CN203929418U - 一种通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，涉及铁路桥梁静载弯曲试验装置领域，该试验台包括置于桥梁上方的千斤顶和纵梁，还包括置于桥梁两端下方的桥梁支座，纵梁包括中纵梁和两端的端纵梁，桥梁支座的下方均设均衡底座，千斤顶与桥梁间设有加力垫板和传力梁，用于彻底消除横向附加弯矩。均衡底座均设两个起杠杆作用的反力支腿，两个反力支腿的两端均分别伸出均衡底座，远离桥梁中心的一端设传力拉杆作为加力点，靠近桥梁中心的一端铰支有均衡垫板，用以承受反力。采用本实用新型进行桥梁静载弯曲试验，不需要在梁体翼板上开孔，适用于各种标准跨度、不同截面形状和尺寸的铁路桥梁静载弯曲试验，安装使用方便。

Description

一种通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台

技术领域

本实用新型涉及铁路桥梁静载弯曲试验装置技术领域，具体涉及一种通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台。

背景技术

为保证铁路桥梁制造质量，需在一批制造好的桥梁中，随机抽取一定数量进行静载弯曲试验，以确保该批桥梁质量达到相关的技术要求。在进行桥梁的静载弯曲试验时，需要给桥梁提供试验载荷的静载试验台。

目前，我国使用的铁路桥梁静载试验台通常是钢结构自平衡式试验台。钢结构自平衡式试验台主要原理是：将桥梁放置在试验台上，通过千斤顶对桥梁和试验台的钢结构桁架加载，由千斤顶产生的力在包括桥梁的整个系统内部达到平衡，外部只承受桥梁和试验台的自身重量载荷。现有的钢结构自平衡式试验台存在如下不足之处 ：

（1）现有的试验台受结构尺寸和提供反力平衡的传力拉杆的安装位置限制，在进行双线箱梁试验时，需要在桥梁的翼板上开4个用于穿过传力拉杆的圆孔。试验完毕后，又必须将所开的孔修复还原。因此，使用钢结构自平衡式试验台进行桥梁的静载弯曲试验，不仅费工费力，而且还对桥梁造成了不必要的损伤。

（2）在试验时，传力拉杆由于安装误差可能会卡在所开圆孔的边缘上，导致拉杆横向受力，不仅存在安全隐患，而且影响试验结果的准确性。

目前，专利号为ZL 201020217754.X的《反力支腿式铁路桥梁静载试验台》，能解决钢结构自平衡式试验台存在的上述问题，但是该专利采用的下横梁设计，只能满足几种特定的桥梁静载试验，当桥梁截面尺寸变化较大时，常常需要更换下横梁才能满足桥梁静载试验，通用性不强。因此，须要开发出一种能适合各种标准跨度，满足目前和今后不同截面形状和尺寸的铁路桥梁静载试验的通用型免开孔的桥梁静载试验台。

实用新型内容

本实用新型提供一种通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，解决了铁路桥梁简支梁做静载弯曲试验时需要在梁体翼板上开孔的技术难题，不仅通用性强，适用于各种标准跨度、不同截面形状和尺寸的铁路桥梁的静载弯曲试验，而且用户使用和安装起来更加方便。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台包括从下至上布置于桥梁上方的千斤顶和纵梁，还包括布置于桥梁两端下方的四个桥梁支座，所述桥梁的上表面设置有桥梁腹板，所述四个桥梁支座对称分布于桥梁底部的四周，所述纵梁包括并排平行设置的端纵梁和中纵梁，端纵梁分别位于中纵梁的两端，所述千斤顶与桥梁之间设置有若干加力垫板和若干传力梁，若干加力垫板位于若干传力梁的下方；所述四个桥梁支座的下方分别设置有一个均衡底座；均衡底座内均沿横向平行设置有两个起杠杆作用的反力支腿，均衡底座均开有两个分别与两个反力支腿配合的安装孔，安装孔均与反力支腿的支点对应之处配合设置，反力支腿均穿过对应的安装孔，反力支腿的两端均分别伸出对应的均衡底座，反力支腿的支点均位于对应的安装孔内部，反力支腿均通过对应的支点处与均衡底座的安装孔内侧面铰接；反力支腿靠近桥梁中心的一端均为内侧端，反力支腿远离桥梁中心一端均为外侧端，内侧端到支点的距离均为外侧端到支点的距离至少四倍；反力支腿的内侧端均设置有均衡垫板，均衡垫板均与反力支腿铰支，反力支腿的外侧端均设置有传力拉杆，传力拉杆的底端均与反力支腿铰接；所述端纵梁远离中纵梁的一端的底部均开有不同间距的若干拉杆座安装孔，拉杆座安装孔内均设置有拉杆座，传力拉杆顶端与其中一个拉杆座销接，纵梁通过传力拉杆与反力支腿连接，形成一个封闭的平衡力系统。　　

