CN111764257A - 一种应用于曲线桥梁的抗桥梁支座滑移机构 - Google Patents

Abstract

一种应用于曲线桥梁的抗桥梁支座滑移机构，涉及桥梁支座技术领域，包括：预制梁板底面的第二支座组件和垫石顶面的第一支座组件；通过销轴连接方式连接在第一支座组件和第二支座组件之间的速度锁定器，其主抗震锁定系统包括油缸组件、连接组件以及贯穿油缸组件并延伸至连接组件内部的活塞杆，活塞杆贯穿于油缸组件内部部位固定有活塞，活塞上设有锁定部件，活塞杆用于带动活塞沿油缸组件内部往复滑动。本发明能够通过调节速度锁定器锁定部件，以及调整速度锁定器主受力部件的尺寸，使其分别满足锁定速度调节、额定承载力调节的功能，达到改善桥梁支座的受力状况以及控制桥梁结构滑移速率的目的。

Description

一种应用于曲线桥梁的抗桥梁支座滑移机构

技术领域

本发明涉及桥梁支座技术领域，具体涉及一种应用于曲线桥梁的抗桥梁支座滑移机构。

背景技术

在现代交通网络中，由于线形、美观和功能的需要，经常需要修建曲线桥。曲线梁桥与直线梁桥不同，曲线梁重心偏向外侧，并偏离主梁剪力中心，且曲线桥梁会设置横坡，使外侧梁自重大于内侧梁，加大横向偏心趋势，另外车辆的偏心行使及反复制动力作用下，梁体极易产生扭转及沿行车方向的移动，使得曲线梁桥产生纵向及横向爬移现象。梁体发生爬移后，最终导致伸缩缝抵死，改变梁体约束，加剧梁体在自重、车辆荷载、温度荷载等作用下的横向偏位。若偏移量超过预制梁板在桥梁支座上的搁置宽度，将引发桥梁板坠落事故。

发明内容

针对现有曲线桥技术中存在的缺陷，本发明的提供一种应用于曲线桥梁的抗桥梁支座滑移机构，能够防止桥墩及预制梁板的相对滑移损伤桥梁支座，提高桥梁支座的适应能力及使用寿命，增加曲线桥梁结构的安全性。

为达到以上目的，采取的技术方案是：

一种应用于曲线桥梁的抗桥梁支座滑移机构，所述预制梁板的底面依次通过支撑座、垫石设置于桥墩的顶面；所述抗桥梁支座滑移机构包括：

设置在所述预制梁板的底面的第二支座组件和设置在所述垫石的顶面的第一支座组件；

还包括通过销轴连接的方式连接在所述第一支座组件和所述第二支座组件之间的速度锁定器，所述速度锁定器包括主抗震锁定系统，所述主抗震锁定系统包括内部填充有液压油的油缸组件，所述油缸组件的一端连接有连接组件，另一端设置有贯穿所述油缸组件并延伸至所述连接组件内部的活塞杆，所述活塞杆贯穿于所述油缸组件内部的部位固定有活塞，所述活塞上固定有锁定部件，所述锁定部件上设有阻尼孔，所述活塞杆用于带动所述活塞以及所述锁定部件沿所述油缸组件内部纵向往复滑动。

优选的，所述第二支座组件包括预埋在所述预制梁板的底部的第二预埋板和固定连接在所述第二预埋板上的第二支座；

所述第一支座组件包括预埋在所述垫石的顶部的第一预埋板和固定连接在所述第一预埋板上的第一支座。

优选的，所述速度锁定器还包括连接在所述主抗震锁定系统两端的第一耳板和第二耳板；

所述第一耳板连接在所述活塞杆上，所述第二耳板连接在所述连接组件上。

优选的，所述第一耳板与所述第一支座销轴连接，所述第二耳板与所述第二支座销轴连接；或

所述第一耳板与所述第二支座销轴连接，所述第二耳板与所述第一支座销轴连接。

优选的，所述油缸组件包括油缸、连接在所述油缸上且远离所述连接组件的第一端盖以及连接在所述油缸上且靠近所述连接组件的第二端盖。

优选的，所述活塞杆通过动密封贯穿所述第一端盖、所述油缸以及所述第二端盖。

优选的，所述第一端盖与所述油缸通过螺栓连接，且所述第一端盖和所述油缸之间设有密封件；

所述油缸、所述第二端盖以及所述连接组件通过螺栓连接并构成一整体结构。

优选的，所述连接组件为圆筒状结构，所述第二端盖、所述连接组件以及所述第二耳板构成一个密闭筒状结构。

优选的，所述速度锁定器还包括：

限位装置，所述限位装置包括设置在所述连接组件内部且连接在所述第二耳板上的第一缓冲件、设置在所述连接组件内部且连接在所述第二端盖上的第二缓冲件、以及设置在所述连接组件内部且连接在所述活塞杆端部的第三缓冲件。

