專利名稱：橋梁沉降支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沉降(壓縮)裝置，具體是一種能通過(guò)自身沉降帶動(dòng) 橋面標(biāo)高降低而有效消除"橋頭跳車"病害的橋梁沉降支座。(二) 背景技術(shù)目前，不論何種結(jié)構(gòu)類型的橋梁支座，只有如下三種功能 一是 承受垂直荷載；二能適應(yīng)梁體的轉(zhuǎn)動(dòng)；三能滿足上部構(gòu)造的水平位移。 支座支承墊石為鋼筋混凝土現(xiàn)澆構(gòu)件，只有限位、抗壓的作用。因此， 現(xiàn)有橋梁支座、支承墊石均不具備自身沉降(壓縮)的功能，不能滿 足通過(guò)橋梁支座和支承結(jié)構(gòu)的沉降來(lái)降低調(diào)整橋面標(biāo)高，以達(dá)到消除 "橋頭跳車"病害的需要。所謂"橋頭跳車"，即橋(涵)結(jié)構(gòu)物與路 基之間因沉降不同而形成的橋面和路面間的高差(錯(cuò)臺(tái))引起的車輛 顛簸現(xiàn)象。這種常見(jiàn)病害的出現(xiàn)嚴(yán)重降低了路面平整度指標(biāo)要求，破 壞了路面整體設(shè)計(jì)線型，喪失了公路應(yīng)有的行車順暢和乘車舒適的基 本性能，帶來(lái)了諸多不安全因素。目前，國(guó)內(nèi)公路養(yǎng)護(hù)部門(mén)處置這種 病害的唯一方法是"路面貼補(bǔ)法"，即通過(guò)對(duì)沉降路基的路面面層進(jìn) 行所謂的"油層加厚"，以達(dá)到抬高路面標(biāo)高、平衡與結(jié)構(gòu)物之間的 高差、減緩或消除"橋頭跳車"病害的目的。這種處置方法的最大弊 端是1. 當(dāng)要恢復(fù)路面整體設(shè)計(jì)線型和平整度指標(biāo)時(shí)，需對(duì)橋頭高差 (錯(cuò)臺(tái))部位以外的路面部分進(jìn)行大面積的油層貼補(bǔ)抬高，造成完好的路面而無(wú)謂的修復(fù)，加大了工程數(shù)量，增加了養(yǎng)護(hù)成本，形成了嚴(yán) 重的浪費(fèi)。2. 當(dāng)采取橋頭外短距離范圍內(nèi)路面油層貼補(bǔ)抬高時(shí)，只能起到局 部緩坡順平的作用，雖節(jié)約了成本，但處理效果差，無(wú)法滿足行車 所需要的路面平整度指標(biāo)。3. 瀝青混合料施工，工序復(fù)雜，季節(jié)性強(qiáng)，成本高，污染大，配套機(jī)械多，作業(yè)周期長(zhǎng)。"四兩生鐵動(dòng)動(dòng)爐"，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，不符合 《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的"及時(shí)、有效、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)"的路面病害處治要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能通過(guò)自身沉降帶 動(dòng)橋面標(biāo)高降低而有效消除"橋頭跳車"病害的橋梁沉降支座。 本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明的橋梁沉降支座，包括成品支座，其特殊之處在于還包 括位于成品支座底部的下部沉降壓縮裝置，該裝置由上部沉降體和下 部底盆構(gòu)成；上部沉降體由頂板、內(nèi)支撐板、中承板組成，頂板位于 水平方向，中承板通過(guò)內(nèi)支撐板固定在頂板下方并與頂板平行，中承 板設(shè)有若干個(gè)流變通道，內(nèi)支撐板包括環(huán)形板和固定在環(huán)形板內(nèi)的隔 板，構(gòu)成若干個(gè)空腔，環(huán)形板上部設(shè)有若干個(gè)通氣孔；下部底盆由底 板和固定在底板上部的外支撐板組成，二者之間設(shè)有溢流孔，外支撐 板為緊密套接在內(nèi)支撐板外側(cè)的環(huán)形缸體，底板上敷設(shè)有電加熱盤(pán)， 鬼加熱盤(pán)和中承板之間填充有壓縮體。本發(fā)明的橋梁沉降支座，頂板上方左右兩側(cè)邊緣設(shè)有定位和保護(hù) 成品支座的側(cè)限塊。本發(fā)明的橋梁沉降支座，頂板、內(nèi)支撐鋼板、外支撐鋼板三者之 間設(shè)有可拆卸的橡膠防護(hù)套。本發(fā)明的橋梁沉降支座，壓縮體材料采用改性彈性材料。 本發(fā)明的橋梁沉降支座，環(huán)形板底部靠近外邊緣設(shè)有密封圈。 