　　在上述方案的基础上，所述反力支腿的内侧端到支点的距离均为反力支腿的外侧端到支点的距离的四倍至十倍。　

　　在上述方案的基础上，所述反力支腿的内侧端到支点的距离均为反力支腿的外侧端到支点的距离的六倍。　　　　

　　在上述方案的基础上，所述均衡垫板与反力支腿通过销轴铰支。

　　在上述方案的基础上，所述反力支腿为一根杠杆，杠杆的支点处设置有凹形半圆槽，凹形半圆槽内配合设置有半圆凸形体，半圆凸形体位于均衡底座的安装孔的内侧面上，半圆凸形体与安装孔的内侧面固定连接。

　　在上述方案的基础上，所述传力梁为五个。

　　在上述方案的基础上，所述加力垫板为十个或十五个。

　　在上述方案的基础上，所述加力垫板位于桥梁腹板的上表面的中心。

　　在上述方案的基础上，所述千斤顶的中心和试验梁的纵向上的桥梁支座中心重合。

在上述方案的基础上，所述端纵梁和中纵梁均安装有若干千斤顶横梁，所述每一个千斤顶横梁均与一个千斤顶对应设置，每一个千斤顶横梁的中心均与对应设置的千斤顶的中心重合。

　　本实用新型具有如下的有益效果：

（1）本实用新型中的千斤顶与桥梁之间设置有若干加力垫板和若干传力梁，加力垫板位于若干传力梁的下方，本实用新型实施例中的加力垫板为十个或十五个，传力梁为五个。在桥梁的梁面上增加了传力梁，传力梁摆放在加力垫板上。将千斤顶作用于纵向上的桥梁支座平面内的力，转换到桥梁腹板中心，彻底消除纵梁因与纵向上的桥梁支座不在同一平面内而产生的横向附加弯矩，这种设计能够使试验压力准确地传递到桥梁的桥梁腹板上，以符合试验标准的要求，此种设计能够随着不同梁型的变化，能够满足桥梁静载弯曲试验中的单室箱梁和双室箱梁的静载试验。纵梁的摆放位置能够任意变化，因此，本实用新型的通用性强，安装简便，桥梁受力均衡。

（2）本实用新型中的端纵梁和中纵梁均安装有若干千斤顶横梁，所述每一个千斤顶横梁均与一个千斤顶对应设置，每一个千斤顶横梁的中心均与对应设置的千斤顶的中心重合，千斤顶的中心和桥梁的纵向上的桥梁支座的中心重合。千斤顶和两个纵梁安放在传力梁上，千斤顶中心线和桥梁支座中心线在同一平面内，能够使原来由于千斤顶中心线和桥梁支座中心线不在同一平面内所产生的横向附加弯矩彻底消失。此种设计取消了现有技术中用于传递横向弯矩的上下横梁，并且均衡底座能够根据桥梁类型的不同要求任意摆放，适合桥梁任何宽度的变化，通用性更好，安装使用也更简便，同时，也避免了双室箱梁必须用三排十五个千斤顶进行试验的要求。

（3）本实用新型中，每一个桥梁支座的下方均设置有一个均衡底座，本实用新型的设计将现有的试验台的一个下横梁改为两个均衡底座，两个均衡底座放置在远离桥梁中心的一端的地面墩台上，均衡底座能够按照桥梁支座的摆放位置摆放，适合任何截面形状和尺寸的梁型，使本实用新型真正地做到适合所有桥梁类型的静载弯曲试验。

（4）本实用新型中，均衡底座均沿横向设置有两个起杠杆作用的反力支腿，均衡底座均开有分别与两个反力支腿配合的安装孔，反力支腿均穿过安装孔与均衡底座铰接，反力支腿的外侧端均设置有传力拉杆，传力拉杆的底端均与反力支腿铰接，反力支腿的内侧端分别放置在靠近桥梁中心的一端的地面墩台上。在使用过程中，传力拉杆能够从桥梁的端部外侧进行安装，不必在桥梁的翼板上开用来穿传力拉杆的孔，解决了铁路箱梁做静载弯曲试验时必须在翼板上开孔的技术难题。不仅节省了大量的人工成本，减少了物资消耗，而且不对桥梁造成破坏。

