CN110067261A - 一种沉管钢剪力键支座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种沉管钢剪力键支座，包括设于两钢剪力键之间的座体，座体包括支座顶板、支撑调整环、阻尼垫层、下凹形板和上凸形板，支座顶板底部设有向支撑调整环内延伸的凸台，阻尼垫层和下凹形板均位于支撑调整环内，下凹形板的外壁与支撑调整环的内壁螺纹连接，阻尼垫层位于下凹形板与凸台之间，下凹形板的底部设有球面凹槽，上凸形板位于下凹形板底部，且上凸形板顶部设有与球面凹槽相适配的支撑球面，上凸形板与支撑调整环底部端面之间设有压缩间距。当该支座竖向受力小于设计值时，支座竖向处于刚性状态；当支座竖向受力大于设计值时，位于上方的钢剪力键在支座内部阻尼垫层支撑下可以允许一定距离的竖向位移。
Description
技术领域
本发明涉及沉管隧道施工技术领域，具体涉及一种沉管钢剪力键支座。
背景技术
沉管隧道施工技术是跨江、跨海等地下贯穿隧道施工技术。我国地域广阔，江河水域众多，海岸线漫长，所以跨江、跨海的隧道施工工程地质和水文地质条件复杂，成为交通施工的科技难题。在沉管施工中剪力键是保证沉管节段接头受力和安全的主要受力结构，对于抵抗沉管长期附加载荷以及地震、沉船、落锚等偶然载荷都具有重要作用。
而国内外对该领域的研究较少，对于沉管隧道剪力键结构形式的合理性、结构安全以及剪力键的受力特性的研究有待开展。目前，剪力键支座常采用盆式橡胶结构来满足支座的承载力、转角及地震对剪力键的影响。此类支座承载力，竖向位移，寿命、维护都受到限制，为了满足大吨位承载力的需要，支座结构尺寸比较庞大，给施工、维护带来极大困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大承载力和大竖向位移的沉管钢剪力键支座。
本发明采用的技术方案为：一种沉管钢剪力键支座，包括设于两钢剪力键之间的座体，所述座体包括支座顶板、支撑调整环、阻尼垫层、下凹形板和上凸形板，所述支座顶板位于支撑调整环顶部，所述支座顶板底部设有向支撑调整环内延伸的凸台，所述阻尼垫层和下凹形板均位于支撑调整环内，所述下凹形板的外壁与支撑调整环的内壁螺纹连接，所述阻尼垫层位于下凹形板与凸台之间，所述下凹形板的底部设有球面凹槽，所述上凸形板位于下凹形板底部，且所述上凸形板顶部设有与球面凹槽相适配的支撑球面，所述上凸形板与支撑调整环底部端面之间设有压缩间距。
如上所述的一种沉管钢剪力键支座，进一步说明为，还包括限位销，所述阻尼垫层上设有与限位销相适配的连接穿孔，所述支座顶板底部和下凹形板顶部均设有与限位销相适配的安装槽。
如上所述的一种沉管钢剪力键支座，进一步说明为，所述支撑调整环包括较大内径的上连接端和较小内径的下连接端，所述下凹形板螺纹连接于下连接端内。
如上所述的一种沉管钢剪力键支座，进一步说明为，所述下连接端的内壁和下凹形板的外壁上设有相适配的梯形螺纹。
如上所述的一种沉管钢剪力键支座，进一步说明为，所述支座顶板顶部设有调整板。
如上所述的一种沉管钢剪力键支座，进一步说明为，所述上凸形板底部固定设有耐磨滑板。
如上所述的一种沉管钢剪力键支座，进一步说明为，所述耐磨滑板通过沉头螺钉与上凸形板底部固定连接。
如上所述的一种沉管钢剪力键支座，进一步说明为，所述上凸形板底部设有与耐磨滑板相适配的凹槽，所述耐磨滑板的上端位于凹槽内。
如上所述的一种沉管钢剪力键支座，进一步说明为，还包括过载报警装置，所述过载报警装置包括两定位板、两绝缘螺母、两导电螺栓、报警模块和电源，所述一定位板与支撑调整环的外壁固定连接，另一定位板与上凸形板的外壁固定连接，所述定位板上均设有用于固定绝缘螺母的安装穿孔，所述导电螺栓分别螺纹连接于绝缘螺母中，所述报警模块和电源串联后一端与一导电螺栓连接，另一端与另一导电螺栓连接，当支撑调整环受力正常时，两导电螺栓之间设有间隙，当支撑调整环受力过载向下移动后，两导电螺栓相接触，所述报警模块连通报警。
如上所述的一种沉管钢剪力键支座，进一步说明为，所述报警模块为报警指示灯。
