CN113605221B - 一种建筑工程用桥梁支撑减震支座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种建筑工程用桥梁支撑减震支座；本发明包括框架组件以及设置在框架组件上的减震组件和防水组件，框架组件包括顶板、底板、底座和限位杆，底板可拆卸式地固定在底座的顶部，底板边缘处的板面上对称地贯穿有一组圆槽，底座的顶部开设有一组与圆槽一一对应且匹配的滑槽，顶板的底部板面上对称地固定有一组垂直其板面限位杆，限位杆的杆体均穿过对应的圆槽并滑接在对应的滑槽中，减震组件包括减震器、弹簧、温控阀、电磁铁和单向阀，防水组件密封式地包裹住框架组件；本发明能够有效地解决现有技术存在减震效果不佳和安全性不佳等问题。

Description

一种建筑工程用桥梁支撑减震支座

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，具体涉及一种建筑工程用桥梁支撑减震支座。

背景技术

桥梁支座是连接桥梁梁体与桥墩、桥台之间支撑结构，以解决桥梁的载荷传递。现有的支座大多为电导体，而在铁路、轻轨等列车行进过程中会产生大量的杂散电流，当有电流产生时，电流会经过支座沿桥墩中的钢筋穿入地下，此时就可能引起钢筋的电腐蚀，并对桥下的人畜等产生威胁。现有的桥梁支座对于绝缘多采用绝缘板和接地线进行解决，但是对于桥梁支座的减震处理大多未单向处理，故当桥梁受力异常时，桥梁支座的伸缩杆将承受所有的异常力，进而极大程度的降低的桥梁支座的使用寿命，且无法对桥梁进行高性能的绝缘减震防护。

在申请号为201922277695.9的专利文件中公开了一种高性能绝缘减震桥梁支座，包括底板和减震单元；所述底板的上表面四角依次设有四个伸缩杆，所述伸缩杆的另一端固定连接有基板，所述伸缩杆的外侧面均固定套接有压缩弹簧，所述底板的上表面中部设有油箱；所述减震单元共四个，四个减震单元均匀设于底板的上表面，所述减震单元包括套筒、活塞、套杆和导管，所述套筒设于底板的上表面左侧，所述套筒为中空结构，该桥梁支座通过支撑杆、压缩弹簧和减震单元可使桥梁在受力异常时，能够对桥梁进行及时的减震缓冲且通过支撑杆、压缩弹簧和减震单元的双重减震缓冲可使其进行高性能的工作。

但是，上述桥梁支座在实际应用时仍存在以下不足：

第一，减震效果不佳，因为桥梁上实际通行的车况是不同的，那么桥梁的震动幅度也是不同的(车的重量和车的速度等等)，而上述对比文件中的装置的减震效果不一定能够在所有环境中都发挥出最佳的减震效果；并且环境的风速也会对桥梁的稳定性造成一定影响；并且随着使用时间的增加，各个弹簧的也会出现不同程度的老化(环境的温度、湿度等等)，从而在整体上降低了上述对比文件中的装置的可靠性。

第二，安全性不佳，因为其绝缘效果不佳，当有雨水或其他液体溅湿绝缘板时，其绝缘效果将遭到破坏。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种建筑工程用桥梁支撑减震支座，包括框架组件以及设置在框架组件上的减震组件和防水组件；

所述框架组件包括顶板、底板、底座和限位杆，所述底板可拆卸式地固定在底座的顶部，所述底板边缘处的板面上对称地贯穿有一组圆槽，所述底座的顶部开设有一组与圆槽一一对应且匹配的滑槽，所述顶板的底部板面上对称地固定有一组垂直其板面限位杆，所述限位杆的杆体均穿过对应的圆槽并滑接在对应的滑槽中；

所述减震组件包括减震器、弹簧、温控阀、电磁铁和单向阀，所述底板顶部板面的顶角处均设有垂直其板面的减震器，并且所述减震器的顶端均固定在顶板上，所述减震器包括套筒和滑接在其上的滑杆，所述套筒的内部依次设有主活塞、压力活塞和气液隔离活塞，所述滑杆处于套筒内部的一端与主活塞相固定，所述主活塞和压力活塞上均对称地贯穿有一组泄压槽和一组回流槽，所述泄压槽和回流槽中均设有单向阀和温控阀，并且所述泄压槽和回流槽中单向阀的导通方向相反，所述套筒的外侧壁上同轴式地固定有安装环体，所述滑杆外端的端部同轴式地固定有安装圆台，所述安装圆台和安装环体的内部均设有电磁铁，所述弹簧同轴式套接在减震器的外部，并且所述弹簧的两端分别与安装环体、安装圆台固定；

