CN208545623U - 水平连接组装式剪力铰 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水平连接组装式剪力铰，属于轨道交通领域。其包括剪力传递装置和锚固连接结构，所述剪力传递装置包括金属材料焊接组合而成的框架结构、钢管或槽钢；所述锚固连接结构包括连接支架和锚固件，锚固件的顶部与连接支架焊接固连成一体，所述连接支架沿钢轨纵向布置，并且连接支架上沿钢轨横向设有连接孔，紧固件通过连接孔将剪力传递装置水平连接组装在连接支架上。本实用新型水平连接组装式剪力铰具有结构简单、承载能力强、经济性更好、使用寿命长等优点，其性价比更高，安全可靠，可以广泛应用于各种轨道交通浮置板道床结构中。

Description

水平连接组装式剪力铰

技术领域

本实用新型属于轨道交通领域，尤其是涉及一种浮置道床结构中在相邻浮置板之间传递剪力的上置式剪力铰。

背景技术

轨道交通领域的大量工程实践证明，浮置板道床技术是现有最有效的轨道减振降噪技术之一，特别是在地铁和城市轻轨中，这种技术已经得到了广泛的应用。在现有浮置道床结构中，剪力铰是在相邻浮置板之间传递剪力的结构重要组成部分，可以分担钢轨在跨越板缝处所承受的剪力，使板协调变形。目前国内外大量使用的浮置板剪力铰的类型主要分为中置式和上置式两种。由于现有中置式剪力铰在混凝土浇注之后则无法更换，线路运营后难以从浮置板上方观察其材料的工作状态及损伤、锈蚀情况，维修更换十分困难，因此工程中大量采用上置式剪力铰。

现有上置式剪力铰的典型结构包括分别设置在相邻的浮置板中导向连接套管和导向限位套管，抗剪芯棒的两端分别插入设置在导向连接套管和导向限位套管中，抗剪芯棒作为抗剪元件使用。此类上置式剪力铰一般利用沿钢轨垂向布置的紧固螺栓直接固定安装在浮置板上预先一体化埋设的锚固套管内，施工方便，易于维修更换。但是，实际应用中发现，一方面，此类上置式剪力铰涉及元件较多，加工制作的成本高；另一方面，当相邻浮置板间的间距较大时，抗剪芯棒除了承受剪力外，还承受很大的弯矩，由于现有圆柱形状抗剪芯棒的抗弯截面系数有限，其承受弯矩的能力较弱，为保证强度，只能采用直径更大的棒材，其不仅进一步提升了产品成本，而且增加了产品总重量，给施工人员的现场运输和安装都带来更多困难；第三，紧固螺栓不仅承受很大的剪力，而且还承受很大的拉力，紧固螺栓在对应浮置板顶面部位会产生应力集中，因此长期使用后容易出现紧固螺栓断裂等问题，严重时甚至会破坏浮置板连接处的混凝土结构；第四，紧固螺栓断裂后，其下部滞留于锚固在浮置板中的套管内，非常难以取出，稍有不慎就会造成套管内螺纹损坏，影响后续使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种结构简单、抗剪元件的承载能力更强、维护更便利、经济性更好的水平连接组装式剪力铰。

本实用新型水平连接组装式剪力铰是这样实现的，包括剪力传递装置和锚固连接结构，所述剪力传递装置包括金属材料焊接组合而成的框架结构、钢管或槽钢；所述锚固连接结构包括连接支架和锚固件，锚固件的顶部与连接支架焊接固连成一体，所述连接支架沿钢轨纵向布置，并且连接支架上沿钢轨横向设有连接孔，紧固件通过连接孔将剪力传递装置水平连接组装在连接支架上。

优选的，所述连接支架由钢板、角钢、槽钢或工字钢制成。

连接支架上设置的连接孔为长条孔，所述长条孔沿钢轨的纵向布置。

连接支架与剪力传递装置之间还可以设置调距垫块。

另外，为了确保应用过程中浮置板因热胀冷缩等原因发生相对位置移动时剪力传递装置与锚固连接结构之间也可以相应发生相对位移以适应位置变化，本实用新型水平连接组装式剪力铰中还可以包括助滑垫板，所述助滑垫板设置在剪力传递装置与连接支架之间。