优选的，每组所述预制梁板和所述桥墩之间设置至少一个所述抗桥梁支座滑移机构；

所述抗桥梁支座滑移机构沿顺桥向设置；或

所述抗桥梁支座滑移机构沿横桥向设置。

本发明的有益效果：通过在传统桥梁支撑座的基础上设置横向、纵向速度锁定器，在确保桥梁结构因温度、收缩及徐变作用的自由蠕动前提下，当曲线桥梁结构在车辆制动力、振动载荷下带动桥梁支撑座发生纵向、横向快速滑移时，通过活塞和限流孔构成的锁定部件锁定活塞杆的运动，从而速度锁定器可以迅速锁定，将桥墩及预制梁板连接成一个刚体，防止桥墩及预制梁板的相对滑移损伤桥梁支座，提高桥梁支座的适应能力及使用寿命，增加曲线桥梁结构的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例中抗桥梁支座滑移机构的结构示意图；

图2为本发明实施例中抗桥梁支座滑移机构的整体排布示意图；

图3为本发明实施例中抗桥梁支座滑移机构沿A-A向安装示意图；

图4为本发明实施例中抗桥梁支座滑移机构沿A-A向和B-B向安装示意图。

附图标记：

1-第一耳板；2-活塞杆；3-第一端盖；4-油缸；5-第二端盖；6-连接组件；7-第二耳板；8-第一缓冲件；9-第三缓冲件；10-第二缓冲件；11-速度锁定器；12-支撑座；13-垫石；14-预制梁板；15-桥墩；16-第二预埋板；17-第二支座；18-第一预埋板；19-第一支座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。此外，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1-4所示，一种用于曲线桥梁的抗桥梁支座滑移机构，可沿顺桥向A-A或横桥向B-B设置在预制梁板14和桥墩15的垫石13之间，具体设置数量时可根据具体桥梁结构抗滑移载荷情况进行选择，可单个设置也可多组并联设置。

抗桥梁支座滑移机构包括设置在预制梁板14的底面的第二支座组件、设置在第一支座组件和第二支座组件之间的速度锁定器11以及设置在垫石13的顶面的第一支座组件。

速度锁定器11包括与第一支座组件连接的第一耳板1、设置在第一耳板1与第二耳板7之间的主抗震锁定系统以及与第二支座组件连接第二耳板7，第一耳板1与第一支座组件销轴连接，第二耳板7与第二支座组件销轴连接。在其他实施例中，速度锁定器11的第一耳板1与第二支座组件连接，第二耳板7与第一支座组件连接。主抗震锁定系统包括依次连接的第一端盖3、油缸4、第二端盖5以及连接组件6，油缸4内置有液压油例如二甲基硅油，还包括贯穿第一端盖3和油缸4，并延伸到连接组件6内部的活塞杆2，活塞杆2位于油缸4内部的部分固定有活塞(图中未示出)，活塞上固定有锁定部件(图中未示出)，锁定部件上开有阻尼孔(图中未示出)，活塞杆2用于带动活塞及锁定部件沿油缸组件内部纵向往复滑动。通过活塞、固定于活塞上开有阻尼孔的锁定部件及液压油构成的系统锁定活塞杆的运动，可以将活塞杆2锁定在预设位置。

本发明通过在传统桥梁支撑座的基础上设置横向和/或纵向速度锁定器11，在确保桥梁结构因温度、收缩及徐变作用的自由蠕动前提下，当曲线桥梁结构在车辆制动力、振动载荷下带动桥梁支撑座12发生纵向、横向快速滑移时，速度锁定器11可以迅速锁定，将桥墩15及预制梁板14连接成一个刚体，防止桥墩15及预制梁板14的相对滑移损伤桥梁支撑座12，避免外部荷载及支撑座12允许滑移量超出而引起桥梁支撑座12的损坏及曲线预制梁板14坠落事故，提高桥梁支撑座12的适应能力及使用寿命，增加曲线桥梁结构的安全性。

通过调节速度锁定器11锁定部件阻尼孔的大小以及调整速度锁定器11主受力部件的尺寸，使其分别满足锁定速度调节、额定承载力调节的功能，达到改善桥梁支撑座12的受力状况以及控制桥梁结构滑移速率的目的，进而提高桥梁支撑座12的整体承载性能，并有效控制曲线桥梁支撑座12滑移量。速度锁定器11的额定承载力及起始锁定速度可调，可满足不同规格桥梁支撑座12、不同滑移速率情况下的滑移控制。

