專利名稱：一種橋梁支撐用球型支座的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于高速鐵路橋梁技術(shù)領(lǐng)域，具體的講涉及一種橋梁支撐用球型支座 的連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
球型支座是橋梁及建筑工程中的重要組成部件之一，其作用是將橋梁及建筑結(jié)構(gòu) 上部載荷通過球型支座傳遞到墩臺上，同時保證橋梁及建筑結(jié)構(gòu)所要求的受力、位移和轉(zhuǎn) 動需要。近年來，隨著各類混凝土塔梁一體結(jié)構(gòu)、鋼桁架、細(xì)桿鋼拱橋等的不斷修建，使得支 座設(shè)計承載力和結(jié)構(gòu)形式往往突破標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，給支座設(shè)計和選用帶來了困難。一方面缺乏 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支撐；另一方面，擔(dān)心支座承載能力是否可靠，使用壽命是否滿足工程需要。并且 傳統(tǒng)的設(shè)計方案在這些使用方面已經(jīng)無法充分體現(xiàn)支座的功能。目前的球型支座在主塔與橋墩之間的布置方式從上往下依次是(如圖6所示) 上支座板、球冠襯板、下支座板，其中上支座板與球冠襯板之間平面配合，兩者之間具有水 平位移，球冠襯板與下支座板之間通過球面配合兩者之間具有轉(zhuǎn)動功能，而下支座板是固 定在橋墩15上的。以塔梁一體的橋梁結(jié)構(gòu)為例如圖所示，使用上述連接結(jié)構(gòu)支座的位移情 況是球型鋼支座在位移前，支座13和塔14雖處于同一中心，但當(dāng)發(fā)生位移后(水平移動 并伴隨一定轉(zhuǎn)動)主塔中心線與支座支承中心線偏移，從而對梁體產(chǎn)生一個較大的附加彎 矩作用于梁體上，對梁體產(chǎn)生不利影響，此種情況下梁體局部在受到反復(fù)扭矩的作用下，會 產(chǎn)生疲勞，嚴(yán)重的情況下會發(fā)生斷裂，影響梁體的使用壽命。另外，傳統(tǒng)的球型支座為適應(yīng)橋梁的實際需要，上下支座之間除應(yīng)具有水平方向 的相對位移，同時還應(yīng)具備一定的轉(zhuǎn)動，當(dāng)然其轉(zhuǎn)動是比較小的，目的在于釋放梁體有可能 出現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)，對于球型支座來講主要是通過支座中的球冠襯板與下支座之間的球面配合來 實現(xiàn)的，當(dāng)兩者之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動時當(dāng)然下支座與上支座之間也具有相對轉(zhuǎn)動傾向，同時 上支座對下支座還應(yīng)具有導(dǎo)向作用，因此目前的上下支座之間的配合端均為矩形結(jié)構(gòu)，為 達(dá)到具有轉(zhuǎn)動的可能兩者的配合面是具有適當(dāng)?shù)拈g隙的。若在轉(zhuǎn)動過程中同時承受水平荷 載及滑移時下支座直角邊與上支座的導(dǎo)向內(nèi)壁是線接觸的，這樣會產(chǎn)生位移阻力及磨損， 造成側(cè)向應(yīng)力集中的問題，影響支座的使用壽命。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供了一種能提高球型支座及橋梁梁體使用壽命的橋梁 支撐用球型支座的連接結(jié)構(gòu)。本實用新型的技術(shù)方案如下—種橋梁支撐用球型支座的連接結(jié)構(gòu)，包括橋梁主塔、球型支座及橋墩(3)，所述 橋梁主塔與橋墩之間通過所述球型支座連接，其中所述球型支座主要由上支座板、球冠襯 板及下支座板組成，所述上支座板與所述橋梁主塔固定連接、下支座板與所述橋墩固定連 接，在所述上支座板與球冠襯板之間設(shè)置有球面滑板，球冠襯板與下支座板之間設(shè)置有平面滑板及鏡面不銹鋼板，所述平面滑板固定在球冠襯板底面，鏡面不銹鋼板固定在所述下 支座板上表面，所述球冠襯板與下支座板之間通過平面滑板與鏡面不銹鋼板在水平方向上 能產(chǎn)生相對滑動。