CN216615458U - 一种可调节位移与倾角的垫块装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体公开了一种可调节位移与倾角的垫块装置，包括凸面底座、凹底滑槽盆、位移垫块、两组位移组件、顶面支座和竖向限位杆，凸面底座具有凸面，凹底滑槽盆具有与凸面相互适配的凹面，凹底滑槽盆相对于凸面底座转动，两组位移组件对称设置在凹底滑槽盆上；每通过上述结构设置，可调节支座高度与倾角，进而调整桥梁内力分布，使桥梁处于有利的受力状态，并且可以方便的在桥梁全生命周期调整支座高程与倾角，同时节省大量的临建设施投入，省时省力。

Description

一种可调节位移与倾角的垫块装置

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种可调节位移与倾角的垫块装置。

背景技术

随着我国现代交通的迅速发展，大跨连续梁桥大量出现。由于地质条件、基础条件、邻近施工等因素，导致桥梁支座长期或短期不均匀沉降问题日益突出。连续梁桥为超静定结构，对不均匀沉降敏感。不均匀沉降会引起桥梁内力重分布，使得全桥处于不利受力状态。多联多孔连续梁桥，当各墩台刚度存在较大差异或墩台上选用不同的支座时，墩台在汽车制动作用、温度力的作用下墩身受到的水平力分配复杂。

桥梁支座是连接上部结构和下部结构的重要部件，解决支座差异沉降带来的安全隐患是当前急需解决的问题。目前，解决该问题的通常手段是顶升桥梁，更换支座。运营阶段大跨连续梁桥姿态调整施工，通常需要搭设大临设施以提供足够作业面，再对梁体顶升以更换支座，费时费力。

一般而言，桥墩上的支座垫石高度固定且无法转动，对调整梁体姿态的限制较大。斜拉桥依据梁、索、塔、墩的不同结合，形成不同结构体系。塔墩固结、塔梁分离构成飘浮体系，塔墩固结、塔梁分离、塔墩处主梁下设支座构成半飘浮体系。两种体系各有优劣，漂浮体系塔柱处无负弯矩峰值；由温度、混凝土收缩徐变、引起的次内力较小；全桥主梁受力均匀，且抗震性能好。半飘浮体系优势在于，塔墩处支座限制主梁纵向位移有利，且施工相较飘浮体系方便。半飘浮体系若支承可调位移，则在一定条件下经济性上优于漂浮体系。斜拉桥或悬索桥等大跨度桥梁，采用半飘浮体系时，对于主塔处竖向支座的支撑刚度和支撑反力控制有较高要求。基于此，本实用新型提供一种可调节位移与倾角的垫块装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可调节位移与倾角的垫块装置，可调节支座高度与倾角，进而调整桥梁内力分布，使桥梁处于有利的受力状态，并且可以方便的在桥梁全生命周期调整支座高程与倾角，同时节省大量的临建设施投入，省时省力。

为实现上述目的，本实用新型采用的一种可调节位移与倾角的垫块装置，包括凸面底座、凹底滑槽盆、位移垫块、两组位移组件、顶面支座和竖向限位杆，所述凸面底座具有凸面，所述凹底滑槽盆具有与所述凸面相互适配的凹面，所述凹底滑槽盆相对于所述凸面底座转动，两组所述位移组件对称设置在所述凹底滑槽盆上；

每组所述位移组件包括限位块和楔块，所述可调节位移与倾角的垫块装置还包括横向张拉器，所述限位块与所述凹底滑槽盆滑动连接，所述限位块的中部具有通槽，所述楔块与所述凹底滑槽盆滑动连接，所述横向张拉器穿过所述通槽并与所述楔块连接，所述位移垫块包括水平顶板和梯形凸块，所述梯形凸块与所述水平顶板固定连接，所述梯形凸块两侧的斜面与所述楔块的两个斜面相互贴合，所述顶面支座安装于所述水平顶板的上表面，所述凹底滑槽盆、所述水平顶板和所述限位块上均设置有供所述竖向限位杆穿过的通孔。

