CN220977659U - 桥梁限位结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种桥梁限位结构，包括设置在主梁底部的多个限位组件，多个限位组件分别沿桥墩周向布置；限位组件包括安装部和设置在安装部上的限位部，安装部与预设在主梁内的锚固构件之间固定连接，限位组件上的限位部分别位于与桥墩墩顶相对应的位置处，并朝向桥墩方向设置使限位部端面与桥墩外侧壁接触或间隔设置；多个限位组件中至少有两个限位组件沿主梁横桥向方向或纵桥向方向相对设置。采用成对设置的限位组件，将限位组件直接安装到主梁上并利用限位组件与桥墩之间的作用配合，对主梁在水平方向上的位移进行限制，以保证桥梁结构的安全，在结构上更加简单，能够大大降低安装的难度和劳动强度，保证施工过程中的安全性。

Description

桥梁限位结构

技术领域

本实用新型属于道桥设计技术领域，具体涉及一种适用于柱式桥墩的桥梁，用于对桥墩上设置的主梁进行限位的桥梁限位结构。

背景技术

桥梁包括上部结构和下部结构，上部结构一般被称为主梁，下部结构一般被称为桥墩，桥墩的顶部设有支座，通过支座对主梁进行支撑，形成桥梁结构。支座具有竖直方向的刚度大、水平方向的刚度小的特点，使得桥墩与主梁之间在水平方向的连接相对比较薄弱。当发生地震或受到桥下船舶、漂浮物、汽车撞击等作用时，将使主梁与桥墩之间在水平方向产生较大的水平位移，进而出现支座剪切破坏、主梁跌落等问题，严重影响桥梁结构的自身安全及桥上交通的通行安全，目前一般通过设置限位装置来限制主梁与桥墩之间的水平位移。

目前，桥梁中用于对主梁进行限位的方式主要有采用混凝土挡块、采用销钉连接、采用钢板连接、采用缆索连接等方式。采用混凝土挡块进行限位的结构通常分为横向挡块结构和纵向挡块结构，横向挡块结构是通过在桥墩盖梁或桥台上设置混凝土挡块，来限制主梁的横桥向位移；纵向挡块结构则需在梁底增设限位牛腿，用于限制主梁的纵桥向位移。采用销钉连接的限位结构通常适用于对桥梁纵、横方向的限位，将钢销钉的底端预埋于桥墩内，销钉顶端插设于主梁底部的预设凹槽中，销钉顶端与主梁凹槽之间预留一定的水平间隙，通过销钉限制主梁的纵、横桥向位移。采用钢板连接的限位结构用于纵桥向限位，是在桥墩、主梁上分别设置钢板，桥墩、主梁上的钢板通过销轴连接，通过销轴的转动来限制主梁纵桥向位移。采用缆索连接的限位结构通常适用于相邻两片主梁的纵桥向限位，由缆索、锚固装置组成，将缆索的两端分别交叉锚固于主梁端部及桥墩顶部，通过缆索拉紧来限制主梁的纵桥向位移。

现有的这些结构中混凝土挡块限位结构体积较大，当桥墩顶部或主梁底部空间有限时，横向挡块将无法设置；当主梁为预制梁构件时，受施工工艺的限制纵向挡块无法设置。采用销钉连接的限位结构中对销钉的强度要求较高，当主梁位移过大时销钉易被剪断，这种限位装置仅适用于跨度较小的桥梁；采用钢板连接、缆索连接的限位结构往往构造复杂且造价较高。

随着国内外的桥梁防落梁技术的发展，国内在防落梁及桥梁限位装置方面进行了大量的研究。专利文献CN 113818331A中公开了一种大跨度管道桁架防落梁装置，将预紧装置和限位装置固定在管道桁架的盖梁上，预紧装置和限位装置之间通过主横轴连接，主横轴上缠绕钢绞线，钢绞线的另一端固定在管道桁架上。预紧装置内设有棘轮机构，棘轮固定在主横轴上，用于限制主横轴的转动方向，限位装置内设有限位机构，包括卡轮，卡轮内圈内设有镂空的凸轮，一连杆一端与凸轮强连接，另一端与凸轮弱连接，连杆中心固定在主横轴上，凸轮上设有齿槽，当凸轮由于离心力被甩出时，齿槽卡住卡轮，使得主横轴无法转动。该装置可以限制管道桁架的水平滑动，对管道桁架进行限位，防止发生落梁事故。专利文献CN216040629U中公开了一种公路设计中的嵌入式弹性防落梁装置，包括主梁、墩台盖梁、加装槽、梁体缓冲弹簧、T型圆柱和缓冲箱，通过加装槽、梁体缓冲弹簧、连接块、T型圆柱、支撑板、插孔、缓冲箱和箱体缓冲弹簧的配合，当主梁和墩台盖梁发生相对位移时，有效减少主梁的进一步位移，进而有效减小落梁发生的概率。专利文献CN109403198A中公开了一种带抗震销钉的桥梁及其施工方法，包括桥梁上部结构、桥梁下部结构以及一端预埋设于桥梁下部结构内，另一端插设于桥梁上部结构底部的凹槽内的抗震销钉；通过抗震销钉不仅能提高桥梁上部结构和桥梁下部结构之间的连接强度，还能吸能减震，保护桥梁，使得在地震、爆炸以及碰撞等偶然横桥向作用下能更稳定，防止出现梁体滑落的风险，安全保障性更高。

