CN114922052A - 具有抗震功能的公路桥梁及其减震方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有抗震功能的公路桥梁及其减震方法。该公路桥梁包括横梁，横梁的底面中部开设有圆形凹槽，圆形凹槽的下方设有支撑梁，圆形凹槽的内壁设有内环；支撑梁的顶面中心位置设有定位杆，定位杆上套设有圆形套筒，圆形套筒通过铰接机构与内环连接；支撑梁的顶面外侧均布设有若干矩形块，圆形凹槽的内壁外侧均布设有若干支撑杆，每根支撑杆均通过卡合机构与对应的矩形块连接；支撑梁的外侧面顶部均布设有若干减震杆，每根减震杆均通过减震组件与横梁的底壁连接。本发明解决了桥梁支座与支撑柱连接处减震性能及稳定性较差的问题，且整体结构设计紧凑，在各个弹簧的共同作用下，保持了桥梁的动态平衡，进一步增强了其稳定性。

Description

具有抗震功能的公路桥梁及其减震方法

技术领域

本发明属于公路桥梁减震技术领域，尤其涉及具有抗震功能的公路桥梁及其减震方法。

背景技术

公路桥梁一般指架设在公路上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物，为适应现代高速发展的交通行业，桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。

现有的公路桥梁存在以下缺点：1、桥梁支座与支撑柱连接处缺乏有效的稳定连接，导致桥梁支座长时间使用后，支座易发生错位偏移的现象，进而导致桥梁断裂的现象的发生；2、桥梁支座与支撑柱连接处的减震效果不佳，在受到地震等震动的情况下，从而容易发生坍塌，造成意外事故。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的桥梁支座与支撑柱连接处减震性能及稳定性较差的缺点，而提出的具有抗震功能的公路桥梁。

为了解决现有技术存在的桥梁支座与支撑柱连接处减震性能及稳定性较差的问题，本发明采用了如下技术方案：

具有抗震功能的公路桥梁，包括横梁，所述横梁的底面中部开设有圆形凹槽，所述圆形凹槽的下方设有支撑梁，所述圆形凹槽的内壁设有内环，所述支撑梁的顶面设有同心固接的外环；所述支撑梁的顶面中心位置设有定位杆，所述定位杆上套设有张力弹簧，所述张力弹簧的顶部套设有圆形套筒，所述圆形套筒通过铰接机构与内环连接；

所述支撑梁的顶面外侧均布设有若干矩形块，所述圆形凹槽的内壁外侧均布设有若干支撑杆，每根所述支撑杆均通过卡合机构与对应的矩形块连接；所述支撑梁的外侧面顶部均布设有若干减震杆，每根所述减震杆均通过减震组件与横梁的底壁连接。

优选地，所述铰接机构包括L形折杆、连杆，所述外环的内壁中部均布设有若干U形座，每个所述U形座的开口内均通过销轴与L形折杆的中部活动铰接，每根所述L形折杆的顶部里侧均设有椭圆卡块，所述内环的外侧面底部均布开设有若干椭圆销孔，每块所述椭圆卡块均配合卡合在对应的椭圆销孔内，所述圆形套筒的外侧面顶部均布设有若干连杆，每根所述连杆的外端部均与对应的L形折杆的底端部活动铰接。

优选地，所述圆形套筒的外侧面底部套设有承重环，所述张力弹簧的底部外侧套设有承重弹簧，所述承重弹簧的顶部与承重环的底面同心固接，所述承重弹簧的底部与支撑梁的顶面固接。

优选地，所述圆形套筒的顶面设有方形套筒，所述圆形凹槽的内壁中心位置设有方形承重杆，所述方形承重杆的底端部滑动贯穿插设在方形套筒内。

优选地，所述卡合机构包括第一斜板、第二斜板、梯形卡块，所述矩形块的顶面中部均竖向开设有Y型槽，所述Y型槽的内壁一侧均设有滑第一斜板，所述Y型槽的内壁另一侧均设有第二斜板，所述第一斜板、第二斜板的相对面均开设有缺口，所述支撑杆的底端部均设有梯形卡块，所述梯形卡块的底部两端均配合卡合在对应的两个缺口内。