进一步的，速度锁定器11还包括：

限位装置，限位装置包括设置在连接组件6内部且连接在第二耳板7上的第一缓冲件8、设置在连接组件6内部且连接在第二端盖5上的第二缓冲件10以及设置在连接组件6内部且连接在活塞杆2端部的第三缓冲件9。第一缓冲件8可为聚四氟乙烯板，第二缓冲件10可为聚四氟乙烯板，第三缓冲件9可为橡胶缓冲组件。通过橡胶缓冲组件与聚四氟乙烯板的相互挤压缓冲作用达到限位的目的。

具体的，预制梁板14的底面依次通过支撑座12和垫石13连接桥墩15的顶面。抗桥梁支座滑移机构包括：

设置在预制梁板14的底面的第二支座组件和设置在垫石13的顶面的第一支座组件。第二支座组件包括预埋在预制梁板14的底部预设深度的第二预埋板16和固定连接在第二预埋板16上的第二支座17。第一支座组件包括预埋在垫石13的顶部预设深度的第一预埋板18和固定连接在第一预埋板18上的第一支座19。

通过销轴连接的方式连接在第一支座组件和第二支座组件之间的速度锁定器11，速度锁定器11包括主抗震锁定系统，主抗震锁定系统包括内部填充有液压油的油缸组件，油缸组件的一端连接有连接组件6，另一端设置有贯穿油缸组件并延伸至连接组件6内部的活塞杆2，活塞杆2贯穿于油缸组件内部部位固定有活塞，活塞上固定有锁定部件，锁定部件上开有阻尼孔，活塞杆2用于带动活塞及锁定部件沿油缸组件内部纵向往复滑动。通过活塞和开有阻尼孔的锁定部件构成的系统锁定活塞杆的运动。

速度锁定器11还包括连接在主抗震锁定系统两端的第一耳板1和第二耳板7。第一耳板1连接在活塞杆2上且与第一支座19销轴连接，第二耳板7连接在连接组件6上且与第二支座17销轴连接。

第一端盖3与油缸4通过螺栓连接，并设置有密封件图中未示出。第二端盖5与油缸4、连接组件6靠螺栓连接成一个整体。连接组件6为圆筒结构并与第二耳板7焊接连接。第二端盖5、连接组件6、第二耳板7形成一个密闭筒状结构。

在一个具体实施例中，抗桥梁支座滑移机构使用示意图参照附图2-4，该实施例的抗桥梁支座滑移机构包括多组速度锁定器11，桥梁垫石13及预制板梁底14表面分别预埋一定厚度的预埋板第一预埋板18和第二预埋板16，连接支座第一支座19和第二支座17与预埋板焊接或栓接固定，速度锁定器11的第一耳板1通过第一支座19与垫石13连接、第二耳板7通过第二支座17与预制梁板14连接。

由于速度锁定器11锁定方向的局限性，对于单台速度锁定器11来说，其锁定方向只沿油缸4中轴线方向有效，一旦主结构滑移方向偏离速度锁定器11中轴线角度较大，其锁定效果将大打折扣。对于曲线梁结构，由于梁体带动桥梁支撑座12的滑移有顺桥向、横桥向，故采取顺桥向、横桥向布置速度锁定器11的方式对其进行滑移控制。

本实施例中，速度锁定器11的设计具有以下两个特征：1滑移控制速度为0.1mm/s。曲线梁在车辆制动载荷情况下的滑移速度约为0.1mm/s，桥梁结构在温度、收缩情况下的变形速度小于此值，因此速度锁定器11主要控制有车状态下的桥梁支撑座12滑移；2曲线梁在自身重力载荷及车辆制动力双重载荷下，单台速度锁定器11设计额定载荷为500KN。