采用上述結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵在于將傳統(tǒng)的球型支座與主塔及橋墩之間的相對位移關(guān)系進 行了轉(zhuǎn)換，具體的講如背景技術(shù)中所述原有的結(jié)構(gòu)主塔與球型支座之間會產(chǎn)生相對水平 移動會產(chǎn)生上述問題，而本結(jié)構(gòu)中(如圖5所示)相對位移關(guān)系進行了轉(zhuǎn)換，當(dāng)上下支座之 間需發(fā)生水平相對位移時橋墩與球型支座之間產(chǎn)生水平相對位移，而主塔與球型支座會同 時移動，確保主塔中心線與支座支承中心線使用保持在同一直線上，這樣就可以大大減小 因相對位移對梁體所產(chǎn)生的附加彎矩，從而達(dá)到提高梁體使用壽命的目的。在所述上支座板與下支座板之間設(shè)置有轉(zhuǎn)動套，其中所述上支座板的下端為圓柱 體套裝在所述轉(zhuǎn)動套的中心孔上，該轉(zhuǎn)動套的外緣為矩形與所述下支座板內(nèi)側(cè)壁的導(dǎo)軌相 配合。采用上述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了將上支座與下支座之間的相對轉(zhuǎn)動功能及下支座對上支座 的導(dǎo)向功能分離開來，轉(zhuǎn)動時上支座在轉(zhuǎn)動套內(nèi)轉(zhuǎn)動，導(dǎo)向時通過下支座對轉(zhuǎn)動套的導(dǎo)向， 而此時轉(zhuǎn)動套與上支座的同時移動實現(xiàn)對上支座的導(dǎo)向。這樣上支座與轉(zhuǎn)動套之間始終保 持面接觸。避免了受位移阻力、磨損及線接觸產(chǎn)生側(cè)向應(yīng)力集中的問題，提高了支座的使用
壽命O在所述球面滑板外側(cè)的上支座板與球冠襯板之間設(shè)置有球面密封圈，所述平面滑 板外側(cè)的球冠襯板與下支座板之間設(shè)置有平面密封圈。密封圈的設(shè)計可以起到減少外界環(huán)境灰塵對滑板表面的污染；影響滑移效果。在所述上支座板上設(shè)置有球面潤滑脂通道，該球面潤滑脂通道的內(nèi)部注液口位于 所述球面密封圈與球面滑板之間。在所述下支座板上設(shè)置有平面潤滑脂通道，該平面潤滑脂通道的內(nèi)部注液口位于 所述平面密封圈與平面滑板之間。潤滑脂通道的設(shè)計，可反復(fù)補充移動面的潤滑脂，保證滑移面長效得到潤滑，延長 了摩擦副的使用壽命。有益效果本實用新型構(gòu)思巧妙，通過對球型支座的重新布置及球型支座本身的 改進，減小了橋梁梁體的所受彎矩力，減小梁體局部的應(yīng)力疲勞提高其使用壽命，同時球型 支座本身的轉(zhuǎn)動導(dǎo)向功能實現(xiàn)分離保證球型支座本身的使用壽命。

本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中支座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中A處局部放大圖；圖4為轉(zhuǎn)動套與上支座板及下支座板之間的配合剖視圖；圖5為本實用新型在發(fā)生水平位移時的原理圖；圖6為背景技術(shù)中上下支座板發(fā)生水平位移時的原理圖。
具體實施方式
實施例如圖1、2、3、4、5所示一種橋梁支撐用球型支座的連接結(jié)構(gòu)，包括橋梁主 塔1、球型支座2及橋墩3，所述橋梁主塔1與橋墩3之間通過所述球型支座2連接，其中所 述球型支座2主要由上支座板4、球冠襯板5及下支座板6組成，所述上支座板4與所述橋 梁主塔1固定連接、下支座板6與所述橋墩3固定連接，在所述上支座板4與球冠襯板5之 間設(shè)置有球面滑板7，球冠襯板5與下支座板6之間設(shè)置有平面滑板8及鏡面不銹鋼板9， 所述平面滑板8固定在球冠襯板5底面，鏡面不銹鋼板9固定在所述下支座板6上表面，所 述球冠襯板5與下支座板6之間通過平面滑板8與鏡面不銹鋼板9在水平方向上能產(chǎn)生相 對滑動。上述球面滑板及平面滑板采用高耐磨、低摩擦、抗壓及耐老化的改性超高分子量 聚乙烯材料，其設(shè)計容許壓應(yīng)力是聚四氟乙烯的2倍，耐磨性能是聚四氟乙烯板的5倍。這 滿足了大噸位支座高承載、高耐磨、低摩擦及耐老化的需要。在所述上支座板4與下支座板6之間設(shè)置有轉(zhuǎn)動套10，其中所述上支座板4的下 端為圓柱體套裝在所述轉(zhuǎn)動套10的中心孔上，該轉(zhuǎn)動套10的外緣為矩形與所述下支座板 6內(nèi)側(cè)壁的導(dǎo)軌相配合。在所述球面滑板7外側(cè)的上支座板4與球冠襯板5之間設(shè)置有球面密封圈11，所 述平面滑板8外側(cè)的球冠襯板5與下支座板6之間設(shè)置有平面密封圈12。在所述上支 座板4上設(shè)置有球面潤滑脂通道4a，該球面潤滑脂通道4a的內(nèi)部注液 口位于所述球面密封圈11與球面滑板7之間。在所述下支座板6上設(shè)置有平面潤滑脂通道6a，該平面潤滑脂通道6a的內(nèi)部注液 口位于所述平面密封圈12與平面滑板8之間。潤滑脂選用硅脂，以進一步改善改性超高分子量聚乙烯滑板的耐磨性能，通常可 根據(jù)支座實際發(fā)生位移的情況每隔5-10年補充一次硅脂。
