CN113605258B - 一种桥梁支座及其更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥梁支座及其更换方法，其包括：下支座，所述下支座开设有更换槽，所述更换槽内安装有可拆卸的推块；上支座，所述下支座与所述上支座之间形成活动空间，所述活动空间与所述更换槽连通；以及滚动体，所述滚动体安装于所述下支座的上表面，且所述滚动体与所述上支座的下表面相接触；当所述推块移出所述更换槽时，部分所述滚动体可进入所述更换槽；当所述推块安装于所述更换槽内时，所述滚动体可在所述活动空间内来回滚动。由于滚动体可滚动，滚动相比滑动摩擦更小，可以实现桥面与桥墩间的大位移，由于更换槽只允许部分滚动体落入，可以在更换部分滚动体时，其他滚动体保持支撑上支座，因此可以实现免顶升更换桥梁支座。

Description

一种桥梁支座及其更换方法

技术领域

本发明涉及桥梁支座技术领域，特别涉及一种桥梁支座及其更换方法。

背景技术

目前，桥梁的上部结构与墩台之间布置有桥梁支座，其目的是为了传递上部结构的支承反力,包括恒载和活载引起的竖向力和水平力；同时保证结构在活载,温度变化,混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形,以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。

相关技术中，为了满足桥梁的上部结构与墩台的相对位移，在桥梁支座中采用聚四氟乙烯滑板或涂油脂滑动面等方式，实现桥梁支座的上下座间滑动的要求。

但是，由于滑动会损耗油脂或滑板表层，当磨损到一定程度就需要更换支座，在更换支座的时候需要顶升桥面，不仅妨碍桥上交通，而且可能会损伤桥面。

发明内容

本发明实施例提供一种桥梁支座及其更换方法，以解决相关技术中由于滑动会损耗油脂或滑板表层，当磨损到一定程度就需要更换支座，在更换支座的时候需要顶升桥面，不仅妨碍桥上交通，而且可能会损伤桥面的技术问题。

第一方面，提供了一种桥梁支座，其包括：用于连接支承垫石的下支座，所述下支座的上表面开设有更换槽，所述更换槽内安装有可拆卸的推块，所述推块可在所述更换槽内自由滑动；用于连接桥梁底面的上支座，其位于所述下支座的上方，所述下支座与所述上支座之间形成活动空间，所述活动空间与所述更换槽连通；以及滚动体，所述滚动体安装于所述下支座的上表面，且所述滚动体与所述上支座的下表面相接触，使所述滚动体位于所述活动空间内；当所述推块移出所述更换槽时，部分所述滚动体可脱离所述上支座进入所述更换槽；当所述推块安装于所述更换槽内时，所述滚动体可在所述活动空间内来回滚动。

一些实施例中，所述滚动体可沿桥梁的位移方向滚动，所述更换槽的延伸方向与桥梁的位移方向垂直；当桥梁具有多个位移方向时，所述更换槽的延伸方向与所述桥梁位移大的方向垂直。

一些实施例中，所述推块包括平面推块，当所述平面推块安装于所述更换槽内时，所述平面推块的上表面与所述下支座的上表面共面。

一些实施例中，所述推块还包括凹面推块，当所述更换槽安装所述凹面推块时，所述凹面推块的上表面与所述下支座的上表面平滑过渡，且所述凹面推块的上表面呈下凹的平滑曲面。

一些实施例中，所述上支座的下表面开设有限位槽，所述限位槽与所述活动空间连通，所述滚动体收容于所述限位槽内，相邻的两个限位槽之间设置有凸包。

一些实施例中，所述上支座的下表面设置有挡板，所述挡板的底面低于所述上支座的底面，所述挡板位于所述活动空间的外侧。

一些实施例中，所述下支座包括位于所述下支座顶面的镜面板，所述镜面板的顶面为镜面，同时，所述上支座的底面、所述滚动体的外表面和所述推块的顶面均为镜面。

一些实施例中，所述更换槽的开口宽度大于所述滚动体的直径，且所述更换槽的开口宽度小于两个所述滚动体的直径之和。

第二方面，提供了一种桥梁支座的更换方法，所述更换方法包括以下步骤：将所述推块从所述更换槽抽出，使部分位于所述更换槽正上方待更换的所述滚动体进入所述更换槽；将进入所述更换槽中的所述滚动体从所述更换槽的一侧取出；将所述推块与新的所述滚动体一起装入所述更换槽，其中，新的所述滚动体放置于所述推块上表面。

