CN117328335A - 一种uhpc箱梁桥 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁建筑技术领域，具体公开了一种UHPC箱梁桥，包括墩柱和桥体，墩柱顶部设置有凹槽，凹槽内设有基座，墩柱顶部还铺设有垫层，基座内设有减震机构，减震机构包括第一液压缸、缓冲液压缸、活动挡片和按压组件，第一液压缸有两个，第一液压缸内活动设有第一活塞件，按压组件设于基座的开口处，按压组件与两个第一活塞件连接，缓冲液压缸位于两个第一液压缸之间，两个第一液压缸与缓冲液压缸之间设有通道，缓冲液压缸上端设有弹性挤压件，活动挡片活动设置在通道上，以在按压组件按压第一液压缸内的液体流出时带动活动挡片移动打开通道，本发明的箱梁桥可以根据桥面的通行情况保证桥梁的稳定性和减震性能。

Description

一种UHPC箱梁桥

技术领域

本发明涉及桥梁建筑技术领域，具体涉及一种UHPC箱梁桥。

背景技术

桥梁指的是为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物，桥梁一般由桥墩和桥体组成，在桥梁的设计中，减震是桥梁的重要设计部分，相关技术中对桥梁进行减震的方式较为单一，普遍使用橡胶支座为桥梁进行减震，导致桥梁支座的抗震效果不佳，在遇到较大震动时会对桥梁造成破坏。

公告号为CN113914208B的专利文件公开了一种桥梁抗震支座，包括墩柱和支撑板，墩柱顶部设置底座，底座上表面设置有户型的凹腔，墩柱顶部分布有若干基座，基座顶部铰接有第二连接杆，铰接处设置有扭簧，支撑板底部设置有伸入凹腔的弧形凸起，支撑板下表面分布有若干连接部，连接部与对应的第二连接杆铰接，墩柱上表面分布有若干连接槽，连接槽内均设置有液压耗能装置，液压耗能装置的输出端与对应的第一连接杆之间铰接有导杆，在地震状态下，上不桥梁结构带动支撑板根据地震振波的方向对应在竖向和水平方向移动，以实现减震的作用，降低桥梁的受损程度。

上述专利文件主要针对发生地震时对桥梁进行减震，桥梁在长期使用过程中，除地震因素外，车辆的通行情况对桥梁造成主要使用压力，桥梁同一时间段内上车辆的多少，以及桥梁上同一时间段内不同行驶方向上车辆的差异，都会对桥梁造成不同的压力，上述专利文件提供的抗震支座无法针对桥梁使用中不同通行情况造成的压力进行减震。

发明内容

本发明提供一种UHPC箱梁桥，旨在解决相关技术中抗震支座无法针对桥梁使用中的不同通行情况造成的压力进行减震的问题。

本发明的一种UHPC箱梁桥，包括墩柱和桥体，所述墩柱顶部设置有凹槽，所述凹槽内设有基座，所述墩柱顶部上端面还铺设有垫层，所述垫层对应所述基座设有开口，所述基座内设有减震机构，所述减震机构包括：

第一液压缸，所述第一液压缸有两个，所述第一液压缸内活动设有第一活塞件；

按压组件，所述按压组件设于所述基座的开口处，所述按压组件与两个所述第一活塞件连接，所述按压组件的初始高度小于所述垫层的初始高度；

缓冲液压缸，所述缓冲液压缸位于两个所述第一液压缸之间，两个第一液压缸与所述缓冲液压缸之间设有通道，所述缓冲液压缸底部设有开口，所述缓冲液压缸上端设有弹性挤压件，以在所述第一液压缸内的液体由所述缓冲液压缸底部的开口进入所述缓冲液压缸时挤压所述弹性挤压件；

活动挡片，所述活动挡片活动设置在所述通道上，以在所述按压组件按压所述第一液压缸内的液体流出时带动所述活动挡片移动打开所述通道。

优选的，所述按压组件包括：

按压板，所述按压板有两个，两个所述按压板分别与两个所述第一活塞件铰接；

连接杆，两个所述按压板通过所述连接杆连接；

推块，所述推块设于所述连接杆下侧并与所述连接杆铰接，所述推块上设有斜槽；

推杆，所述推杆上端与所述斜槽滑动连接，所述推杆下端与所述活动挡片铰接。

优选的，所述连接杆包括杆体和两个套筒，两个所述套筒分别与两个所述按压板铰接，所述杆体的长度两端分别与两个所述套筒活动连接，两个所述套筒内部设有弹簧，以在所述杆体与所述套筒相对运动时对所述套筒内的弹簧进行挤压。