本发明的有益效果是：通过将下凹形板与支撑调整环螺纹连接，当该支座竖向受力小于设计值时，支座竖向处于刚性状态；当支座竖向受力大于设计值时，支撑调整环内壁的螺纹受剪破坏，螺纹破坏后，位于上方的钢剪力键在支座内部阻尼垫层支撑下可以允许一定距离的竖向位移，且在破坏后过载报警装置开启，可以有效监测支座使用工况，获取准确报警数据。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1中A放大视图。
图3为过载报警装置结构示意图。
图中：1、钢剪力键；2、支座顶板；3、支撑调整环；301、上连接端；302、下连接端；4、阻尼垫层；5、下凹形板；6、上凸形板；7、凸台；8、限位销；9、安装槽；10、梯形螺纹；11、调整板；12、耐磨滑板；13、沉头螺钉；14、定位板；15、绝缘螺母；16、导电螺栓；17、报警模块；18、电源；19、安装穿孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施方式做进一步的阐述。
如图1和图2所示，本实施例提供的一种沉管钢剪力键支座，包括设于两钢剪力键1之间的座体，所述座体包括支座顶板2、支撑调整环3、阻尼垫层4、下凹形板5和上凸形板6，所述支座顶板2位于支撑调整环3顶部，所述支座顶板2底部设有向支撑调整环3内延伸的凸台7，所述阻尼垫层4和下凹形板5均位于支撑调整环3内，所述下凹形板5的外壁与支撑调整环3的内壁螺纹连接，从而可以根据使用情况对下凹形板5在支撑调整环3内高度的调节，同时组装又更加方便，作为优选，所述支撑调整环3包括较大内径的上连接端301和较小内径的下连接端302，所述下凹形板5螺纹连接于下连接端302内，进一步的所述下连接端302的内壁和下凹形板5的外壁上设有相适配的梯形螺纹10，当然所述梯形螺纹10只是一种优选方式，也可以采用常规的三角形螺纹。
所述阻尼垫层4位于下凹形板5与凸台7之间，即阻尼垫层4的顶部与凸台7接触，所述阻尼垫层4的底部与下凹形板5接触，优选的所述阻尼垫层4可以采用改性超高分子量聚乙烯材料制成。
所述下凹形板5的底部设有球面凹槽，所述上凸形板6位于下凹形板5底部，且所述上凸形板6顶部设有与球面凹槽相适配的支撑球面，从而通过球面配合，即可实现上凸形板6与下凹形板5的配合安装，为了增加该装置的使用寿命，作为优选，可以在将所述上凸形板6和下凹形板5均进行精密抛光和电镀处理。
所述上凸形板6与支撑调整环3底部端面之间设有压缩间距，从而当该支座竖向受力小于设计值时，支座竖向处于刚性状态；当支座竖向受力大于设计值时，支撑调整环3内壁的螺纹受剪破坏，螺纹破坏后，位于上方的钢剪力键1在支座内部阻尼垫层4支撑下可以允许一定距离的竖向位移，为了对该竖向位移的距离进行限定，还可以设置限位销8，所述阻尼垫层4上设有与限位销8相适配的连接穿孔，所述支座顶板2底部和下凹形板5顶部均设有与限位销8相适配的安装槽9，所述限位销8的下端位于下凹形板5顶部的安装槽9中，所述限位销8穿过阻尼垫层4后的上端位于支座顶板2上的安装槽中，通过设置的限位销8可以对阻尼垫层4进行保护，避免其超过载压缩，另一方面也可以进行限位快速安装。进一步的可以对竖向位移的距离进行限定，作为优选，可以将竖向位移的距离限定为7～10mm，即当阻尼垫层4压缩了7～10mm时，在限位销8的作用下，支座顶板2不能在进一步的对阻尼垫层4进行压缩，即该支座的竖向位移为7～10mm。
作为优选，可以在所述支座顶板2顶部设有调整板11，同时为了增加该支座底部的耐磨防滑，可以在所述上凸形板6底部固定设有耐磨滑板12，具体的所述耐磨滑板12通过沉头螺钉13与上凸形板6底部固定连接，当然这只是一种优选方式，也可以使耐磨滑板12通过粘接剂粘连在上凸形板6底部，进一步的，所述上凸形板6底部设有与耐磨滑板12相适配的凹槽，所述耐磨滑板12的上端位于凹槽内。
为了当该支座在过载时能发出报警提示，如图3和图1所示，在本实施例中还可以设置过载报警装置，所述过载报警装置包括两定位板14、两绝缘螺母15、两导电螺栓16、报警模块17和电源18，所述一定位板14与支撑调整环3的外壁固定连接，另一定位板14与上凸形板6的外壁固定连接，所述定位板14上均设有用于固定绝缘螺母15的安装穿孔19，即绝缘螺母15固定设置在安装穿孔19中，所述导电螺栓16分别螺纹连接于绝缘螺母15中，所述报警模块17和电源18串联后一端与一导电螺栓16连接，另一端与另一导电螺栓16连接，当支撑调整环3受力正常时，两导电螺栓16之间设有间隙，该间隙距离可以根据使用情况自行调节，调节时较方便只需拧动导电螺栓16即可，当支撑调整环3受力过载向下移动后，两导电螺栓16相接触，从而使线路导通，所述报警模块17连通报警，具体的所述报警模块17可以为报警指示灯，当然所述的报警模块17也可以采用其他报警装置，例如蜂鸣器等等。