所述防水组件密封式地包裹住框架组件。

更进一步地，所述底座为绝缘体，并且所述底座侧壁处的表面均匀地分布有纳米凸起，这样是为了保证底座即使被水泼洒或喷淋等等也会快速干燥，从而保证底座上端与桥墩之间的电绝缘性。

更进一步地，所述限位杆在滑槽中的行程等于减震器中滑杆在套筒内部的行程。

更进一步地，所述套筒处于滑杆滑接处的内部还固定设有与滑杆匹配的密封塞；所述套筒内部处于密封塞和气液隔离活塞之间的区域填充有磁流变液体，所述气液隔离活塞与最接近的套筒底壁之间的区域填充有氮气；同一所述减震器上的两个电磁铁产生的磁场方向相同；所述泄压槽和回流槽的数量相同，并且所述泄压槽和回流槽的半径尺寸相同；所述温控阀是双向导通的。

更进一步地，所述电磁铁均由外部控制器控制；所述温控阀随温度的变化规律为随着温度上升则温控阀的开度减小，因为减震器在工作时会将动能转变为热能从而造成磁流变液体的温度上升，然而液体随着温度上升其粘稠度将下降，这就会降低减震器的弹力，所以需要温控阀来控制磁流变液体的流量大小，从而对减震器的弹力进行补偿，相当于变相的增加磁流变液体的粘稠度。

更进一步地，所述减震器、弹簧和框架组件均采用软磁材料制成，这样可以有效地避免减震器、弹簧和框架组件上有残留的磁力，从而对磁流变液体造成干扰。

更进一步地，所述防水组件包括电绝缘板和柔性防水布，所述电绝缘板可拆卸式地固定在顶板的顶部，所述电绝缘板的边缘均被柔性防水布密封式固定贴合，所述底座的侧壁边缘均被柔性防水布的另一端密封式固定贴合。

更进一步地，所述电绝缘板的板面尺寸大于顶板的板面尺寸，并且所述电绝缘板的底部板面上还设有一组干燥盒，这样可以通过干燥盒将柔性防水布包围的内部空间中的水分进行吸除，从而防止水蒸汽进入减震器内部对磁流变液体造成污染，从而提升了减震器工作时的可靠性。

更进一步地，所述柔性防水布的表面同样布满有纳米凸起，这样可以充分保证柔性防水布表面始终保持干燥状态，从而避免因柔性防水布表面潮湿而破坏电绝缘板和底座之间的电绝缘性。

更进一步地，所述干燥盒内部填充有变色硅胶珠；这是因为变色硅胶珠可以循环使用，这样从而降低了长期使用过程中的成本。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

1、本发明中通过增加框架组件和减震组件；框架组件中的顶板和底板之间通过限位杆活动连接，底板与底座之间可拆卸式地固定连接；减震组件中的减震器外部套设有弹簧，其中减震器的两端分别设有安装环体和安装圆台，其中安装圆台和安装环体内部均设有电磁铁，减震器内部填充有磁流变液体，减震器内部依次设有主活塞、压力或活塞和气液隔离活塞，并且主活塞和压力活塞上均设有一组单向阀和温控阀的设计。这样便可以根据实际车辆通行情况来通过电磁铁产生指定强度的磁场，从而改变磁流变液体的粘稠度至指定值，从而让减震器具备指定弹力大小的减震性能，同时温控阀还可以有效地降低温度对减震器性能的影响；此外泄压槽和回流槽中均设有单向阀和温控阀的设计可以让减震器在伸缩过程中的阻尼是相同的，即有效地保证了减震器工作时稳定性。达到有效地提升本发明产品实际使用时减震能力的效果。

2、本发明中通过在框架组件上增加防水组件，防水组件包括电绝缘板和柔性防水布，电绝缘板可拆卸式地固定在顶板的顶部，电绝缘板的边缘均被柔性防水布密封式固定贴合，底座的侧壁边缘均被柔性防水布的另一端密封式固定贴合，电绝缘板的底部板面上还设有一组干燥盒的设计。这样可以通过电绝缘板和柔性防水布的配合有效地保证本发明产品支撑处的桥墩和桥底之间的电绝缘性，从而避免杂散电流经本发明产品沿桥墩中的钢筋穿入地下。达到有效地提升本发明产品实际使用时安全性的效。

