一种快换防落梁抗震球型钢支座的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁支座技术领域，特别涉及一种快换防落梁抗震球型钢支座。


背景技术：

2.桥梁支座是连接桥梁上部结构和桥梁下部结构的重要受力构件，其位置位于桥墩垫石和主梁之间，支座的质量直接影响到桥梁的运营和安全性。传统的支座有盆式橡胶支座、球钢支座、双曲面支座、铅锌橡胶支座等，只能完成一般的支座功能。
3.根据现有规范，桥梁必须设有防止落梁的措施和抵抗地震能力的装置，现有的防落梁装置基本设置在主梁上或者是桥墩上的限位装置中，常见的有设置梁搁置长度、限位装置和连梁装置，其布置空间需求较大，或景观不佳，或受力模式复杂。
4.另一方面，常规支座正常使用寿命约15-30年，在主体结构正常使用寿命内将更换3-5次，因此更换支座的便利性将给减少更换支座带来的社会影响带来有益贡献。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种快换防落梁抗震球型钢支座，其结构形式简单，其具有较好的防落梁和抗震功能，并且该支座可快速更换。
6.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现。
7.一种快换防落梁抗震球型钢支座，包括从上至下依序设置的上座板、球冠衬板和下座板，上座板与球冠衬板之间设有上滑板，球冠衬板与下座板之间设有下滑板，上座板位于球冠衬板的外侧设有与下座板相对应的防落梁板，上座板上端设有上预埋钢板，上预埋钢板固定连接有上套筒以及与主梁锚固的上螺杆，上座板通过上地脚螺栓与上预埋钢板的上套筒螺接；下座板下端设有下预埋钢板，下预埋钢板固定连接有下套筒以及与桥墩垫石锚固的下螺杆，下座板通过下地脚螺栓与下预埋钢板的下套筒螺接。
8.与现有技术相比本实用新型的有益技术效果如下。
9.本实用新型的上预埋钢板与主梁固定连接，上座板与上预埋钢板通过上地脚螺栓和上套筒的螺纹配合实现可拆式装配连接，下座板下端设有下预埋钢板，下预埋钢板固定连接有下套筒以及与桥墩垫石锚固的下螺杆，下座板通过下地脚螺栓与下预埋钢板的下套筒螺接。当支座需要维修和更换时，拧松上下地脚螺栓，通过千斤顶将主梁顶起约5毫米间隙即可更换支座本体（包含上座板、球冠衬板、下座板）。
10.其中，上座板与下座板之间设有与球冠衬板相对应的防尘密封圈，该防尘密封圈与球冠衬板之间留有间隙，防尘密封圈可对支座的各构件起到一定的防护作用。
11.本实用新型的支座可以为单向支座、双向支座或固定支座。
12.当支座为单向支座或双向支座时，防落梁板与下座板之间的距离优选为30mm-300mm，地震来临时，上座板和主梁为一体，主梁可以在双边、四边或环形防落梁间来回移动，从而隔离地震力传递路径；当地震力进一步增大时，主梁将被限制在防落梁板之间，并将有限的地震力传递给下部结构，由此实现隔震、减震、防震的功能。本实用新型所述的防
落梁板与下座板相对应是指防落梁板下端高度小于下座板上端高度，从而使主梁在地震作用下来回移动时，不会发生落梁。
13.当支座为固定支座时，上座板的防落梁板通过抗剪力螺钉连接有与下座板相抵的限位板。抗剪力螺钉的尺寸按抗震设计要求设置，当然限位板可以为四边矩形，也可以是四边环形，其形状取决于下座板的形状。当地震力小于设计地震力时，支座承担地震力并将其传递给下部结构；优选的，限位板设有用于引导地震能量释放的凹槽，利用凹槽处的弯折消耗地震能量；当地震力大于设计地震力时，抗剪力螺钉将被动剪断，主梁在防落梁板之间滑动，隔离地震力传递路径；当地震力进一步增大时，主梁将被限制在防落梁板之间，并将有限的地震力传递给下部结构，由此实现隔震、减震、防震的功能。
