桥梁的下限位活动球型支座的制作方法

本发明涉及桥梁支座技术领域，特别涉及一种桥梁的下限位活动球型支座。

背景技术：

随着我国高速铁路工程的建设，跨江、跨河以及跨越各种道路的桥梁越来越多，尤其在我国南方地区，道路及水系发达，中、大跨度连续梁桥较多，在工程建设时，连续体系梁桥通常采用普通的纵向约束体系，即在桥梁的一个主墩处设置纵向固定支座，在其余桥墩处设置纵向活动支座，以满足温度伸缩及梁体受力的要求。而对于一些高速铁路大跨度桥梁来说，由于其温度跨度较大，所以，当采用上述普通的纵向约束体系之后，还必须在梁端设置数量较多的的钢轨伸缩调节器，以减小钢轨与桥梁间的相对位移。

但是，设置数量较多的钢轨伸缩调节器将影响轨道结构的平顺性和行车的舒适性，且养护维修工作量大。同时，钢轨伸缩调节器通常要求设置在直线路段，不仅会对高速铁路的选线和桥梁设计带来较大困难，还严重限制了高速铁路桥梁的跨度。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例的主要目的在于提供一种桥梁的下限位活动球型支座，以解决相关技术中，设置数量较多的钢轨伸缩调节器会对高速铁路桥梁的建设带来不利影响的问题。为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供了一种桥梁的下限位活动球型支座，包括：

上座板；

下座板；

设置在所述上座板和所述下座板之间的球冠，所述球冠的一侧与所述上座板滑动连接，所述球冠远离所述上座板的一侧与所述下座板滑动连接；

设置在所述下座板上的两个限位调节装置，沿所述下限位活动球型支座的纵向，两个所述限位调节装置位于所述球冠的两侧；所述限位调节装置能够沿所述下限位活动球型支座的纵向调节两个所述限位调节装置之间的距离，以限制所述上座板沿所述下限位活动球型支座的纵向相对于所述下座板滑动的最大距离。

进一步地，所述限位调节装置包括第一限位板、传力板和调节垫片；

所述第一限位板与所述下座板固定连接；

所述传力板设置在所述第一限位板靠近所述球冠的一侧，且能沿所述下限位活动球型支座的纵向相对于所述第一限位板运动；

所述调节垫片选择性地夹设在所述第一限位板和所述传力板之间。

进一步地，所述限位调节装置还包括第一调节螺栓和调节螺母，所述传力板上设置有第一通孔，所述第一限位板上设置有第二通孔；

所述第一调节螺栓包括第一杆部和设置在所述第一杆部一端的第一头部，所述第一杆部穿过所述第一通孔和所述第二通孔，所述第一头部与所述传力板抵接；

夹设在所述第一限位板和所述传力板之间的所述调节垫片穿设在所述第一杆部上；

所述调节螺母设置在所述第一限位板远离所述传力板的一侧，且与所述第一杆部螺纹连接。

进一步地，所述调节垫片上设置有锁止槽，所述锁止槽的一端延伸至所述调节垫片的边缘，以在所述调节垫片的边缘形成开口；

所述第一杆部通过所述开口卡入所述锁止槽，以使所述调节垫片穿设在所述第一杆部上。

进一步地，所述调节垫片的数量为多个，多个所述调节垫片中至少有两个所述调节垫片的厚度不同。

进一步地，所述限位调节装置包括第一限位板、第二调节螺栓、以及多个厚度互不相同的调节块；

所述第一限位板与所述下座板固定连接；

所述第二调节螺栓包括第二杆部和设置在所述第二杆部一端的第二头部，所述第二杆部穿过所述第一限位板，且与所述第一限位板螺纹连接，所述第二头部位于所述第一限位板远离所述球冠的一侧；