附图说明

图1为本发明第一视角下处于使用状态下的直观图；

图2为本发明第二视角下柔性防水布经过部分剖视后且处于使用状态下的直观图；

图3为本发明第三视角下防水组件从框架组件上脱离后的爆炸视图；

图4为本发明第四视角下框架组件的爆炸视图；

图5为本发明第五视角下干燥盒经过部分剖视后的直观图；

图6为本发明第六视角下底座经过部分剖视后的直观图；

图7为本发明第七视角下减震组件的直观图；

图8为本发明第八视角下减震器经过部分剖视后其内部结构的平面图；

图9为本发明第九视角下压力活塞经过部分剖视后的直观图；

图中的标号分别代表：

1-顶板；

2-底板；201-圆槽；

3-底座；301-滑槽；

4-限位杆；

5-减震器；501-套筒；502-滑杆；503-主活塞；504-压力活塞；505-气液隔离活塞；506-泄压槽；507-回流槽；508-安装环体；509-安装圆台；

6-弹簧；

7-温控阀；

8-电磁铁；

9-单向阀；

10-密封塞；

11-电绝缘板；

12-柔性防水布；

13-干燥盒；1301-变色硅胶珠。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例

本实施例提供的一种建筑工程用桥梁支撑减震支座，参照图1-9：包括框架组件以及设置在框架组件上的减震组件和防水组件。

框架组件包括顶板1、底板2、底座3和限位杆4，底板2可拆卸式地固定在底座3的顶部，底板2边缘处的板面上对称地贯穿有一组圆槽201，底座3的顶部开设有一组与圆槽201一一对应且匹配的滑槽301，顶板1的底部板面上对称地固定有一组垂直其板面限位杆4，限位杆4的杆体均穿过对应的圆槽201并滑接在对应的滑槽301中。

其中，限位杆4的作用为限制顶板1只能严格地沿着垂直方向移动，而不能发生水平方向上的移动，从而有效地提升本减震支座对桥梁支撑时的安全性和可靠性。

值得注意的是，在本实施例中，底板2与底座3之间通过螺栓固定连接，具体方式为在底座3上对称地开设有一组螺槽，在底板2上贯穿有与螺槽一一对应的螺孔。

减震组件包括减震器5、弹簧6、温控阀7、电磁铁8和单向阀9，底板2顶部板面的顶角处均设有垂直其板面的减震器5，并且减震器5的顶端均固定在顶板1上，减震器5包括套筒501和滑接在其上的滑杆502，套筒501的内部依次设有主活塞503、压力活塞504和气液隔离活塞505，滑杆502处于套筒501内部的一端与主活塞503相固定，主活塞503和压力活塞504上均对称地贯穿有一组泄压槽506和一组回流槽507，泄压槽506和回流槽507中均设有单向阀9和温控阀7，并且泄压槽506和回流槽507中单向阀9的导通方向相反，而温控阀7则均可设在对应单向阀9的流入端或者流出端一侧；套筒501的外侧壁上同轴式地固定有安装环体508，滑杆502外端的端部同轴式地固定有安装圆台509，安装圆台509和安装环体508的内部均设有电磁铁8，弹簧同轴式套接在减震器5的外部，并且弹簧6的上下两端分别与安装环体508、安装圆台509固定连接。

套筒501处于滑杆502滑接处的内部还固定设有与滑杆502匹配的密封塞10(这样可以有效地避免滑杆502在伸缩过程中将空气带入套筒501内部，从而有效地保证减震器5实际使用时的可靠性，即延长了减震器5的有效使用寿命)；套筒501内部处于密封塞10和气液隔离活塞505之间的区域填充有磁流变液体，气液隔离活塞505与最接近的套筒501底壁之间的区域填充有氮气；同一减震器5上的两个电磁铁8产生的磁场方向相同；泄压槽506和回流槽507的数量相同，并且泄压槽506和回流槽507的半径尺寸相同；温控阀7是双向导通的。

其中，为了保证减震器5在伸长和压缩过程中的阻尼大小一致(即保证减震器5在伸缩过程中的稳定性和可靠性)，从而需要在主活塞503和压力活塞504上均设置泄压槽506和回流槽507，并且在泄压槽506和回流槽507中设置导通方向相反的单向阀9，这样可以保证套筒501内部的磁流变液体在流动时只能沿着一个方向。并且在本实施例中泄压槽506和回流槽507呈交错式分布。