优选地，所述Y型槽的中下部设有限位板，所述限位板的中部开设有椭圆限位孔，所述椭圆限位孔的内部插设有滑动贯穿的倒T形销，所述倒T形销的顶端部与第二斜板的底端部固接，且所述倒T形销的上半段上套设有卡合弹簧。

优选地，其中，所述第一斜板的底部均设有定位卡块，所述第二斜板的相对面均开设有定位卡槽，所述定位卡块的外端部配合卡合在对应的定位卡槽内。

优选地，所述减震组件包括滑筒、铰接杆，每根所述减震杆的中部均套设有滑筒，所述横梁的底面均布设有若干预埋板，每块所述预埋板的底面均设有铰接杆，每根所述铰接杆的底端部均与对应的滑筒的中部活动铰接。

优选地，所述减震杆的两端部均设有固定块，每块所述固定块均与支撑梁的外壁固接，且每根所述减震杆的下半段上均套设有减震弹簧。

本发明还提出了具有抗震功能的公路桥梁的减震方法，包括以下步骤：

步骤一，横梁安装在支撑梁的顶部后，横梁的重力作用会带动方形承重杆沿着方形套筒向下移动，同步带动圆形套筒沿着定位杆向下压缩张力弹簧，并带动承重环向下压缩承重弹簧；

步骤二，通过连杆的铰接作用，圆形套筒带动L形折杆的中部沿着U形座进行铰接摆动，同步带动若干椭圆卡块均配合卡合在对应的椭圆销孔内；

步骤三，同时横梁会带动支撑杆及梯形卡块向下移动，梯形卡块同步带动第一斜板、第二斜板相对合拢并沿着Y型槽向下滑动，带动定位卡块配合卡合在对应的定位卡槽内，带动倒T形销沿着椭圆限位孔向下压缩卡合弹簧；

步骤四，同时横梁会带动预埋板向下移动，通过铰接杆的铰接作用，带动滑筒沿着减震杆向下滑动，并向下压缩减震弹簧，在若干减震弹簧、卡合弹簧、承重弹簧、张力弹簧的共同作用下，保持横梁相对于支撑梁的动态平衡。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、在本发明中，通过卡合机构的配合使用，使得第一斜板、第二斜板相对合拢，可使得梯形卡块的两端更加紧固的卡合在对应的缺口内，增加了横梁与支撑梁之间卡合连接的稳定性；

2、在本发明中，通过铰接机构和减震组件的配合使用，增加了内环与外环之间连接的稳定性，在若干减震弹簧、卡合弹簧、承重弹簧、张力弹簧的共同作用下，保持横梁相对于支撑梁的动态平衡；

综上所述，本发明解决了桥梁支座与支撑柱连接处减震性能及稳定性较差的问题，且整体结构设计紧凑，在各个弹簧的共同作用下，保持了桥梁的动态平衡，进一步增强了其稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的主视剖面图；

图3为本发明的图2中A处放大图；

图4为本发明的支撑梁的顶面俯视示意图；

图5为本发明的横梁的底面仰视示意图；

图6为本发明的减震方法示意图；

图中序号：横梁1、圆形凹槽11、内环12、方形承重杆13、方形套筒14、L形折杆15、椭圆卡块16、外环2、定位杆21、张力弹簧22、圆形套筒23、承重环24、承重弹簧25、连杆26、预埋板3、铰接杆31、减震杆32、固定块33、滑筒34、减震弹簧35、矩形块4、第一斜板41、第二斜板42、支撑杆43、梯形卡块44、定位卡块45、限位板46、倒T形销47、卡合弹簧48、支撑梁5。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：为进一步增强桥梁支座与支撑柱连接处的减震性能及稳定性，本实施例提供了具有抗震功能的公路桥梁，参见图1-5，具体的，包括横梁1，横梁1的底面中部开设有圆形凹槽11，圆形凹槽11的下方设有支撑梁5，支撑梁5的顶部为圆形平面状，圆形凹槽11的内壁设有同心固接的内环12，支撑梁5的顶面设有同心固接的外环2，且外环2的直径大于内环12的直径；支撑梁5的顶面中心位置设有定位杆21，定位杆21上套设有张力弹簧22，张力弹簧22的顶部套设有圆形套筒23，圆形套筒23通过铰接机构与内环12连接；