本發(fā)明的有益效果是，將處置"橋頭跳車"病害傳統(tǒng)的"路面貼 補(bǔ)抬高法"革新為"降低橋面標(biāo)高法"，把局部病害處理在局部，無(wú) 須填補(bǔ)大量瀝青混合料，更不用擴(kuò)大路面處置面積。特別是針對(duì)大多 數(shù)不設(shè)置伸縮裝置或伸縮裝置設(shè)計(jì)為填充型和微量縫式的橋(涵)結(jié) 構(gòu)物時(shí)，其處置方法更為簡(jiǎn)便。只對(duì)橋頭高差消除后背墻頂隆起的路 面部分，采用銑刨機(jī)局部銑刨整平即可。方便、快捷、安全、有效、 經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能、減排。該方法恢復(fù)路面平整度指標(biāo)及時(shí)，減少車 損效果明顯，安全隱患處置迅速，"暢、安、綠、美"保障有效，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，是處理"橋頭跳車"之病害一種先進(jìn)而有 效的措施。具體有如下優(yōu)點(diǎn)1、 該沉降(壓縮)裝置沉降后(如圖2)設(shè)計(jì)高度大于100mm， 符合JT/T4-2004《公路橋梁板式橡膠支座》第8. 2. 1條"板式橡膠支 座安裝處宜設(shè)置支承墊石，其高度應(yīng)為100mm以上，且應(yīng)考慮便于支 座的更換"之規(guī)定。2、 橋梁支座支承墊石由傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)革新為鋼結(jié)構(gòu)， 成型方式由傳統(tǒng)的野外現(xiàn)場(chǎng)澆筑革新為工廠內(nèi)機(jī)械加工，不但簡(jiǎn)化了 支座墊石施工程序，而且對(duì)墊石結(jié)構(gòu)質(zhì)量和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)控制有保 證。符合橋梁構(gòu)件工廠化生產(chǎn)的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)。3、 該裝置能與任何形式的市場(chǎng)成品支座匹配使用，尤其適用于 應(yīng)用范圍更為廣泛的板式橡膠支座。組合后的沉降支座不影響原成品 支座的應(yīng)用范圍、使用性能、受力狀態(tài)和安裝程序，便于支座的更換。4、 該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，原材料來(lái)源豐富，便于工廠化 加工，配套生產(chǎn)成整體沉降支座，市場(chǎng)前景更廣闊。5、 該裝置安裝簡(jiǎn)便，就位迅速，采用環(huán)氧樹(shù)脂水泥砂漿穩(wěn)固或 預(yù)埋螺栓錨固均可，堅(jiān)固耐用，容易推廣。6、 底盆中的改性彈性材料，較大溫度范圍內(nèi)具有柔韌性和較高 的軟化點(diǎn)及抗壓強(qiáng)度，對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)有再次減震、隔震的作用。改 性彈性材料常溫下呈固態(tài)，溫度大于82°C時(shí)出現(xiàn)流變現(xiàn)象，通過(guò)通 電加熱時(shí)間和功率大小可有效控制其沉降高度和壓縮速度，滿足實(shí)際 工程中分階段沉降的需要。7、 電源采用便攜式普通發(fā)電機(jī)組，使用方便，易于配備。8、 改性彈性材料流變和轉(zhuǎn)移速度均勻，在同等受力、均量加熱 的前提下，各梁體支座同步沉降均衡一致。確保橋梁上部結(jié)構(gòu)整體平 穩(wěn)降落，對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)安全有保證。

圖1為本發(fā)明沉降壓縮前結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明沉降壓縮后 結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為加熱盤(pán)I-I斷面示意圖。圖4為流變通道n-n斷面示意圖。圖中，l頂板，2內(nèi)支撐板，3中承板，4流變通道，5通氣孔，6 密封圈，7橡膠防護(hù)套，8側(cè)限塊，9底板，IO外支撐板，ll溢流孔， 12壓縮體，13加熱盤(pán)，14成品支座。 具體實(shí)施方式