其中磁流变液体由水、甘油和微小的羰基铁颗粒组成，其液体的成分与牛奶相似，其中脂肪滴分散在水溶液中。当不暴露于磁场时，材料保持柔软和柔韧，然而，一旦施加磁场，液滴就会变长，并且铁粒子沿磁场线自身对齐。这两个因素导致材料硬度增加近30倍。当除去磁场时，材料恢复到其原始形状，并恢复到其柔软状态。

在本实施例中，温控阀7的开度大小调节是通过温度记忆合金制成的弹簧来实现的。当然温控阀7也可以替换成是通过电磁阀与温度传感器相配合来实现(也可以是具有热胀冷缩这一功能的任何类型阀门)，这样可以实现更加快速和更加精准地调节磁流变液体的流量，也就是可以实现快速且精准地削弱温度对减震器5性能的影响。具体而言，因为减震器5工作时其温度是升高的，那么减震器5内部的液体的粘度就会下降，即减震器5伸缩同等长度时所需要的力比在其低温状态下伸缩同等长度时所需要的力要小，换句话说，也就是减震器5在高温下的弹力比低温下的弹力要小；所以，为了消除或者是降低温度对减震器5减震性能的影响，本质上也就是消除或降低温度对减震器5内部的主活塞503和压力活塞504在液体中移动时受到液体的阻力的影响，可以通过改变温控阀7上阀门的开度大小来改变液体通过泄压槽506或回流槽507时的阻力大小。

电磁铁8均由外部控制器控制(并且为电磁铁8供电的导线从底座3和底板2的内部穿入)，并且同一本发明产品中所有电磁铁8产生的磁场方向均相同；温控阀7随温度的变化规律为随着温度上升则温控阀7的开度减小。

为了保证框架组件和减震组件在实际使用时能够正常工作，需要保证限位杆4在滑槽301中的行程等于减震器5中滑杆502在套筒501内部的行程；当然在实际生产制造时为了降低工艺的难度，可以让限位杆4在滑槽301中的行程大于减震器5中滑杆502在套筒501内部的行程。

防水组件密封式地包裹住框架组件。

防水组件包括电绝缘板11和柔性防水布12，电绝缘板11可拆卸式地固定在顶板1的顶部，电绝缘板11的边缘均被柔性防水布12密封式固定贴合，底座3的侧壁边缘均被柔性防水布12的另一端密封式固定贴合。

在本实施例中，电绝缘板11和顶板1之间同样采用螺栓的方式固定连接，具体的方式为：在顶板1上对称地贯穿有一组螺孔，并且在电绝缘板11的底部开设有与螺孔一一对应的螺槽。

电绝缘板11的板面尺寸大于顶板1的板面尺寸，并且电绝缘板11的底部板面上还设有一组干燥盒13，并且干燥盒13内部填充有变色硅胶珠1301。

在本实施例中，干燥盒13的数量为四个且对称地设置在电缘板底部的四个侧边边缘处。

通过变色硅胶珠1301可以将柔性防水布12与电绝缘板11、底座3配合包围的空间中的水分吸除，从而防止这些水分受热变成水蒸汽进入套筒501内部；当工作人员后期对本发明产品进行维护时，可以将潮湿的变色硅胶珠1301从干燥盒13中取出并进行加热还原，然后将干燥后的变色硅胶珠1301重新装回干燥盒13中。

减震器5、弹簧6和框架组件均采用软磁材料制成，这样可以有效地避免减震器5、弹簧6和框架组件上残留的磁场对电磁铁8产生的磁场造成干扰，从而有效地保证电磁铁8产生的磁场对磁流变液体粘稠度调节的精确度。

底座3为绝缘体，并且柔性防水布12的表面和底座3侧壁处的表面均匀地分布有纳米凸起(其中纳米凸起具有很好的疏水性)，这样可以有效保证本发明产品整体上的干燥度，从而避免杂散电流经本发明产品流入桥墩，从而有效地保护了桥墩内部的钢筋免受电腐蚀。

其工作原理：

外部控制器通过专门的检测仪器实时监测桥梁的震动程度，从而控制减震器5上的两个电磁铁8产生指定强度的磁场，从而让磁流变液体达到指定的粘稠度，从而让减震器5达到指定弹力大小的减震性能；并且温控阀7随着温度改变其开度大小，从而降低减震器5伸缩过程中摩擦产热的温度对减震器5性能的影响。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种建筑工程用桥梁支撑减震支座，包括框架组件，其特征在于：还包括设置在框架组件上的减震组件和防水组件；