优选的，两个所述套筒通过弹性伸缩块与所述推块连接，所述弹性伸缩块的弹力方向及长度方向均纵向设置，所述弹性伸缩块的上端与所述套筒铰接，所述弹性伸缩块的下端与所述推块铰接。

优选的，所述基座是个还开设有限位槽，所述推杆的上端与所述限位槽的上端铰接，所述推杆绕其与所述限位槽的铰接处摆动。

优选的，所述推杆在其长度方向开设有导向槽，所述导向槽内固定有导向杆，所述导向杆的长度方向与所述导向槽的长度方向一致，所述导向杆上活动套接有导向块，所述导向杆在所述导向块与所述导向槽上端之间套设有弹簧，所述限位槽内固定有限位杆，所述限位杆与所述导向槽活动插接，所述导向块与所述限位杆上端抵接。

优选的，所述墩柱在所述基座下方还设有空腔，所述空腔内设有缓冲机构，所述缓冲机构包括：

支撑杆，所述支撑杆上端面设有缓冲弹簧；

牵引杆，所述活动挡片与所述牵引杆连接，所述牵引杆与所述基座活动装配，所述牵引杆相对所述基座滑动的方向与所述活动挡片沿所述通道滑动的方向一致，所述牵引杆相对所述支撑杆垂直设置；

第一连杆，所述第一连杆的上端与所述牵引杆连接，所述牵引杆的下端铰接有第二连杆，所述第二连杆与所述支撑杆铰接。

优选的，所述墩柱上端呈“U”形，所述墩柱上端相对的两侧壁内设有第二液压缸，所述第二液压缸通过连接管与所述第一液压缸连接，所述墩柱上端相对两侧壁铺设有垫片，所述垫片上对应所述第二液压缸设有开口，所述第二液压缸内活动连接有第二活塞件，所述第二活塞件连接有推板。

优选的，所述弹性挤压件包括活动片和挤压弹簧，所述活动片贴合所述缓冲液压缸的内壁活动设置，所述挤压弹簧设置在多数活动片上端。

本发明的有益效果为：

（1）便于应对桥梁不同的通行情况保证桥梁的稳定性和减震性能，当桥体表面通行车辆较少时只需要通过垫层和垫片对桥体进行减震即可，在桥体表面通行车辆较多、桥体承受压力较大时，减震机构与垫层、垫片同时作用对桥体进行减震，避免对墩柱造成较大压力，且减震机构可以根据桥体上方不同行驶方向上车辆的差异对桥体进行减震，即根据车辆的行驶情况对桥体单侧压力进行缓冲，以减少桥体受力不均的情况。

（2）减少地震对桥梁的影响，在发生地震时，缓冲机构在震动作用下推动减震机构工作，对桥梁进行减震，以在地震过程中为桥梁提供缓冲保护，降低地震对桥梁的损坏。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明中减震机构相对墩柱安装的结构示意图。

图3是图2中A部分的放大图。

图4是本发明中减震机构与缓冲机构配合的结构示意图。

图5是图4中B部分的放大图。

图6是本发明中按压组件的立体结构示意图。

附图标记：

1、墩柱；11、桥体；12、垫层；13、垫片；14、空腔；2、基座；21、第一液压缸；211、第一活塞件；22、缓冲液压缸；221、活动片；23、通道；24、按压板；25、连接杆；251、弹性伸缩块；26、推块；261、斜槽；27、推杆；271、导向杆；272、导向块；273、导向槽；28、活动挡片；29、限位槽；291、限位杆；3、支撑杆；31、缓冲弹簧；32、第二连杆；33、第一连杆；34、牵引杆；4、连接管；41、第二液压缸；411、第二活塞件；42、推板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图6所示，本发明的一种UHPC箱梁桥，包括墩柱1和桥体11，墩柱1上端呈“U”形，桥体11装配在墩柱1的“U”形空间内，墩柱1在“U”形空间的底部铺设有垫层12，墩柱1在“U”形空间的侧壁铺设有垫片13，垫层12和垫片13的材质优选使用橡胶，且垫层12和垫片13可以根据需要设置多层，墩柱1顶部设置有凹槽，凹槽内设有基座2，基座2内设有减震机构，减震机构用于在箱梁桥上有车辆通过时，根据桥体11的受力情况对桥体11进行减震，垫层12上对应减震机构设有开口。

