CN113529565A - 一种油压式自动调节高度支座、桥梁及其自适应调节方法 - Google Patents
一种油压式自动调节高度支座、桥梁及其自适应调节方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113529565A CN113529565A CN202110970930.XA CN202110970930A CN113529565A CN 113529565 A CN113529565 A CN 113529565A CN 202110970930 A CN202110970930 A CN 202110970930A CN 113529565 A CN113529565 A CN 113529565A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil pressure
- base
- bottom groove
- support
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
- E01D19/04—Bearings; Hinges
- E01D19/041—Elastomeric bearings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D1/00—Bridges in general
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
- E01D19/04—Bearings; Hinges
- E01D19/048—Bearings being adjustable once installed; Bearings used in incremental launching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
本发明公开了一种油压式自动调节高度支座、桥梁及其自适应调节方法,其中顶槽设置于底槽的上方;钢支撑包括冠身、中轴和底座,中轴的两端分别与冠身和底座连接;冠身与顶槽连接,冠身与顶槽之间设有弹性层;底槽具有内腔,底座设置于底槽的内腔中并能沿底槽的内腔上下移动,底槽的上端设有与所述内腔连通的贯穿孔,中轴穿过所述贯穿孔;底座和/或中轴与底槽之间设置有密封结构,中轴、底槽与密封结构围成容积可变的上油压腔;底槽的底部设有弹性支撑层;上油压腔中填充有液压油,底座上设有单向泄油机构,所述单向泄油机构能够使上油压腔的液压油流向底座的下方。本发明的支座高度能够进行自适应调节,从而在发生基础沉降时保护桥梁上部结构不受影响。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程领域,尤其涉及一种油压式自动调节高度支座、桥梁及其自适应调节方法。
背景技术
桥梁支座作为桥梁结构的重要组成部分,是连接桥梁上部结构与下部结构的重要部件,其作用是将上部结构承受的各种荷载(静、动及冲击载荷)安全、有效的传递到墩台上去,同时保证上部结构在荷载、温度变化、混凝土收缩等因素下产生的变形(水平位移及转角)不会对墩台等下部结构产生不利影响。其性能优劣直接影响到桥梁受力性能的可靠、运营的安全。
桥梁支座根据其使用功能的不同,可以分为两大类:固定支座和滑动支座。固定支座又称固定铰支座,用来传递竖向应力和水平力,允许桥梁上部结构支承处在竖向平面内转动但在水平方向上限制其产生位移。滑动支座由是否限制其滑动方向又分为单向滑动支座和多向滑动支座,滑动支座只传递竖向应力,保证在荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用于桥跨时能自由转动和平移。
桥梁支座按材料可分为钢支座、钢筋混凝土支座、橡胶支座和特种支座(如减震支座,拉力支座等)。针对于常规结构多采用板式橡胶支座;当有较高的抗震需求时多采用盆式橡胶支座或者减隔震支座。
