CN210636298U - 一种桥梁减震防坠落装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥梁减震防坠落装置，属于桥梁减震领域。其主体包括双向铰支座1，保护套筒5，内部有一对活塞杆6，油缸7，油缸内充满阻尼液8，其中支座1连接在桥梁端部的嵌板上。在地震或者其他外力作用下，桥梁发生位移时会带动活塞杆6在阻尼液8中运动，就能减小外力的效果，且两端的双向铰支座保证了其在大部分方向的外力作用下都能发挥作用，同时在张力达到极限锁定桥梁，从而有效防止了桥梁坠落。该装置消耗了外力作用带来的能量，限制了桥梁发生较大位移，在超出一定位移时能锁定桥梁防止其坠落，同时疲劳性好，便于安装、拆卸，适用范围广。

Description

一种桥梁减震防坠落装置

技术领域

本发明涉及土木工程桥梁减震领域，尤其是涉及一种减震防坠落装置。

背景技术

地震是对工程结构造成极大安全威胁的一种自然灾害。

若桥梁在地震、洪水、撞击等作用下产生了超于预期的位移，就有可能发生落桥，落桥会造成巨大的人员伤亡，经济损失，同时也对后续的救援工作造成了影响。

随着我国的经济发展和各行业的创新，近年来桥梁抗震技术得到了飞速发展，从以前单纯依靠损伤结构构件来抵御地震等不利的作用力，发展到了现在利用耗能阻尼技术，减少外力，消耗能量。

我国现有的桥梁抗震装置主要是抗震支座，其中用得最多的是板式橡胶支座，这种支座有足够的竖向刚度，承受垂直荷载，但是橡胶提供减震效果有限，在强震作用下，支撑会过早进入屈曲状态从而导致损坏，不能起到消耗地震能量的作用，在日常车流的作用力下，也会使得该装置处于疲劳状态，有疲劳破坏的风险。

我国现有的桥梁防坠落装置，主要为连接在桥梁下部的链形装置，在桥梁坠落时能提供一定的拉力，但是其没有减震功能，而且在桥梁发生过大位移时才能响应，比较迟钝。如果在地震作用下，上述我国现有的装置由于疲劳性较差难以发挥作用。

因此急需发明一种不仅可以减少外部作用的能量及桥梁发生的位移，而且能及时防止桥梁坠落的一种桥梁减震防坠落装置。

发明内容

针对上述我国现有装置功能单一的问题，本发明提供了一种既能提供桥梁减震，又能防止桥梁坠落的装置。在吸收地震等外力作用能量的同时，防止了桥梁的坠落，自身也具有良好的抗疲劳属性。

为达上述目的，本发明才采用的技术方案是：一种桥梁减震防坠落装置，由双向铰支座、副轴销、主轴销、U形板、保护套筒、活塞杆、油缸、阻尼液、活塞、副缸、端板构成，主体部分均采用Q235、Q345等钢材制作而成。

装置拥有一对活塞杆，一端焊接在端板上，另一端为自由端伸入副缸内，中间部分焊接有活塞，活塞两边的油缸内充满阻尼液。活塞杆与油缸接触面光滑，保证其可在油缸内发生往复位移。在地震等作用下，桥梁发生位移时候会带动活塞杆运动，固定在活塞杆上的活塞在阻尼液中发生往复运动，会产生阻尼力，此时活塞杆作为传力构件将阻尼力传递到支座。当两端的两个活塞发生相向运动时，活塞与油缸内壁接触，活塞杆受压，桥梁减震防坠落装置不能再缩短，起到了地震作用下刚杆的作用。当两端的两个活塞发生相背运动时，活塞与油缸内壁接触，此时活塞杆受拉力，桥梁减震防坠落装置不能再伸长，此时桥梁减震防坠落装置用作传递拉力的防坠落构件。

总体来说活塞杆必须承担所有的阻尼力、由加上油缸的接触面提供的摩擦力、活塞与油缸内壁接触时产生的内力。由于活塞杆一般相对来说比较纤细，且必须承担轴向荷载，所以活塞杆通常由高强度钢材制成。由于活塞杆表面的任何锈蚀及腐蚀都会引起密封系统的破坏，所以一般采用不锈钢材料来制作活塞杆，有时不锈钢表面必须镀铬来保证密封材料的正常工作。

油缸两端设置有保护套筒，它与保护套筒内壁接触。油缸两端开孔，伸入有一对活塞杆，两个活塞杆可以在油缸内发生位移。油缸内部有分为三个缸体，左右两个缸体充满阻尼液，作用是在活塞运动时提供阻尼力，起到减震作用，中间部分充满空气，作用是为活塞杆的末端位移提供空间。副缸的长度应保证两个活塞杆相向运动触碰油缸内壁时不会相碰。油缸由高强度钢材制成，作用是活塞在阻尼液中运动时油缸能承受的容器内压力，油缸整体采用无缝钢管制成，作用是防止焊接或浇铸引起疲劳破坏以及防止在应力作用下产生裂缝。

