CN218263447U - 一种用于升降桥的自复位钢支座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于升降桥的自复位钢支座，通过固定杆的导向和限位、弹簧组件在球冠衬板和所述第一限位挡板之间的空隙进行传力、平面滑板嵌入所述球冠衬板的底面并在下支座板顶面滑动，使得无需设置上支座板侧向导槽，减少了对桥梁的变形、位移、转角约束，使得能够更好地适应梁体自由升降、伸缩和转动的需要；且上支座板无需和下支座板直接接触产生应力，避免因水平力作用产生卡死的现象，避免对桥梁的正常位移和梁体转动造成干扰；且通过弹簧组件的伸缩使得支座能够自复位，保证桥梁的反复升降的使用；且上支座板不再与平面滑板产生滑移，使得钢梁支点中心与支座轴线在支座发生位移时总是重合的，在垂直荷载作用下，减小节点弯矩的产生。

Description

一种用于升降桥的自复位钢支座

技术领域

本实用新型涉及桥梁支座技术领域，特别是一种用于升降桥的自复位钢支座。

背景技术

随着现代科技的发展以及运输需求的不断增长，大型桥梁(如跨海大桥、大跨度桥梁、公铁两用桥等)越来越多的出现在人们的视野中，这些桥梁造价动辄几亿甚至几十亿元，在交通、军事、运输、通航和社会生活等方面有着重要的战略意义。然而，桥梁在建造和使用过程中，由于受到地域、环境、车辆、通航或为了降低综合造价等各种受限的影响，将桥梁中间通航或通车的桥跨做成升降机构，在活动桥跨两端各有一座塔架和悬挂的平衡重，当船舶或车辆在通过时桥跨升起，暂时中断桥上交通，船舶或车辆通过后再降回原位，恢复陆地交通。所以所属桥梁的构件产品就需满足该桥梁的各种功况需求。如：支座需要对桥梁结构进行自动适应，起到传力；对桥梁的变形、位移、转角约束尽可能地小，以适应梁体自由升降、伸缩和转动的需要；同时应便于安装，养护和维修，并在必要时可进行更换。

传统的球型钢支座能够适应桥梁的转动和位移，但其存在以下问题：

(1)直接由下支座板凸缘与上支座板侧向导槽之间发生，对桥梁的变形、位移、转角约束较大，下支座板凸缘与上支座板导向块出现线接触，使接触应力会增大，同时当在水平力作用下容易造成撞伤、卡死等现象，给桥梁的正常位移和梁体转动带来诸多的困难；

(2)传统的球型钢支座滑动面设置在上面，当支座发生位移时，梁支点中心与支座球面轴线之间将产生偏心，在垂直荷载作用下，产生较大的节点弯矩，尤其对钢梁杆件的受力极为不利。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的球形钢支座的下支座板凸缘与上支座板导向块出现线接触，存在在水平力作用下容易造成撞伤、卡死等现象，给桥梁的正常位移和梁体转动带来诸多的困难的问题以及存在支座发生位移时，梁支点中心与支座球面轴线之间将产生偏心，在垂直荷载作用下，产生较大的节点弯矩的问题，提供一种用于升降桥的自复位钢支座。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于升降桥的自复位钢支座，包括从上向下依次设置的上支座板、球面滑板、球冠衬板、平面滑板和下支座板；

所述球面滑板嵌入所述上支座板底面，所述球面滑板底面和所述球冠衬板顶面均为向上凸且相互适配设置的球冠结构，所述上支座板能够通过所述球面滑板在所述球冠衬板顶面进行转动；

所述平面滑板嵌入所述球冠衬板的底面，所述球冠衬板通过所述平面滑板能够在所述下支座板顶面滑动；

所述下支座板顶面两端分别设有第一限位挡板，所述第一限位挡板沿支座横向设置，所述球冠衬板沿支座横向穿设有若干沿支座纵向的固定杆，所述固定杆两端连接在对应所述第一限位挡板上，所述球冠衬板和所述第一限位挡板之间具有空隙，所述球冠衬板和所述第一限位挡板之间通过若干弹簧组件连接。