这些限位装置同样在适用性、结构的复杂程度、造价等方面存在着一定的问题，在具体应用及实用性方面存在诸多的限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种桥梁限位结构，解决现有的限位装置在应用中存在的适用性不足如结构复杂、安装不方便的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

桥梁限位结构，包括设置在主梁底部的多个限位组件，多个限位组件分别沿桥墩周向布置；

所述限位组件包括安装部和设置在安装部上的限位部，所述安装部与预设在主梁内的锚固钢筋/锚固螺杆之间固定连接，限位组件上的限位部分别位于与桥墩墩顶相对应的位置处，并朝向桥墩方向设置使限位部端面与桥墩外侧壁接触或间隔设置；

多个限位组件中至少有两个限位组件沿主梁横桥向方向或纵桥向方向相对设置。

作为对上述技术方案的进一步改进，桥梁限位结构包括四个限位组件，其中两个限位组件沿主梁横桥向方向相对设置，另外两个限位组件沿主梁纵桥向方向相对设置。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述安装部包括梁底水平钢板和设置在梁底水平钢板上的限位钢板、平行加劲钢板与垂直加劲钢板，所述梁底水平钢板与锚固构件之间固定连接，所述限位钢板、平行加劲钢板与垂直加劲钢板之间固定连接形成工字型或方形框架结构，所述限位部固定设置在限位钢板上。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述锚固构件包括预埋在主梁内的梁底预埋钢板与锚固钢筋和/或锚固螺栓，所述锚固钢筋、锚固螺栓与梁底预埋钢板固定连接。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述锚固螺栓穿过梁底预埋钢板并伸出到梁底预埋钢板外，所述梁底水平钢板上设置有与锚固螺钉配合的预设孔。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述预设孔为条形孔。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述限位部包括与桥墩外侧面接触或间隔设置的接触钢板，所述接触钢板与安装部之间通过多个弹性件连接。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述弹性件为金属弹簧，位于接触钢板与安装部之间设置有多个滑动配合件，所述滑动配合件包括一端与接触钢板/安装部固定连接的固定套筒和一端与安装部/接触钢板固定连接的固定滑杆，所述固定滑杆设置在固定套筒内，与固定套筒之间滑动配合连接。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述弹性件分别套设在滑动配合件上。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述接触钢板朝向桥墩方向的一侧端面上设置有减振橡胶垫。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

桥梁限位结构采用成对设置的限位组件，将限位组件直接安装到主梁上并利用限位组件与桥墩之间的作用配合，实现对主梁在水平方向上的位移进行限制，以保证桥梁结构的安全。

这种桥梁限位结构结合实际施工中所存在的问题，在结构上更加简单，限位结构的安装操作更加方便，结合相应的施工方法能够大大降低安装的难度和劳动强度，保证施工过程中的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型中桥梁限位结构纵桥向结构示意图。

图2为本实用新型中桥梁限位结构横桥向结构示意图。

图3为本实用新型中桥梁限位结构在主梁上的布置结构示意图。

图4为本实用新型桥梁限位结构中限位组件仰视图。

图5为图4中A-A向结构示意图。

图6为图4中B-B向结构示意图。

其中：

10、限位组件，101、梁底水平钢板，102、限位钢板，103、平行加劲钢板，104、垂直加劲钢板，105、接触钢板，106、弹性件，107、固定套筒，108、固定滑杆，109、减振橡胶垫，110、预设孔；

20、主梁，201、锚固钢筋，202、锚固螺杆，203、梁底预埋钢板；

30、桥墩，40、支座。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

针对现有桥梁中限位结构所存在的问题，这里主要从所要实现的功能、施工成本、施工可操作性方面出发，对桥梁限位结构进行设计，在保证其限位功能的情况下，以方便施工，降低施工成本。

参照图1、2和3所示，为该桥梁限位结构在桥梁中的安装状态及布置情况示意图，这种桥梁限位结构主要适用于采用柱式桥墩的桥梁，在桥墩30上设置有支座40，主梁20设置在支座40上。

