專利名稱：用于支承高荷載的彈性支座的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及設置于橋梁的頂梁處，或設置于建筑物的頂部與底部之間的彈性支座，其用于以穩(wěn)定的方式支承荷載，本發(fā)明特別是涉及下述支承高荷載用的彈性支座，其可提高穩(wěn)定性，同時支承較高的荷載，并且可通過減少本身的寬度而降低施工成本。
彈性墊110是直接作為單個部件而設置的，以便在支承梁或建筑物的頂部荷載同時，允許產(chǎn)生壓曲或滑動。作為替換方式，有時，為了按照預定方向，或以預定角度，對彈性墊110的壓曲或滑動進行控制，最好采用通過頂板200和底板300增強的彈性支座100。在這里，通過在頂板200和底板300處相對應地設置止動件、導向件、夾持件或類似部件，對彈性墊110的運動方向進行控制，從而抑制上述彈性墊110的壓曲或滑動。該技術為公知技術，故不對其進行具體描述。
由于彈性墊110中的主體111由橡膠制成，這樣因橡膠的物理性質，在彈性墊110的內(nèi)部，沿作用荷載的方向，按照預定的角度，產(chǎn)生壓曲或滑動。此外，由于彈性墊110包括多個增強板112，這樣可防止受壓而產(chǎn)生的過度變形。還有，如果在地震的情況下，作用有過大的水平荷載，則作業(yè)能量便轉變?yōu)橄鹉z主體111的變形能量，由此減小水平荷載造成的沖擊。于是，彈性墊110必須是這樣設計的，使得在橡膠的極限強度下，仍可進行正常動作。再有，該彈性墊110必須能承受大于設計荷載的臨時超載或變形而不會被破壞。
如果荷載作用于普通的彈性墊110上，帶有增強板112的主體111的變形(膨脹)在一定程度上受到抑制。但是，增強板112之間的主體111會向四周產(chǎn)生膨脹，也就是說，容易產(chǎn)生變形，由此耐久性和支承荷載應力降低。于是，在支承較大的荷載時，提高安全性的方面受到限制。另外，由于彈性墊的高度與橋梁的頂板的移動距離是成比例的，這樣必須根據(jù)各種橋梁的頂板的移動距離，制造各種彈性墊。
因此，人們提出并采用圖8所示的彈性支座(或彈性盆)。按照該彈性支座，彈性支座100包括頂板200，具有圓柱形空腔310的底板300，以及彈性墊120。該彈性墊120包括由橡膠制成的彈性部件121，該彈性部件121壓靠于底板300的圓柱形空腔310中；活塞122，其嵌入上述圓柱形空腔310中，以便由彈性部件121彈性向上支承；滑動板123，其固定于該活塞122的頂面上，以便使頂板220順利實現(xiàn)滑動；密封裝置，其與活塞122固定，以便對壓靠于圓柱形空腔310中的彈性部件121進行密封。在這里，滑動板123一般由聚四氟乙烯(PTFE)樹脂形成。
從結構上講，上述彈性墊120不能用作單獨部件，其必須用于通過頂板200和底板300增強的彈性支座100。
如果需要，上述彈性支座100可形成各種形式。例如，圖8表示可萬向移動的彈性支座。在全方位固定的彈性支座的場合，去掉滑動板123，整體形成彈性墊120的活塞122和頂板200，由此借助嵌入到圓柱形空腔310中的活塞122，便防止頂板200向四周產(chǎn)生滑動。另外，在可單向移動的彈性支座的場合，在頂板200和/或活塞122處，沿一個方向形成有導向槽，單獨的導向銷嵌入到該導向槽中，或導向銷設置于位于與導向槽相對應的位置的活塞122或頂板200處，由此使頂板200沿導向槽，按照一個方向滑動。
當在具有彈性墊120的彈性支座100上作用有豎向荷載時，活塞122向四周擺動，從而象圖7所示的彈性支座100那樣，其向四周壓曲。
在圖8所示的彈性支座100中，由于彈性部件121密封于底板300的圓柱形空腔310上，這樣豎向荷載作用于彈性支座100上，從而即使在彈性部件121受壓的情況下，仍不會產(chǎn)生膨脹。于是，圖8所示的彈性支座100比圖7所示的，具有彈性墊110的彈性支座100更安全，同時支承更高的荷載。
在圖8所示的彈性支座100中，由于就力學結構來說，圓柱形空腔310，彈性部件121和活塞122為圓形，這樣在增加彈性支座100的尺寸以便支承較高荷載的場合，根據(jù)本領域公知的Hoop公式，圓柱形空腔310的直徑和深度，以及具有圓柱形空腔310的底板300的寬度增加預定值。