（5）使用本实例新型时，每个均衡底座12分别放置在相应的远离桥梁中心的一端的地面墩台上，反力支腿11的内侧端分别旋转在相应的靠近桥梁中心的一端的地面墩台上，均衡底座下方的地面墩台承受桥梁和桥面上设备的重量，反力支腿下方的地面墩台承受反力支腿的反力。本实用新型中的反力支腿的内侧端到支点的距离均为外侧端到支点的距离的至少四倍；反力支腿相当于一个杠杆，其杠杆比大于等于四，反力支腿的设计巧妙地利用杠杆原理使均衡底座的受力达到平衡，无需很大的地面墩台即可承受传力拉杆传来的倾翻力矩，有效地降低了传递到均衡底座的向上载荷和反力支腿下方的地面墩台承受的向下载荷，使反力支腿下方的地面墩台的载荷小于试验载荷的四分之一。

（6）本实用新型中的反力支腿的内侧端均设置有均衡垫板，均衡垫板与反力支腿的内侧端铰支。均衡垫板的设计能够进一步使反力支腿下方的地面受力均衡。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例中通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台的主视结构示意图；

图2为本实用新型实施例中通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台的右视结构示意图。

图中：1-端纵梁，2-销轴，3-中纵梁，4-千斤顶，5-传力梁，6-加力垫板，7-千斤顶横梁，8-拉杆座连接销轴，9-拉杆座，10-传力拉杆，11-反力支腿，12-均衡底座，13-桥梁支座，14-桥梁，15-均衡垫板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，包括布置于桥梁14下方的四个桥梁支座13，还包括从下至上布置于桥梁14 上方的若干加力垫板6、若干传力梁5、千斤顶4和纵梁。桥梁14的上表面设置有桥梁腹板。

千斤顶4与桥梁14之间设置有若干加力垫板6和若干传力梁5，若干加力垫板6位于若干传力梁5的下方，加力垫板6位于桥梁腹板的上表面的中心。加力垫板6按标准要求位置设置在桥梁腹板的上表面中心，若干传力梁5按试验标准距离放置在加力垫板6上方，本实用新型实施例中，加力垫板6采用钢板制成，加力垫板6为十个或十五个，传力梁5为五个，千斤顶4的中心和纵向上的桥梁支座13的中心重合。

四个桥梁支座13对称分布于桥梁14底部的四周，四个桥梁支座13的下方分别设置有一个衡底座12；均衡底座12内均沿横向设置有两个起杠杆作用的反力支腿11，均衡底座12均开有两个分别与反力支腿11配合的安装孔，安装孔均与反力支腿11的支点对应之处配合设置，反力支腿11均穿过安装孔，反力支腿11的两端均分别伸出均衡底座12，反力支腿11的支点均位于安装孔内部，反力支腿11均通过对应的支点处与均衡底座12的安装孔内侧面铰接，用于实现反力支腿11在安装孔范围内在水平方向和竖直方向上绕支点旋转。

反力支腿11靠近桥梁14中心的一端均为内侧端，反力支腿11远离桥梁14中心一端均为外侧端，内侧端到支点的距离均为外侧端到支点的距离的至少四倍；反力支腿11的内侧端均设置有均衡垫板15，均衡垫板15均与反力支腿11铰支，本实用新型实施例中，均衡垫板15均与反力支腿11通过圆销铰支；反力支腿11的外侧端均设置有传力拉杆10，传力拉杆10的底端与反力支腿11铰接。

纵梁包括并排平行设置的端纵梁1和中纵梁3，端纵梁1分别位于中纵梁3的两端，端纵梁1靠近中纵梁3的一端的上部均通过销轴2与中纵梁3铰接，端纵梁1靠近中纵梁3的一端的下部均通过螺栓与中纵梁3相连接。端纵梁1远离中纵梁3的一端的底部均开有不同间距的若干拉杆座安装孔，拉杆座安装孔内均设置有拉杆座9，传力拉杆10顶端均与其中一个拉杆座9销接，纵梁通过传力拉杆10与反力支腿11连接，形成一个封闭的平衡力系统。