与现有技术一样，上支座板上方通过套管、螺栓等连接桥梁，下支座板下方通过套管、螺栓等连接桥墩或盖梁等。

本方案中，所述上支座板通过球面滑板与所述球冠衬板顶面适配滑接，使得上支座板能够在竖向转动，进而适应桥梁的竖向转动，使得始终能够保证上支座板、球面滑板、球冠衬板、平面滑板、下支座板、桥墩的竖向承力关系，保证桥梁安全。且球面滑板底面和所述球冠衬板顶面均为向上凸且适配设置的球冠结构，使得球面滑板的始终能够稳定的骑跨在球冠衬板顶面的顶部，保证球面滑板和球冠衬板顶面在竖向和横向上的稳定传力。

本方案中，所述平面滑板嵌入所述球冠衬板的底面，所述球冠衬板通过所述平面滑板能够在所述下支座板顶面滑动，即平面滑板上方的上支座板、球面滑板、球冠衬板均能够跟随平面滑板一起在下支座板顶面滑动，进而适应桥梁的温度位移，且始终能够保证上支座板、球面滑板、球冠衬板、平面滑板、下支座板、桥墩的竖向承力关系，保证桥梁安全。其相比于现有球形支座，相当于将上支座板和下支座板之间的结构导倒置过来，上支座板不再与平面滑板产生滑移，而是和平面滑板一起移动，进而使得钢梁支点中心与支座轴线在支座发生位移时总是重合的，在垂直荷载作用下，不会产生较大的节点弯矩，减小对梁的受力影响。

本方案中，通过沿支座纵向穿设固定杆，所述固定杆两端连接于两端的第一限位挡板，使得能够对平面滑板的纵向移动进行导向和限位，进而保证上支座板、球面滑板、球冠衬板、平面滑板整体在两个第一限位挡板之间稳定移动，且避免上支座板、球面滑板、球冠衬板、平面滑板整体滑出下支座板的支撑范围内，球冠衬板和所述第一限位挡板之间的空隙即为可以滑动的空间，通过弹簧组件支撑在空隙内，能够实现一端的第一限位挡板、弹簧组件、球冠衬板、另一端的弹簧组件和第一限位挡板的水平传力结构，保证支座的纵向水平受力；其中，固定杆对球冠衬板的限位能够辅助弹簧组件的传力。

本方案中，通过固定杆的导向和限位、弹簧组件在球冠衬板和所述第一限位挡板之间的空隙进行传力、平面滑板嵌入所述球冠衬板的底面并在下支座板顶面滑动，使得无需设置上支座板侧向导槽，减少了对桥梁的变形、位移、转角约束，使得能够更好地适应梁体自由升降、伸缩和转动的需要；且上支座板无需和下支座板直接接触产生应力，且水平应力通过弹簧组件实现传递，能够同时起到调节位移、有效缓冲、隔震的作用，进而避免因水平力作用产生卡死的现象，避免对桥梁的正常位移和梁体转动造成干扰；且通过弹簧组件的伸缩能够适应桥梁的变形，进而使得支座能够自复位，保证桥梁的反复升降的使用；且上支座板不再与平面滑板产生滑移，而是和平面滑板一起移动，进而使得钢梁支点中心与支座轴线在支座发生位移时总是重合的，在垂直荷载作用下，不会产生较大的节点弯矩，减小对梁的受力影响。

优选的，每个所述固定杆两端各套设有一个所述弹簧组件，即弹簧组件套设于所述固定杆，能够借助固定杆进行直接限位和直接导向，进而能够保护弹簧组件，避免弹簧组件产生剪切破坏，使得弹簧组件的传力效果更好。

优选的，所述弹簧组件为刚性弹性元件，刚性弹性元件是指具有弹性缓冲、压缩功能，且能够实现轴向力的传递。

优选的，所述下支座板顶面两侧设有第二限位挡板，所述第二限位挡板沿支座纵向设置，所述第二限位挡板与所述球冠衬板之间存在间隙，所述间隙宽度小于所述空隙宽度，所述固定杆两端滑动连接对应所述第一限位挡板，所述固定杆能够沿支座横向滑动。