现阶段,公路桥梁常用的支座主要有三种,分别为板式橡胶支座、盆式橡胶支座和球型支座。其中板式橡胶支座通过橡胶的剪切变形实现支座水平位移,利用橡胶的不均匀弹性压缩实现支座的微量转动;盆式橡胶支座通过聚四氟乙烯板的低摩擦系数来获得较大的水平位移,利用橡胶块的不均匀压缩实现支座的转动,利用三向受压的盆内橡胶块获得较大的支承能力。球型支座通过球冠衬板上球面滑板的滑移来实现支座的转动,通过上支座平面滑板来实现水平位移。
目前的桥梁支座可以实现水平位移及转角,以及荷载的可靠传递。但是在面对基础沉降时无法提供竖向位移。而随着桥梁建设需求的快速增加,桥址地质环境逐渐多样化,如软弱岩层、软土地基、地裂缝活动区域等。同时,随着桥梁跨径的增大,连续梁与连续刚构等桥型被广泛采用。软土地基变位、地裂缝活动等会引起基础沉降,进而破坏连续梁与连续刚构桥梁上部结构的线形与整体性,甚至导致主梁开裂,轻者影响车辆行驶的安全性与舒适度,重者导致桥梁无法运营。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种油压式自动调节高度支座、桥梁及其自适应调节方法,本发明的支座高度能够进行自适应调节,从而在发生基础沉降时保护桥梁上部结构不受影响。
本发明采用的技术方案如下:
一种油压式自动调节高度支座,包括顶槽、钢支撑和底槽;
顶槽设置于底槽的上方;
钢支撑包括冠身、中轴和底座,中轴的两端分别与冠身和底座连接;
冠身与顶槽连接,冠身与顶槽之间设有弹性层;
底槽具有内腔,底座设置于底槽的内腔中并能沿底槽的内腔上下移动,底槽的上端设有与所述内腔连通的贯穿孔,中轴穿过所述贯穿孔;底座和/或中轴与底槽之间设置有密封结构,中轴、底槽与密封结构围成容积可变的上油压腔;底槽的底部设有弹性支撑层;
上油压腔中填充有液压油,底座上设有单向泄油机构,所述单向泄油机构能够使上油压腔的液压油流向底座的下方。
优选的,顶槽的底部向内开设有供冠身嵌入的空腔,空腔口部的径向尺寸小于冠身的径向尺寸、大于中轴的径向尺寸;冠身的顶部与空腔的顶部之间留有预设距离的间隙,弹性层填充于所述间隙内。
优选的,冠身的顶面为一球冠状;冠身顶面对应的球心位于中轴的轴线上,空腔的顶部为一球冠状,空腔的顶部与冠身的顶面半径相同,空腔的顶部对应的球心位于中轴的轴线上。
优选的,中轴上与底槽上的贯穿孔接触的表面以及底座的表面均设置有防止液压油侵蚀的隔离层;
底座上的隔离层在单向泄油机构的进出口部位开设有供液压油流通的通孔。
优选的,单向泄油机构包括开设于底座上的阶梯孔以及设置于所述阶梯孔内的阻隔球、挡网和弹簧,阶梯孔包括位于上侧的小径段和位于下侧的大径段;阻隔球、挡网和弹簧设置于大径段内,挡网与大径段固定连接,阻隔球设置于挡网的上方,弹簧设置于阻隔球和挡网之间且处于压缩状态;
小径段的下端设有与阻隔球表面适配的球面倒角,阻隔球与球面倒角接触后能够实现对小径段下端的密封。
优选的,底座和/或中轴与底槽之间设置的密封结构采用弹性密封塞,弹性密封塞设置于底座的上部并靠近底槽上的贯穿孔。
优选的,所述弹性密封塞包括外层弹性密封塞和内层弹性密封塞,内层弹性密封塞的下部与底座连接,内层弹性密封塞的上部与底槽内腔上壁连接;外层弹性密封塞位于内层弹性密封塞与中轴之间,外层弹性密封塞的下部与中轴连接,外层弹性密封塞的上部与底槽内腔上壁连接。
优选的,所述弹性支撑层包括若干层钢板与若干层橡胶板,若干层钢板与若干层橡胶板交替叠放。
优选的,底座的周向均布若干单向泄油机构;中轴上套设有弹性密封圈,弹性密封圈位于顶槽与底槽之间;弹性层采用超高分子量聚乙烯板;
顶槽的顶部向外延伸形成有翼缘板,翼缘板沿圆周方向等间距布置若干个顶槽螺栓预留孔;
底槽的底部向外延伸形成有翼缘板,翼缘板沿圆周方向等间距布置若干个底槽螺栓预留孔;
顶槽、底槽,底槽的内腔、冠身、中轴和底座均为圆柱形。
本发明还提供了一种桥梁,包括主梁、支座垫石和本发明如上所述的油压式自动调节高度支座,主梁位于支座垫石的上方,所述油压式自动调节高度支座设置于主梁位于支座垫石之间,顶槽的顶部与主梁连接,底槽的底部与支座垫石连接。
本发明还提供了如上所述桥梁的自适应调节方法,包括如下过程:
当桥梁的基础未发生沉降时:底槽底部的弹性支撑层对钢支撑进行支撑,钢支撑对顶槽进行支撑,顶槽对主梁进行支撑;或者,钢支撑的底座与底槽底部的弹性支撑层之间具有预设距离,底槽、弹性支撑层和底座之间围成的下油压腔内填充有液压油,此时,弹性支撑层对下油压腔内的液压油进行支撑,下油压腔内的液压油对钢支撑进行支撑,钢支撑对顶槽进行支撑,顶槽对主梁进行支撑;
当桥梁的基础发生沉降时,支座垫石随着基础的沉降一起下降,底槽随支座垫石一起下降,底槽与钢支撑之间发生相对移动,使得钢支撑的底座与底槽底部的弹性支撑层之间的距离增大、下油压腔的体积增大,下油压腔内产生负压,上油压腔中的液压油利用负压从单向泄油机构进入下油压腔,进入下油压腔的液压油对下油压腔增大的空间进行弥补;
当桥梁的基础沉降稳定后,桥梁的竖向变位稳定,此时单向泄油机构截止油路。
本发明具有如下有益效果:
本发明油压式自动调节高度支座中,底槽具有内腔,底座设置于底槽的内腔中并能沿底槽的内腔上下移动,因此底座能够随着桥梁基础的沉降与钢支撑之间发生相对移动,能够对基础的沉降实现自适应高度的调节,并且底座的内腔与钢支撑的底座之间形成的是密封的腔室,该密封腔室作为下油压腔使用;底座和/或中轴与底槽之间设置有密封结构,中轴、底槽与密封结构围成容积可变的上油压腔,上油压腔中填充有液压油,底座上设有单向泄油机构,单向泄油机构能够使上油压腔的液压油流向底座的下方,因此当底座与钢支撑之间发生相对移动(该相对移动为底槽相对钢支撑下移)时,上述下油压腔的体积会增大、内部产生负压,此时由于设置了上述的单向泄油机构,使得上油压腔的液压油通过单向泄油机构流入下油压腔,当下油压腔与上油压腔内部的压力平衡时,单向泄油机构能够截止油路并阻止下油压腔内的液压油回流至上油压腔,从而能够使得桥梁的竖直方向上达到新的平衡,从而实现了对桥梁沉降的自适应调节。其中设置弹性支撑层和弹性层能够防止钢支撑分别与底槽和顶槽之间的刚性接触,起到一定的减震、缓冲作用,保证整个油压式自动调节高度支座工作的稳定性、安全性和使用寿命。综上,本发明的支座高度能够进行自适应调节,从而在发生基础沉降时保护桥梁上部结构不受影响。
附图说明
图1为本发明实施例油压式自动调节高度支座安装后的结构示意图;
图2为本发明实施例油压式自动调节高度支座俯视图;
图3(a)本发明实施例中单向泄油机构的结构示意图,图3(b)为挡网的结构示意图;
图4本发明实施例中顶槽结构示意图;
图5本发明实施例中钢支撑结构示意图;
图6本发明实施例中钢支撑的底座俯视图;
图7本发明实施例中底槽结构示意图;
图8本发明实施例中底槽俯视示意图;
图9(a)为本发明实施例中弹性密封圈正视图;图9(b)为弹性密封圈俯视图;
图中,1-第一精轧螺纹钢,2-主梁,3-顶部钢垫板,4-顶槽,4-1-螺栓孔,5-第一螺母,6-第一螺栓,7-超高分子量聚乙烯板,8-钢支撑,9-弹性密封圈,9-1-弹性密封圈中心孔,10-隔离层,11-外层弹性密封塞,12-内层弹性密封塞,13-上油压腔,14-底槽,14-1-贯穿孔,15-单向泄油管,16-下油压腔,17-钢板,18-橡胶,19-底部钢垫板,20-第二螺栓,21-第二螺母,22-支座垫石,23-第二精轧螺纹钢,24-细管,25-粗管,26-阻隔球,27-挡网,28-弹簧,29-冠顶,30-冠身,31-中轴,32-底座,33-槽身,34-翼缘板,35-空腔,36-顶槽螺栓预留孔,37-底槽螺栓预留孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。
参照图1、图5、图7和图8,本发明油压式自动调节高度支座,包括顶槽4、钢支撑8和底槽14;顶槽4设置于底槽14的上方;钢支撑8包括冠身30、中轴31和底座33,中轴31的两端分别与冠身30和底座33连接;冠身30与顶槽4连接,冠身30与顶槽4之间设有弹性层;底槽14具有内腔,底座33设置于底槽14的内腔中并能沿底槽14的内腔上下移动,底槽14的上端设有与所述内腔连通的贯穿孔,中轴31穿过所述贯穿孔;底座33和/或中轴31与底槽14之间设置有密封结构,中轴31、底槽14与密封结构围成容积可变的上油压腔13;底槽14的底部设有弹性支撑层;上油压腔13中填充有液压油,底座33上设有单向泄油机构,所述单向泄油机构能够使上油压腔13的液压油流向底座33的下方。