该桥梁限位结构包括有设置在主梁底部的多个限位组件10，一般地设置为四个限位组件10，四个限位组件10分别沿桥墩墩顶周向均匀布置，其中两个限位组件10沿主梁横桥向方向相对设置，用于对桥梁的横桥向位移进行限制，另外两个限位组件10沿主梁纵桥向方向相对设置，用于对桥梁的纵桥向位移进行限制。

在预制主梁时，在主梁内预设锚固构件，该锚固构件包括预埋在主梁内的梁底预埋钢板203、锚固钢筋201和锚固螺栓202，梁底预埋钢板203与锚固钢筋201和锚固螺杆202之间固定连接，形成用于固定安装限位组件的锚固构件。锚固螺杆202穿过梁底预埋钢板203，以进一步方便限位组件在锚固构件上的固定安装。这里的限位组件包括安装部和设置在安装部上的限位部，在施工时可直接将限位组件的安装部固定焊接连接到梁底预埋钢板上或与锚固螺杆固定连接，从而将限位组件固定安装到主梁底部的对应位置上，当然这里预设的锚固螺杆的位置是与主梁上要安装限位组件的位置相对应的。在将限位组件安装到主梁上后，限位组件10上的限位部则分别位于与桥墩墩顶相对应的位置处，并朝向桥墩方向设置使限位部的另一端端面与桥墩外侧壁接触或间隔设置，以通过限位组件与桥墩之间的配合，实现对桥梁在水平方向上运动的限制。

参照图4、5和6，本实施例中的安装部包括梁底水平钢板101、限位钢板102、平行加劲钢板103和垂直加劲钢板104，限位钢板102、平行加劲钢板103、垂直加劲钢板104分别与梁底水平钢板101之间焊接连接，其中限位钢板、水平加劲钢板、垂直加劲钢板之间焊接连接形成工字型或方形框架结构，使安装部形成整体框架式结构，在保证限位组件上安装部整体结构强度的情况下，减小限位组件的重量，以方便限位组件的施工安装。

限位部固定安装在安装部的限位钢板102上，如图6，限位部包括与桥墩外侧面接触或间隔设置的接触钢板105，接触钢板105与限位钢板102之间通过多个弹性件106连接，使限位组件在与桥墩之间发生接触或作用时，通过弹性件形成缓冲，从而避免限位组件因直接承受刚性冲击作用而发生损坏。这里弹性件106可采用金属弹簧、弹性缓冲垫等结构件。弹性件106在采用金属弹簧时，为限制金属弹簧其它方向的运动而影响缓冲效果，在接触钢板与限位钢板之间设置多个滑动配合件，该滑动配合件沿垂直于接触钢板、限位钢板的方向设置，其中滑动配合件包括一端固定连接在限位钢板上的固定套筒107和一端固定连接在接触钢板上的固定滑杆108，固定滑杆108设置在固定套筒107内，与固定套筒107之间滑动配合连接，用于限制接触钢板的运动方向，即金属弹簧的缓冲作用方向。

这里将滑动配合件设置在金属弹簧对应位置处，金属弹簧套设在滑动配合件外，以进一步优化限位组件的结构。

在接触钢板105朝向桥墩外侧面方向的一端端面上设置减振橡胶垫109，用于为限位组件提供进一步的缓冲，减振橡胶垫109采用环氧树脂粘接连接到接触钢板105上。

在该桥梁限位结构的施工安装过程中只需要在主梁上预埋锚固构件，安装时，主梁在桥墩上落梁后，将各个限位组件吊装到锚固构件对应位置处，然后将各个限位组件的梁底水平钢板与锚固构件的梁底预埋钢板之间焊接连接，或将其与锚固螺杆之间通过螺母固定连接，实现对各个限位组件在主梁上的安装。这种结构形式的桥梁限位结构能够很好地起到对主梁水平方向的运动进行限位的作用，不仅结构简单，而且施工安装方便。在安装过程中只需要将限位组件固定安装到主梁底部的对应位置，大大降低了高空作业情况下的劳动强度，提高了施工的安全性。