所述框架组件包括顶板(1)、底板(2)、底座(3)和限位杆(4)，所述底板(2)可拆卸式地固定在底座(3)的顶部，所述底板(2)边缘处的板面上对称地贯穿有一组圆槽(201)，所述底座(3)的顶部开设有一组与圆槽(201)一一对应且匹配的滑槽(301)，所述顶板(1)的底部板面上对称地固定有一组垂直其板面的限位杆(4)，所述限位杆(4)的杆体均穿过对应的圆槽(201)并滑接在对应的滑槽(301)中；

所述减震组件包括减震器(5)、弹簧(6)、温控阀(7)、电磁铁(8)和单向阀(9)，所述底板(2)顶部板面的顶角处均设有垂直其板面的减震器(5)，并且所述减震器(5)的顶端均固定在顶板(1)上，所述减震器(5)包括套筒(501)和滑接在其上的滑杆(502)，所述套筒(501)的内部依次设有主活塞(503)、压力活塞(504)和气液隔离活塞(505)，所述滑杆(502)处于套筒(501)内部的一端与主活塞(503)相固定，所述主活塞(503)和压力活塞(504)上均对称地贯穿有一组泄压槽(506)和一组回流槽(507)，所述泄压槽(506)和回流槽(507)中均设有单向阀(9)和温控阀(7)，并且所述泄压槽(506)和回流槽(507)中单向阀(9)的导通方向相反，所述套筒(501)的外侧壁上同轴式地固定有安装环体(508)，所述滑杆(502)外端的端部同轴式地固定有安装圆台(509)，所述安装圆台(509)和安装环体(508)的内部均设有电磁铁(8)，所述弹簧同轴式套接在减震器(5)的外部，并且所述弹簧(6)的两端分别与安装环体(508)、安装圆台(509)固定；

所述套筒(501)处于滑杆(502)滑接处的内部还固定设有与滑杆(502)匹配的密封塞(10)；所述套筒(501)内部处于密封塞(10)和气液隔离活塞(505)之间的区域填充有磁流变液体，所述气液隔离活塞(505)与最接近的套筒(501)底壁之间的区域填充有氮气；同一所述减震器(5)上的两个电磁铁(8)产生的磁场方向相同；所述泄压槽(506)和回流槽(507)的数量相同，并且所述泄压槽(506)和回流槽(507)的半径尺寸相同；所述温控阀(7)是双向导通的；所述电磁铁(8)均由外部控制器控制；所述温控阀(7)随温度的变化规律为随着温度上升则温控阀(7)的开度减小；

所述防水组件密封式地包裹住框架组件。

2.根据权利要求1所述的一种建筑工程用桥梁支撑减震支座，其特征在于，所述底座(3)为绝缘体，并且所述底座(3)侧壁处的表面均匀地分布有纳米凸起。

3.根据权利要求1所述的一种建筑工程用桥梁支撑减震支座，其特征在于，所述限位杆(4)在滑槽(301)中的行程等于减震器(5)中滑杆(502)在套筒(501)内部的行程。

4.根据权利要求1所述的一种建筑工程用桥梁支撑减震支座，其特征在于，所述减震器(5)、弹簧(6)和框架组件均采用软磁材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种建筑工程用桥梁支撑减震支座，其特征在于，所述防水组件包括电绝缘板(11)和柔性防水布(12)，所述电绝缘板(11)可拆卸式地固定在顶板(1)的顶部，所述电绝缘板(11)的边缘均被柔性防水布(12)密封式固定贴合，所述底座(3)的侧壁边缘均被柔性防水布(12)的另一端密封式固定贴合。

6.根据权利要求5所述的一种建筑工程用桥梁支撑减震支座，其特征在于，所述电绝缘板(11)的板面尺寸大于顶板(1)的板面尺寸，并且所述电绝缘板(11)的底部板面上还设有一组干燥盒(13)。

7.根据权利要求5所述的一种建筑工程用桥梁支撑减震支座，其特征在于，所述柔性防水布(12)的表面同样布满有纳米凸起。

8.根据权利要求6所述的一种建筑工程用桥梁支撑减震支座，其特征在于，所述干燥盒内部填充有变色硅胶珠(1301)。

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