如图2和图3所示，任一基座2内可以设置两组减震机构，减震机构包括第一液压缸21、缓冲液压缸22、活动挡片28和按压组件，第一液压缸21有两个，缓冲液压缸22设于两个第一液压缸21之间，缓冲液压缸22底部设有开口，缓冲液压缸22上端设有弹性挤压件，弹性挤压件包括活动片221和挤压弹簧，活动片221贴合缓冲液压缸22内壁活动设置，挤压弹簧设于活动片221上端，活动片221向上移动时对挤压弹簧进行挤压并使挤压弹簧蓄力，缓冲液压缸22底部通过通道23与两个第一液压缸21连通，缓冲液压缸22与两个第一液压缸21连通的通道23上分别设置活动挡片28，活动挡片28在通道23上活动并在活动的过程中对通道23进行阻挡和避让，通道23直接开设在基座2内，基座2上对应活动挡片28的移动设置有槽体，活动挡片28移动至通道23处对通道23进行阻挡，活动挡片28移动至槽体处对通道23进行避让，第一液压缸21内设有第一活塞件211，第一活塞件211可以在第一液压缸21内活动并对第一液压缸21内的液体进行挤压，按压组件设于第一液压缸21上侧，按压组件用于推动第一活塞件211向下挤压第一液压缸21内的液体，第一液压缸21内的液体受到挤压后通过通道23流入缓冲液压缸22并推动活动片221在缓冲液压缸22内向上滑动。

如图6所示，按压组件包括按压板24、连接杆25、推块26和推杆27，按压板24有两个，两个按压板24分别设于两个第一液压缸21上侧，按压板24通过活动杆与第一活塞件211连接，活动杆的上端与按压板24的下端面铰接，活动杆的下端伸入第一液压缸21内与第一活塞件211铰接，两个按压板24通过连接杆25连接，推杆27的下端与活动挡片28可以通过腰形孔连接，推杆27的上端与推块26连接，推块26上设有斜槽261，推杆27的上端滑动安装在斜槽261中，推块26与连接杆25通过弹性伸缩块251连接，弹性伸缩块251的上端与连接杆25铰接，弹性伸缩块251的下端与推块26上端面铰接，弹性伸缩块251受挤压时其长度可以变化，按压组件的初始高度低于垫片13的初始高度，按压组件在初始高度时，活动挡片28位于通道23内并对缓冲液压缸22与第一液压缸21的连通进行阻挡，即桥体11装配在墩柱1上时首先挤压垫片13，在垫片13被挤压厚度减小后，桥体11才会与按压板24接触，并挤压按压板24下移，按压板24下移时通过连接杆25带动推块26下移，推块26下移时推杆27的上端在斜槽261内滑动，在斜槽261的作用下，推杆27上端倾斜并使推杆27发生摆动，推杆27摆动时拉动活动挡片28在通道23内活动，解除活动挡片28对通道23的阻断使通道23连通，按压板24较小程度的下移可以在推块26及推杆27的作用下在推杆27下端转换为较大角度的摆动，带动活动挡片28活动，并触发减震机构工作，提高减震机构对桥体11的减震效果，为提高推杆27运动的稳定性，基座2上还开设有限位槽29，推杆27的上端与限位槽29上端铰接，推杆27绕其与限位槽29的铰接处摆动，按压板24按压第一活塞件211向下将第一液压缸21的液体通过通道23推入缓冲液压缸22内并对缓冲液压缸22内的弹性挤压件进行挤压，以吸收桥体11传递的部分能量，避免桥体11对墩柱1产生较大压力。