本实用新型直接利用金属材料焊接组合而成的框架结构、钢管或槽钢等作为剪力传递装置，再利用沿钢轨横向水平设置的紧固件将剪力传递装置与连接支架进行水平连接组装，从而实现剪力传递装置与锚固连接结构的连接结合。相比于传统利用连接套管、导向限位套管、底座和圆柱体抗剪芯棒构成剪力传递装置，再利用沿钢轨垂向设置的紧固件与锚固套筒进行连接的中置式剪力铰，具有如下优点：(1)产品涉及元件更少，结构更加简单，一方面，有利于降低成本，另一方面也有利于提高产品的使用寿命；(2)相比抗剪芯棒，在同等材料使用量的前提下，框架结构、钢管或槽钢等作为抗剪元件使用时，其容易实现更大的抗弯截面系数，抗剪和抗弯能力都更强，性价比更高；(3)由于单根抗剪元件的承载能力更强，有利于减少本实用新型水平连接组装式剪力铰的布置数量，从而提高空间利用率和降低工程物料成本；(4)紧固件仅承受剪力，不易出现疲劳断裂问题，使用寿命更长，更加安全可靠；(5)使用过程中，由于紧固件全部裸露在浮置板外部，一旦发生断裂等问题，维修更换更加方便快捷；(6)由于本实用新型中没有传统技术中抗剪芯棒与连接套管及导向限位套管之间那种严格的导向和配合关系，其对于各种施工误差、浮置道床曲线段角度变化等变化的适应能力更强，剪力传递装置与连接支架之间的连接组装更加容易实现，施工操作十分方便；(7)使用过程中，本实用新型水平连接组装式剪力铰与浮置板的连接不再通过沿钢轨垂向设置的紧固件实现，其对浮置板的混凝土结构影响小，可以有效避免浮置板结构的损坏，有利于延长浮置板的使用寿命。

综上所述，本实用新型水平连接组装式剪力铰具有结构简单、承载能力强、经济性更好、使用寿命长等优点，其性价比更高，安全可靠，可以广泛应用于各种轨道交通浮置板道床结构中。

附图说明

图1为本实用新型水平连接组装式剪力铰的结构示意图之一及其应用示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本实用新型水平连接组装式剪力铰的结构示意图之二及其应用示意图。

图4为本实用新型水平连接组装式剪力铰的结构示意图之三及其应用示意图。

图5为本实用新型水平连接组装式剪力铰的结构示意图之四及其应用示意图。

图6为图5的B向视图。

图7为本实用新型水平连接组装式剪力铰的结构示意图之五及其应用示意图。

图8为本实用新型水平连接组装式剪力铰的结构示意图之六及其应用示意图。

图9为本实用新型水平连接组装式剪力铰的结构示意图之七及其应用示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1和图2所示本实用新型水平连接组装式剪力铰，包括剪力传递装置和锚固连接结构，所述剪力传递装置1具体为一根矩形钢管，所述锚固连接结构包括连接支架2和锚固件3，锚固件3的顶部与连接支架2焊接固连成一体，所述连接支架2沿钢轨纵向布置，并且连接支架2上沿钢轨横向设有连接孔4，作为剪力传递装置的矩形钢管上对应设置连接孔，紧固件5通过连接孔将矩形钢管水平连接组装在连接支架2上，实现剪力传递装置和锚固连接结构的连接。需要指出的是，如图2中所示，为了实现较大的抗弯截面系数，设计和制作时，将所述矩形钢管的长边置于高度方向。

应用时，如图1和图2所示，将连接支架2和锚固件3构成的锚固连接结构预先与浮置板6浇筑成一体，其中，连接支架2及连接孔4露出于浮置板6上方；利用紧固件5穿过连接孔4和矩形钢管上的连接孔，将连接支架2和剪力传递装置1连接在一起，实现剪力传递装置和锚固连接结构的连接，进而将剪力传递装置1的两端分别固定在相邻浮置板6上，即实现本实用新型水平连接组装式剪力铰在相邻浮置板间的安装。需要指出的是，为了适应使用过程中因浮置板热胀冷缩等原因导致的相对位置变化，连接支架2上设置的连接孔4的尺寸应比紧固件5的外径尺寸大一些，以保证剪力传递装置与锚固连接结构之间可以同步发生相对移位。