支撑梁5的顶面外侧均布设有若干圆形排列的矩形块4，圆形凹槽11的内壁外侧均布设有若干圆形排列的支撑杆43，每根支撑杆43均通过卡合机构与对应的矩形块4连接；支撑梁5的外侧面顶部均布设有若干圆形排列的减震杆32，每根减震杆32均通过减震组件与横梁1的底壁连接。

在具体实施过程中，如图2所示，圆形套筒23的外侧面底部套设有同心固接的承重环24，张力弹簧22的底部外侧套设有承重弹簧25，承重弹簧25的顶部与承重环24的底面同心固接，承重弹簧25的底部与支撑梁5的顶面固接；圆形套筒23的顶面设有方形套筒14，圆形凹槽11的内壁中心位置设有垂直固接的方形承重杆13，方形承重杆13的底端部滑动贯穿插设在方形套筒14内；横梁1会带动预埋板3向下移动，通过铰接杆31的铰接作用，带动滑筒34沿着减震杆32向下滑动，并向下压缩减震弹簧35；

铰接机构包括L形折杆15、连杆26，外环2的内壁中部均布设有若干圆形排列的U形座，每个U形座的开口内均通过销轴与L形折杆15的中部活动铰接，每根L形折杆15的顶部里侧均设有椭圆卡块16，内环12的外侧面底部均布开设有若干圆形排列的椭圆销孔，每块椭圆卡块16均配合卡合在对应的椭圆销孔内，圆形套筒23的外侧面顶部均布设有若干圆形排列且活动铰接的连杆26，每根连杆26的外端部均与对应的L形折杆15的底端部活动铰接；通过连杆26的铰接作用，圆形套筒23带动L形折杆15的中部沿着U形座进行铰接摆动，同步带动若干椭圆卡块16均配合卡合在对应的椭圆销孔内，增加了内环12与外环2之间连接的稳定性。

在具体实施过程中，如图2所示，减震组件包括滑筒34、铰接杆31，每根减震杆32的中部均套设有滑动连接的滑筒34，横梁1的底面均布设有若干圆形排列的预埋板3，每块预埋板3的底面均设有活动铰接的铰接杆31，每根铰接杆31的底端部均与对应的滑筒34的中部活动铰接；减震杆32的两端部均设有固定块33，每块固定块33均与支撑梁5的外壁固接，且每根减震杆32的下半段上均套设有减震弹簧35；横梁1会带动预埋板3向下移动，通过铰接杆31的铰接作用，带动滑筒34沿着减震杆32向下滑动，并向下压缩减震弹簧35。

实施例二：在实施例一中，还存在横梁1与支撑梁5连接不牢固的问题，因此，在实施例一的基础上本实施例还包括：

在具体实施过程中，如图2和图5所示，卡合机构包括第一斜板41、第二斜板42、梯形卡块44，矩形块4的顶面中部均竖向开设有Y型槽，Y型槽的内壁一侧均设有滑动连接的第一斜板41，Y型槽的内壁另一侧均设有滑动连接的第二斜板42，第一斜板41、第二斜板42的相对面均开设有缺口，支撑杆43的底端部均设有梯形卡块44，梯形卡块44的底部两端均配合卡合在对应的两个缺口内；横梁1的重力作用会带动支撑杆43及梯形卡块44向下移动，梯形卡块44同步带动第一斜板41、第二斜板42相对合拢并沿着Y型槽向下滑动，通过第一斜板41、第二斜板42相对合拢，可使得梯形卡块44的两端更加紧固的卡合在对应的缺口内，增加了其卡合连接的稳定性；