梁或構成梁的桁架的長度因其自重、外部力或溫度的變化而伸縮。于是，為了支承梁或構成梁的桁架，考慮到安全性，要求適合的邊緣距離。
在采用彈性支座支承梁或構成梁的桁架的場合，此時彈性支座固定于橋墩的頂面上，以便確保適合的邊緣距離，則要求彈性支座具有預定的寬度。另外，為了安全地支承橋墩和彈性支座，也要求橋墩的頂面寬度具有規(guī)定的長度。如果無需增加用于確保邊緣距離的彈性支座的寬度，以及用于支承彈性支座的橋墩的頂面寬度，則橋墩的整體寬度大于設計值，這會大大增加施工成本。于是，必須確定彈性支座的適合寬度，以及橋墩的頂表面的適合寬度，以便確保邊緣距離，保證安全性。
發(fā)明概述由于在采用圖8所示的彈性支座100支承構成混凝土梁的梁或桁架的場合，必須使彈性支座100的尺寸增加到一定程度，以便支承足夠高的荷載，這樣只能使用于安全地支承彈性支座(100)的邊緣距離增加。于是，由于只能使橋墩的整體寬度增加到設計值以上，這樣會產(chǎn)生下述問題，即造成施工成本的浪費，會對使用造成限制。
再有，在車輛用橋梁的場合，特別是在鐵道車輛用橋梁的場合，在橋梁中的梁上作用有動荷載。在這里，從安全的觀點來說，支承動荷載用的彈性支座最好按照下述方式形成，該方式為沿橋梁的軸向產(chǎn)生壓曲，同時沿與縱向相垂直的方向，抑制壓曲的發(fā)生，即抑制梁的扭曲。但是，由于圖7所示的彈性墊110和圖8所示的彈性支座100的結構允許向四周產(chǎn)生壓曲，因此不能避免安全問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于通過在受壓過程中限制膨脹的方式，提供一種支承高荷載用的彈性支座，從而由于單方向的壓曲，提高了安全性，降低施工成本。
圖4A為表示下述狀態(tài)的圖，在該狀態(tài)，在圖2A所示的彈性墊上作用有偏心水平荷載，該水平荷載基本上沿與縱向相垂直的方向，另外圖4B為表示在圖2A所示的彈性墊上作用有基本上沿縱向的偏心水平荷載的狀態(tài)的圖；圖5A和5B為本發(fā)明的第2實施例的，

圖1所示的彈性墊的圖，其中圖5A為該彈性墊的平面圖，圖5B為圖5A的正面剖視圖；圖6A和6B為本發(fā)明的第3實施例的，圖1所示的彈性墊的圖，其中圖6A為該彈性墊的平面圖，圖6B為圖6A的正面剖視圖；圖7為表示普通的彈性支座的正面剖視圖；圖8為表示另一種普通的彈性支座的正面剖視圖。
優(yōu)選實施例為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于支承高荷載的彈性支座，其包括頂板，底板，以及彈性墊，該彈性墊的頂面上具有一對滑動板，該彈性墊設置于上述頂板和底板之間，其中上述彈性墊包括缸體部件，其包括多個圓柱形空腔；彈性部件，其壓靠于上述缸體部件中的相應圓柱形空腔上；多個活塞，其嵌入上述缸體部件中的相應圓柱形空腔中，以便將壓靠于其上的彈性部件密封；以及彈性增強部件，其與上述缸體部件和多個活塞整體成形，以便接納該缸體部件和多個活塞，上述缸體部件包括板狀體和多個缸體，該多個缸體內(nèi)部形成有圓柱形空腔，該多個缸體從上述板狀體底部伸出。
下面對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行具體描述。
圖1為主要部件的分解透視圖，其表示本發(fā)明的作為實例的彈性支座。參照圖1，本發(fā)明的彈性支座包括頂板20，底板30，以及彈性墊10，該彈性墊10的頂面設置有滑動板13a和13b(如圖2a所示)，該彈性墊10設置于頂板20和底板30之間。上述頂板20和底板30的結構使得可對彈性墊10的運動方向進行任意控制。
首先，參照圖1，對彈性支座中的各個部分的裝配步驟進行描述?；瑒影?3a和13b安裝于底板30的鎖定部30b之間，頂板20的主體20a安裝于滑動板13a和13b上。在這里，在主體20a的兩側伸出的板部20b中的槽口20c基本上與鎖定部30b相對應，呈“”形狀的固定部件40嵌入到放置于鎖定部30b的臺階部30c上的頂板20的槽口20c中。在該狀態(tài)，螺栓50以固定方式嵌入鎖定部30b的鎖定孔30d和固定部件40的鎖定孔40a中，上述鎖定孔30d與鎖定孔40a連通，從而上述頂板20，彈性墊10和底板30以可相互保持聯(lián)動的方式連接。