活塞头是整个阻尼器部件中要求加工精度最高、技术含量最高的一部分。活塞焊接在活塞杆中间部位，可在阻尼液中移动。活塞处于油缸两边的腔体内，其直径大于活塞杆的直径，小于油缸内径，活塞上开有小孔。其作用是活塞杆运动带动活塞在阻尼液中运动，阻尼液通过活塞与油缸内壁的间隙和活塞上的小孔流动，提供阻力。活塞的两端均可与油缸内壁接触，从而阻止活塞运动，形成防坠落构件。因此活塞与活塞杆连接为高强度焊接，保证其提供足够的抗力。

保护套筒是圆筒形钢管，采用Q345钢制成，它一端连接在端板上，为保证其强度连接方式采用焊接，保护套筒内壁与油缸接触，其间涂抹有润滑油，可使油缸在保护套筒内移动，油缸伸入保护套筒的距离不宜过短，因为活塞杆为细长杆易失稳破坏，所以在活塞杆过长时要加长保护套筒长度，其作用是保护油缸和活塞杆，同时在油缸和活塞杆发生相对运动时起导向作用。

双向铰支座通过高强螺栓与预埋在桥梁端部的预埋板相连接，其包含有主轴销和副轴销。其中主轴销与U形板连接，U形板与装置端板连接，主轴销作用是让装置可以在主轴方向进行±15°的转动，副轴销可让装置在副轴方向进行±30°的转动，地震等作用下桥梁端部会发生位移，双向铰支座使得装置可以随着桥梁端部位移在两个方向上进行转动，减少内力的同时提升了抗疲劳性。

与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)一对活塞杆同时工作，增强了减震性能；(2)活塞在行程达到极限时能瞬间锁死，以用作防坠落装置；(3)保护套筒使得活塞杆不容易发生弯曲；(4)双向铰支座使得装置可以在两个方向发生转动，减少自身内力，增强抗疲劳性。因此，本发明兼具减震和防坠落功能、耐久性好、性能优良、构造相对简单的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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做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为桥梁减震防坠落装置结构示意图；

图2为活塞结构示意图；

图3为双向铰支座结构示意图；

其中：1、双向铰支座，2、副轴销，3、主轴销，4、U形板，5、保护套筒，6、活塞杆，7、油缸，8、阻尼液，9、活塞，10、小孔，11、副缸，12、端板。

具体实施方式

为了让施工技术人员更好理解本方案，下面结合附图对本减震防落桥装置的具体结构进行说明。

1、支座安装：将双向铰支座(1)通过高强螺栓与桥梁端部的预埋板连接，为保证连接强度安装高强度螺栓时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨中作业。

2、主体部分安装：将活塞杆(6)末端焊接在端板(12)上时确保轴心与端板(12)轴心重合，再将外保护套筒(5)与端板(12)焊接为一个整体，接着在油缸(7)两端抹有润滑液后，插入到外保护套筒(5)内，确保油缸(7)可以在外保护套筒(5)内可以前进或后退。

3、支座就位：用千斤顶或起重机将本装置提升到需要的位置上，U形板(4)因对准主轴销(3)位置。

4、销子清洗：连接销子应该清洗的完全干净和干燥，然后涂上润滑油。

5、装置就位：再次将装置末端U形板(4)上的轴承孔与主轴销(3)对齐，可使用木楔或其他类似工具就位。

6、安装销子：用手将装置末端的U形板(4)上的轴承孔与主轴销(3)对齐，然后将销子完全插入。同时，在其中间安装薄垫片和垫圈。薄垫片进入连接支座内部，垫圈连接在支座外部。如果销子难以进入阻尼器端孔内，可以用锤子敲击。

7、安装另一端：重复以上步骤，直到阻尼器安装结束。

本发明具有功能兼备，适用范围广同时结构简单，便于安装的优点，在不脱离本发明的创造构思下，替换其中部件和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种桥梁减震防坠落装置，包括双向铰支座(1)、U形板(4)、保护套筒(5)、活塞杆(6)、油缸(7)、阻尼液(8)、活塞(9)、副缸(11)、端板(12)，其特征在于：装置有一对活塞杆(6)；两个活塞杆均插入副缸(11)；活塞(9)发生往复位移达到极限时触碰油缸内壁可以锁死；装置两端与双向铰支座(1)连接；油缸(7)两端均装有保护套筒(5)。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁减震防坠落装置，其特征在于：活塞杆(6)一端与端板(12)相连接，另一端伸入到副缸(11)部分，其中间设置活塞(9)，活塞(9)两边的油缸内充满阻尼液(8)，两个活塞(9)在往复运动时，阻尼液(8)受迫在小孔(10)和间隙中流动。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁减震防坠落装置，其特征在于：油缸(7)分为三个缸体，中间为副缸(11)充满空气，左右两缸体充满阻尼液(8)，副缸(11)的长度使两个活塞杆(6)相向运动触碰油缸内壁时不会相碰。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁减震防坠落装置，其特征在于：活塞(9)连接在活塞杆(6)上，其上设有小孔(10)，其直径大于活塞杆(6)直径，活塞(9)的两端均可与油缸(7)内壁接触，从而阻止活塞(9)运动。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁减震防坠落装置，其特征在于：保护套筒(5)由空心圆筒构成，底部与端板(12)焊接，保护套筒(5)起保护、导向作用。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁减震防坠落装置，其特征在于：两端支座为双向铰支座(1)，拥有主轴销(3)和副轴销(2)，可双向转动。

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