作为本发明优选的实施方案,参照图1、图4和图5,顶槽4的底部向内开设有供冠身30嵌入的空腔35,空腔35口部的径向尺寸小于冠身30的径向尺寸、大于中轴31的径向尺寸,该结构可以增加冠身30与顶槽4的接触面积,降低接触压力;冠身30的顶部与空腔35的顶部之间留有预设距离的间隙,弹性层填充于所述间隙内。
作为本发明优选的实施方案,参照图1、图4和图5,冠身30的顶面为一球冠状;冠身30顶面对应的球心位于中轴31的轴线上,空腔35的顶部为一球冠状,空腔35的顶部与冠身30的顶面半径相同,空腔35的顶部对应的球心位于中轴31的轴线上,空腔35和冠身30均采用球冠状,该结构能够允许冠身30与空腔35之间发生轻微转动,并且该转动不会使空腔35与冠身30发生边缘部位的变形,从而保证了空腔35与冠身30结构的稳定性,进而保证传力、支撑效果;球冠的球心位于中轴31的轴线上,因此能够保证中轴31的传力效果。
作为本发明优选的实施方案,参照图1和图5,中轴31上与底槽14上的贯穿孔接触的表面以及底座33的表面均设置有防止液压油侵蚀的隔离层10;底座33上的隔离层10在单向泄油机构的进出口部位开设有供液压油流通的通孔,隔离层10能够防止液压油对中轴31、底座33的腐蚀,以及能够有效保证底座33与底槽14之间的密封以及能够顺利相对滑动。
作为本发明优选的实施方案,参照图1、图3(a)和图5,单向泄油机构包括开设于底座33上的阶梯孔以及设置于所述阶梯孔内的阻隔球26、挡网27和弹簧28,阶梯孔包括位于上侧的小径段和位于下侧的大径段;阻隔球26、挡网27和弹簧28设置于大径段内,挡网27与大径段固定连接,阻隔球26设置于挡网27的上方,弹簧28设置于阻隔球26和挡网27之间且处于压缩状态;小径段的下端设有与阻隔球26表面适配的球面倒角,阻隔球26与球面倒角接触后能够实现对小径段下端的密封,该结构简单、并且能够使得液压油仅进行单向移动,保证本发明自适应调节之后整个支座的稳定性。
作为本发明优选的实施方案,参照图1,底座33和/或中轴31与底槽14之间设置的密封结构采用弹性密封塞,弹性密封塞设置于底座33的上部并靠近底槽14上的贯穿孔,弹性密封塞一方面能够起到密封的作用,另一方面还能够发生变形,使得上油压腔13能够在下油压腔16产生负压时发生变形,保证液压油能够从上油压腔13顺利的流入下油压腔16。
作为本发明优选的实施方案,参照图1,弹性密封塞包括外层弹性密封塞11和内层弹性密封塞12,内层弹性密封塞12的下部与底座33连接,内层弹性密封塞12的上部与底槽14内腔上壁连接;外层弹性密封塞11位于内层弹性密封塞12与中轴31之间,外层弹性密封塞11的下部与中轴31连接,外层弹性密封塞11的上部与底槽14内腔上壁连接。
作为本发明优选的实施方案,参照图1和图7,弹性支撑层包括若干层钢板17与若干层橡胶板18,若干层钢板17与若干层橡胶板18交替叠放。
作为本发明优选的实施方案,参照图6,底座33的周向均布若干单向泄油机构,这样能够保证上油压腔13中的液压油能够快速、且在整个水平面平稳的、相对均衡地进入下油压腔16,保证本发明自适应调节的灵敏性;参照图1、图9(a)和图9(b),中轴31上套设有弹性密封圈9,弹性密封圈9位于顶槽4与底槽14之间;弹性层采用超高分子量聚乙烯板7;参照图4,顶槽4的顶部向外延伸形成有翼缘板,翼缘板沿圆周方向等间距布置若干个顶槽螺栓预留孔36,参照图7和图8,底槽14的底部向外延伸形成有翼缘板,翼缘板沿圆周方向等间距布置若干个底槽螺栓预留孔37;顶槽4、底槽14,底槽14的内腔、冠身30、中轴31和底座33均为圆柱形。
参照图1,本发明还提供了一种桥梁,包括主梁2、支座垫石22和本发明如上所述的油压式自动调节高度支座,主梁2位于支座垫石22的上方,所述油压式自动调节高度支座设置于主梁2位于支座垫石22之间,顶槽4的顶部与主梁2连接,底槽14的底部与支座垫石22连接。
本发明还提供了如上所述桥梁的自适应调节方法,参照图1-图9(b),包括如下过程:
当桥梁的基础未发生沉降时:底槽14底部的弹性支撑层对钢支撑8进行支撑,钢支撑8对顶槽4进行支撑,顶槽4对主梁2进行支撑;或者,钢支撑8的底座33与底槽14底部的弹性支撑层之间具有预设距离,底槽14、弹性支撑层和底座33之间围成的下油压腔13内填充有液压油,此时,弹性支撑层对下油压腔13内的液压油进行支撑,下油压腔13内的液压油对钢支撑8进行支撑,钢支撑8对顶槽4进行支撑,顶槽4对主梁2进行支撑;
当桥梁的基础发生沉降时,支座垫石22随着基础的沉降一起下降,底槽14随支座垫石22一起下降,底槽14与钢支撑8之间发生相对移动,使得钢支撑8的底座33与底槽14底部的弹性支撑层之间的距离增大、下油压腔13的体积增大,下油压腔13内产生负压,上油压腔13中的液压油利用负压从单向泄油机构进入下油压腔13,进入下油压腔13的液压油对下油压腔13增大的空间进行弥补;
当桥梁的基础沉降稳定后,桥梁的竖向变位稳定,此时单向泄油机构截止油路。
实施例
本实施例的油压式自动调节高度支座包括顶槽4、超高分子量聚乙烯板7、弹性密封圈9、钢支撑8、外层弹性密封塞11、内层弹性密封塞12、底槽14、橡胶层18和钢板17。详见图1~图9(b)。
如图1和图4所示,顶槽4为一钢制中空圆柱体,顶槽4主体结构为一内部带空腔的钢制圆柱体槽身33,顶面边缘向外延伸形成翼缘板34,翼缘板34沿圆周方向等间距布置4个螺栓预留孔36;底面中心开孔,并向上扩大至一球冠形支撑面,形成顶槽4内部空腔35,详见图4;
钢支撑8为一钢制冠顶圆柱体,包括冠顶29、冠身30、中轴31、底座32和单向泄油管15。钢支撑8主体为一圆柱体中轴31;中轴31截面扩大向上延伸形成圆柱体冠身30;冠身30截面向上延伸并逐渐减小形成冠顶29,冠顶29与冠身30组合形成带翼缘式球冠型支撑;中轴31截面扩大向下延伸形成扩大式圆柱体底座32。底座32沿圆周等间距对称布置四组单向泄油管15,每组两个。详见图5~图6。
底槽14为圆柱形钢制桶形结构,顶部中心开贯穿孔14-1,贯穿孔14-1为圆孔,开孔直径略大于钢支撑8中轴30直径;底部封闭,内部交替放置钢板17与橡胶板18,形成钢支撑8底部的弹性支撑,底槽14底部向外延伸形成翼缘板19,翼缘板19沿圆周方向等间距布置4个螺栓预留孔37。详见图7~图8。
油压腔为内部中空且密封的构造,包括上油压腔13与下油压腔16,包括隔离层10、外层弹性密封塞11、内层弹性密封塞12和单向泄油管15。上油压腔13与下油压腔16内部填充高沸点导热油,通过单向泄油管15(即单向泄油机构)相通,上油压腔13内的高沸点导热油可通过单向泄油管15流入下油压腔16,下油压腔16内的高沸点导热油无法通过单向泄油管15流入上油压腔16。详见图1。
上油压腔13与下油压腔16分别位于钢支撑8底座32的上下两侧。钢支撑8与上油压腔13、下油压腔16接触面均布置隔离层10,以防止上油压腔13与下油压腔16内的高沸点导热油通过钢支撑8与底槽14侧板接触缝隙流通,也防止上油压腔13的高沸点导热油从上油压腔13与钢支撑8接触缝隙流出外部导致泄压。上油压腔13与钢支撑8接触处另以内层弹性密封塞12与外层弹性密封塞11双重封闭,使之形成完全密闭的油压腔,腔内高沸点导热油只可通过单向泄油管15自上而下流动。详见图1。
单向泄油管15由两个空心圆钢管连接而成,包括细管24、粗管25、阻隔球26、挡网27与弹簧28。细管24直径略小于阻隔球26半径,与上油压腔13相通;粗管25直径大于阻隔球26直径,与下油压腔16相通。阻隔球26为聚四氟乙烯材质圆球。挡网27为一圆形网状结构,其直径与粗管25直径相同,焊接于粗管中,焊接位置与粗管顶部的距离等于阻隔球26直径与弹簧28高度之和。挡网27上置一弹簧28。详见图3。
本实施例的油压式自动调节高度支座安装过程如下:
顶槽4的空腔35顶部球冠形支撑面粘贴一超高分子量聚乙烯板7,形成与钢支撑8的冠顶29之间的弹性接触面。
主梁2底部预埋公称直径为32cm的精轧螺纹钢1,主梁底面支撑处预设钢垫板3,与精轧螺纹钢1焊接固定。并在与顶槽4翼缘板344个螺栓预留孔对应位置处焊接螺栓,通过螺栓与螺母连接将顶槽4与主梁2固结,实现主梁2与支座的连接。