通常设置于桥墩上的主梁与地面之间有一定的高度，而限位组件又往往具有一定的重量，采用前面的施工方法在主梁上安装限位组件时，需要先将限位组件吊装到主梁底部的安装位置上，然后由操作人员将限位组件调整到主梁底部的安装位置上，因此落梁后在梁底悬空安装该限位组件往往难度较大，且劳动强度较大，需要多个人进行操作。如果采用将限位组件先安装到主梁上，再将主梁落到桥墩的支座上的施工方式，由于限位组件与桥墩之间的间隙较小，这样在落梁时往往会存在限位组件与桥墩之间发生干涉的问题，从而影响到落梁操作。基于这一方面的考虑，在梁底水平钢板上设置分别与锚固螺杆202相对应的预设孔110，该预设孔110可正好供锚固螺栓202穿过，同时将该预设孔110设置为条形孔，条形孔沿主梁横桥向或纵桥向方向设置。这样可以在落梁操作之前，将限位组件分别预安装到主梁的对应位置处，使锚固螺栓穿过条形孔，将其与梁底水平钢板之间预连接；这里的预连接可采用螺母与锚固螺栓连接对梁底水平钢板进行固定安装，使限位组件能够借助于条形孔的结构，能够沿条形孔的方向在主梁上移动。这里借助于预设孔的条形孔结构，在预连接时并不将限位组件安装到最终的安装位置上，而是使相对位置上的限位组件相互远离设置，以增加主梁上限位组件之间的安装空间，这样就能够先将限位组件预安装到主梁上，然后进行落梁操作，此时在落梁时可以在一定程度上避免限位组件与桥墩之间发生干涉的问题。

在落梁完成后，操作人员下到主梁下方，拧松锚固螺杆上的螺母，借助于预设孔的条形孔结构，朝桥墩方向推动限位组件朝桥墩运动，即可将限位组件调整到主梁上的最终安装位置上，这样就解决了需要对限位组件进行吊装安装以及调整不方便的问题，大大降低了安装时的劳动强度。此时再拧紧螺母或将梁底水平钢板与锚固钢筋/锚固螺杆之间焊接固定，将限位组件固定连接到主梁上，即可实现限位组件在主梁上的固定安装。

限位组件在主梁上进行安装后，限位组件与桥墩墩顶之间留有一定的水平间隙，以满足在桥梁正常使用条件下温度应力、常规外力（桥面行驶的汽车制动力）等作用下，主梁变形或位移的需要。通过在桥梁上设置限位结构，在地震发生时，或在桥墩或主梁受到船舶、漂浮物等外力撞击时，该限位结构能够很好地限制主梁在水平方向上的位移，保证桥梁结构的安全。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，所采用的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，本实用新型的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.桥梁限位结构，其特征在于，包括设置在主梁底部的多个限位组件，多个限位组件分别沿桥墩周向布置；

所述限位组件包括安装部和设置在安装部上的限位部，所述安装部与预设在主梁内的锚固构件之间固定连接，限位组件上的限位部分别位于与桥墩墩顶相对应的位置处，并朝向桥墩方向设置使限位部端面与桥墩外侧壁接触或间隔设置；

多个限位组件中至少有两个限位组件沿主梁横桥向方向或纵桥向方向相对设置；

所述限位部包括与桥墩外侧面接触或间隔设置的接触钢板，所述接触钢板与安装部之间通过多个弹性件连接；

所述弹性件为金属弹簧，位于接触钢板与安装部之间设置有多个滑动配合件，所述滑动配合件包括一端与接触钢板/安装部固定连接的固定套筒和一端与安装部/接触钢板固定连接的固定滑杆，所述固定滑杆设置在固定套筒内，与固定套筒之间滑动配合连接。

2.根据权利要求1所述的桥梁限位结构，其特征在于，包括四个限位组件，其中两个限位组件沿主梁横桥向方向相对设置，另外两个限位组件沿主梁纵桥向方向相对设置。

3.根据权利要求1或2所述的桥梁限位结构，其特征在于，所述安装部包括梁底水平钢板和设置在梁底水平钢板上的限位钢板、平行加劲钢板与垂直加劲钢板，所述梁底水平钢板与锚固构件之间固定连接，所述限位钢板、平行加劲钢板与垂直加劲钢板之间固定连接形成工字型或方形框架结构，所述限位部固定设置在限位钢板上。

4.根据权利要求3所述的桥梁限位结构，其特征在于，所述锚固构件包括预埋在主梁内的梁底预埋钢板与锚固钢筋和/或锚固螺栓，所述锚固钢筋、锚固螺栓与梁底预埋钢板固定连接。

5.根据权利要求4所述的桥梁限位结构，其特征在于，所述锚固螺栓穿过梁底预埋钢板并伸出到梁底预埋钢板外，所述梁底水平钢板上设置有与锚固螺钉配合的预设孔。

6.根据权利要求5所述的桥梁限位结构，其特征在于，所述预设孔为条形孔。

7.根据权利要求1所述的桥梁限位结构，其特征在于，所述弹性件分别套设在滑动配合件上。

8.根据权利要求1所述的桥梁限位结构，其特征在于，所述接触钢板朝向桥墩方向的一侧端面上设置有减振橡胶垫。