CN109440636B - 一种传感器可更换性测力球型钢支座 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种传感器可更换性测力球型钢支座，涉及桥梁支座技术领域。传感器可更换性测力球型钢支座包括上支座板、下支座板、传力螺杆、压力传感器、位移传感器和紧定螺母；上支座板设置在下支座板的上方，传力螺杆的一端嵌装在下支座板的侧面，压力传感器套设在传力螺杆上，紧定螺母设置在传力螺杆的另一端，使压力传感器紧固在下支座板的侧面；位移传感器包括第一检测端和第二检测端，第一检测端连接在上支座板上，第二检测端连接在下支座板上。该支座能够测量梁体的受力状况和位移状况，而且测量器件易于更换维护，更换维护成本低。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁支座技术领域，具体而言，涉及一种传感器可更换性测力球型钢支座。
背景技术
随着现代高速铁路网、公路网的壮大，桥梁建设迅速发展，对于超静定桥梁结构，由于力学模型简化、施工误差、墩台沉降等因素，桥梁的支座实际受力与计算受力极有可能产生较大差异，导致结构实际内力与计算结果存在较大出入。
为更有效的保障桥梁运营，对于桥梁支座有了更高的要求，需要桥梁支座具有更智能、更信息化的性能，同时还具有更换维护方便，成本低的性能。可更换传感器测力球型钢支座为运营及维护新建桥梁和为现有桥梁提升改造提供了一套优秀的解决方案。
可更换传感器测力球型钢支座是桥梁结构中的重要构件，在整个桥梁生命周期中起到支承上部梁体荷载的作用，同时还要满足梁体转动、测量受力与位移等作用。现有球型钢支座针对测力性能开发的相似产品主要有以下几种方式：一种是将球型钢支座的下支座板分解为上下两部分，并在中间单独设置一块弹性测力元件来测量竖向力。一种是球型钢支座的下支座板内部设置液压腔，然后通过液体的压力来间接测量竖向力。但这些球型钢支座都存在一些不足，首先是改变了支座的原有结构，或是增加或是分解了支座的原有部件，降低了支座本身的整体性和可靠性；其次由于测力部件都是内置或是内嵌，而现有测力元件寿命一般都较短，需要更换，在更换时需对梁体顶升甚至支座整体更换，所以更换维护成本非常高，再次都没有设置支座重要参数位移的监测，桥梁状态信息太片面。
发明内容
本发明实施例提供一种传感器可更换性测力球型钢支座，其能够测量梁体的受力状况和位移状况，而且测量器件易于更换维护，更换维护成本低。
本发明实施例提供的技术方案：
一种传感器可更换性测力球型钢支座包括上支座板、下支座板、传力螺杆、压力传感器、位移传感器和紧定螺母；
所述上支座板设置在所述下支座板的上方，所述传力螺杆的一端嵌装在所述下支座板的侧面，所述压力传感器套设在所述传力螺杆上，所述紧定螺母设置在所述传力螺杆的另一端，使所述压力传感器紧固在所述下支座板的侧面；所述位移传感器包括第一检测端和第二检测端，所述第一检测端连接在所述上支座板上，所述第二检测端连接在所述下支座板上。
进一步地，每个所述压力传感器套设在两根所述传力螺杆上，两根所述传力螺杆上下间隔设置。
进一步地，所述下支座板包括一体成型的顶部和底部，所述顶部连接在所述底部的上表面内，所述传力螺杆和所述压力传感器安装在所述顶部的侧面，所述位移传感器可拆卸地安装在所述底部上。
进一步地，所述顶部为方体结构，所述顶部的四个侧面均安装有所述传力螺杆和所述压力传感器。
进一步地，所述下支座板的侧面开设有第一凹槽，所述传力螺杆、所述压力传感器和所述紧定螺母设置在所述第一凹槽内。
进一步地，所述第一凹槽的底面开设有螺纹孔或锥形孔，所述传力螺杆的一端与所述螺纹孔或所述锥形孔配合。
进一步地，所述传感器可更换性测力球型钢支座还包括球面耐磨板，所述下支座板的顶面开设有第二凹槽，所述第二凹槽的底面为凹球面，所述球面耐磨板设置在所述第二凹槽内，所述球面耐磨板的凸球面与所述第二凹槽的凹球面配合。
进一步地，所述传感器可更换性测力球型钢支座还包括球冠衬板，所述球冠衬板位于所述球面耐磨板的上方，所述球冠衬板的底面为凸球面，所述球面耐磨板的顶面为凹球面，所述球冠衬板的凸球面与所述球面耐磨板的凹球面配合。
进一步地，所述传感器可更换性测力球型钢支座还包括平面耐磨板，所述球冠衬板的顶面开设有第三凹槽，所述第三凹槽的底面为平面，所述平面耐磨板安装在所述第三凹槽内，所述第三凹槽的深度小于所述平面耐磨板的厚度，所述上支座板位于所述平面耐磨板的上方，所述上支座板的底面与所述平面耐磨板的顶面配合。