端纵梁1和中纵梁3均安装有若干千斤顶横梁7，每一个千斤顶横梁7均与一个千斤顶4对应设置，每一个千斤顶横梁7的中心均与对应设置的千斤顶4的中心重合。

本实用新型实施例中，均衡底座12包括上翼板、下翼板和位于上翼板和下翼板之间的两块底座腹板，两块底座腹板均与上翼板和下翼板垂直焊装。安装孔均沿每块底座腹板的横向中心线设置。

本实用新型实施例中，反力支腿11为一根杠杆，杠杆的内侧端到支点的距离为杠杆的外侧端到支点的距离的四倍至十倍，在实际运用中，杠杆的内侧端到支点的距离为杠杆的外侧端到支点的距离的六倍；杠杆的支点处设置有凹形半圆槽，凹形半圆槽内配合设置有半圆凸形体，半圆凸形体位于均衡底座12的安装孔的内侧面上，半圆凸形体与安装孔的内侧面固定连接，半圆凸形体与凹形半圆槽配合设置，用于实现反力支腿11在安装孔范围内在水平方向和竖直方向上绕半圆凸形体旋转。

本实用新型的使用方法和工作原理如下：

将每个均衡底座12分别放置在远离待试验的桥梁14中心处的一端的地面墩台上，反力支腿11的内侧端分别放置在靠近待试验的桥梁14中心处的一端的地面墩台上。

将加力垫板6按标准要求位置设置在桥梁腹板的上表面的中心上方，若干传力梁5按试验标准距离放置在加力垫板6上。

放置千斤顶4时，保证千斤顶4的中心和纵向上的桥梁支座13的中心重合。

实验过程中，在待试验的桥梁14的上表面上增加了传力梁5，在待试验的桥梁的加力点的位置摆放加力垫板6，传力梁5摆放在加力垫板6上。这样能够使试验压力准确地传递到桥梁腹板上，以符合试验标准的要求。千斤顶4和两个纵梁安放在传力梁5上，千斤顶4中心线和桥梁支座13中心线在同一平面内，使原来由于千斤顶4中心线和桥梁支座13中心线不在同一平面内所产生的横向附加弯矩彻底消失。这样的设计使得现有技术中用于传递横向弯矩的上下横梁能够取消，并且均衡底座12能够根据桥梁类型的不同要求任意摆放，适合桥梁不同类型任何宽度的变化，通用性更好，安装使用更简便。同时，也避免了双室箱梁必须用三排千斤顶4进行试验的要求。

试验过程中，纵梁承受的所有载荷通过拉杆座连接销轴8和拉杆座9传递到传力拉杆10，保证传力拉杆10始终承受垂直拉伸载荷，消除反力支腿11的弯矩，没有侧向附加应力。反力支腿11的内侧端到支点的距离均为外侧端到支点的距离的至少四倍，不仅保证均衡底座12不被拉翻，而且反力支腿11下方的地面墩台承受的支反力较小。反力支腿11的后部和均衡垫板15铰支，能够使反力支腿11下方的受力均衡。

纵梁两端开有不同间距的拉杆座安装孔，不同的间距满足各种不同跨度桥梁的试验需要，设备的通用性非常好，能满足各型铁路箱梁和T梁的静载弯曲试验要求。

将传统的试验台的下横梁改为两个均衡底座12，将两个均衡底座12分别放置在待试验的桥梁14中心处的地面墩台上，能够按照桥梁支座13的摆放位置摆放，适合任何截面形状和尺寸的梁型，使本试验台真正地做到适合所有桥梁类型的静载试验。

均衡底座12均沿横向设置有两个反力支腿11，反力支腿11均穿过均衡底座12的安装孔并与均衡底座12铰接。反力支腿11的内侧端分别放置在靠近待试验的桥梁14中心处的地面墩台上，反力支腿11的外侧端均安装传力拉杆10，这种设计使传力拉杆10在待试验的桥梁14的前端安装，也不必在待试验的桥梁14的翼板上开穿过传力拉杆10的安装孔，解决了铁路箱梁桥梁做静载弯曲试验时必须在翼板上开孔的技术难题。