其中，所述限位块的侧壁具有两个第一螺纹孔，且两个所述第一螺纹孔位于所述通槽的两侧，所述凹底滑槽盆的两侧壁均具有两个第二螺纹孔，所述可调节位移与倾角的垫块装置还包括多个高强螺栓，多个所述高强螺栓分别贯穿对应的所述第一螺纹孔和所述第二螺纹。

其中，所述楔块的斜面上设置有楔块上面板，所述楔块的下表面设置有楔块下面板。

其中，所述凸面底座的所述凸面上设置有凸面板。

其中，所述可调节位移与倾角的垫块装置还包括两个挡板，两个所述挡板对称设置在所述位移垫块的两侧，每个所述挡板的上端与所述位移垫块的上表面可拆卸连接，所述挡板的下端与凹底滑槽盆贴合。

本实用新型的一种可调节位移与倾角的垫块装置，与常规垫块、垫石的区别在于，通过设置位移垫块、楔块、凹底滑槽盆、限位块、凸面底座等可调块件，在上部结构有姿态出现调整需求时，通过控制楔块在凹底滑槽盆内位置与凹底滑槽盆在凸面底座的转动位置，实现位移垫块的升降与转动，进而实现上部结构姿态调整，进而调整桥梁内力分布，使桥梁处于有利的受力状态。采用本装置可以方便的在桥梁全生命周期调整支座高程，同时节省大量的临建设施投入，省时省力；

另外设置竖向限位杆和高强螺栓，实现块件间的连接以及楔块的定位，以防止竖向移动块件间的相对错动，提高安装精确度；凸面底座设置的高强螺栓，实现对凹底滑槽盆的转动限位。凸面底座两侧设置带肋加劲件以提高抗弯刚度。

此外为了减小楔块滑动时与位移垫块、凹底滑槽盆之间的摩阻力且兼具滑面的耐久性，采用塑料合金MGB板制备而成的楔块上面板、楔块下面板及凸面板作为滑动面材料，具有摩擦系数小、承载能力大、抗老化能力强、自身润滑、免维护等特点。

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是本实用新型的三维立体结构示意图。

图2是本实用新型的侧视图。

图3是本实用新型的正视图。

图4是本实用新型的俯视图。

图5是图4中的A-A剖视图。

图6是本实用新型凸面底座的结构示意图。

图7是本实用新型楔块的结构示意图。

图8是本实用新型的限位块的结构示意图。

图9是本实用新型的各部件安装顺序示意图。

1-位移垫块、2-楔块、3-楔块上面板、4-楔块下面板、5-凹底滑槽盆、6-带肋加劲件、7-限位块、8-竖向限位杆、9-横向张拉器、10-通槽、11-高强螺栓、12- 挡板、13-顶面支座、14-通孔、15-凸面底座、16-凸面板、17-水平顶板、18-梯形凸块。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图9，本实用新型提供了一种可调节位移与倾角的垫块装置，包括凸面底座15、凹底滑槽盆5、位移垫块1、两组位移组件、顶面支座13和竖向限位杆8，所述凸面底座15具有凸面，所述凹底滑槽盆5具有与所述凸面相互适配的凹面，所述凹底滑槽盆5相对于所述凸面底座15转动，两组所述位移组件对称设置在所述凹底滑槽盆5上；

每组所述位移组件包括限位块7和楔块2，所述可调节位移与倾角的垫块装置还包括横向张拉器9，所述限位块7与所述凹底滑槽盆5滑动连接，所述限位块7的中部具有通槽10，所述楔块2与所述凹底滑槽盆5滑动连接，所述横向张拉器9穿过所述通槽10并与所述楔块2连接，所述位移垫块1包括水平顶板 17和梯形凸块18，所述梯形凸块18与所述水平顶板17固定连接，所述梯形凸块18两侧的斜面与所述楔块2的两个斜面相互贴合，所述顶面支座13安装于所述水平顶板17的上表面，所述凹底滑槽盆5、所述水平顶板17和所述限位块 7上均设置有供所述竖向限位杆8穿过的通孔14。