圖1所示的頂板20和底板30的動作是公知的，下面簡要地對其進行描述。對頂板20和底板30沿縱向的動作是通過下述方式控制的，該方式為調節(jié)頂板20中的槽口20c的橋梁縱向的長度，以及固定部件40的橋梁縱向的長度。對頂板20和底板30沿與縱向相垂直的方向的動作是通過下述方式控制的，該方式為調節(jié)上述槽口20c的寬度，以及固定部件40的向上伸出的長度。
圖2A為本發(fā)明的第1實施例的彈性墊的平面圖。圖2B為圖2A的正面剖視圖，圖2C為圖2A的側面剖視圖，參照這些附圖，本發(fā)明的第1實施例的彈性墊包括具有多個圓柱形空腔11a和11b的缸體部件11；壓靠于缸體部件11中的相應圓柱形空腔11a和11b上的彈性部件15a和15b；多個活塞14a和14b，它們分別嵌入到缸體部件11中的相應圓柱形空腔11a和11b中，以便將壓靠于其上的彈性部件15a和15b進行密封；以及彈性增強部件16，其與缸體部件11和多個活塞14a和14b整體成形，以便接納該缸體部件11和多個活塞14a和14b。在這里，缸體部件11包括板狀體12，具有圓柱形空腔11a和11b的多個缸體12a和12b，該多個缸體12a和12b從板狀體12的底部伸出。
圖3A為表示下述狀態(tài)的圖，在該狀態(tài)，在圖2A所示的彈性墊上作用有偏心豎向荷載，該豎向荷載基本上沿與縱向相垂直的方向，另外圖3B為表示在圖2A所示的彈性墊上作用有基本上沿縱向的偏心豎向荷載的狀態(tài)的圖。如圖3A所示，即使在基本上沿與縱向相垂直的方向，即沿箭頭所示的方向的偏心豎向荷載作用于彈性墊10上的情況下，仍不會將該彈性墊10壓曲。另外，如圖3B所示，如果基本上沿縱向的偏心豎向荷載作用于彈性墊10上，同時作用有豎向荷載的一側的彈性增強部件16受壓，另一側的彈性增強部件16受拉，缸體部件11朝向作用有豎向荷載的一側，傾斜預定角度，由此產(chǎn)生壓曲。
圖4A為表示下述狀態(tài)的圖，在該狀態(tài)，在圖2A所示的彈性墊上作用有偏心水平荷載，該水平荷載基本上沿與縱向相垂直的方向，另外圖4B為表示在圖2A所示的彈性墊上作用有基本上沿縱向的偏心水平荷載的狀態(tài)的圖。參照圖4A和4B，頂板20剛好放置于固定在彈性墊10的頂面上的滑動板13a和13b上。因此，即使在沿任何一側，即縱向或與縱向相垂直的方向作用有水平荷載的情況下，頂板20仍可在彈性墊10停止的狀態(tài)下，以滑動的方式作相對自由運動。
圖5A為本發(fā)明的第2實施例的，圖1所示的彈性墊的平面圖，圖5B為圖5A的正面剖視圖。參照圖5A和5B，增強部件16圍繞缸體部件11的外表面，多個活塞14a和14b與該增強部件16整體成形，以便形成防腐部16a。如上所述，可通過將多個活塞14a和14b和缸體部件11的外表面包住的方式，防止由金屬形成的相應部件產(chǎn)生腐蝕，由此延長產(chǎn)品的使用期限。
圖6A為本發(fā)明的第3實施例的，圖1所示的彈性墊的圖，圖6B為圖6A的正面剖視圖。參照圖6A和6B，本發(fā)明的第3實施例的彈性墊10包括缸體部件11，其具有多個圓柱形空腔11a和11b；彈性部件15a和15b，其壓靠于上述缸體部件11中的相應圓柱形空腔11a和11b上；多個活塞14a和14b，其嵌入缸體部件11中的相應圓柱形空腔11a和11b中，以便將壓靠于其上的彈性部件15a和15b密封；彈性增強部件16，其與缸體部件11和多個活塞14a和14b整體成形，以便接納該缸體部件11和多個活塞14a和14b。在這里，上述腔體部件11包括多個缸12a’和12b’，其內(nèi)形成有圓柱形空腔11a和11b。
