一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置制造方法
【专利摘要】本发明属于桥梁减震【技术领域】，提出一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置。提出的一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置包括有减震榫（13）和固联在粱体（1）底部的连接套筒（2）；减震榫（13）的上端连接有关节轴承（10），关节轴承（10）外圈的外圆面为与连接套筒（2）的内壁面配合的圆柱面；关节轴承（10）位于所述连接套筒（2）内，且关节轴承（10）的外圆面与连接套筒（2）的内壁面滑动配合；粱体（1）内预埋有用以与连接套筒连接的梁体预埋组件（8）；所述的桥墩（6）内预埋有用以与减震榫连接的桥墩预埋组件（12）。本发明降低了传力套筒与关节轴承的接触应力；提高了减震装置的使用寿命。
【专利说明】一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置
【技术领域】
[0001]本发明属于桥梁减震【技术领域】，具体涉及一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置。
【背景技术】
[0002]铁路简支梁桥通常采用一端固定型支座，另一端纵向活动型支座联接梁体与桥墩；为了减小地震时梁体传递至桥墩的载荷，防止桥墩发生破坏，通常在梁体与桥墩联接部位设置减震装置。
[0003]如图1所示，专利号为ZL200920258541.9提出“一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震榫结构”，该专利是一种用于铁路简支梁桥的减震装置；减震装置由连接套筒2、圆球型传力球头3、减震榫上部工作段4、过渡密封环5、减震榫下部锚固段7组成；连接套筒2由圆柱形管件与钢板固结而成，连接套筒2固结在梁体底部；圆球型传力球头2固结在减震榫杆上部工作段4上端，与连接套筒圆柱形内壁为滑动配合，可沿连接套筒内壁轴线方向移动；减震榫上部工作段4为变截面回转体结构；减震榫下部锚固段7固联在桥墩6内；在桥墩6上端面具有环围减震榫的圆锥形槽，在圆锥形槽内具有过渡密封环5。
[0004]桥梁正常运营状态:梁体传来的竖向载荷及梁体的转角仍由与减震装置配合使用的多向活动型支座实现，梁体由于温度变化产生的梁体变形由减震榫实现。梁体相对桥墩有3_左右的温度变化产生的相对水平移动。梁体及与梁体固结的连接套筒同步移动；连接套筒带动圆球型传力球头水平移动，连接套筒与圆球型传力球头之间同时发生相对转动及沿连接套筒内壁轴线的相对滑移；减震榫上部工作段下端固结，上端产生水平变形，减震榫上部工作段处于弹性变形状态。
[0005]桥梁处于地震状态:减震榫上部工作段处于弹塑性工作状态，由减震榫上部工作段的塑性变形吸收部分地震能量；减震榫上部工作段上端发生较大水平变形，减震榫装置的水平刚度降低，减小梁体传递至桥墩的水平载荷。
[0006]地震发生后减震榫更换:解除连接套筒与梁体的联接，凿除墩台顶部减震榫下部锚固段周围的混凝土，取出减震榫装置；将重新加工的减震榫装置放入墩顶缺口处，在减震榫下部锚固段周围灌注混凝土，固结连接套筒与梁体。
[0007]由于圆球型传力球头3与连接套筒2内壁之间为线——面接触，上述减震榫装置在受梁体传递的水平载荷时，圆球型传力球头3与连接套筒2之间接触部位由于应力集中，接触应力较大；另外圆球型传力球头与连接套筒之间发生的沿传力套筒轴线的相对滑移每天都要发生，由于接触应力较大，两个部件接触部位易发生摩损、锈蚀等不利现象；另外在地震发生后更换减震榫的施工难度大，施工周期长。
【发明内容】
[0008]为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置。
[0009]本发明为完成上述目的采用如下技术方案:
一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置，所述的减震装置设置在粱体和桥墩之间；所述的减震装置包括有减震榫和连接套筒；所述的连接套筒固联在粱体的底部；所述的减震榫的上端连接有关节轴承，所述的关节轴承由具有外球面的内圈和具有内球面的外圈构成；所述关节轴承外圈的外圆面为与连接套筒的内壁面配合的圆柱面；所述的关节轴承位于所述连接套筒内，且关节轴承的外圆面与所述连接套筒的内壁面滑动配合，使桥梁在正常运营状态和地震状态时，粱体带动连接套筒水平移动、连接套筒带动关节轴承水平移动，使减震榫发生弹性变形；弹性变形后的减震榫使关节轴承、连接套筒可沿筒体内腔轴线相对滑移，并使关节轴承与连接套筒相对转动，沿筒体内腔径向传递载荷；所述的粱体内预埋有用以与连接套筒连接的梁体预埋组件；所述的桥墩内预埋有用以与减震榫连接的桥墩预埋组件；所述的减震装置通过连接套筒、梁体预埋组件与粱体连接；所述的减震装置通过减震榫、桥墩预埋组件与桥墩连接。
[0010]所述的减震榫具有由上至下渐扩径的变截面回转体；所述减震榫的底部具有用以与桥墩连接的法兰盘。
[0011]所述的桥墩预埋组件由钢板与焊接在钢板底部的多根圆柱筒状杆件组成。
[0012]所述的梁体预埋组件由钢板与焊接在钢板底部的多根圆柱筒状杆件组成。
[0013]所述的连接套筒包括有圆柱状筒体和板状钢板；所述的圆柱状筒体位于板状钢板的底部；所述的板状钢板上具有多个用以安装连接螺栓的安装孔。
[0014]本发明提出的一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置，减震榫的上端通过关节轴承与连接套筒配合，关节轴承的外圆面与连接套筒的内壁面滑动配合，使关节轴承与连接套筒之间可发生沿连接套筒轴线的相对滑移及相对转动，降低了传力套筒与关节轴承的接触应力；提高了减震装置的使用寿命，本发明更换时，将连接套筒与梁体联接的连接螺栓解除，落下连接套筒；将法兰与墩顶预埋装置联接的连接螺栓解除，将减震装置工作段及连接套筒取出；将连接套筒套入更换的减震装置工作段；将减震榫装置及连接套筒就位；采用连接螺栓联接连接套筒与梁体预埋装置；采用连接螺栓联接法兰与桥墩装置，即可更换作业，具有施工费用少，施工周期短的特点，施工周期小于I天。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为现有技术中铁路简支梁桥悬臂梁式减震装置的结构示意图。
[0016]图2为发明的结构示意图。
[0017]图中:1、梁体，2、连接套筒，3、圆球型传力球头，4、减震榫上部工作段，5、过渡密封环，6、桥墩，7、减震榫下部锚固段，8、粱体预埋组件，9、梁体连接螺栓，10、关节轴承，11、法兰连接螺栓，12、桥墩预埋组件，13、减震榫。
【具体实施方式】
[0018]结合附图和具体实施例对本发明加以说明，但是，本发明并不局限于本实施例。
[0019]如图2所示，一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置，所述的减震装置设置在粱体I和桥墩6之间；所述的减震装置包括有减震榫13和连接套筒2 ;所述的连接套筒2联在粱体I的底部；所述的连接套筒2包括有圆柱状筒体和板状钢板；所述的圆柱状筒体位于板状钢板的底部；所述的板状钢板上具有多个用以安装连接螺栓的安装孔；所述的减震榫13具有由上至下渐扩径的变截面回转体；所述减震榫的上部具有用以套置关节轴承的圆柱体；所述减震榫的底部具有用以与桥墩连接的法兰盘；所述的关节轴承10套置固定在减震榫13上端的圆柱体上；所述的关节轴承10由具有外球面的内圈和具有内球面的外圈构成；所述关节轴承10外圈的外圆面为与连接套筒2的内壁面配合的圆柱面；所述的关节轴承10位于所述连接套筒2内，且关节轴承10的外圆面与所述连接套筒2的内壁面滑动配合，使关节轴承、连接套筒可沿筒体内腔轴线相对滑移及相对转动，沿筒体内腔径向传递载荷；所述的粱体I内预埋有用以与连接套筒连接的梁体预埋组件8 ;所述的梁体预埋组件8由钢板与焊接在钢板底部的多根圆柱筒状杆件组成；所述的桥墩6内预埋有用以与减震榫连接的桥墩预埋组件12 ;所述的桥墩预埋组件12由钢板与焊接在钢板底部的多根圆柱筒状杆件组成；为高强螺栓，通过预紧力将连接套筒2与梁体预埋组件3连接在一起；梁体连接螺栓8穿过连接套筒板状钢板上的安装孔与粱体I内的梁体预埋组件8连接，将连接套筒2与粱体I固联为一体；法兰连接螺栓11穿过减震榫上法兰盘上的安装空与桥墩6内的桥墩预埋组件12连接，将减震榫2与桥墩I固联为一体。