进一步地，所述传感器可更换性测力球型钢支座还包括上锚碇钢棒和下锚碇钢棒，所述上锚碇钢棒安装在所述上支座板上，所述上锚碇钢棒用于埋置在梁体的底部内，所述下锚碇钢棒安装在所述下支座板上，所述下锚碇钢棒用于埋置在桥墩顶面的垫石内。
本发明实施例提供的传感器可更换性测力球型钢支座的有益效果是：
1.所述压力传感器套设在所述传力螺杆上，并通过所述紧定螺母紧固在所述下支座板的侧面。这样，本发明实施例提供的支座在实际使用过程中，能够测量桥梁的受力状况，需要更换所述压力传感器时，无需顶升梁体和支座，只需要要拧开所述传力螺杆上的所述紧定螺母，即可拆除更换所述压力传感器，易于更换维护，更换维护成本低。
2.所述位移传感器可拆卸地安装在所述下支座板上，这样，本发明实施例提供的支座在实际使用过程中，能够测量桥梁的位移状况，并且易于更换维护，更换维护成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的传感器可更换性测力球型钢支座的主视图。
图2为本发明实施例提供的传感器可更换性测力球型钢支座的俯视图。
图标：1-传感器可更换性测力球型钢支座；2-上锚碇钢棒；3-上支座板；4-平面耐磨板；5-球冠衬板；6-球面耐磨板；7-下支座板；8-顶部；9-底部；10-下锚碇钢棒；11-传力螺杆；12-压力传感器；13-紧定螺母；14-位移传感器；15-锚碇螺栓。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1，本实施例提供了一种传感器可更换性测力球型钢支座1，传感器可更换性测力球型钢支座1包括上支座板3、下支座板7、传力螺杆11、压力传感器12、位移传感器14、紧定螺母13、球面耐磨板6、球冠衬板5、平面耐磨板4、上锚碇钢棒2和下锚碇钢棒10；上支座板3、平面耐磨板4、球冠衬板5、球面耐磨板6和下支座板7从上到下依次设置。
传力螺杆11的一端嵌装在下支座板7的侧面，压力传感器12套设在传力螺杆11上，紧定螺母13设置在传力螺杆11的另一端，使压力传感器12紧固在下支座板7的侧面；每个压力传感器12套设在两根传力螺杆11上，两根传力螺杆11上下间隔设置。
位移传感器14包括第一检测端和第二检测端，第一检测端连接在上支座板3上，第二检测端连接在下支座板7上。
下支座板7包括一体成型的顶部8和底部9，顶部8连接在底部9的上表面内，传力螺杆11和压力传感器12安装在顶部8的侧面，位移传感器14可拆卸地安装在底部9上。
下支座板7的侧面开设有第一凹槽，传力螺杆11、压力传感器12和紧定螺母13设置在第一凹槽内。第一凹槽的底面开设有螺纹孔或锥形孔，传力螺杆11的一端与螺纹孔或锥形孔配合。
顶部8为方体结构，顶部8的四个侧面上均开设有第一凹槽，每个第一凹槽内安装有一个压力传感器12、两个传力螺杆11和两个紧定螺母13。
下支座板7的顶面开设有第二凹槽，第二凹槽的底面为凹球面，球面耐磨板6设置在第二凹槽内，球面耐磨板6的凸球面与第二凹槽的凹球面配合。
球冠衬板5位于球面耐磨板6的上方，球冠衬板5的底面为凸球面，球面耐磨板6的顶面为凹球面，球冠衬板5的凸球面与球面耐磨板6的凹球面配合。
球冠衬板5的顶面开设有第三凹槽，第三凹槽的底面为平面，平面耐磨板4安装在第三凹槽内，第三凹槽的深度小于平面耐磨板4的厚度，上支座板3位于平面耐磨板4的上方，上支座板3的底面与平面耐磨板4的顶面配合。
上锚碇钢棒2通过锚碇螺栓15安装在上支座板3上，上锚碇钢棒2用于埋置在梁体的底部9内，下锚碇钢棒10通过锚碇螺栓15安装在下支座板7上，下锚碇钢棒10用于埋置在桥墩顶面的垫石内。
位移传感器14的第一检测端连接在上支座板3上，位移传感器14的第二检测端连接在下支座板7上。这样，位移传感器14能够检测到上支座板3相对下支座板7的相对位移，上支座板3与梁体固定连接，下支座板7与桥墩固定连接，从而得出梁体相对桥墩的位移状况。此外，位移传感器14安装在下支座板7上，也可以安装在其他位置，易于更换维护，更换维护成本低。