所述第二杆部远离所述第二头部的一端选择性地与多个所述调节块中的一个螺纹连接。

进一步地，所述球冠与所述上座板滑动连接的一侧为球面，所述球冠远离所述上座板的一侧为平面。

进一步地，所述下限位活动球型支座还包括具有滑槽的中座板；

所述中座板设置在两个所述限位调节装置之间，且与所述下座板滑动连接，所述滑槽位于所述中座板远离所述下座板的一侧；

所述球冠设置在所述滑槽中，且与所述中座板滑动连接；

所述上座板与所述球冠滑动连接的一侧伸入所述滑槽中。

进一步地，所述上座板沿所述下限位活动球型支座的纵向相对于所述下座板滑动到极限位置时，所述中座板与对应的所述传力板抵接。

进一步地，所述下限位活动球型支座还包括设置在所述下座板上的两个第二限位板；

沿所述下限位活动球型支座的横向，两个所述第二限位板设置在所述中座板的两侧，且与所述中座板间隙配合，以阻止所述上座板沿所述下限位活动球型支座的横向滑动。

本申请实施例提供了一种下限位活动球型支座，通过在下座板上设置两个限位调节装置，既可以维持桥梁约束体系的稳定，又可以保证主梁能够在温度作用下自由变形，由此使得该下限位活动球型支座可以满足桥梁结构在不同温度收缩徐变情况下的滑动及限位要求。当在桥梁上设置了该下限位活动球型支座之后，可以减少钢轨伸缩调节器的使用数量，由此，可以减小钢轨伸缩调节器的存在对高速铁路桥梁的建设带来的不利影响，在降低桥梁的建设成本的同时，还降低了桥梁设计、施工难度，该下限位活动球型支座不仅可以满足高速铁路桥梁，特别是高速铁路大跨度桥梁的建设要求，还可以满足曲线桥梁的建设要求。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种下限位活动球型支座的半剖视图；

图2为图1所示的下限位活动球型支座的另一视角的半剖视图；

图3为图1中所示的调节垫片的结构示意图；

图4为本申请另一实施例提供的一种下限位活动球型支座的半剖视图；

图5为本申请再一实施例提供的一种下限位活动球型支座的半剖视图。

附图标记：

上座板10；下座板20；球冠30；限位调节装置40；第一限位板41；传力板42；调节垫片43；锁止槽43a；开口43b；第一调节螺栓44；第一头部441；第一杆部442；调节螺母45；第二调节螺栓46；第二头部461；第二杆部462；调节块47；中座板50；滑槽50a；第二限位板60；滑动摩擦副70。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中，″纵向″方位或位置关系为基于附图1，″横向″方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

本申请一实施例提供了一种桥梁的下限位活动球型支座，请参阅图1，该下限位活动球型支座包括：上座板10、下座板20、球冠30和两个限位调节装置40。球冠30设置在上座板10和下座板20之间，球冠30的一侧与上座板10滑动连接，球冠30远离上座板10的一侧与下座板20滑动连接。两个限位调节装置40设置在下座板20上，沿下限位活动球型支座的纵向，两个限位调节装置40位于球冠30的两侧。限位调节装置40能够沿下限位活动球型支座的纵向调节两个限位调节装置40之间的距离，以限制上座板10沿下限位活动球型支座的纵向相对于下座板20滑动的最大距离。

具体地，本实施例的下限位活动球型支座主要设置在桥梁的主梁与桥墩之间，其中，下座板20与桥墩固定连接，上座板10与主梁固定连接。在实际应用中，可以仅在主梁与主墩之间设置本实施例的下限位活动球型支座，而在主梁与除主墩之外的其它桥墩之间设置常规的活动支座，也可以在主梁与所有的桥墩之间均设置本实施例的下限位活动球型支座。

请参阅图1，本实施例的下限位活动球型支座还包括具有滑槽50a的中座板50。中座板50设置在两个限位调节装置40之间，且与下座板20滑动连接，滑槽50a位于中座板50远离下座板20的一侧。球冠30设置在滑槽50a中，且与中座板50滑动连接。上座板10与球冠30滑动连接的一侧伸入滑槽50a中。也就是说，本实施例的下限位活动球型支座中设置了三个座板，三个座板能够使得下限位活动球型支座的受力更加均匀，而球冠30实际上是通过中座板50与下座板20滑动连接，进一步地，在本实施例中，球冠30与上座板10滑动连接的一侧为球面，球冠30远离上座板10的一侧为平面，即上座板10与球冠30之间为球面滑动，球冠30与下座板20之间为平面滑动，此种设置方式的好处在于，在下限位活动球型支座发生转动的情况下，下限位活动球型支座依然能够均匀的传递水平荷载。为了减小滑动过程中的摩擦损耗，下座板20与中座板50之间、中座板50与球冠30之间、以及球冠30与上座板10之间均设置了滑动摩擦副70，滑动摩擦副70可以是耐磨板与钢板的组合，耐磨板可以是聚乙烯板、聚四氟乙烯板等，钢板可以是不锈钢板。

可以理解的是，在其它实施方式中，也可以是球冠30与上座板10滑动连接的一侧为平面，球冠30远离上座板10的一侧为球面。下限位活动球型支座也可以只有上座板10与下座板20两个座板，而不设置中座板50，当只有上座板10与下座板20时，球冠30远离上座板10的一侧可以直接与下座板20滑动连接，也可以在球冠30与下座板20之间滑动设置摩擦副。

本实施例所述的下限位活动球型支座的纵向与桥梁的顺桥向相对应，下限位活动球型支座的横向与桥梁的横桥向相对应，即安装在主梁与桥墩之间的下限位活动球型支座的纵向与桥梁的顺桥向平行，下限位活动球型支座的横向与桥梁的横桥向平行，限位调节装置40实际上是沿桥梁的顺桥向调节两个限位调节装置40之间的距离。