本实用新型直接利用钢管作为剪力传递装置，再利用沿钢轨横向水平设置的紧固件将剪力传递装置与连接支架进行水平连接组装，从而实现剪力传递装置与锚固连接结构的连接结合。相比于传统利用连接套管、导向限位套管、底座和圆柱体抗剪芯棒构成剪力传递装置，再利用沿钢轨垂向设置的紧固件与锚固套筒进行连接的中置式剪力铰，具有如下优点：(1)产品涉及元件更少，结构更加简单，一方面，有利于降低成本，另一方面也有利于提高产品的使用寿命；(2)相比抗剪芯棒，在同等材料使用量的前提下，钢管作为抗剪元件使用时，其容易实现更大的抗弯截面系数，抗剪和抗弯能力都更强，性价比更高；(3)由于单根抗剪元件的承载能力更强，有利于减少本实用新型水平连接组装式剪力铰的布置数量，从而提高空间利用率和降低工程物料成本；(4)紧固件水平设置，其仅承受剪力，不易出现疲劳断裂问题，使用寿命更长，更加安全可靠；(5)使用过程中，由于紧固件全部裸露在浮置板外部，一旦发生断裂等问题，维修更换更加方便快捷；(6)由于本实用新型中没有传统技术中抗剪芯棒与连接套管及导向限位套管之间那种严格的导向和配合关系，其对于各种施工误差、浮置道床曲线段角度变化等变化的适应能力更强，剪力传递装置与连接支架之间的连接组装更加容易实现，施工操作十分方便；(7)使用过程中，本实用新型水平连接组装式剪力铰与浮置板的连接不再通过沿钢轨垂向设置的紧固件实现，其对浮置板的混凝土结构影响小，可以有效避免浮置板结构的损坏，有利于延长浮置板的使用寿命。

综上所述，本实用新型水平连接组装式剪力铰具有结构简单、承载能力强、经济性更好、使用寿命长等优点，其性价比更高，安全可靠，可以广泛应用于各种轨道交通浮置板道床结构中。

当然，基于本例所述的技术原理，锚固件的具体结构形式和数量可以根据需要设计，此外，；此外，剪力传递装置的数量也可以根据工程需要设定，例如图3中所示，剪力传递装置1也可以包括二根矩形钢管，二根矩形钢管分别设置在连接支架2的两侧，并通过紧固件5与连接支架连接在一起，基于这种技术原理，剪力传递装置还可以包括更多根矩形钢管；另外，剪力传递装置除了采用钢管外，还可以采用金属材料焊接组合而成的框架结构或槽钢等其他形式的抗剪元件，只要抗弯截面系数足够都可以应用于本实用新型，都能起到很好的技术效果；再有，本实用新型中连接支架的取材可以多种多样，除了图2所示利用钢板制成以外，如图4中所示，还可以采用角钢制成连接支架2，此外锚固件3采用C形环状结构，矩形钢管构成的剪力传递装置1放置于角钢制成的连接支架2上，并通过紧固件5与连接支架连接在一起，也能起到很好的技术效果，也在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例二

如图5和图6所示本实用新型水平连接组装式剪力铰，与实施例一的区别在于，锚固连接结构中连接支架2由槽钢制成，连接支架2上设置的连接孔4具体为长条孔，该长条孔沿钢轨的纵向布置；此外，剪力传递装置1具体为钢板焊接组合而成的框架结构，该框架结构嵌置于槽钢的凹槽内。

本例所述本实用新型水平连接组装式剪力铰的应用方式及优点与实施例一基本相同，在此不再重复。需要指出的是，本例中采用了框架结构的剪力传递装置，其结构形式更多样化，可以适应更强承载力需求的工况，并有利于提高空间利用率。

实施例三

如图7所示本实用新型水平连接组装式剪力铰，与实施例二的区别在于，剪力传递装置1由槽钢制成，剪力传递装置1嵌置于槽钢制成的连接支架2的凹槽内，连接支架2与剪力传递装置1之间还设有调距垫块7。