14.进一步的，下座板的外壁设置成弧形，限位板与下座板相抵的端部设置成与下座板相贴合的弧形。当上座板和主梁一起沿旋转中心发生转动时，其限位板由于其微小的转动，使限位板与下座板之间形成夹角，此时限位板和下座板并没有实现真正固定，而是有间隙的假固定。因此将下座板的外壁设置成弧形，使下座板形成盆状，这样当主梁和上座板转动时，其转动中心与盆状下座板的中心一致，进而实现固定支座的真正固定。
15.优选的，上滑板为平面滑板，下滑板为球面滑板。当然也可是上滑板为球面滑板，下滑板为平面滑板；或者上滑板和下滑板均为球面滑板。上滑板和下滑板优选为耐磨材料制成。
16.优选的，球冠衬板的底部设置成球形，当球冠衬板的底面面积因尺寸原因无法达到承载力要求时，球冠衬板的底部还可以设置成切边球形，以增大受力面积，从而满足承载力的具体要求。
17.其中，上座板设有与上套筒相对应的光孔或套筒，上地脚螺栓穿过该光孔或套筒后与上套筒紧固连接；下座板设有与下套筒相对应的光孔或套筒，下地脚螺栓穿过该光孔或套筒后与下套筒紧固连接。上螺杆、上套筒和上地脚螺栓同轴向设置，下螺杆、下套筒和下地脚螺栓同轴向设置。上螺杆优选直接与主梁一同浇筑，或上螺杆伸入主梁底部预留的孔洞，灌浆后进行锚固；下螺杆优选伸入桥墩垫石预留的孔洞，灌浆后进行锚固，或下螺杆与桥墩垫石一同浇筑。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例1的支座结构示意图。
19.图2为本实用新型实施例2的支座结构示意图。
20.图3为本实用新型实施例3的支座结构示意图。
21.图4为本实用新型实施例2的支座旋转示意图。
22.图5为本实用新型一般支座球冠平面示意图。
23.图6为本实用新型切边支座球冠平面示意图。
24.图7为图2的局部放大结构示意图。
25.图中：1.上座板，2.球冠衬板，3.下座板，4.上滑板，5.下滑板，6.防落梁板，7.上预埋钢板，8.上套筒，9.上螺杆，10.上地脚螺栓，11.下预埋钢板，12.下套筒，13.下螺杆，14.下地脚螺栓，15.抗剪力螺钉，16.限位板，17.凹槽，18.防尘密封圈。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“表面”、“侧面”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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实用新型的限制。
28.实施例1。
29.如图1所示，一种快换防落梁抗震球型钢支座，包括从上至下依序设置的上座板1、球冠衬板2和下座板3，上座板1与球冠衬板2之间设有上滑板4，球冠衬板2与下座板3之间设有下滑板5，上滑板4为平面非金属滑板，下滑板5为球面非金属滑板。上座板3下放置平面非金属滑板，使得上座板3和主梁可以自由活动，并抵抗日常运营中桥梁上部结构的传来的力，平面非金属滑板下放置相贴合的球冠衬板2，并将力传递给球冠衬板2，球冠衬板2是一个球体削掉的一个钢球体，放入下座板3的凹槽中，在下座板3和球冠衬板2之间设置球面非金属滑板，为主梁提供转动自由度。
30.上座板1位于球冠衬板2的外侧设有与下座板3相对应的防落梁板6，本实施例中的球型钢支座可以是单向支座或双向支座。防落梁板6距离下座板3边缘距离e优选为30mm-300mm，防落梁板6设置在双边，或防落梁板6设置为四边或者为环形，这取决于下支座板3的具体形状。当地震来临时候，上座板1和主梁为一体，主梁可以在双边防落梁装置6中间来回移动，防落梁板6下端的高度小于下支座板3上端的高度，从而不会发生落梁。
31.上座板1与下座板3之间设有与球冠衬板2相对应的防尘密封圈18，该防尘密封圈18与球冠衬板2之间留有间隙，防尘密封圈18可对支座的各构件起到一定的防护作用。