本实施例的限位调节装置40设置在下座板20上，即限位调节装置40位于下限位活动球型支座的下部，在实际应用中，限位调节装置40可以根据桥梁在不同温度收缩徐变下的滑移及限位要求来确定限位调节装置40的具体调整量。

相关技术中，当高速铁路混凝土梁温度跨度大于200m，钢梁温度跨度大于100m时，根据轨道受力的要求，需要使用数量较多钢轨伸缩调节器，以通过钢轨伸缩调节器来协调因温度引起的长大桥梁梁端伸缩位移和长钢轨伸缩位移之间的位移差，使桥梁上的长钢轨能够自动调整温度力，从而减小轨道及桥梁所承受的荷载。但是，钢轨伸缩调节器成本高，设计、施工难度大，并且一般需要设置在轨道的直线地段，因此，设置数量较多的钢轨伸缩调节器不仅增加了桥梁的建设成本、对高速铁路的选线和桥梁设计带来较大困难，还严重限制了高速铁路桥梁的跨度。另外，在轨道上安装钢轨伸缩调节器还会使得尖轨与基本轨之间存在结构不平顺的问题，当列车高速运行到此处时会产生较大的冲击力，进而影响列车的运行品质。

而本实施例的下限位活动球型支座上的限位调节装置40能够根据桥梁在不同温度收缩徐变下的滑移及限位要求来调节两个限位调节装置40之间的距离，以限制上座板10沿桥梁的顺桥向相对于下座板20滑动的最大距离，因此，在桥梁处于正常运营工况下，该下限位活动球型支座既可以利用自身的摩阻力承载高速铁路制动力、长轨作用力和风力，以阻抗高速铁路制动力、长轨作用力和风力作用下的主梁移动，以维持桥梁约束体系的稳定，又可以保证主梁能够在温度作用下自由变形，由此使得该下限位活动球型支座可以满足桥梁结构在不同温度收缩徐变情况下的滑动及限位要求，当在桥梁的主墩上安装了本实施例的下限位活动球型支座之后，该桥梁上不再需要安装固定支座，也就是说，将原有的固定支座替换成本实施例的下限位活动球型支座之后，原来的普通的纵向约束体系变成了一种新的协同约束体系，该协同约束体系可以满足桥梁结构在不同温度收缩徐变情况下的滑动及限位要求，进而使得安装了本实施例的下限位活动球型支座的桥梁可以减少钢轨伸缩调节器的使用，在降低桥梁的建设成本的同时，还降低了桥梁设计、施工难度，不仅可以满足高速铁路桥梁，特别是高速铁路大跨度桥梁的建设要求，还可以满足曲线桥梁的建设要求。另外，减少钢轨伸缩调节器的数量之后，尖轨与基本轨之间存在的结构不平顺的问题也可以在一定程度上得到消除，由此可以保证列车的运行更加平稳。

本实施例的下限位活动球型支座改变了常规连续体系梁桥需要设置数量较多的钢轨伸缩调节器的局面，可推广应用到混凝土连续梁、部分斜拉桥、连续梁拱桥等连续体系梁桥中。

请参阅图1，本实施例的限位调节装置40包括第一限位板41、传力板42和调节垫片43。第一限位板41与下座板20固定连接。传力板42设置在第一限位板41靠近球冠30的一侧，且能沿下限位活动球型支座的纵向相对于第一限位板41运动。调节垫片43选择性地夹设在第一限位板41和传力板42之间。

具体地，上座板10能够沿下限位活动球型支座的纵向向两个相反的方向运动，当上座板10沿下限位活动球型支座的纵向相对于下座板20滑动到极限位置时，中座板50与对应的传力板42抵接。也就是说，当上座板10沿下限位活动球型支座的纵向向其中一个方向运动到极限位置时，中座板50与一个限位调节装置40上的传力板42抵接，当上座板10沿下限位活动球型支座的纵向向另一个方向运动到极限位置时，中座板50与另一个限位调节装置40上的传力板42抵接，由此使得两个限位调节装置40能够限制上座板10沿下限位活动球型支座的纵向相对于下座板20滑动的最大距离。本实施例的传力板42为平板结构，即传力板42面向中座板50的一侧的端面为平面，中座板50面向传力板42的一侧的端面也为平面，为了便于确定限位调节装置40的调整量，如图1所示，在实际应用中，可以根据桥梁在不同温度收缩徐变下的滑移及限位要求来确定中座板50与传力板42之间的间隙尺寸l，并通过调节中座板50与传力板42之间的间隙尺寸l，来保证两个限位调节装置40之间的距离能够满足要求。