本发明并不限于上述实例，在本发明的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。
Claims (10)
1.一种沉管钢剪力键支座，包括设于两钢剪力键之间的座体，其特征在于：所述座体包括支座顶板、支撑调整环、阻尼垫层、下凹形板和上凸形板，所述支座顶板位于支撑调整环顶部，所述支座顶板底部设有向支撑调整环内延伸的凸台，所述阻尼垫层和下凹形板均位于支撑调整环内，所述下凹形板的外壁与支撑调整环的内壁螺纹连接，所述阻尼垫层位于下凹形板与凸台之间，所述下凹形板的底部设有球面凹槽，所述上凸形板位于下凹形板底部，且所述上凸形板顶部设有与球面凹槽相适配的支撑球面，所述上凸形板与支撑调整环底部端面之间设有压缩间距。
2.根据权利要求1所述的一种沉管钢剪力键支座，其特征在于：还包括限位销，所述阻尼垫层上设有与限位销相适配的连接穿孔，所述支座顶板底部和下凹形板顶部均设有与限位销相适配的安装槽。
3.根据权利要求1所述的一种沉管钢剪力键支座，其特征在于：所述支撑调整环包括较大内径的上连接端和较小内径的下连接端，所述下凹形板螺纹连接于下连接端内。
4.根据权利要求3所述的一种沉管钢剪力键支座，其特征在于：所述下连接端的内壁和下凹形板的外壁上设有相适配的梯形螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种沉管钢剪力键支座，其特征在于：所述支座顶板顶部设有调整板。
6.根据权利要求1所述的一种沉管钢剪力键支座，其特征在于：所述上凸形板底部固定设有耐磨滑板。
7.根据权利要求6所述的一种沉管钢剪力键支座，其特征在于：所述耐磨滑板通过沉头螺钉与上凸形板底部固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种沉管钢剪力键支座，其特征在于：所述上凸形板底部设有与耐磨滑板相适配的凹槽，所述耐磨滑板的上端位于凹槽内。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种沉管钢剪力键支座，其特征在于：还包括过载报警装置，所述过载报警装置包括两定位板、两绝缘螺母、两导电螺栓、报警模块和电源，所述一定位板与支撑调整环的外壁固定连接，另一定位板与上凸形板的外壁固定连接，所述定位板上均设有用于固定绝缘螺母的安装穿孔，所述导电螺栓分别螺纹连接于绝缘螺母中，所述报警模块和电源串联后一端与一导电螺栓连接，另一端与另一导电螺栓连接，当支撑调整环受力正常时，两导电螺栓之间设有间隙，当支撑调整环受力过载向下移动后，两导电螺栓相接触，所述报警模块连通报警。
10.根据权利要求9所述的一种沉管钢剪力键支座，其特征在于：所述报警模块为报警指示灯。
Priority Applications (1)
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| CN201810058329.1A CN110067261A (zh) | 2018-01-22 | 2018-01-22 | 一种沉管钢剪力键支座 |
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| CN (1) | CN110067261A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111395396A (zh) * | 2020-03-20 | 2020-07-10 | 华侨大学 | 一种抗潮汐荷载的沉管及其施工方法 |
-
2018
- 2018-01-22 CN CN201810058329.1A patent/CN110067261A/zh active Pending
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