支座垫石22内部预埋公称直径为32cm的精轧螺纹钢,并在顶部预埋钢板,在与底槽14翼缘板19上的4个螺栓预留孔对应位置处焊接螺栓,通过螺栓与螺母连接将底槽14与支座垫石22固结,实现底槽15与墩台盖梁的固结。
上述安装结束后,形成了一种新的桥梁结构。
上述新的桥梁的工作过程如下:
通过上述实施方式将本支座安装于桥梁上下部结构连接处后,正常情况下可发挥传递荷载、约束变形等功能。
当桥梁位于软土地基、地裂缝活动区域等地质情况较差区域,或地质与基础情况受其他因素影响而发生沉降时,本支座可实现自适应高度调节,从而避免桥梁上部结构因基础沉降而产生变形,保证桥梁结构的正常使用。
如图1所示,当桥梁下部结构因基础沉降而产生竖向位移时,因支座底槽14与支座垫石22固结,从而使支座底槽14同步产生向下的竖向位移,使底槽14顶板挤压上油压腔13,上油压腔13内部高沸点导热油受挤压后通过单向泄油管15向下流动,继而推动阻隔球26挤压弹簧28向下运动,使细管24下口打开,与粗管25相通,高沸点导热油进入下油压腔16,下油压腔16内部的高沸点导热油因单向泄油管15限制而无法向上流动,产生液压维持支座高度,从而实现支座高度的自适应调节与维持。沉降发生后,桥梁上部结构与下部结构因基础沉降出现的高差由支座高度增加弥补,使桥梁在上部结构不产生竖向变位的情况下实现新的平衡。
Claims (10)
1.一种油压式自动调节高度支座,其特征在于,包括顶槽(4)、钢支撑(8)和底槽(14);
顶槽(4)设置于底槽(14)的上方;
钢支撑(8)包括冠身(30)、中轴(31)和底座(33),中轴(31)的两端分别与冠身(30)和底座(33)连接;
冠身(30)与顶槽(4)连接,冠身(30)与顶槽(4)之间设有弹性层;
底槽(14)具有内腔,底座(33)设置于底槽(14)的内腔中并能沿底槽(14)的内腔上下移动,底槽(14)的上端设有与所述内腔连通的贯穿孔,中轴(31)穿过所述贯穿孔;底座(33)和/或中轴(31)与底槽(14)之间设置有密封结构,中轴(31)、底槽(14)与密封结构围成容积可变的上油压腔(13);底槽(14)的底部设有弹性支撑层;
上油压腔(13)中填充有液压油,底座(33)上设有单向泄油机构,所述单向泄油机构能够使上油压腔(13)的液压油流向底座(33)的下方。
2.根据权利要求1所述的一种油压式自动调节高度支座,其特征在于,顶槽(4)的底部向内开设有供冠身(30)嵌入的空腔(35),空腔(35)口部的径向尺寸小于冠身(30)的径向尺寸、大于中轴(31)的径向尺寸;冠身(30)的顶部与空腔(35)的顶部之间留有预设距离的间隙,弹性层填充于所述间隙内。
3.根据权利要求1所述的一种油压式自动调节高度支座,其特征在于,冠身(30)的顶面为一球冠状;冠身(30)顶面对应的球心位于中轴(31)的轴线上,空腔(35)的顶部为一球冠状,空腔(35)的顶部与冠身(30)的顶面半径相同,空腔(35)的顶部对应的球心位于中轴(31)的轴线上。
4.根据权利要求1所述的一种油压式自动调节高度支座,其特征在于,中轴(31)上与底槽(14)上的贯穿孔接触的表面以及底座(33)的表面均设置有防止液压油侵蚀的隔离层(10);
底座(33)上的隔离层(10)在单向泄油机构的进出口部位开设有供液压油流通的通孔。
5.根据权利要求1所述的一种油压式自动调节高度支座,其特征在于,单向泄油机构包括开设于底座(33)上的阶梯孔以及设置于所述阶梯孔内的阻隔球(26)、挡网(27)和弹簧(28),阶梯孔包括位于上侧的小径段和位于下侧的大径段;阻隔球(26)、挡网(27)和弹簧(28)设置于大径段内,挡网(27)与大径段固定连接,阻隔球(26)设置于挡网(27)的上方,弹簧(28)设置于阻隔球(26)和挡网(27)之间且处于压缩状态;
小径段的下端设有与阻隔球(26)表面适配的球面倒角,阻隔球(26)与球面倒角接触后能够实现对小径段下端的密封。
6.根据权利要求1所述的一种油压式自动调节高度支座,其特征在于,底座(33)和/或中轴(31)与底槽(14)之间设置的密封结构采用弹性密封塞,弹性密封塞设置于底座(33)的上部并靠近底槽(14)上的贯穿孔。