间隙为平面滑板的横向滑动空间，所述固定杆能够沿支座横向滑动，使得支座能够适应桥梁的横向位移。一般情况下，桥梁的横向温度位移较小，主要是纵向温度位移，故间隙宽度小于所述空隙宽度。

优选的，所述第一限位挡板靠向所述球冠衬板的一侧设有对应所述固定杆的条形安装孔，所述条形安装孔沿支座的横向设置，所述固定杆能够沿所述条形安装孔滑动；

当所述弹簧组件套设于所述固定杆时，所述条形安装孔位于所述弹簧组件的内圆内。

采用沿支座的横向设置的条形安装孔安装固定杆，在保证固定杆纵向导向的前提下，能够保证固定杆沿条形安装孔滑动，进而使得平面滑板能够沿支座横向滑动，使得支座能够适应桥梁的横向位移。当所述弹簧组件套设于所述固定杆时，固定杆的移动不能对弹簧组件造成破坏，故需要所述条形安装孔位于所述弹簧组件的内圆内。

优选的，所述球冠衬板上部周向设有挡渣板，所述挡渣板能够遮挡所述球冠衬板和所述第一限位挡板之间的空隙，所述挡渣板高于所述第一限位挡板。

所述挡渣板高于所述第一限位挡板，避免平面滑板移动时挡渣板和第一限位挡板产生干扰。通过挡渣板遮挡所述球冠衬板和所述第一限位挡板之间的空隙，当桥梁处于升高状态时，避免平面滑板处进渣，对支座的平面滑板处承压面及滑动面起挡渣和排渣作用。

优选的，所述挡渣板焊接于所述球冠衬板，使得挡渣板和球冠衬板为一体结构，结构整体性更好。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所述用于升降桥的自复位钢支座，通过固定杆的导向和限位、弹簧组件在球冠衬板和所述第一限位挡板之间的空隙进行传力、平面滑板嵌入所述球冠衬板的底面并在下支座板顶面滑动，使得无需设置上支座板侧向导槽，减少了对桥梁的变形、位移、转角约束，使得能够更好地适应梁体自由升降、伸缩和转动的需要；且上支座板无需和下支座板直接接触产生应力，水平应力通过弹簧组件实现传递，能够同时起到调节位移、有效缓冲、隔震的作用，进而避免因水平力作用产生卡死的现象，避免对桥梁的正常位移和梁体转动造成干扰；且通过弹簧组件的伸缩能够适应桥梁的变形，进而使得支座能够自复位，保证桥梁的反复升降的使用；且上支座板不再与平面滑板产生滑移，而是和平面滑板一起移动，进而使得钢梁支点中心与支座轴线在支座发生位移时总是重合的，在垂直荷载作用下，不会产生较大的节点弯矩，减小对梁的受力影响。

附图说明

图1是实施例1所述用于升降桥的自复位钢支座的结构示意图；

图2是图1中A-A处的截面示意图；

图3是所述用于升降桥的自复位钢支座适应桥梁向左位移的状态示意图；

图4是所述用于升降桥的自复位钢支座适应桥梁向右位移的状态示意图；

图5是纵桥向的水平受力示意图；

图6是横桥向的水平受力示意图；

图7是第一限位挡板的侧向示意图。

图标：1-上支座板；2-球面滑板；3-球冠衬板；4-挡渣板；5-固定杆；6-弹簧组件；7-平面滑板；8-下支座板；81-第一限位挡板；811-条形安装孔；82-第二限位挡板；9-间隙；10-空隙。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例提供一种用于升降桥的自复位钢支座，参见图1-2，包括从上向下依次设置的上支座板1、球面滑板2、球冠衬板3、平面滑板7和下支座板8；

所述球面滑板2嵌入所述上支座板1底面，所述球面滑板2底面和所述球冠衬板3顶面均为向上凸且相互适配设置的球冠结构，所述上支座板1能够通过所述球面滑板2在所述球冠衬板3顶面进行转动；