可以理解的是，在其它实施方式中，当下限位活动球型支座中没有设置中座板50时，上座板10沿下限位活动球型支座的纵向相对于下座板20滑动到极限位置时，也可以是下座板20与对应的传力板42抵接，还可以是球冠30与对应的传力板42抵接。

进一步地，本实施例的调节垫片43的数量为多个，多个调节垫片43中至少有两个调节垫片43的厚度不同，在实际应用中，当根据桥梁在不同温度收缩徐变下的滑移及限位要求，确定了中座板50与传力板42之间所需的间隙尺寸l之后，可以通过组合不同数量和/或不同厚度的调节垫片43来使间隙尺寸l满足要求。需要说明的是，这里所说的调节垫片43选择性地夹设在第一限位板41和传力板42之间是指根据实际所需的调整量，第一限位板41和传力板42之间可以夹设一个或一个以上的调节垫片43，也可以不夹设调节垫片43，在其它实施方式中，也可以只有一种厚度规格的调节垫片43。

请参阅图1，本实施例的限位调节装置40还包括第一调节螺栓44和调节螺母45，传力板42上设置有第一通孔，第一限位板41上设置有第二通孔。第一调节螺栓44包括第一杆部442和设置在第一杆部442一端的第一头部441，第一杆部442穿过第一通孔和第二通孔，第一头部441与传力板42抵接。夹设在第一限位板41和传力板42之间的调节垫片43穿设在第一杆部442上。调节螺母45设置在第一限位板41远离传力板42的一侧，且与第一杆部442螺纹连接。当需要调节中座板50与传力板42之间的间隙尺寸l时，只需要拧松调节螺母45，接着，根据实际所需的调整量，拆下或者装上对应的调节垫片43，再拧紧调节螺母45即可。

进一步地，请参阅图1和图3，本实施例的调节垫片43上设置有锁止槽43a，锁止槽43a的一端延伸至调节垫片43的边缘，以在调节垫片43的边缘形成开口43b。安装调节垫片43时，第一杆部442可以通过开口43b卡入锁止槽43a，以使调节垫片43穿设在第一杆部442上，当需要拆下调节垫片43时，也可以通过移动调节垫片43，使第一杆部442从开口43b处移动到锁止槽43a外，由此，可以便于拆装调节垫片43。

需要说明的是，第一限位板41、传力板42和调节垫片43的配合方式并不限于上述这一种，比如，在其它实施方式中，可以沿下限位活动球型支座的纵向在下座板20上设置一条导向槽，传力板42靠近下座板20的一端设置在导向槽中，以使传力板42能在导向槽中滑动，调节垫片43直接夹设在第一限位板41和传力板42之间即可。

同样地，限位调节装置40也并不限于第一限位板41、传力板42和调节垫片43的组合形式，比如，请参阅图5，在另一种实施方式中，限位调节装置40可以包括：第一限位板41、第二调节螺栓46、以及多个厚度互不相同的调节块47。第一限位板41与下座板20固定连接。第二调节螺栓46包括第二杆部462和设置在第二杆部462一端的第二头部461，第二杆部462穿过第一限位板41，且与第一限位板41螺纹连接，第二头部461位于第一限位板41远离球冠30的一侧。第二杆部462远离第二头部461的一端选择性地与多个调节块47中的一个螺纹连接。当需要调节两个限位调节装置40之间的距离时，只需要拧松第二调节螺栓46，接着，根据实际所需的调整量，换上厚度对应的调节块47即可。

请参阅图2，本实施例的下限位活动球型支座还包括设置在下座板20上的两个第二限位板60。沿下限位活动球型支座的横向，两个第二限位板60设置在中座板50的两侧，且与中座板50间隙配合，以阻止上座板10沿下限位活动球型支座的横向滑动。也就是说，本实施例的下限位活动球型支座的两个第二限位板60与中座板50之间只设置了很小的转动间隙，当下限位活动球型支座安装在桥梁上时，上座板10可以沿顺桥向滑动，不能沿横桥向滑动，即，本实施例的抗震下限位活动球型支座为只能沿顺桥向滑动的单向抗震下限位活动球型支座。

请参阅图4，在另一种实施方式中，下座板20上也可以不设置第二限位板60，即上座板10既可以沿顺桥向滑动，也可以沿横桥向滑动，即，该抗震下限位活动球型支座为能沿顺桥向和横桥向滑动的双向下限位活动球型支座。需要说明的是，在实际应用中，在每个桥墩上可以沿横桥向设置两个下限位活动球型支座，一个为单向下限位活动球型支座，另一个为双向下限位活动球型支座。

可以理解的是，在其它实施方式中，第二限位板60也可以与上座板10间隙配合。在其它实施方式中，第二限位板60也可以设置在上座板10上，设置在上座板10上的第二限位板60可以与下座板20间隙配合，也可以与中座板50间隙配合。

上述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。