压力传感器12通过传力螺杆11安装在下支座板7的侧面，每个压力传感器12套设在两根传力螺杆11上，两根传力螺杆11上下间隔设置，在梁体受力下压时，下支座板7受力产生形变，上下间隔设置的两根传力螺杆11的相对距离或相对位置发生变化，从而使压力传感器12检测到变形的压力，即可得出下支座板7受到的压力，也就能够得出梁体的受力情况，这里的受力情况是指梁体受到的竖直向下的力。此外，压力传感器12安装在下支座板7的侧面，拧开紧定螺母13，就可拆换压力传感器12，无需顶升梁体和支座，易于更换维护，更换维护成本低。传力螺杆11安装在下支座板7的侧面，从下支座板7的内部引导出下支座板7的受力情况，无需将下支座板7设计成分体形式，保证了下支座板7的整体性能。
本实施例提供传感器可更换性测力球型钢支座1，其能够测量梁体的受力状况和位移状况，为运营、维护和提升改造桥梁提供智能化、信息化的保障。而且测量器件易于更换维护，更换维护成本低。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种传感器可更换性测力球型钢支座，其特征在于，所述传感器可更换性测力球型钢支座包括上支座板(3)、下支座板(7)、传力螺杆(11)、压力传感器(12)、位移传感器(14)和紧定螺母(13)；
所述上支座板(3)设置在所述下支座板(7)的上方，所述传力螺杆(11)的一端嵌装在所述下支座板(7)的侧面，所述压力传感器(12)套设在所述传力螺杆(11)上，所述紧定螺母(13)设置在所述传力螺杆(11)的另一端，使所述压力传感器(12)紧固在所述下支座板(7)的侧面；所述位移传感器(14)包括第一检测端和第二检测端，所述第一检测端连接在所述上支座板(3)上，所述第二检测端连接在所述下支座板(7)上。
2.根据权利要求1所述的传感器可更换性测力球型钢支座，其特征在于，每个所述压力传感器(12)套设在两根所述传力螺杆(11)上，两根所述传力螺杆(11)上下间隔设置。
3.根据权利要求1所述的传感器可更换性测力球型钢支座，其特征在于，所述下支座板(7)包括一体成型的顶部(8)和底部(9)，所述顶部(8)连接在所述底部(9)的上表面内，所述传力螺杆(11)和所述压力传感器(12)安装在所述顶部(8)的侧面，所述位移传感器(14)可拆卸地安装在所述底部(9)上。
4.根据权利要求3所述的传感器可更换性测力球型钢支座，其特征在于，所述顶部(8)为方体结构，所述顶部(8)的四个侧面均安装有所述传力螺杆(11)和所述压力传感器(12)。
5.根据权利要求1所述的传感器可更换性测力球型钢支座，其特征在于，所述下支座板(7)的侧面开设有第一凹槽，所述传力螺杆(11)、所述压力传感器(12)和所述紧定螺母(13)设置在所述第一凹槽内。
6.根据权利要求5所述的传感器可更换性测力球型钢支座，其特征在于，所述第一凹槽的底面开设有螺纹孔或锥形孔，所述传力螺杆(11)的一端与所述螺纹孔或所述锥形孔配合。
7.根据权利要求1所述的传感器可更换性测力球型钢支座，其特征在于，所述传感器可更换性测力球型钢支座还包括球面耐磨板(6)，所述下支座板(7)的顶面开设有第二凹槽，所述第二凹槽的底面为凹球面，所述球面耐磨板(6)设置在所述第二凹槽内，所述球面耐磨板(6)的凸球面与所述第二凹槽的凹球面配合。
8.根据权利要求7所述的传感器可更换性测力球型钢支座，其特征在于，所述传感器可更换性测力球型钢支座还包括球冠衬板(5)，所述球冠衬板(5)位于所述球面耐磨板(6)的上方，所述球冠衬板(5)的底面为凸球面，所述球面耐磨板(6)的顶面为凹球面，所述球冠衬板(5)的凸球面与所述球面耐磨板(6)的凹球面配合。
9.根据权利要求8所述的传感器可更换性测力球型钢支座，其特征在于，所述传感器可更换性测力球型钢支座还包括平面耐磨板(4)，所述球冠衬板(5)的顶面开设有第三凹槽，所述第三凹槽的底面为平面，所述平面耐磨板(4)安装在所述第三凹槽内，所述第三凹槽的深度小于所述平面耐磨板(4)的厚度，所述上支座板(3)位于所述平面耐磨板(4)的上方，所述上支座板(3)的底面与所述平面耐磨板(4)的顶面配合。
10.根据权利要求9所述的传感器可更换性测力球型钢支座，其特征在于，所述传感器可更换性测力球型钢支座还包括上锚碇钢棒(2)和下锚碇钢棒(10)，所述上锚碇钢棒(2)安装在所述上支座板(3)上，所述上锚碇钢棒(2)用于埋置在梁体的底部(9)内，所述下锚碇钢棒(10)安装在所述下支座板(7)上，所述下锚碇钢棒(10)用于埋置在桥墩顶面的垫石内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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