一些实施例中，所述将所述推块从所述更换槽抽出，使部分位于所述更换槽正上方的待更换的所述滚动体进入所述更换槽，其包括以下步骤：当待更换的所述滚动体的重心移动至所述推块上时，抽出所述推块，使待更换的所述滚动体落入所述更换槽；否则等待桥梁位移，直至待更换的所述滚动体的重心移动至所述推块上。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种桥梁支座及其更换方法，由于上支座与下支座间具有滚动体，可以实现下支座、上支座与滚动体间的滚动，由于在接触面为同样粗糙度及相同压力作用下，滚动摩擦的摩擦系数会小于滑动摩擦，通过滚动体可以降低桥梁位移时的摩檫力，可以实现桥面与桥墩间的大位移运动，由于下支座具有允许部分数量的滚动体脱离上支座的更换槽，可以在取出推块时将部分滚动体落入更换槽而其他滚动体保持支撑上支座，再将落入更换槽的滚动体更换为新的滚动体，就能实现不顶升桥面的情况下更新滚动体，因此可以实现更换桥梁支座时的桥面免顶升，同时可以满足桥面大位移的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种桥梁支座的工作状态时的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种桥梁支座的抽出推块时的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种桥梁支座的平面推块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种桥梁支座的凹面推块的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种桥梁支座的在桥梁最大位移方向的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种桥梁支座的在桥梁最大位移位置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种桥梁支座的移出滚动体的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种桥梁支座的更换滚动体的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种桥梁支座的更换方法的流程图。

图中：

1、下支座；2、更换槽；3、推块；4、上支座；5、滚动体；6、平面推块；7、凹面推块；8、限位槽；9、挡板；10、镜面板。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

本发明实施例提供了一种桥梁支座，其能解决由于滑动会损耗油脂或滑板表层，当磨损到一定程度就需要更换支座，在更换支座的时候需要顶升桥面，不仅妨碍桥上交通，而且可能会损伤桥面的技术问题。

参见图1及图2所示，为本发明提供的一种桥梁支座，其包括：用于连接支承垫石的下支座1，下支座1的上表面开设有更换槽2，更换槽2内安装有可拆卸的推块3，推块3可在更换槽2内自由滑动；用于连接桥梁底面的上支座4，其位于下支座1的上方，下支座1与上支座4之间形成活动空间，活动空间与更换槽2连通；以及滚动体5，滚动体5安装于下支座1的上表面，且滚动体5与上支座4的下表面相接触，使滚动体5位于活动空间内；当推块3移出更换槽2时，部分滚动体5可脱离上支座4进入更换槽2；当推块3安装于更换槽2内时，滚动体5可在活动空间内来回滚动，本实施例中，推块3安装在更换槽2后推块3的顶面可以与下支座1的顶面平滑连接，在其它实施例中，也可以是推块3顶面略低于下支座1的底面，在不影响滚动体5滚动的情况下，使滚动体5与上支座4间留下间隙方便滚动体5的更换，采用滚动代替原有结构的滑动，由于相同条件下滚动的摩擦小于滑动，在上下支座发生相对位移的情况下，上下支座间的限制更少，可以适应桥梁的大位移需求，由于更换槽2与上下支座间的活动空间相连通，在移出推块3后，能使得部分滚动体5进入更换槽2，可以在推块3上方为旧的滚动体5时取出推块3，让需要更换的滚动体5落入更换槽2，之后再通过更换槽2实现装入新的滚动体5实现支座的更换工作，由于只有部分滚动体5可以进入更换槽2，另外的滚动体5继续在活动空间起支撑上支座4的作用，在设计时可以选择充足数量的滚动体5，满足缺少部分滚动体5的情况下不影响桥梁支座的正常使用，在不顶升桥面的情况下更换滚动体5，保证桥梁的正常运行，同时降低由顶升带来的对桥梁的损伤。