所述限位块7的侧壁具有两个第一螺纹孔，且两个所述第一螺纹孔位于所述通槽10的两侧，所述凹底滑槽盆5的两侧壁均具有两个第二螺纹孔，所述可调节位移与倾角的垫块装置还包括多个高强螺栓11，多个所述高强螺栓11分别贯穿对应的所述第一螺纹孔和所述第二螺纹。

所述楔块2的斜面上设置有楔块上面板3，所述楔块2的下表面设置有楔块下面板4。

所述凸面底座15的所述凸面上设置有凸面板16。

所述可调节位移与倾角的垫块装置还包括两个挡板12，两个所述挡板12对称设置在所述位移垫块1的两侧，每个所述挡板12的上端与所述位移垫块1的上表面可拆卸连接，所述挡板12的下端与凹底滑槽盆5贴合。

所述凸面底座15的两侧均设置带肋加劲件6。

在本实施方式中，两个所述楔块2设置为两组，安装在所述凹底滑槽盆5 内，并与所述凹底滑槽盆5滑动连接；所述楔块2的一侧为斜面，两个所述楔块2的斜面相对；

所述水平顶板17下方设置有梯形凸块18，所述梯形凸块18的两侧呈两个斜面，所述梯形凸块18位于两组所述楔块2之间，所述梯形凸块18的两个斜面分别与两组所述楔块2的斜面斜度一致，所述梯形凸块18的斜面与所述楔块 2的斜面可紧密贴合；

所述限位块7设置为两块，安装在所述位移垫块1与所述凹底滑槽盆5之间，两组所述限位块7分别位于两个所述楔块2的外侧；

所述位移垫块1上设置有若干个所述通孔14，所述限位块7、所述凹底滑槽盆5上均设置与通孔14位置对应的通孔14，所述竖向限位杆8贯穿所述位移垫块1、限位块7和凹底滑槽盆5；

所述限位块7的中央设置有通槽10，所述横向张拉器9穿过所述通槽10与楔块2连接；

向所述横向张拉器9施加水平方向的力，带动所述楔块2在所述凹底滑槽盆5内滑动，进而调整两个所述楔块2之间的距离，所述位移垫块1的斜面与所述楔块2的斜面发生相对滑动，进而使所述位移垫块1上升或者下降，从而实现调节垫块高程的作用。

通过所述高强螺栓11的设置，当所述楔块2达到指定位置时，通过旋拧所述高强螺栓11，使所述高强螺栓11压紧所述楔块2，达到定位的效果。

所述挡板12设置在所述位移垫块1的两侧，所述挡板12的上端与所述位移垫块1的上表面可拆卸连接，其下端与所述凹底滑槽盆5贴合；所述挡板12 为不锈钢板件。

所述凹底滑槽盆5的上部为矩形盆式部件，四周设置有凸缘，下部为所述凹面；

所述楔块2的底部设置有与凸缘相互适配的槽口，所述楔块2通过槽口和凸缘嵌入所述凹底滑槽盆5内部，并可相对与所述凹底滑槽盆5滑动。

所述凹面与所述凸面底座15内部凸面相互适配，并可相对于所述凸面底座15转动。

所述楔块2的斜面表面设置有所述楔块上面板3，所述楔块2与所述凹底滑槽盆5接触的下表面设置有所述楔块下面板4；所述楔块上面板3和楔块下面板 4采用工程塑料合金MGB板。所述竖向限位杆8为粗制螺栓，所述横向张拉器 9为冷铸墩头锚拉索系统。所述楔块2的中心处设置有贯穿孔，可供所述横向张拉器9穿过，进而通过张拉所述横向张拉器9实现对所述楔块2的顶推。