每个均衡底座12分别放置在靠近待试验的桥梁14中心处的地面墩台上，反力支腿11的内侧端分别远离待试验的桥梁14中心处的地面墩台上，均衡底座12下方的地面墩台承受试验的桥梁14和桥梁14上的设备重量，反力支腿11下方的地面墩台承受反力支腿11的反力。反力支腿11相当于一个杠杆，其杠杆比大于4倍，这样不仅有效地降低了传递到均衡底座12的向上载荷，而且反力支腿11下方的地面墩台承受的向下载荷，使反力支腿11下方的地面墩台载荷小于试验载荷的五分之一。这样的结构巧妙地利用杠杆原理使均衡底座12的受力达到平衡。反力支腿11下方的地面墩台上摆放有均衡垫板15和反力支腿11铰接，以使反力支腿11下方的地面墩台受力均衡。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，包括从下至上布置于桥梁（14）上方的千斤顶（4）和纵梁，还包括布置于桥梁（14）两端下方的四个桥梁支座（13），所述桥梁（14）的上表面设置有桥梁腹板，所述四个桥梁支座（13）对称分布于桥梁（14）底部的四周，所述纵梁包括并排平行设置的端纵梁（1）和中纵梁（3），端纵梁（1）分别位于中纵梁（3）的两端，其特征在于，所述千斤顶（4）与桥梁（14）之间设置有若干加力垫板（6）和若干传力梁（5），若干加力垫板（6）位于若干传力梁（5）的下方；所述四个桥梁支座（13）的下方分别设置有一个均衡底座（12）；均衡底座（12）内均沿横向平行设置有两个起杠杆作用的反力支腿（11），均衡底座（12）均开有两个分别与两个反力支腿（11）配合的安装孔，安装孔均与反力支腿（11）的支点对应之处配合设置，反力支腿（11）均穿过对应的安装孔，反力支腿（11）的两端均分别伸出对应的均衡底座（12），反力支腿（11）的支点均位于对应的安装孔内部，反力支腿（11）均通过对应的支点处与均衡底座（12）的安装孔内侧面铰接；反力支腿（11）靠近桥梁（14）中心的一端均为内侧端，反力支腿（11）远离桥梁（14）中心一端均为外侧端，内侧端到支点的距离均为外侧端到支点的距离至少四倍；反力支腿（11）的内侧端均设置有均衡垫板（15），均衡垫板（15）均与反力支腿（11）铰支，反力支腿（11）的外侧端均设置有传力拉杆（10），传力拉杆（10）的底端均与反力支腿（11）铰接；所述端纵梁（1）远离中纵梁（3）的一端的底部均开有不同间距的若干拉杆座安装孔，拉杆座安装孔内均设置有拉杆座（9），传力拉杆（10）顶端与其中一个拉杆座（9）销接，纵梁通过传力拉杆（10）与反力支腿（11）连接，形成一个封闭的平衡力系统。

2.如权利要求1所述的通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，其特征在于，所述反力支腿（11）的内侧端到支点的距离均为反力支腿（11）的外侧端到支点的距离的四倍至十倍。

3.如权利要求1所述的通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，其特征在于，所述反力支腿（11）的内侧端到支点的距离均为反力支腿（11）的外侧端到支点的距离的六倍。

4.如权利要求1所述的通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，其特征在于，所述均衡垫板（15）与反力支腿（11）通过销轴铰支。

5.如权利要求1所述的通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，其特征在于，所述反力支腿（11）为一根杠杆，杠杆的支点处设置有凹形半圆槽，凹形半圆槽内配合设置有半圆凸形体，半圆凸形体位于均衡底座（12）的安装孔的内侧面上，半圆凸形体与安装孔的内侧面固定连接。

6.如权利要求1所述的通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，其特征在于，所述传力梁（5）为五个。

7.如权利要求1所述的通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，其特征在于，所述加力垫板（6）为十个或十五个。

8.如权利要求1所述的通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，其特征在于，所述加力垫板（6）位于桥梁腹板的上表面的中心。

9.如权利要求1所述的通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，其特征在于，所述千斤顶（4）的中心和试验梁的纵向上的桥梁支座（13）中心重合。

10.如权利要求1至9任一项所述的通用型反力支腿式铁路桥梁静载试验台，其特征在于，所述端纵梁（1）和中纵梁（3）均安装有若干千斤顶横梁（7），所述每一个千斤顶横梁（7）均与一个千斤顶（4）对应设置，每一个千斤顶横梁（7）的中心均与对应设置的千斤顶（4）的中心重合。