参见图1及图2所示，在一些可选的实施例中，滚动体5可沿桥梁的位移方向滚动，更换槽2的延伸方向可以与桥梁的位移方向垂直；当桥梁具有多个位移方向时，更换槽2的延伸方向可以与桥梁位移大的方向垂直，本实施例中，滚动体5为球体，可以沿各个方向滚动，实现各个方向的位移，在其他实施例中，滚动体5也可以是滚轴类，沿着桥梁最大位移方向滚动，根据实际情况，桥梁在不同方向的位移量可能不同，一般来说纵桥向的桥梁位移会比横桥向大，滚动体5可以沿着最大位移的方向滚动，能满足该方向的实际大位移需求，同时由于滚动体5可沿着该方向滚动，在这一方向的滚动体5位移变化更加频繁且剧烈，将更换槽2的延伸方向设置为与桥梁的最大位移方向垂直，能有更多的滚动体5经过同一个更换槽2，可以在相同距离内减少更换槽2的数量，降低开槽过密导致的下支座1强度降低。

参见图1及图3所示，在一些可选的实施例中，推块3可以包括平面推块6，当平面推块6安装于更换槽2内时，平面推块6的上表面可以与下支座1的上表面共面，推块3包括平面推块6，在正常使用时，上下支座间的间隙相同，位于下支座1上的滚动体5与位于平面推块6上的滚动体5受到的压缩形变相同，能够最大限度的保证各个滚动体5间的受力均匀。

参见图4所示，在一些可选的实施例中，推块3还可以包括凹面推块7，当更换槽2安装凹面推块7时，凹面推块7的上表面与下支座1的上表面平滑过渡，且凹面推块7的上表面呈下凹的平滑曲面，通过设置低于下支座1的上平面的凹面，能够在更换滚动体5时保证滚动体5与上支座4的底面留有间隙，便于滚动体5沿着凹面推块7进入活动空间，加快更换滚动体5的速度。

参见图1及图2所示，在一些可选的实施例中，上支座4的下表面可以开设有限位槽8，限位槽8与活动空间连通，滚动体5收容于限位槽8内，相邻的两个限位槽8之间设置有凸包，也就是说利用限位槽8与凸包对滚动体5进行间隔，通过凸包推动滚动体5，有助于实现滚动体5的滚动，本实施例中，限位槽8为等间距分布，能保证滚动体5之间的间隙均匀，保证各个滚动体5的受力均匀。

参见图5及图6所示，在一些可选的实施例中，上支座4的下表面设置有挡板9，挡板9的底面低于上支座4的底面，挡板9位于活动空间的外侧，利用挡板9避免滚动体5滚出上支座4，挡板9可以是可拆卸的布置在上支座4的四周，在正常使用时加装挡板9，在需要更换滚动体5时，将挡板9拆卸下来，利于拆装滚动体5，本实施例中，在下支座1的边缘位置上设置有限位凸台，用于限制上支座4的移动位移范围，避免上支座4移出下支座1。

参见图1及图2所示，在一些可选的实施例中，下支座1可以包括位于下支座1顶面的镜面板10，镜面板10的顶面可以为镜面，同时，上支座4的底面、滚动体5的外表面和推块3的顶面均为镜面，本实施例中，将镜面板10材料选为镜面不锈钢，在其它实施例中镜面板10也可以是其他材料的镜面体，对滚动接触的各个表面作镜面处理，降低滚动体5与上下支座间的摩擦系数，能够在负载情况大的情况下依然正常滚动，同时作镜面处理降低了摩擦力，减少了滚动体5与上下座及推块3之间的磨损，提高了使用寿命。