所述凸面底座15的两侧设有所述带肋加劲件6，所述挡板12上同样设有所述通孔14使所述高强螺栓11穿过。当所述凹底滑槽盆5需要转动一定角度时，通过向外拧所述高强螺栓11至计算长度，使所述凹底滑槽盆5得以转动。

所述凸面底座15的所述凸面上设置有凸面板16，所述凸面板16采用工程塑料合金MGB板。

所述竖向限位杆8为粗制螺栓，所述横向张拉器9为冷铸墩头锚拉索系统。本实用新型其他实施例中，所述横向张拉器9也可依据所承担荷载，选用精轧螺纹钢筋、高强螺栓11、钢绞线或高强钢丝及其配套张拉设备，也可以根据顶升力的大小需求，在所述楔块2上开多孔并配置多组所述横向张拉器9。

本实用新型装置可调节位移与倾角的垫块装置的应用方法为：将所述凸面底座15焊接在桥墩的钢筋上与桥墩骨架形成整体，施工时保证安装标高准确；将所述凹底滑槽盆5与所述凸面底座15安装接合，调整所述凸面底座15两侧的所述高强螺栓11，使所述凹底滑槽盆5居中；所述凹底滑槽盆5中杂物清理后，将所述楔块2吊装至所述凹底滑槽盆5内，对所述楔块2进行顶进，验证其是否能在所述凹底滑槽盆5内进行平滑移动；在测试完成后，安装所述位移垫块1、所述限位块7、所述竖向限位杆8，调整所述楔块2至设计位置，从而使位移垫块1达到设计标高，最终通过所述高强螺栓11顶紧所述楔块2，进行构件就位检查。

本实用新型可调节支座高度，进而调整桥梁内力分布，使桥梁处于有利的受力状态。采用本装置可以方便的在桥梁全生命周期调整支座高程与倾角，同时节省大量的临建设施投入，省时省力。桥梁设计时预估的长期沉降值过大，会使得桥梁整体造价增加，本实用新型通过实现对桥梁姿态调整，增加了设计考虑差异沉降对结构影响的冗余度，进而为降低成本提供空间。半漂浮体系的斜拉桥、悬索桥，可根据设计需要布置本实用新型，自由调整竖向支座支承反力和支撑刚度，从而达到优化半飘浮体系结构内力目的。

实施例一：

本实用新型的具体安装顺序见图8。使用时，首先将所述凸面底座15与桥墩墩顶钢筋焊接，将所述凹底滑槽盆5与所述凸面底座15安装接合，调整所述凸面底座15两侧的高强螺栓11，使所述凹底滑槽盆5居中，然后将所述楔块2 吊装入所述凹底滑槽盆5中，并确保所述楔块下面板4与所述凹底滑槽盆5之间紧密贴合无缝隙；再将所述位移垫块1吊装入内，然后安装所述限位块7，并插入所述竖向限位杆8至嵌入深度，横向插入所述高强螺栓11；此时对所述楔块2两侧同时张拉所述横向张拉器9，施加水平顶力至所述位移垫块1达到预定高程后，顶死楔块2定位器并检查相关部件位置，最后拧紧螺栓，最后安装所述挡板12。

实施例二：

本实用新型配合连续梁桥的单向支座共同使用，通过合理布置所述凸面底座15的纵横向方位，使桥梁在各类作用下，纵横向自由变形。所述凹底滑槽盆 5结合所述凸面底座15实现转动功能，允许梁体产生一定倾角时，使各支座处于适宜的受力姿态，从而提升桥梁工作性能。

实施例三：

本实用新型安装于半飘浮体系斜拉桥或悬索桥，塔墩处主梁支座位置，安装方式重复实施例一。成桥时通过调整所述位移垫块1高程，进而控制全桥结构体系介于漂浮体系与半飘浮体系之间，使主梁受力状态得到改善。例如，当塔墩处主梁负弯矩峰值增大使主梁受力不利时，可降低所述位移垫块1高程，使结构偏向于飘浮体系状态。