所述平面滑板7嵌入所述球冠衬板3的底面，所述球冠衬板3通过所述平面滑板7能够在所述下支座板8顶面滑动；

所述下支座板8顶面两端分别设有第一限位挡板81，所述第一限位挡板81沿支座横向设置，所述球冠衬板3沿支座横向穿设有若干沿支座纵向的固定杆5，所述固定杆5两端连接在对应所述第一限位挡板81上，所述球冠衬板3和所述第一限位挡板81之间具有空隙10，所述球冠衬板3和所述第一限位挡板81之间通过若干弹簧组件6连接。

与现有技术一样，上支座板1上方通过套管、螺栓等连接桥梁，下支座板8下方通过套管、螺栓等连接桥墩或盖梁等。

如图1所示，所述上支座板1通过球面滑板2与所述球冠衬板3顶面适配滑接，其中，球面滑板2的尺寸小于球冠衬板3顶面的尺寸，使得上支座板1能够在竖向转动，进而适应桥梁的竖向转动，使得始终能够保证上支座板1、球面滑板2、球冠衬板3、平面滑板7、下支座板8、桥墩的竖向承力关系，保证桥梁安全。且球面滑板2底面和所述球冠衬板3顶面均为向上凸且适配设置的球冠结构，使得球面滑板2的始终能够稳定的骑跨在球冠衬板3顶面的顶部，保证球面滑板2和球冠衬板3顶面在竖向和横向上的稳定传力。

如图1-2所示，所述平面滑板7嵌入所述球冠衬板3的底面，采用圆形的平面结构，球冠衬板3的下部为矩形块，上部为向上凸起的球冠结构，所述球冠衬板3通过所述平面滑板7能够在所述下支座板8顶面滑动，即平面滑板7上方的上支座板1、球面滑板2、球冠衬板3均能够跟随平面滑板7一起在下支座板8顶面滑动，进而适应桥梁的温度位移，且始终能够保证上支座板1、球面滑板2、球冠衬板3、平面滑板7、下支座板8、桥墩的竖向承力关系，保证桥梁安全。其相比于现有球形支座，相当于将上支座板1和下支座板8之间的结构导倒置过来，上支座板1不再与平面滑板7产生滑移，而是和平面滑板7一起移动，进而使得钢梁支点中心与支座轴线在支座发生位移时总是重合的，在垂直荷载作用下，不会产生较大的节点弯矩，减小对梁的受力影响。

如图1-6所示，左右方向为支座的纵向。如图2、图5和图6所示，上下侧方向为支座的横向。通过沿支座纵向穿设固定杆5，固定杆5的数量根据情况确定，为了结构的安全，本申请在横向两侧、横向中部一共穿设有三根固定杆5，所述固定杆5两端连接于两端的第一限位挡板81，使得能够对平面滑板7的纵向移动进行导向和限位，进而保证上支座板1、球面滑板2、球冠衬板3、平面滑板7整体在两个第一限位挡板81之间稳定移动，如图3所示，适应桥梁温度位移向左移动；如图4所示，适应桥梁温度位移向右移动。且避免上支座板1、球面滑板2、球冠衬板3、平面滑板7整体滑出下支座板8的支撑范围内，通过两端的第一限位挡板81进行限位。球冠衬板3两端分别和支座对应端的所述第一限位挡板81之间具有空隙10，即为可以滑动的空间，使得能够沿支座纵向滑动。如图3-4所示，通过弹簧组件6支撑在空隙10内，能够实现一端的第一限位挡板81、弹簧组件6、中间的球冠衬板3、另一端的弹簧组件6和第一限位挡板81的水平传力结构，保证支座的纵向水平受力，如图5所示；其中，固定杆5对球冠衬板3的限位能够辅助弹簧组件6的传力，使得辅助弹簧组件6可以不套设在固定杆5上。