桥体11上方通过的车辆较少时，车辆对桥体11产生的压力相对较小，在此情况下，仅通过橡胶垫层12对桥体11进行减震即可，在桥体11上方通过的车辆较多时，桥体11挤压橡胶垫层12的同时还会对减震机构进行挤压，减震机构中的第一液压缸21和缓冲液压缸22的配合，可以吸收一部分能量和橡胶垫层12同步作用对桥体11进行减震避免桥墩大受到较大压力。

为进一步提高墩柱1上端两侧对桥体11的减震效果，墩柱1顶部“U”形空间相对的两个侧壁内设有第二液压缸41，第二液压缸41通过连接管4与第一液压缸21底部连通，第二液压缸41内活动设有第二活塞件411，第二活塞件411连接有推板42，通过设置第二液压缸41可以对墩柱1侧壁受到的桥体11的压力进行缓冲，以提高对桥体11的缓冲保护效果。

桥梁在使用过程中，桥体11上方不同行驶方向上的车辆可能差异较大，导致桥体11在该情况下单侧承受压力较大，为进一步适应桥体11上方车辆行驶状况对桥体11的单侧进行减压，连接杆25包括杆体和两个套筒，两个套筒分别与两个按压板24铰接，杆体的长度两端分别与两个套筒活动连接，两个套筒内部设有弹簧，在杆体与套筒相对运动时对弹簧进行挤压或拉伸，同一减震机构的两个推块26分别与两个套筒连接，通过将连接杆25设置为长度可以调的结构，可以在桥体11单侧压力较大时，对桥体11单侧压力进行缓冲。

如图4所示，为进一步在箱梁桥受到较大震动例如在遇到地震时对桥梁受到的震动进行减震，以降低地震对桥梁产生的影响，墩柱1在基座2下方还设有空腔14，空腔14内设有缓冲机构，缓冲机构包括支撑杆3、牵引杆34、第一连杆33和第二连杆32，支撑杆3设于基座2下方，支撑杆3的长度方向与连接杆25的长度方向平行，支撑杆3上端面沿其长度方向间隔设置多个缓冲弹簧31，缓冲弹簧31可以对基座2的震动进行一定的缓冲，牵引杆34与活动挡片28连接，牵引杆34与基座2活动连接，牵引杆34相对基座2滑动的方向与活动挡片28沿通道23滑动的方向一致，即牵引杆34可以拉动活动挡片28活动打开活动通道23，第一连杆33在基座2外侧与牵引杆34连接，第二连杆32的长度一端与支撑杆3铰接，第二连杆32长度的另一端与第一连杆33铰接，即在桥体11发生振动时，支撑杆3缓冲机构受震动发生滑动会通过第一连杆33、第二连杆32以及牵引杆34作用拉动活动挡片28移动，活动挡片28移动的过程中会使通道23打开，减震机构中的第一液压缸21及缓冲液压缸22中的液体受挤压流动，对地震的作用力进行缓冲。

如图5所示，为使牵引杆34带动活动挡片28打开通道23时，活动挡片28的位置保持稳定，推杆27在其长度方向开设有导向槽273，导向槽273内固定有导向杆271，导向杆271的长度方向与导向槽273的长度方向一致，导向杆271上活动套接有导向块272，导向杆271在导向块272与导向槽273上端之间套设有弹簧，限位槽29内固定有限位杆291，限位杆291与导向槽273活动插接，导向块272与限位杆291上端抵接，以在牵引杆34拉动活动挡片28移动到通道23旁边的槽体时通道23打开，推杆27转动至相对竖直的状态，此时套接在导向杆271上的弹簧的弹力纵向向下，提高推杆27在该状态下的稳定性，使通道23保持打开状态，进而使减震机构处于工作状态。

本发明提供到的UHPC桥梁便于应对桥梁不同的通行情况保证桥梁的稳定性和减震性能，减震机构与垫层及垫片组合作用针对桥梁不同通行情况对桥梁进行减震，并可在遇到地震时，减少地震对桥梁的影响。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种UHPC箱梁桥，包括墩柱和桥体，所述墩柱顶部设置有凹槽，所述凹槽内设有基座，所述墩柱顶部上端面还铺设有垫层，所述垫层对应所述基座设有开口，其特征在于，所述基座内设有减震机构，所述减震机构包括：