综上所述，本实用新型的一种可调节位移与倾角的垫块装置，与常规垫块、垫石的区别在于，通过设置位移垫块1、楔块2、凹底滑槽盆5、限位块7、凸面底座15等可调块件，在上部结构有姿态出现调整需求时，通过控制楔块2在凹底滑槽盆5内位置与凹底滑槽盆5在凸面底座15的转动位置，实现位移垫块 1的升降与转动，进而实现上部结构姿态调整，进而调整桥梁内力分布，使桥梁处于有利的受力状态。采用本装置可以方便的在桥梁全生命周期调整支座高程，同时节省大量的临建设施投入，省时省力；

另外设置竖向限位杆8和高强螺栓11，实现块件间的连接以及楔块2的定位，以防止竖向移动块件间的相对错动，提高安装精确度；凸面底座15设置的高强螺栓11，实现对凹底滑槽盆5的转动限位。凸面底座15两侧设置带肋加劲件6以提高抗弯刚度。

此外为了减小楔块2滑动时与位移垫块1、凹底滑槽盆5之间的摩阻力且兼具滑面的耐久性，采用塑料合金MGB板制备而成的楔块上面板3、楔块下面板 4及凸面板16作为滑动面材料，具有摩擦系数小、承载能力大、抗老化能力强、自身润滑、免维护等特点。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种可调节位移与倾角的垫块装置，其特征在于，

包括凸面底座、凹底滑槽盆、位移垫块、两组位移组件、顶面支座和竖向限位杆，所述凸面底座具有凸面，所述凹底滑槽盆具有与所述凸面相互适配的凹面，所述凹底滑槽盆相对于所述凸面底座转动，两组所述位移组件对称设置在所述凹底滑槽盆上；

每组所述位移组件包括限位块和楔块，所述可调节位移与倾角的垫块装置还包括横向张拉器，所述限位块与所述凹底滑槽盆滑动连接，所述限位块的中部具有通槽，所述楔块与所述凹底滑槽盆滑动连接，所述横向张拉器穿过所述通槽并与所述楔块连接，所述位移垫块包括水平顶板和梯形凸块，所述梯形凸块与所述水平顶板固定连接，所述梯形凸块两侧的斜面与所述楔块的两个斜面相互贴合，所述顶面支座安装于所述水平顶板的上表面，所述凹底滑槽盆、所述水平顶板和所述限位块上均设置有供所述竖向限位杆穿过的通孔。

2.如权利要求1所述的可调节位移与倾角的垫块装置，其特征在于，

所述限位块的侧壁具有两个第一螺纹孔，且两个所述第一螺纹孔位于所述通槽的两侧，所述凹底滑槽盆的两侧壁均具有两个第二螺纹孔，所述可调节位移与倾角的垫块装置还包括多个高强螺栓，多个所述高强螺栓分别贯穿对应的所述第一螺纹孔和所述第二螺纹。

3.如权利要求1所述的可调节位移与倾角的垫块装置，其特征在于，

所述楔块的斜面上设置有楔块上面板，所述楔块的下表面设置有楔块下面板。

4.如权利要求1所述的可调节位移与倾角的垫块装置，其特征在于，

所述凸面底座的所述凸面上设置有凸面板。

5.如权利要求1所述的可调节位移与倾角的垫块装置，其特征在于，

所述可调节位移与倾角的垫块装置还包括两个挡板，两个所述挡板对称设置在所述位移垫块的两侧，每个所述挡板的上端与所述位移垫块的上表面可拆卸连接，所述挡板的下端与凹底滑槽盆贴合。

6.如权利要求1所述的可调节位移与倾角的垫块装置，其特征在于，

所述凸面底座的两侧均设置带肋加劲件。

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