参见图1及图2所示，在一些可选的实施例中，更换槽2的开口宽度可以大于滚动体5的直径，且更换槽2的开口宽度小于两个滚动体5的直径之和，也就是说，更换槽2的截面只允许一个滚动体落下，由于限位槽8将滚动体5均匀分隔，可以实现每次更换一排滚动体5，方便了记录滚动体5的更换情况，减少出现漏换或重复更换的情况。

参见图1-图9所示，本发明实施例还提供了一种桥梁支座的更换方法，更换方法包括以下步骤：S1:将推块3从更换槽2抽出，使部分位于更换槽2正上方待更换的滚动体5进入更换槽2；S2:将进入更换槽2中的滚动体5从更换槽2的一侧取出；S3:将推块3与新的滚动体5一起装入更换槽2，其中，新的滚动体5放置于推块3上表面，也就是说，利用抽出推块3使更换槽2允许待更换的滚动体5落入，在部分待更换的滚动体5落入更换槽2后，通过推块3推出滚动体5或其他方式取出滚动体5，之后，将新的滚动体5放置在推块3上一同推入更换槽2中，实现滚动体5的新旧交替，由于更换过程中一次仅更换部分需要更换的滚动体5，可以通过其他的还在活动空间的滚动体5支撑桥梁，达到免顶升更换支座的效果，通过重复上面的步骤，最终将所有的需要更换的滚动体5换新，在本实施例中，推块3包括平面推块6与凹面推块7，正常使用时，采取平面推块6支撑滚动体5，更换时，抽出平面推块6，其上方待更换的滚动体5落入更换槽2中，可以将装新的滚动体5放在凹面推块7的凹槽中，推动凹面推块7与上方的滚动体5进入更换槽2，实现一排滚动体5的更换，进行下一排的更换时，将带有待更换滚动体5的凹面推块7推出更换槽2，实现下一排滚动体5的更新，直到所有需要更换的滚动体5更换完成后，将平面推块6推进更换槽2，同时挤出位于更换槽2内的凹面推块7，最终完成整个支座滚动体5的更换工作，在本实施例中，换新的滚动体5时，可以先卸下挡板9，使带有推块3上的滚动体5正常进入活动空间不被挡板9挡住，在本实施例中，抽出推块3与推进推块3时，可以在推块3伸出一端底部垫设支撑垫，避免抽动时用手抬起推块3，维持滚动体5更换时推块3的稳定，同时降低换装人员的劳动强度。

参见图1-图9所示，在一些可选的实施例中，S1:将推块3从更换槽2抽出，使部分位于更换槽2正上方的待更换的滚动体5进入更换槽2，其包括以下步骤：当待更换的滚动体5的重心移动至推块3上时，抽出推块3，使待更换的滚动体5落入更换槽2；否则等待桥梁位移，直至待更换的滚动体5的重心移动至推块3上，也就是说，在抽出推块3前，观察推块3上方是否为需要更换的滚动体5，只有当需要更换的滚动体5的重心位于推块3的上方时，才抽出推块3，避免产生不必要的劳动，导致已经更换过的滚动体5被抽出。

本发明实施例提供的一种桥梁支座及其更换方法的原理为：

由于支座包括滚动体5，可以允许滚动体5在上下支座间的活动空间滚动，在形同条件下，摩檫力小于滑动摩擦，能够满足桥梁的大位移需求，由于桥梁支座包括上支座4、下支座1及设置在下支座1上的更换槽2，更换槽2与活动空间相通，且允许滚动体5落入其中并于上支座4分离，能够允许滚动体5通过更换槽2实现更换，在只有部分滚动体5能落入更换槽2的情况下，还有滚动体5继续在上下支座间起到支撑桥梁支座的作用，可以满足更换滚动体5是不顶升桥梁的目的，能够允许桥梁上方车辆正常通行，且减少由于桥梁顶升导致的桥梁主体的损伤。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，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装置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。除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种桥梁支座，其特征在于，其包括：