7.根据权利要求1所述的一种油压式自动调节高度支座,其特征在于,所述弹性密封塞包括外层弹性密封塞(11)和内层弹性密封塞(12),内层弹性密封塞(12)的下部与底座(33)连接,内层弹性密封塞(12)的上部与底槽(14)内腔上壁连接;外层弹性密封塞(11)位于内层弹性密封塞(12)与中轴(31)之间,外层弹性密封塞(11)的下部与中轴(31)连接,外层弹性密封塞(11)的上部与底槽(14)内腔上壁连接。
8.根据权利要求1所述的一种油压式自动调节高度支座,其特征在于,所述弹性支撑层包括若干层钢板(17)与若干层橡胶板(18),若干层钢板(17)与若干层橡胶板(18)交替叠放;
底座(33)的周向均布若干单向泄油机构;中轴(31)上套设有弹性密封圈(9),弹性密封圈(9)位于顶槽(4)与底槽(14)之间;弹性层采用超高分子量聚乙烯板(7);
顶槽(4)的顶部向外延伸形成有翼缘板,翼缘板沿圆周方向等间距布置若干个顶槽螺栓预留孔(36);
底槽(14)的底部向外延伸形成有翼缘板,翼缘板沿圆周方向等间距布置若干个底槽螺栓预留孔(37);
顶槽(4)、底槽(14),底槽(14)的内腔、冠身(30)、中轴(31)和底座(33)均为圆柱形。
9.一种桥梁,其特征在于,包括主梁(2)、支座垫石(22)和权利要求1-8任意一项所述的油压式自动调节高度支座,主梁(2)位于支座垫石(22)的上方,所述油压式自动调节高度支座设置于主梁(2)位于支座垫石(22)之间,顶槽(4)的顶部与主梁(2)连接,底槽(14)的底部与支座垫石(22)连接。
10.权利要求9所述桥梁的自适应调节方法,其特征在于,包括如下过程:
当桥梁的基础未发生沉降时:底槽(14)底部的弹性支撑层对钢支撑(8)进行支撑,钢支撑(8)对顶槽(4)进行支撑,顶槽(4)对主梁(2)进行支撑;或者,钢支撑(8)的底座(33)与底槽(14)底部的弹性支撑层之间具有预设距离,底槽(14)、弹性支撑层和底座(33)之间围成的下油压腔(13)内填充有液压油,此时,弹性支撑层对下油压腔(13)内的液压油进行支撑,下油压腔(13)内的液压油对钢支撑(8)进行支撑,钢支撑(8)对顶槽(4)进行支撑,顶槽(4)对主梁(2)进行支撑;
当桥梁的基础发生沉降时,支座垫石(22)随着基础的沉降一起下降,底槽(14)随支座垫石(22)一起下降,底槽(14)与钢支撑(8)之间发生相对移动,使得钢支撑(8)的底座(33)与底槽(14)底部的弹性支撑层之间的距离增大、下油压腔(13)的体积增大,下油压腔(13)内产生负压,上油压腔(13)中的液压油利用负压从单向泄油机构进入下油压腔(13),进入下油压腔(13)的液压油对下油压腔(13)增大的空间进行弥补;
当桥梁的基础沉降稳定后,桥梁的竖向变位稳定,此时单向泄油机构截止油路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110970930.XA CN113529565A (zh) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | 一种油压式自动调节高度支座、桥梁及其自适应调节方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110970930.XA CN113529565A (zh) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | 一种油压式自动调节高度支座、桥梁及其自适应调节方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113529565A true CN113529565A (zh) | 2021-10-22 |
Family