附圖為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。本發(fā)明的橋梁沉降支座，包括成品支座14和位于成品支座底部 替代支座支承墊石的下部沉降壓縮裝置，該裝置包括上部沉降體和下 部底盆；上部沉降體由頂板1、內(nèi)支撐板2、中承板3組成，頂板位 于水平方向，頂板上方左右兩側(cè)邊緣設(shè)有2個(gè)定位和保護(hù)成品支座的 側(cè)限塊8，中承板通過(guò)內(nèi)支撐板固定在頂板下方并與頂板平行，兩平 行板之間設(shè)有四個(gè)空腔，中承板為圓形并設(shè)有8個(gè)流變通道4，內(nèi)支 撐板包括圓環(huán)形板和固定在圓環(huán)形板內(nèi)的十字隔板，圓環(huán)形板上部對(duì) 應(yīng)空腔部位設(shè)有四個(gè)通氣孔5，圓環(huán)形板底部靠近外邊緣設(shè)有鋼密封 圈6;下部底盆由底板9和固定在底板上部的外支撐板IO組成，二者 之間設(shè)有溢流孔11，外支撐板為緊密套接在內(nèi)支撐板外側(cè)的圓環(huán)形缸 體，底板上敷設(shè)有電加熱盤(pán)13，電加熱盤(pán)和中承板之間填充有壓縮體 12。頂板、內(nèi)支撐鋼板、外支撐鋼板三者之間設(shè)有橡膠防護(hù)套7。壓 縮體材料采用改性彈性材料，它由以改性瀝青、橡膠、塑料等為主的 多種高分子聚合物與適量填料混合而成，為現(xiàn)有產(chǎn)品。本發(fā)明的橋梁沉降支座，上部沉降體和下部底盆構(gòu)成支座沉降 (壓縮)裝置，該裝置除壓縮體和橡膠防護(hù)套外其余采用鋼材制作。 頂板和中承板之間為四個(gè)空腔，并將中承板和部分內(nèi)支撐鋼板嵌置密 封于底盆中。壓縮體材料固態(tài)下不但具有傳遞上部垂直荷載的能力， 而且有隔震、減震和防腐之功能。加入適量填料的改性彈性材料，不 但具有良好的機(jī)械性能，而且彈性材料經(jīng)過(guò)特殊改性后，具有較高的 柔韌性和軟化點(diǎn)，確保室外溫度下不發(fā)生流變，滿足不同氣候條件下 的結(jié)構(gòu)受力需要。壓縮體設(shè)計(jì)高度大于上部設(shè)計(jì)沉降量；壓縮體中流 變轉(zhuǎn)移的材料體積小于上部沉降體中的空腔體積。本發(fā)明的橋梁沉降支座，在保持原成品支座應(yīng)用范圍、使用性能、6受力狀態(tài)和安裝程序的同時(shí)，用一個(gè)具有沉降(壓縮)功能并滿足抗 壓強(qiáng)度要求的沉降支承裝置替代現(xiàn)有的橋梁支座支承墊石，該沉降裝 置具備以下三種功能。 一是具有現(xiàn)有支座墊石的抗壓功能；二是具有 對(duì)成品支座的限位和防護(hù)作用；三是具有自身可沉降(壓縮)功能。 以最終滿足通過(guò)該裝置的沉降帶動(dòng)橋面標(biāo)高的降低來(lái)消除"橋頭跳 車"病害的需要。該沉降(壓縮)裝置和上部成品支座的疊加組合， 形成一個(gè)使用功能更加齊全和科學(xué)的橋梁支座、支承結(jié)構(gòu)——沉降支 座。采用本發(fā)明是通過(guò)降低調(diào)整橋面標(biāo)高，減小橋(涵)結(jié)構(gòu)物與橋 頭路基(路面)間的高差，達(dá)到消除或減緩"橋頭跳車"病害的目的。 其動(dòng)作原理如下如圖1所示該沉降(壓縮)裝置沉降前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高度為C+2d+h。式中c為外支撐鋼板高度(mm); d為頂、底板厚度(腿)；h為設(shè)計(jì) 沉降量(mm)。當(dāng)c+2d》100mm時(shí)，h設(shè)計(jì)^35mm。沉降前，如圖1所示，首先拆除橡膠防護(hù)套7，接通電源并啟動(dòng) 發(fā)電機(jī)設(shè)備，加熱盤(pán)13 (如圖3)通電加熱，改性彈性材料12預(yù)熱 并升溫。當(dāng)改性彈性材料12溫度超過(guò)軟化點(diǎn)時(shí)，改性彈性材料12由 固態(tài)漸變成流變狀態(tài)，承載能力開(kāi)始下降。隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，改 性彈性材料12在中承板3壓力的作用下開(kāi)始?jí)嚎s變形。由于密封圈6 的密閉和溢流孔11的封堵作用，源于上部結(jié)構(gòu)持續(xù)作用于側(cè)限塊8 內(nèi)支座14上的垂直荷載，使改性彈性材料12內(nèi)部積聚了較高的內(nèi)壓 應(yīng)力，而沉降體通氣孔5的設(shè)置，給高壓下的改性彈性材料12提供 了一個(gè)壓應(yīng)力釋放的條件。所以，改性彈性材料12將徐徐通過(guò)中承 板3中的流變通道4 (如圖4)流動(dòng)轉(zhuǎn)移到上部沉降體中的空腔內(nèi)。 隨著底盆中改性彈性材料12的流失減少，頂板l、內(nèi)支撐鋼板2、中 承板3在上部荷載壓力作用下將整體緩緩下移，至外支撐鋼板10支 頂住頂板1對(duì)接閉合受力為止。對(duì)影響結(jié)構(gòu)沉降對(duì)接多余的壓縮材料 可通過(guò)溢流孔11釋放調(diào)節(jié)。