用于连接支承垫石的下支座(1)，所述下支座(1)的上表面开设有更换槽(2)，所述更换槽(2)内安装有可拆卸的推块(3)，所述推块(3)可在所述更换槽(2)内自由滑动；

用于连接桥梁底面的上支座(4)，其位于所述下支座(1)的上方，所述下支座(1)与所述上支座(4)之间形成活动空间，所述活动空间与所述更换槽(2)连通；

以及滚动体(5)，所述滚动体(5)安装于所述下支座(1)的上表面，且所述滚动体(5)与所述上支座(4)的下表面相接触，使所述滚动体(5)位于所述活动空间内；

当所述推块(3)移出所述更换槽(2)时，部分所述滚动体(5)可脱离所述上支座(4)进入所述更换槽(2)；当所述推块(3)安装于所述更换槽(2)内时，所述滚动体(5)可在所述活动空间内来回滚动。

2.如权利要求1所述的桥梁支座，其特征在于：

所述滚动体(5)可沿桥梁的所需位移方向滚动，所述更换槽(2)的延伸方向与桥梁的位移方向垂直；

当桥梁具有多个位移方向时，所述更换槽(2)的延伸方向与所述桥梁位移大的方向垂直。

3.如权利要求1所述的桥梁支座，其特征在于：

所述推块(3)包括平面推块(6)，当所述平面推块(6)安装于所述更换槽(2)内时，所述平面推块(6)的上表面与所述下支座(1)的上表面共面。

4.如权利要求3所述的桥梁支座，其特征在于：

所述推块(3)还包括凹面推块(7)，当所述更换槽(2)安装所述凹面推块(7)时，所述凹面推块(7)的上表面与所述下支座(1)的上表面平滑过渡，且所述凹面推块(7)的上表面呈下凹的平滑曲面。

5.如权利要求1所述的桥梁支座，其特征在于：

所述上支座(4)的下表面开设有限位槽(8)，所述限位槽(8)与所述活动空间连通，所述滚动体(5)收容于所述限位槽(8)内，相邻的两个限位槽(8)之间设置有凸包。

6.如权利要求1所述的桥梁支座，其特征在于：

所述上支座(4)的下表面设置有挡板(9)，所述挡板(9)的底面低于所述上支座(4)的底面，所述挡板(9)位于所述活动空间的外侧。

7.如权利要求1所述的桥梁支座，其特征在于：

所述下支座(1)包括位于所述下支座(1)顶面的镜面板(10)，所述镜面板(10)的顶面为镜面，同时，所述上支座(4)的底面、所述滚动体(5)的外表面和所述推块(3)的顶面均为镜面。

8.如权利要求1所述的桥梁支座，其特征在于：

所述更换槽(2)的开口宽度大于所述滚动体(5)的直径，且所述更换槽(2)的开口宽度小于两个所述滚动体(5)的直径之和。

9.一种如权利要求1所述的桥梁支座的更换方法，其特征在于，所述更换方法包括以下步骤：

将所述推块(3)从所述更换槽(2)抽出，使部分位于所述更换槽(2)正上方待更换的所述滚动体(5)进入所述更换槽(2)；

将进入所述更换槽(2)中的所述滚动体(5)从所述更换槽(2)的一侧取出；

将所述推块(3)与新的所述滚动体(5)一起装入所述更换槽(2)，其中，新的所述滚动体(5)放置于所述推块(3)上表面。

10.如权利要求9所述的更换方法，其特征在于，所述将所述推块(3)从所述更换槽(2)抽出，使部分位于所述更换槽(2)正上方的待更换的所述滚动体(5)进入所述更换槽(2)，其包括以下步骤：

当待更换的所述滚动体(5)的重心移动至所述推块(3)上时，抽出所述推块(3)，使待更换的所述滚动体(5)落入所述更换槽(2)；

否则等待桥梁位移，直至待更换的所述滚动体(5)的重心移动至所述推块(3)上。

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