速度锁定器11的安装示意图、结构示意图分别见图3、图4。曲线桥梁支座安装速度锁定器11后，当桥梁结构在温度、收缩及徐变作用下自由缓慢的运动时，速度锁定器11的油缸4内部二甲基硅油可以自由流动，速度锁定器11未锁死，不会产生有害的约束力来限制桥预制梁板14的自由运动；当桥梁结构受到车辆往复制动载荷或者其他冲击载荷使桥梁预制梁板14滑移速度达到速度锁定器11内部活塞锁定部件预定锁定速度时，液压油例二甲基硅油从固定于活塞上的锁定部件阻尼孔中快速流过，阻尼孔产生阻尼力超过外部载荷，速度锁定器11内部活塞带动活塞杆2快速锁死，油缸4内硅油无法流动，速度锁定器11通过第一支座19、第二支座17将桥墩垫石13、预制梁板14迅速连接成一个刚体，实现梁体带动桥梁支撑座12的滑移变形控制。另外，速度锁定器11还设置有限位装置，当曲线梁结构累积滑移量达到一定值时，固定于活塞杆2端部的橡胶缓冲组件通过与第一缓冲件8或第二缓冲件10的相互挤压缓冲作用达到限位的目的，阻止滑移量的进一步增加，提高曲线桥梁结构的安全性。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种用于曲线桥梁的抗桥梁支座滑移机构，预制梁板(14)的底面依次通过支撑座(12)、垫石(13)设置于桥墩(15)的顶面；其特征在于，所述抗桥梁支座滑移机构包括：

设置在所述预制梁板(14)的底面的第二支座组件和设置在所述垫石(13)的顶面的第一支座组件；

还包括通过销轴连接的方式连接在所述第一支座组件和所述第二支座组件之间的速度锁定器(11)，所述速度锁定器(11)包括主抗震锁定系统，所述主抗震锁定系统包括内部填充有液压油的油缸组件，所述油缸组件的一端连接有连接组件(6)，另一端设置有贯穿所述油缸组件并延伸至所述连接组件(6)内部的活塞杆(2)，所述活塞杆(2)贯穿于所述油缸组件内部的部位固定有活塞，所述活塞上固定有锁定部件，所述锁定部件上设有阻尼孔，所述活塞杆(2)用于带动所述活塞以及所述锁定部件沿所述油缸组件内部纵向往复滑动。

2.如权利要求1所述的抗桥梁支座滑移机构，其特征在于，所述第二支座组件包括预埋在所述预制梁板(14)的底部的第二预埋板(16)和固定连接在所述第二预埋板(16)上的第二支座(17)；

所述第一支座组件包括预埋在所述垫石(13)的顶部的第一预埋板(18)和固定连接在所述第一预埋板(18)上的第一支座(19)。

3.如权利要求2所述的抗桥梁支座滑移机构，其特征在于，所述速度锁定器(11)还包括连接在所述主抗震锁定系统两端的第一耳板(1)和第二耳板(7)；

所述第一耳板(1)连接在所述活塞杆(2)上，所述第二耳板(7)连接在所述连接组件(6)上。

4.如权利要求3所述的抗桥梁支座滑移机构，其特征在于，所述第一耳板(1)与所述第一支座(19)销轴连接，所述第二耳板(7)与所述第二支座(17)销轴连接；或

所述第一耳板(1)与所述第二支座(17)销轴连接，所述第二耳板(7)与所述第一支座(19)销轴连接。

5.如权利要求3所述的抗桥梁支座滑移机构，其特征在于，所述油缸组件包括油缸(4)、连接在所述油缸(4)上且远离所述连接组件(6)的第一端盖(3)以及连接在所述油缸(4)上且靠近所述连接组件(6)的第二端盖(5)。

6.如权利要求5所述的抗桥梁支座滑移机构，其特征在于，所述活塞杆(2)通过动密封贯穿所述第一端盖(3)、所述油缸(4)以及所述第二端盖(5)。

7.如权利要求5所述的抗桥梁支座滑移机构，其特征在于，所述第一端盖(3)与所述油缸(4)通过螺栓连接，且所述第一端盖(3)和所述油缸(4)之间设有密封件；

所述油缸(4)、所述第二端盖(5)以及所述连接组件(6)通过螺栓连接并构成一整体结构。

8.如权利要求5所述的抗桥梁支座滑移机构，其特征在于，所述连接组件(6)为圆筒状结构，所述第二端盖(5)、所述连接组件(6)以及所述第二耳板(7)构成一个密闭筒状结构。

9.如权利要求5所述的抗桥梁支座滑移机构，其特征在于，所述速度锁定器(11)还包括：

限位装置，所述限位装置包括设置在所述连接组件(6)内部且连接在所述第二耳板(7)上的第一缓冲件(8)、设置在所述连接组件(6)内部且连接在所述第二端盖(5)上的第二缓冲件(10)、以及设置在所述连接组件(6)内部且连接在所述活塞杆(2)端部的第三缓冲件(9)。

10.如权利要求1所述的抗桥梁支座滑移机构，其特征在于，每组所述预制梁板(14)和所述桥墩(15)之间设置至少一个所述抗桥梁支座滑移机构；

所述抗桥梁支座滑移机构沿顺桥向设置；或

所述抗桥梁支座滑移机构沿横桥向设置。

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