Y型槽的中下部设有横向固接的限位板46，限位板46的中部开设有椭圆限位孔，椭圆限位孔的内部插设有滑动贯穿的倒T形销47，倒T形销47的顶端部与第二斜板42的底端部固接，且倒T形销47的上半段上套设有卡合弹簧48；其中，第一斜板41的底部均设有横向固接的定位卡块45，第二斜板42的相对面均开设有定位卡槽，定位卡块45的外端部配合卡合在对应的定位卡槽内；第一斜板41、第二斜板42相对合拢时，会带动定位卡块45配合卡合在对应的定位卡槽内，带动倒T形销47沿着椭圆限位孔向下压缩卡合弹簧48，进一步提高了第一斜板41、第二斜板42合拢时的稳定性。

实施例三：参见图6，具体的，本发明的工作原理及操作方法如下：

步骤一，横梁1安装在支撑梁5的顶部后，横梁1的重力作用会带动方形承重杆13沿着方形套筒14向下移动，同步带动圆形套筒23沿着定位杆21向下压缩张力弹簧22，并带动承重环24向下压缩承重弹簧25；

步骤二，通过连杆26的铰接作用，圆形套筒23带动L形折杆15的中部沿着U形座进行铰接摆动，同步带动若干椭圆卡块16均配合卡合在对应的椭圆销孔内；

步骤三，同时横梁1会带动支撑杆43及梯形卡块44向下移动，梯形卡块44同步带动第一斜板41、第二斜板42相对合拢并沿着Y型槽向下滑动，带动定位卡块45配合卡合在对应的定位卡槽内，带动倒T形销47沿着椭圆限位孔向下压缩卡合弹簧48；

步骤四，同时横梁1会带动预埋板3向下移动，通过铰接杆31的铰接作用，带动滑筒34沿着减震杆32向下滑动，并向下压缩减震弹簧35，在若干减震弹簧35、卡合弹簧48、承重弹簧25、张力弹簧22的共同作用下，保持横梁1相对于支撑梁5的动态平衡。

本发明解决了桥梁支座与支撑柱连接处减震性能及稳定性较差的问题，且整体结构设计紧凑，在各个弹簧的共同作用下，保持了桥梁的动态平衡，进一步增强了其稳定性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.具有抗震功能的公路桥梁，包括横梁(1)，其特征在于：所述横梁(1)的底面中部开设有圆形凹槽(11)，所述圆形凹槽(11)的下方设有支撑梁(5)，所述圆形凹槽(11)的内壁设有内环(12)，所述支撑梁(5)的顶面设有同心固接的外环(2)；所述支撑梁(5)的顶面中心位置设有定位杆(21)，所述定位杆(21)上套设有张力弹簧(22)，所述张力弹簧(22)的顶部套设有圆形套筒(23)，所述圆形套筒(23)通过铰接机构与内环(12)连接；

所述支撑梁(5)的顶面外侧均布设有若干矩形块(4)，所述圆形凹槽(11)的内壁外侧均布设有若干支撑杆(43)，每根所述支撑杆(43)均通过卡合机构与对应的矩形块(4)连接；所述支撑梁(5)的外侧面顶部均布设有若干减震杆(32)，每根所述减震杆(32)均通过减震组件与横梁(1)的底壁连接。

2.根据权利要求1所述的具有抗震功能的公路桥梁，其特征在于：所述铰接机构包括L形折杆(15)、连杆(26)，所述外环(2)的内壁中部均布设有若干U形座，每个所述U形座的开口内均通过销轴与L形折杆(15)的中部活动铰接，每根所述L形折杆(15)的顶部里侧均设有椭圆卡块(16)，所述内环(12)的外侧面底部均布开设有若干椭圆销孔，每块所述椭圆卡块(16)均配合卡合在对应的椭圆销孔内，所述圆形套筒(23)的外侧面顶部均布设有若干连杆(26)，每根所述连杆(26)的外端部均与对应的L形折杆(15)的底端部活动铰接。