当然，作为较优的一种选择，如图2所示，支座每端也设置有三个弹簧组件6，主要与固定杆5的数量相对应，使得每个所述固定杆5两端各套设有一个所述弹簧组件6，即弹簧组件6套设于所述固定杆5，能够借助固定杆5进行直接限位和直接导向，进而能够保护弹簧组件6，避免弹簧组件6产生剪切破坏，使得弹簧组件6的传力效果更好。如图3所示，平面滑板7向左滑动时，借助于固定杆5的横向和竖向上的限位和纵向上的导向，使得球冠衬板3能够稳定的左移，进而压缩左端的弹簧组件6，并拉伸右端的弹簧组件6，弹簧组件6能够实现球冠衬板3与下支座板8的水平传力，同时起到调节位移、有效缓冲、隔震的作用。

本实施例中，弹簧组件6适宜为刚性弹性元件，具有缓冲、压缩功能，能够实现轴向力的传递。

如图2所示，支座除了适应桥梁的纵向温度位移外，还可能需要适应桥梁的横向温度位移。一般情况下，桥梁的横向温度位移较小，主要是纵向温度位移，但当需要对桥梁的横向温度位移进行适应时，可以在所述下支座板8顶面两侧设有第二限位挡板82，所述第二限位挡板82沿支座纵向设置，所述第二限位挡板82与所述球冠衬板3之间存在间隙9，所述间隙9宽度小于所述空隙10宽度，间隙9为平面滑板7的横向滑动空间，用于横向温度位移的使用。所述固定杆5两端滑动连接对应所述第一限位挡板81，所述固定杆5能够沿支座横向滑动，使得支座能够适应桥梁的横向位移。

如图7所示，所述第一限位挡板81靠向所述球冠衬板3的一侧设有对应所述固定杆5的条形安装孔811，所述条形安装孔811沿支座的横向设置，所述固定杆5能够沿所述条形安装孔811滑动；采用沿支座的横向设置的条形安装孔811安装固定杆5，在保证固定杆5纵向导向的前提下，能够保证固定杆5沿条形安装孔811滑动，进而使得平面滑板7能够沿支座横向滑动，使得支座能够适应桥梁的横向位移。当所述弹簧组件6套设于所述固定杆5时，固定杆5的移动不能对弹簧组件6造成破坏，故需要所述条形安装孔811位于所述弹簧组件6的内圆内，这样使得固定杆5沿条形安装孔811长度方向移动，也不会破坏弹簧组件6，同时能够保证固定杆5沿支座纵向的导向，进而使得支座能够同时适应桥梁的横向温度位移和纵向温度位移，也不会影响支座的稳定性。

如图6所示，当球冠衬板3与第二限位挡板82接触时，能够实现支座横向水平力的传递。

参见图1，本实施例还在所述球冠衬板3上部周向设有挡渣板4，所述挡渣板4设于球冠衬板3的球冠结构的底部，避免对球面滑板2、球冠衬板3之间转动造成影响，且能够对球面滑板2、球冠衬板3之间转动进行限位。所述挡渣板4能够遮挡所述球冠衬板3和所述第一限位挡板81之间的空隙10，通过挡渣板4遮挡所述球冠衬板3和所述第一限位挡板81之间的空隙10，当桥梁处于升高状态时，避免平面滑板7处进渣，对支座的平面滑板7处承压面及滑动面起挡渣和排渣作用。所述挡渣板4高于所述第一限位挡板81和第二限位挡板82，如图3-4所示，避免平面滑板7移动时挡渣板4分别和第一限位挡板81、第二限位挡板82产生干扰。且所述挡渣板4焊接于所述球冠衬板3，使得挡渣板4和球冠衬板3为一体结构，结构整体性更好。