本例所述技术方案中，由于在连接支架与剪力传递装置之间增设了调距垫块，可以适应因施工误差、浮置道床曲线段角度变化等原因导致的相邻浮置板间对应设置的连接支架的实际工位与设计工位不符的情况，剪力传递装置与连接支架之间的连接组装更加容易实现，也更加稳定。实际应用中，相邻浮置板上所使用的调距垫块厚度可以有所不同，在此仅以文字给予说明。

实施例四

如图8所示本实用新型水平连接组装式剪力铰，与实施例二的区别在于，锚固连接结构中连接支架2由工字钢制成；剪力传递装置1包括两根槽钢，两根槽钢分别嵌置于工字钢两侧的凹槽内；此外，连接支架2与剪力传递装置1之间还设有助滑垫板8。

本例中通过增设助滑垫板8，可以确保应用过程中浮置板因热胀冷缩等原因发生相对位置移动时剪力传递装置与锚固连接结构之间也可以相应发生相对位移，一般来说，助滑垫板8采用聚四氟乙烯等表面摩擦系数小的耐用材料制成，可以实现有效降低剪力传递装置与锚固连接结构之间相对滑移时的摩擦阻力。基于本例的技术原理，本实用新型其他技术方案中，锚固连接结构与剪力传递装置之间也可以根据需要增设助滑垫板，在此仅以文字给予说明，不再一一附图，也在本实用新型要求的保护范围之中。

实施例五

如图9所示本实用新型水平连接组装式剪力铰，与实施例一的区别在于，作为一种特例，连接支架2上设置的连接孔为螺纹孔，紧固件5穿过矩形钢管与螺纹孔配合，将矩形钢管与连接支架连接在一起，进而实现剪力传递装置和锚固连接结构的连接。

本例所述技术方案的应用方法和优点与实施例一相似，在此不再重复。需要指出的是，由于本实用新型水平连接组装式剪力铰应用于轨道交通的特殊环境下，其振动发生频繁且强度大，本例所述这一类技术方案中，剪力传递装置与连接支架的连接方式一般需要辅助其他的安全措施才能确保使用安全，例如在螺纹连接处使用高强的粘接防滑胶，或者在局部采用点焊等，因此其并不作为优选技术方案，但也能实现一定的技术效果，依然在本实用新型要求的保护范围之内，当然在矩形钢管上设置螺纹孔与紧固件配合的同类技术方案也是如此。

本实用新型中的实施例仅为更好说明本实用新型的技术方案，并不应视为对本实用新型的限制，其各实施例中的技术特征也可以交叉使用。基于本实用新型的技术原理，本领域技术人员可以对上述实施例所述技术方案重新进行组合或利用同类技术对其中某些元件进行简单替换，只要基于本实用新型的技术原理，都在本实用新型要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种水平连接组装式剪力铰，包括剪力传递装置和锚固连接结构，其特征在于所述剪力传递装置包括金属材料焊接组合而成的框架结构、钢管或槽钢；所述锚固连接结构包括连接支架和锚固件，锚固件的顶部与连接支架焊接固连成一体，所述连接支架沿钢轨纵向布置，并且连接支架上沿钢轨横向设有连接孔，紧固件通过连接孔将剪力传递装置水平连接组装在连接支架上。

2.根据权利要求1所述的水平连接组装式剪力铰，其特征在于所述连接支架由钢板、角钢、槽钢或工字钢制成。

3.根据权利要求1所述的水平连接组装式剪力铰，其特征在于连接支架上设置的连接孔为长条孔，所述长条孔沿钢轨的纵向布置。

4.根据权利要求1所述的水平连接组装式剪力铰，其特征在于连接支架与剪力传递装置之间设有调距垫块。

5.根据权利要求1所述的水平连接组装式剪力铰，其特征在于连接支架与剪力传递装置之间设有调距垫块。

6.根据权利要求1所述的水平连接组装式剪力铰，其特征在于还包括助滑垫板，所述助滑垫板设置在剪力传递装置与连接支架之间。