至此，該沉降(壓縮)裝置中的設(shè)計(jì)沉 降量h消失(如圖2)。該沉降裝置完成了圖1向圖2所示功能轉(zhuǎn)變的 過(guò)程。 一個(gè)獨(dú)立的支座支承墊石將形成。其支承結(jié)構(gòu)將由頂板、內(nèi)外 支撐鋼板和底板組成(如圖2所示)。如圖2所示當(dāng)沉降量h消失后，該發(fā)明將從一個(gè)具有支承、沉 降(壓縮)功能的受力體系(如圖1)轉(zhuǎn)換成只具抗壓支承作用的支 座支承墊石結(jié)構(gòu)(如圖2)，該支承結(jié)構(gòu)將由頂板1、內(nèi)支撐鋼板2、外支撐鋼板10和底板9組成。沉降后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高度為c+2d》100mm， 產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)的設(shè)計(jì)沉降量據(jù)實(shí)而定。如圖3所示在外支撐鋼板10內(nèi)部底板9上鋪設(shè)電加熱盤(pán)13， 加熱盤(pán)13內(nèi)部嵌置不同功率的電阻絲，電阻絲正、負(fù)極的出口處及 溢流孔11采用特制鏍帽保護(hù)。如圖4所示中承板3和內(nèi)支撐鋼板2同為一體，并被外支撐鋼 板10圍裹密閉。中承板3上對(duì)稱設(shè)置壓縮體流變通道4，中承板3上 部設(shè)計(jì)四個(gè)空腔，下部和改性彈性材料承壓相接。本發(fā)明在安裝使用過(guò)程中，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的工程技術(shù)人員很容易 實(shí)施。
權(quán)利要求
1. 一種橋梁沉降支座，包括成品支座(14)，其特征在于還包括位于成品支座底部的下部沉降壓縮裝置，該裝置由上部沉降體和下部底盆構(gòu)成；上部沉降體由頂板(1)、內(nèi)支撐板(2)、中承板(3)組成，頂板位于水平方向，中承板通過(guò)內(nèi)支撐板固定在頂板下方并與頂板平行，中承板設(shè)有若干個(gè)流變通道(4)，內(nèi)支撐板包括環(huán)形板和固定在環(huán)形板內(nèi)的隔板，構(gòu)成若干個(gè)空腔，環(huán)形板上部設(shè)有若干個(gè)通氣孔(5)；下部底盆由底板(9)和固定在底板上部的外支撐板(10)組成，二者之間設(shè)有溢流孔(11)，外支撐板為緊密套接在內(nèi)支撐板外側(cè)的環(huán)形缸體，底板上敷設(shè)有電加熱盤(pán)(13)，電加熱盤(pán)和中承板之間填充有壓縮體(12)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁沉降支座，其特征在于頂板(1)上方左右兩側(cè)邊緣設(shè)有定位和保護(hù)成品支座的側(cè)限塊(8)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋梁沉降支座，其特征在于頂板、內(nèi)支撐鋼板、外支撐鋼板三者之間設(shè)有可拆卸的橡膠防護(hù)套(7)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋梁沉降支座，其特征在于壓縮體材料采用改性彈性材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橋梁沉降支座，其特征在于環(huán)形板底部靠近外邊緣設(shè)有密封圈(6)。
全文摘要
本發(fā)明的橋梁沉降支座，包括成品支座，還包括位于成品支座底部的下部沉降壓縮裝置，該裝置由上部沉降體和下部底盆構(gòu)成；上部沉降體由頂板、內(nèi)支撐板、中承板組成，頂板位于水平方向，中承板通過(guò)內(nèi)支撐板固定在頂板下方并與頂板平行，中承板設(shè)有若干個(gè)流變通道，內(nèi)支撐板包括環(huán)形板和固定在環(huán)形板內(nèi)的隔板，構(gòu)成若干個(gè)空腔，環(huán)形板上部設(shè)有若干個(gè)通氣孔；下部底盆由底板和固定在底板上部的外支撐板組成，二者之間設(shè)有溢流孔，外支撐板為緊密套接在內(nèi)支撐板外側(cè)的環(huán)形缸體，底板上敷設(shè)有電加熱盤(pán)，電加熱盤(pán)和中承板之間填充有壓縮體。本發(fā)明的有益效果是，能通過(guò)自身沉降帶動(dòng)橋面標(biāo)高降低而有效消除“橋頭跳車”病害。
文檔編號(hào)E01D19/04GK101250850SQ20081001561
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者牛樹(shù)河, 鐳 郝, 郝賢成 申請(qǐng)人:郝賢成