本方案中，通过固定杆5的导向和限位、弹簧组件6在球冠衬板3和所述第一限位挡板81之间的空隙10进行传力、平面滑板7嵌入所述球冠衬板3的底面并在下支座板8顶面滑动，使得无需设置上支座板1侧向导槽，减少了对桥梁的变形、位移、转角约束，使得能够更好地适应梁体自由升降、伸缩和转动的需要；且上支座板1无需和下支座板8直接接触产生应力，纵向水平应力通过弹簧组件6实现传递，能够同时起到调节位移、有效缓冲、隔震的作用，进而避免因水平力作用产生卡死的现象，避免对桥梁的正常位移和梁体转动造成干扰；且通过弹簧组件6的伸缩能够适应桥梁的变形，进而使得支座能够自复位，保证桥梁的反复升降的使用；且上支座板1不再与平面滑板7产生滑移，而是和平面滑板7一起移动，进而使得钢梁支点中心与支座轴线在支座发生位移时总是重合的，在垂直荷载作用下，不会产生较大的节点弯矩，减小对梁的受力影响。

本实施例所述用于升降桥的自复位钢支座，能够满足适应升降桥梁端升降的需求，具体包括能够实现适应梁端的转动、纵向温度、横向温度位移，竖向承载和水平力的传递；且使得支座的位移与转动具有协调性；且解决了当桥梁处于升高状态时，支座主要承压面及滑动面的挡渣和排渣功能；且在桥梁下落时，支座具有自动调整梁体水平位移的功能，支座能够自动复位和对中；且在外力作用下，通过弹簧组件6能够实现缓冲隔震。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于升降桥的自复位钢支座，其特征在于，包括从上向下依次设置的上支座板(1)、球面滑板(2)、球冠衬板(3)、平面滑板(7)和下支座板(8)；

所述球面滑板(2)嵌入所述上支座板(1)底面，所述球面滑板(2)底面和所述球冠衬板(3)顶面均为向上凸且相互适配设置的球冠结构，所述上支座板(1)能够通过所述球面滑板(2)在所述球冠衬板(3)顶面进行转动；

所述平面滑板(7)嵌入所述球冠衬板(3)的底面，所述球冠衬板(3)通过所述平面滑板(7)能够在所述下支座板(8)顶面滑动；

所述下支座板(8)顶面两端分别设有第一限位挡板(81)，所述第一限位挡板(81)沿支座横向设置，所述球冠衬板(3)沿支座横向穿设有若干沿支座纵向的固定杆(5)，所述固定杆(5)两端连接在对应所述第一限位挡板(81)上，所述球冠衬板(3)和所述第一限位挡板(81)之间具有空隙(10)，所述球冠衬板(3)和所述第一限位挡板(81)之间通过若干弹簧组件(6)连接。

2.根据权利要求1所述的用于升降桥的自复位钢支座，其特征在于，每个所述固定杆(5)两端各套设有一个所述弹簧组件(6)。

3.根据权利要求1所述的用于升降桥的自复位钢支座，其特征在于，所述弹簧组件(6)为刚性弹性元件。

4.根据权利要求1所述的用于升降桥的自复位钢支座，其特征在于，所述下支座板(8)顶面两侧设有第二限位挡板(82)，所述第二限位挡板(82)沿支座纵向设置，所述第二限位挡板(82)与所述球冠衬板(3)之间存在间隙(9)，所述间隙(9)宽度小于所述空隙(10)宽度，所述固定杆(5)两端滑动连接对应所述第一限位挡板(81)，所述固定杆(5)能够沿支座横向滑动。

5.根据权利要求4所述的用于升降桥的自复位钢支座，其特征在于，所述第一限位挡板(81)靠向所述球冠衬板(3)的一侧设有对应所述固定杆(5)的条形安装孔(811)，所述条形安装孔(811)沿支座的横向设置，所述固定杆(5)能够沿所述条形安装孔(811)滑动；

当所述弹簧组件(6)套设于所述固定杆(5)时，所述条形安装孔(811)位于所述弹簧组件(6)的内圆内。

6.根据权利要求1-5任一所述的用于升降桥的自复位钢支座，其特征在于，所述球冠衬板(3)上部周向设有挡渣板(4)，所述挡渣板(4)能够遮挡所述球冠衬板(3)和所述第一限位挡板(81)之间的空隙(10)，所述挡渣板(4)高于所述第一限位挡板(81)。

7.根据权利要求6所述的用于升降桥的自复位钢支座，其特征在于，所述挡渣板(4)焊接于所述球冠衬板(3)。

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