權(quán)利要求一種橋梁支撐用球型支座的連接結(jié)構(gòu)，包括橋梁主塔(1)、球型支座(2)及橋墩(3)，所述橋梁主塔(1)與橋墩(3)之間通過所述球型支座(2)連接，其中所述球型支座(2)主要由上支座板(4)、球冠襯板(5)及下支座板(6)組成，其特征在于所述上支座板(4)與所述橋梁主塔(1)固定連接、下支座板(6)與所述橋墩(3)固定連接，在所述上支座板(4)與球冠襯板(5)之間設(shè)置有球面滑板(7)，球冠襯板(5)與下支座板(6)之間設(shè)置有平面滑板(8)及鏡面不銹鋼板(9)，所述平面滑板(8)固定在球冠襯板(5)底面，鏡面不銹鋼板(9)固定在所述下支座板(6)上表面，所述球冠襯板(5)與下支座板(6)之間通過平面滑板(8)與鏡面不銹鋼板(9)在水平方向上能產(chǎn)生相對滑動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁支撐用球型支座的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述 上支座板(4)與下支座板(6)之間設(shè)置有轉(zhuǎn)動套(10)，其中所述上支座板(4)的下端為圓 柱體套裝在所述轉(zhuǎn)動套(10)的中心孔上，該轉(zhuǎn)動套(10)的外緣為矩形與所述下支座板(6) 內(nèi)側(cè)壁的導(dǎo)軌相配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橋梁支撐用球型支座的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述 球面滑板(7)外側(cè)的上支座板(4)與球冠襯板(5)之間設(shè)置有球面密封圈(11)，所述平面 滑板(8)外側(cè)的球冠襯板(5)與下支座板(6)之間設(shè)置有平面密封圈(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種橋梁支撐用球型支座的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述 上支座板(4)上設(shè)置有球面潤滑脂通道(4a)，該球面潤滑脂通道(4a)的內(nèi)部注液口位于所 述球面密封圈(11)與球面滑板(7)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種橋梁支撐用球型支座的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述 下支座板(6)上設(shè)置有平面潤滑脂通道(6a)，該平面潤滑脂通道(6a)的內(nèi)部注液口位于所 述平面密封圈(12)與平面滑板(8)之間。
專利摘要本實用新型公開了一種橋梁支撐用球型支座的連接結(jié)構(gòu)，包括橋梁主塔(1)、球型支座(2)及橋墩(3)，所述橋梁主塔(1)與橋墩(3)之間通過所述球型支座(2)連接，其中所述球型支座(2)主要由上支座板(4)、球冠襯板(5)及下支座板(6)組成，所述上支座板(4)與所述橋梁主塔(1)固定連接、下支座板(6)與所述橋墩(3)固定連接。本實用新型構(gòu)思巧妙，通過對球型支座的重新布置及球型支座本身的改進，減小了橋梁梁體的所受彎矩力，減小梁體局部的應(yīng)力疲勞提高其使用壽命，同時球型支座本身的轉(zhuǎn)動導(dǎo)向功能實現(xiàn)分離保證球型支座本身的使用壽命。
文檔編號E01D19/04GK201605532SQ201020119630
公開日2010年10月13日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者劉海亮, 周亮, 夏玉龍, 徐恭義, 梅新詠, 熊勁松, 程應(yīng)剛 申請人:中鐵大橋勘測設(shè)計院有限公司;成都市新筑路橋機械股份有限公司