时方便作用力有效且快速传递，另外，优选地，下支座体5的周向上设置有与支撑部配合使用的凸缘(未标识)，下支座体5的顶端设置有用于限位弧面衬板的凹槽(未标识)，弧面滑板4可安装在凹槽内，弧面衬板3可抵接在弧面滑板4上，且在凹槽内转动。弧面衬板3的弧面底面通过弧面滑板抵接在凹槽内，当梁体沿宽度方向重力差值较大时，桥梁支座可通过弧面衬板3在凹槽内产生小幅度转动，来提供缓冲作用，为梁体提供稳定支撑。

下面进一步介绍桥梁支座的拆装和使用过程。

在安装桥梁支座时，在梁体底部和桥墩顶部之间从上到下依次设置有上支座体1、滑板2、弧面衬板3、弧面滑板4、下支座体5、限位体9和安装底座6；将滑板2、弧面衬板3、弧面滑板4依次安装在调节腔内，上支座体1套设在下支座体5上进行固定，下支座体5的限位插件8插入到安装底座6的限位槽7内，从限位插件8的两侧同时向安装腔内插入限位体9，限位体9为下支座体5提供支撑作用，并将上支座体1、调节组件和下支座体5向上顶起，当限位体9抵接在限位插件8时，上支座体1被顶升至抵接在梁体底部，使用卡紧环12将限位体9限定在安装腔内。

在更换时，将支撑机构设置在梁体和桥墩之间，提供支撑作用，稍微顶起梁体，上支座体1不再为桥梁提供支撑力即可，拆卸卡紧环12后，将限位插头两侧的限位体9拉出安装腔，随着限位体9退出安装腔，下支座体5在自重的作用下沿着支撑顶面不断下移，上支座体1、调节组件也随着下支座体5下移，并与梁体分离，不再提供支撑作用，将桥梁支座整体移出，为新的桥梁支座提供安装空间。

上支座体1通过滑板2可沿着梁体的水平方向小幅度移动，来缓冲振动对梁体的冲击力；弧面衬板3可通过弧面滑板4相对下支座体5转动，来缓冲梁体在重力失衡情况下的冲击力；限位体9可插入或退出安装腔，并通过卡紧环锁紧或释放，来调节上支座体的支撑位置，为梁体提供支撑作用，并将梁体和桥墩连接为一体结构。

从上面的描述和实践可知，本发明提供的桥梁支座，与现有技术相比，具有以下优点：限位体可插入或退出安装腔，卡紧环用于限定或释放限位体，来调节桥梁支座的整体高度，在更换桥梁支座时，可避免较大幅度顶升梁体，通过降低梁体的顶升高度，避免对梁体及附属结构造成损坏，而且不需要断交即可完成桥梁支座的更换，使桥梁支座更换更加便捷，拆装方便，耗时短，节约能源。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桥梁支座，其特征在于，包括：

支撑座本体，所述支撑座本体的顶端用于支撑梁体，所述支撑座本体的底端从边沿向中心呈倾斜向下设置，所述底端的端面与所述顶端所在平面两者延长线形成第一夹角，从所述底端的中部延伸出限位插件；

安装底座，所述安装底座与所述支撑座本体相对设置且两者之间形成安装腔，所述安装腔沿着所述限位插件的周向设置，所述安装底座上设置有与所述限位插件配合使用的限位槽；

至少两个限位体，至少两个所述限位体均匀分布在所述安装腔内，且所述限位体可抵接在所述限位插件上，所述限位体用于为所述支撑座本体的所述底端提供贴合支撑；

卡紧环，所述卡紧环设置在所述支撑座本体和安装底座之间，且用于将所述限位体限定在所述安装腔内或从所述安装腔内释放。

2.根据权利要求1所述的桥梁支座，其特征在于，

所述限位体包括平直的底面和倾斜设置的支撑顶面，所述支撑顶面与所述底面两者延长线形成第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角两者的绝对值相等。

3.根据权利要求2所述的桥梁支座，其特征在于，

所述第一夹角或所述第二夹角的范围满足以下公式：

|sina|<|cosa|×f

式中：a：第一夹角或第二夹角；

|sina|：第一夹角或第二夹角的正弦值；

|cosa|：第一夹角或第二夹角的余弦值；

f：支撑座本体的底端端面与限位体的支撑顶面之间的摩擦系数，f的范围是0.03～0.17。

4.根据权利要求1至3任一项所述的桥梁支座，其特征在于，

所述限位体的周向设置有弧面端面和平面端面，所述弧面端面用于与所述卡紧环贴合连接，所述平面端面用于与所述限位插件贴合抵接。

5.根据权利要求1至3任一项所述的桥梁支座，其特征在于，

所述支撑座本体包括：上支座体、调节组件和下支座体，所述上支座体套设在所述下支座体上，且所述上支座体和所述下支座体之间设置有调节腔，所述调节组件设置在所述调节腔内，所述上支座体通过所述调节组件与所述下支座体可产生相对运动。

6.根据权利要求5所述的桥梁支座，其特征在于，

所述上支座体包括顶板以及沿所述顶板边沿向下延伸出的侧壁，所述上支座体通过所述顶板支撑所述梁体，所述侧壁的自由端设置有用于支撑所述下支座体的支撑部。

7.根据权利要求6所述的桥梁支座，其特征在于，

所述调节组件包括：在所述调节腔内从所述上支座体的所述顶板到所述下支座体依次设置有滑板、弧面衬板和弧面滑板，所述滑板与所述上支座体组成第一摩擦副，所述滑板与所述上支座体可移动连接；所述弧面衬板与所述弧面滑板组成第二摩擦副，所述弧面衬板与所述弧面滑板可转动连接。

8.根据权利要求7所述的桥梁支座，其特征在于，

所述弧面衬板的顶端设置有用于安装所述滑板的限位槽，所述滑板可插接在所述限位槽内，且抵接在所述上支座体的所述顶板上。

9.根据权利要求8所述的桥梁支座，其特征在于，

所述弧面衬板的所述顶端设置有用于安装密封圈的密封槽，所述密封槽设置在所述限位槽和所述弧面衬板的边沿之间，所述密封圈可插接在所述密封槽内，且抵接在所述上支座体。

10.根据权利要求9所述的桥梁支座，其特征在于，

所述下支座体的周向上设置有与所述支撑部配合使用的凸缘，所述下支座体的顶端设置有用于限位所述弧面衬板的凹槽，所述弧面滑板可安装在所述凹槽内，所述弧面衬板可抵接在所述弧面滑板上，且在所述凹槽内转动。