[0020]桥梁正常运营状态:梁体传来的竖向载荷及梁体的转角仍由与减震装置配合使用的多向活动型支座实现，梁体由于温度变化产生的梁体变形由本发明实现；梁体相对桥墩有3_左右的温度变化产生的相对水平移动；梁体I及与梁体固结的连接套筒2同步移动；连接套筒2带动关节轴承7水平移动；减震榫4发生弹性变形；减震榫4发生弹性变形后，杆件轴线由直线变为曲线，杆端至桥墩6的距离减小，使连接套筒2与关节轴承7之间发生沿连接套筒内壁轴线的相对滑移，同时由于减震榫4的端部由于水平变形发生转动，使关节轴承7与连接套筒2发生相对转动；连接套筒2内壁与关节轴承7外壁为面——面接触；连接套筒2传递的载荷由关节轴承7传递至减震榫4的上端；减震榫4上端产生水平变形，减震榫4的变截面段处于弹性变形状态。
[0021]桥梁处于地震状态:减震榫4变截面段处于弹塑性状态，由变截面段的塑性变形吸收部分地震能量；减震榫4上端发生较大水平变形，减震装置的水平刚度降低，减小了梁体传递至桥墩的水平载荷。
[0022]减震装置更换:将梁体连接螺栓8和法兰连接螺栓11旋出，将连接套筒2和减震榫4取出，将重新加工的减震榫4用法兰连接螺栓11与桥墩预埋组件12连接，将连接套筒2用梁体连接螺栓9与梁体预埋组件连接8 ;以上作业完成后即完成更换作业，施工费用少，施工周期短，不超过I天即可完成更换作业。
【权利要求】
1.一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置，所述的减震装置设置在粱体(I)和桥墩(6)之间；所述的减震装置包括有减震榫(13)和连接套筒(2);所述的连接套筒(2)固联在粱体(I)的底部；其特征在于:所述的减震榫(13)的上端连接有关节轴承(10)，所述的关节轴承(10)由具有外球面的内圈和具有内球面的外圈构成；所述关节轴承(10)外圈的外圆面为与连接套筒(2)的内壁面配合的圆柱面；所述的关节轴承(10)位于所述连接套筒(2)内，且关节轴承(10)的外圆面与所述连接套筒(2)的内壁面滑动配合，使桥梁在正常运营状态和地震状态时，粱体带动连接套筒水平移动、连接套筒带动关节轴承水平移动，使减震榫发生弹性变形；弹性变形后的减震榫使关节轴承、连接套筒可沿筒体内腔轴线相对滑移，并使关节轴承与连接套筒相对转动，沿筒体内腔径向传递载荷；所述的粱体(I)内预埋有用以与连接套筒连接的梁体预埋组件(8);所述的桥墩(6)内预埋有用以与减震榫连接的桥墩预埋组件(12);所述的减震装置通过连接套筒(2)、梁体预埋组件(8)与粱体(I)连接；所述的减震装置通过减震榫(13 )、桥墩预埋组件(I 2 )与桥墩(6 )连接。
2.根据权利要求1所述的一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置，其特征在于:所述的减震榫(13)具有由上至下渐扩径的变截面回转体；所述减震榫的底部具有用以与桥墩连接的法兰盘。
3.根据权利要求1所述的一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置，其特征在于:所述的桥墩预埋组件(12)由钢板与焊接在钢板底部的多根圆柱筒状杆件组成。
4.根据权利要求1所述的一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置，其特征在于:所述的梁体预埋组件(8)由钢板与焊接在钢板底部的多根圆柱筒状杆件组成。
5.根据权利要求1所述的一种铁路简支梁桥用悬臂梁式减震装置，其特征在于:所述的连接套筒(2)包括有圆柱状筒体和板状钢板；所述的圆柱状筒体位于板状钢板的底部；所述的板状钢板上具有多个用以安装连接螺栓的安装孔。
【文档编号】E01D19/04GK104278625SQ201410534342
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】顾海龙, 李新, 姜文英, 高云, 葛培培 申请人:洛阳双瑞特种装备有限公司