第一液压缸，所述第一液压缸有两个，所述第一液压缸内活动设有第一活塞件；

按压组件，所述按压组件设于所述基座的开口处，所述按压组件与两个所述第一活塞件连接，所述按压组件的初始高度小于所述垫层的初始高度；

缓冲液压缸，所述缓冲液压缸位于两个所述第一液压缸之间，两个第一液压缸与所述缓冲液压缸之间设有通道，所述缓冲液压缸底部设有开口，所述缓冲液压缸上端设有弹性挤压件，以在所述第一液压缸内的液体由所述缓冲液压缸底部的开口进入所述缓冲液压缸时挤压所述弹性挤压件；

活动挡片，所述活动挡片活动设置在所述通道上，以在所述按压组件按压所述第一液压缸内的液体流出时带动所述活动挡片移动打开所述通道。

2.根据权利要求1所述的一种UHPC箱梁桥，其特征在于，所述按压组件包括：

按压板，所述按压板有两个，两个所述按压板分别与两个所述第一活塞件铰接；

连接杆，两个所述按压板通过所述连接杆连接；

推块，所述推块设于所述连接杆下侧并与所述连接杆铰接，所述推块上设有斜槽；

推杆，所述推杆上端与所述斜槽滑动连接，所述推杆下端与所述活动挡片铰接。

3.根据权利要求2所述的一种UHPC箱梁桥，其特征在于，所述连接杆包括杆体和两个套筒，两个所述套筒分别与两个所述按压板铰接，所述杆体的长度两端分别与两个所述套筒活动连接，两个所述套筒内部设有弹簧，以在所述杆体与所述套筒相对运动时对所述套筒内的弹簧进行挤压。

4.根据权利要求3所述的一种UHPC箱梁桥，其特征在于，两个所述套筒通过弹性伸缩块与所述推块连接，所述弹性伸缩块的弹力方向及长度方向均纵向设置，所述弹性伸缩块的上端与所述套筒铰接，所述弹性伸缩块的下端与所述推块铰接。

5.根据权利要求2所述的一种UHPC箱梁桥，其特征在于，所述基座是个还开设有限位槽，所述推杆的上端与所述限位槽的上端铰接，所述推杆绕其与所述限位槽的铰接处摆动。

6.根据权利要求5所述的一种UHPC箱梁桥，其特征在于，所述推杆在其长度方向开设有导向槽，所述导向槽内固定有导向杆，所述导向杆的长度方向与所述导向槽的长度方向一致，所述导向杆上活动套接有导向块，所述导向杆在所述导向块与所述导向槽上端之间套设有弹簧，所述限位槽内固定有限位杆，所述限位杆与所述导向槽活动插接，所述导向块与所述限位杆上端抵接。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种UHPC箱梁桥，其特征在于，所述墩柱在所述基座下方还设有空腔，所述空腔内设有缓冲机构，所述缓冲机构包括：

支撑杆，所述支撑杆上端面设有缓冲弹簧；

牵引杆，所述活动挡片与所述牵引杆连接，所述牵引杆与所述基座活动装配，所述牵引杆相对所述基座滑动的方向与所述活动挡片沿所述通道滑动的方向一致，所述牵引杆相对所述支撑杆垂直设置；

第一连杆，所述第一连杆的上端与所述牵引杆连接，所述牵引杆的下端铰接有第二连杆，所述第二连杆与所述支撑杆铰接。

8.根据权利要求1-6任一所述的一种UHPC箱梁桥，其特征在于，所述墩柱上端呈“U”形，所述墩柱上端相对的两侧壁内设有第二液压缸，所述第二液压缸通过连接管与所述第一液压缸连接，所述墩柱上端相对两侧壁铺设有垫片，所述垫片上对应所述第二液压缸设有开口，所述第二液压缸内活动连接有第二活塞件，所述第二活塞件连接有推板。

9.根据权利要求1所述的一种UHPC箱梁桥，其特征在于，所述弹性挤压件包括活动片和挤压弹簧，所述活动片贴合所述缓冲液压缸的内壁活动设置，所述挤压弹簧设置在多数活动片上端。