3.根据权利要求1所述的具有抗震功能的公路桥梁，其特征在于：所述圆形套筒(23)的外侧面底部套设有承重环(24)，所述张力弹簧(22)的底部外侧套设有承重弹簧(25)，所述承重弹簧(25)的顶部与承重环(24)的底面同心固接，所述承重弹簧(25)的底部与支撑梁(5)的顶面固接。

4.根据权利要求1所述的具有抗震功能的公路桥梁，其特征在于：所述圆形套筒(23)的顶面设有方形套筒(14)，所述圆形凹槽(11)的内壁中心位置设有方形承重杆(13)，所述方形承重杆(13)的底端部滑动贯穿插设在方形套筒(14)内。

5.根据权利要求1所述的具有抗震功能的公路桥梁，其特征在于：所述卡合机构包括第一斜板(41)、第二斜板(42)、梯形卡块(44)，所述矩形块(4)的顶面中部均竖向开设有Y型槽，所述Y型槽的内壁一侧均设有滑第一斜板(41)，所述Y型槽的内壁另一侧均设有第二斜板(42)，所述第一斜板(41)、第二斜板(42)的相对面均开设有缺口，所述支撑杆(43)的底端部均设有梯形卡块(44)，所述梯形卡块(44)的底部两端均配合卡合在对应的两个缺口内。

6.根据权利要求5所述的具有抗震功能的公路桥梁，其特征在于：所述Y型槽的中下部设有限位板(46)，所述限位板(46)的中部开设有椭圆限位孔，所述椭圆限位孔的内部插设有滑动贯穿的倒T形销(47)，所述倒T形销(47)的顶端部与第二斜板(42)的底端部固接，且所述倒T形销(47)的上半段上套设有卡合弹簧(48)。

7.根据权利要求5所述的具有抗震功能的公路桥梁，其特征在于：其中，所述第一斜板(41)的底部均设有定位卡块(45)，所述第二斜板(42)的相对面均开设有定位卡槽，所述定位卡块(45)的外端部配合卡合在对应的定位卡槽内。

8.根据权利要求1所述的具有抗震功能的公路桥梁，其特征在于：所述减震组件包括滑筒(34)、铰接杆(31)，每根所述减震杆(32)的中部均套设有滑筒(34)，所述横梁(1)的底面均布设有若干预埋板(3)，每块所述预埋板(3)的底面均设有铰接杆(31)，每根所述铰接杆(31)的底端部均与对应的滑筒(34)的中部活动铰接。

9.根据权利要求8所述的具有抗震功能的公路桥梁，其特征在于：所述减震杆(32)的两端部均设有固定块(33)，每块所述固定块(33)均与支撑梁(5)的外壁固接，且每根所述减震杆(32)的下半段上均套设有减震弹簧(35)。

10.根据权利要求1-9任一所述的具有抗震功能的公路桥梁的减震方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，横梁(1)安装在支撑梁(5)的顶部后，横梁(1)的重力作用会带动方形承重杆(13)沿着方形套筒(14)向下移动，同步带动圆形套筒(23)沿着定位杆(21)向下压缩张力弹簧(22)，并带动承重环(24)向下压缩承重弹簧(25)；

步骤二，通过连杆(26)的铰接作用，圆形套筒(23)带动L形折杆(15)的中部沿着U形座进行铰接摆动，同步带动若干椭圆卡块(16)均配合卡合在对应的椭圆销孔内；

步骤三，同时横梁(1)会带动支撑杆(43)及梯形卡块(44)向下移动，梯形卡块(44)同步带动第一斜板(41)、第二斜板(42)相对合拢并沿着Y型槽向下滑动，带动定位卡块(45)配合卡合在对应的定位卡槽内，带动倒T形销(47)沿着椭圆限位孔向下压缩卡合弹簧(48)；

步骤四，同时横梁(1)会带动预埋板(3)向下移动，通过铰接杆(31)的铰接作用，带动滑筒(34)沿着减震杆(32)向下滑动，并向下压缩减震弹簧(35)，在若干减震弹簧(35)、卡合弹簧(48)、承重弹簧(25)、张力弹簧(22)的共同作用下，保持横梁(1)相对于支撑梁(5)的动态平衡。

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