本發(fā)明的第3實施例的彈性墊10的優(yōu)點在于與本發(fā)明的第1實施例的彈性墊10相比較，其具有較小的自重。但是，就更廣泛地應用彈性增強部件16方面來說，最好選用第1實施例的彈性墊。比如，在第1實施例的彈性墊10中，由于缸體部件11中的板狀體12通過彈性增強部件16支承，這樣與第3實施例的彈性墊10相比較，可支承更高的豎向荷載。
在本發(fā)明的彈性墊10中，如參照圖3A和3B所描述的那樣，沿縱向順利地發(fā)生壓曲，沿與縱向相垂直的方向不發(fā)生壓曲，這是本發(fā)明的特征，而已有技術是無法獲得的。本發(fā)明的特點使本發(fā)明的彈性墊10用作支承車輛，特別是鐵路車輛用橋梁中的梁體的裝置。在此場合，預計會大大提高安全性。另外，如通過本發(fā)明實施例所描述的那樣，與普通的彈性墊110或120不同，如果需要，可減小彈性墊10的寬度。還有，在相同支承面積的情況下，本發(fā)明的彈性墊10可支承高于普通的彈性墊110或120的荷載。
如上所述，按照本發(fā)明，與普通的彈性支座相比較，可支承較高的荷載。另外，在施工過程中，可通過下述效果，提高橋梁的安全性，該效果為防止與縱向相垂直的方向的壓曲。另外，如果需要，可以很容易地調節(jié)彈性支座的寬度，因此使施工成本降低。另外，本發(fā)明的彈性支座可按照提高商業(yè)價值的各種改進形式實施。
按照本發(fā)明，由于彈性增強部件接納缸體部件和多個缸體，這樣尢需單獨的密封機構，同時使密封效果進一步提高。
本發(fā)明不限于具有一對圓柱形空腔的上述實施例，在后面所附的權利要求所定義的本發(fā)明的請求保護范圍和實質內(nèi)，容易得出各種變換和改進形式。
權利要求
1．一種用于支承高荷載的彈性支座，其包括頂板(20)，底板(30)，以及彈性墊(10)，該彈性墊(10)的頂面上具有一對滑動板(13a，13b)，該彈性墊(10)設置于上述頂板(20)和底板(30)之間，其特征在于上述彈性墊(10)包括缸體部件(11)，其內(nèi)部形成有多個圓柱形空腔(11a，11b)彈性部件(15a，15b)，其壓靠于上述缸體部件(11)中的相應圓柱形空腔(11a，11b)上；多個活塞(14a，14b)，其嵌入上述缸體部件(11)中的相應圓柱形空腔(11a，11b)中，以便將壓靠于其上的彈性部件密封；以及彈性增強部件(16)，其與上述缸體部件(11)和多個活塞(14a，14b)整體成形，以便接納該缸體部件(11)和多個活塞(14a，14b)，上述缸體部件(11)由板狀體(12)和多個缸體(12a，12b)形成，該多個缸體(12a，12b)的內(nèi)部分別形成有圓柱形空腔(11a，11b)，該缸體(12a，12b)相對該板狀體(12)的底面伸出。
2．根據(jù)權利要求1所述的彈性支座，其特征在于上述缸體部件(11)包括多個缸體(12a’，12b’)，該缸體內(nèi)部分別形成有圓柱形空腔(11a，11b)。
3．根據(jù)權利要求1或2所述的彈性支座，其特征在于圍繞上述多個活塞(14a，14b)和上述缸體部件(11)的外表面的彈性增強部件(16)與該缸體部件和活塞整體成形，以便形成防腐部(16a)。
全文摘要
一種彈性支座,其設置于橋梁的上段,或建筑結構的頂部與底部之間的中間部,以便支承荷載,該支座包括頂板(20),底板(30),以及彈性墊(10),該彈性墊的頂面上設置有滑動板(13a,13b),該彈性墊設置于頂板和底板(20,30)之間,該彈性墊(10)包括缸體部件(11),其上開設有多個圓柱形空腔(11a,11b);彈性部件(15a,15b),其分別與上述缸體部件(11)中的圓柱形空腔(11a,11b)固定;多個活塞(14a,14b),其用于將彈性部件(15a,15b)密封;彈性增強部件(16),其接納缸體部件(11)和上述多個活塞(14a,14b),與后兩者整體成形,從而可防止膨脹現(xiàn)象,僅僅在橋梁縱向產(chǎn)生彎曲,安全地支承較大的荷載,具有較廣的應用性,使施工成本降低。
文檔編號E04B1/36GK1287586SQ99801720
公開日2001年3月14日 申請日期1999年9月30日 優(yōu)先權日1998年9月30日
發(fā)明者樸英善 申請人:協(xié)成實業(yè)株式會社