32.上座板1上端设有上预埋钢板7，上预埋钢板7固定连接有上套筒8以及与主梁锚固的上螺杆9，其中优选上螺杆9与主梁一同现浇，或上螺杆9伸入主梁底部预留的孔洞，灌浆后进行锚固，上座板1通过上地脚螺栓10与上预埋钢板7的上套筒8螺接，下座板3下端设有下预埋钢板11，下预埋钢板11固定连接有下套筒12以及与桥墩垫石锚固的下螺杆13，其中优选下螺杆13伸入桥墩垫石预留的孔洞，灌浆后进行锚固，或下螺杆13与桥墩垫石一同浇筑，下座板3通过下地脚螺栓14与下预埋钢板11的下套筒12螺接。
33.其中上座板1设有与上套筒8相对应的光孔或套筒，上地脚螺栓10穿过该光孔或套筒后与上套筒8紧固连接，并且上螺杆9、上套筒8和上地脚螺栓10同轴向设置。下座板3设有与下套筒12相对应的光孔或套筒，下地脚螺栓14穿过该光孔或套筒后与下套筒12紧固连接，并且下螺杆13、下套筒12和下地脚螺栓14同轴向设置。
34.当支座需要维修和更换时，拧松上下地脚螺栓10和14，通过千斤顶将主梁顶起约5毫米间隙即可更换支座本体（包含上座板1、球冠衬板2、下座板3）。
35.本实施例中，球冠衬板2的底部设置成球形，如图5所示。当球冠衬板2的底面面积因尺寸原因无法达到承载力要求时，球冠衬板2的底部还可以设置成切边球形，如图6所示以增大受力面积，从而满足承载力的具体要求。
36.实施例2。
37.如图2所示，一种快换防落梁抗震球型钢支座，包括从上至下依序设置的上座板1、球冠衬板2和下座板3，上座板1与球冠衬板2之间设有上滑板4，球冠衬板2与下座板3之间设
有下滑板5，上座板1位于球冠衬板2的外侧设有与下座板3相对应的防落梁板6，上座板1上端设有上预埋钢板7，上预埋钢板7固定连接有上套筒8以及与主梁锚固的上螺杆9，上座板1通过上地脚螺栓10与上预埋钢板7的上套筒8螺接，下座板3下端设有下预埋钢板11，下预埋钢板11固定连接有下套筒12以及与桥墩垫石锚固的下螺杆13，下座板3通过下地脚螺栓14与下预埋钢板11的下套筒12螺接。
38.本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的支座为固定支座，即上座板1的防落梁板6通过抗剪力螺钉15连接有与下座板3相抵的限位板16。抗剪力螺钉15的尺寸按抗震设计要求设置。当然限位板16可以为四边矩形，也可以是四边环形，其形状取决于下座板3的形状。
39.如发生地震，当地震力小于设计地震力时，支座承担地震力并将其传递给下部结构。优选的，如图7所示，限位板16设有用于引导地震能量释放的凹槽17，限位板16的凹槽17处弯折消耗地震能量；当地震力大于设计地震力时，抗剪力螺钉15将被动剪断，主梁在防落梁板6之间滑动，隔离地震力传递路径；当地震力进一步增大时，主梁将被限制在防落梁板6之间，并将有限的地震力传递给下部结构，由此实现隔震、减震、防震的功能。本实施例跟实施例1的单向支座和双向支座一样，防落梁板6下端的高度小于下座板上端的高度，不会发生落梁。
40.实施例3。
41.如图3所示，本实施例与实施例2的区别在于，下座板3的外壁设置成弧形，限位板16与下座板3相抵的端部设置成与下座板3相贴合的弧形。
42.如图4所示，当上座板1和主梁一起沿旋转中心发生转动时，其限位板16由于其微小的转动，使限位板16与下座板3之间形成夹角，此时限位板16和下座板3并没有实现真正固定，而是有间隙的假固定，例如图中左侧限位板16实际并未与下座板3相抵。
43.因此本实施例将下座板3的外壁设置成弧形，使下座板3形成盆状，这样当主梁和上座板1转动时，其转动中心与盆状下座板3的中心一致，进而实现固定支座的真正固定。
44.综上，本实用新型结构形式简单，其具有较好的防落梁和抗震功能，并且该支座可快速维修和更换，有利于快速恢复桥梁支座的原设计功能。
45.以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。