ID=78122832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110970930.XA Pending CN113529565A (zh) | 2021-08-23 | 2021-08-23 | 一种油压式自动调节高度支座、桥梁及其自适应调节方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113529565A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114150573A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-08 | 柳州东方工程橡胶制品有限公司 | 一种可重复调节高低的桥梁支座及其操作方法 |
-
2021
- 2021-08-23 CN CN202110970930.XA patent/CN113529565A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114150573A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-08 | 柳州东方工程橡胶制品有限公司 | 一种可重复调节高低的桥梁支座及其操作方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102200514B1 (ko) | 교량받침 내진보강시 사용되는 내진기능의 종방향 c.p.m 잭 및 이를 이용한 디지털 구조물 동시 인상·인하 공법 | |
CN215668985U (zh) | 一种油压式自动调节高度支座及桥梁 | |
CN201865044U (zh) | 一种多功能桥梁减隔震支座 | |
CN110847026B (zh) | 一种大行程可调支座 | |
CN112324459B (zh) | 一种适用于穿越断层及软岩大变形区段的让压衬砌结构 | |
CN113529565A (zh) | 一种油压式自动调节高度支座、桥梁及其自适应调节方法 | |
CN102286917A (zh) | 一种多功能桥梁减隔震支座 | |
KR102276214B1 (ko) | 교량받침 내진보강시 사용되는 면진기능의 전방향 c.p.m 잭 및 이를 이용한 디지털 구조물 동시 인상·인하 공법 | |
CN111254818B (zh) | 一种具有减震支座的桥梁整体加固装置 | |
CN108677693B (zh) | 一种用于建筑物、桥梁、构筑物减隔震的支撑装置 | |
CN107905090A (zh) | 一种市政桥梁抗震结构及施工方法 | |
CN211645936U (zh) | 一种基于废旧轮胎的路桥过渡段路基结构 | |
CN112900467B (zh) | 一种减震自复位韧性建筑浅基础 | |
US5791097A (en) | Earth tremor suppressing cable suspension system for buildings bridges and homes | |
JP2008190165A (ja) | 不静定構造物の支持構造 | |
JP3746463B2 (ja) | 2層分離型フーチングを用いた基礎免震構造 | |
CN216615454U (zh) | 一种适用于桥梁的滑动阻尼减震限位装置 | |
CN116607809A (zh) | 一种柱墩装配式自动托换复位装置及其施工方法 | |
CN113494048B (zh) | 一种公路桥梁用抗震装置 | |
DE3611809C2 (zh) | ||
CN212453152U (zh) | 一种可调节式防交通振动支座 | |
CN112501956A (zh) | 一种无砟轨道 | |
CN112982671A (zh) | 一种装配式多向摇摆自复位筒体结构体系 | |
CN217272378U (zh) | 用于压力钢管的高载荷防脱落支承结构 | |
CN111270786A (zh) | 一种可调节式防交通振动支座及其防振方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |