橋梁抗傾覆支座的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種橋梁抗傾覆支座，包括自上而下平行設置的第一板、第二板和第三板；其中，在第二插接板的兩側設置有豎向設置的卡槽，且在卡槽和通道之間具有一個方孔進行連通，在每一卡槽中放置一個活動剎車片，在通道中設置有一個拉筋，且在拉筋的兩側設有間斷布置的楔子，楔子朝同向設置，且每一個楔子分別與對應位置的活動剎車片接觸，在拉筋的端部設置有一個螺紋孔并安裝拉栓進行拉緊連接。本發明中為純機械結構，能夠滿足長期免維護運營，且主要摩擦力發生在插接板之間的摩擦片處，摩擦片選用汽車剎車片，終身免維護，且剎車片的摩擦力可以通過拉栓方便的進行調節。
【專利說明】
橋梁抗傾覆支座
技術領域
[0001]該發明涉及橋梁支座技術領域，具體地說是一種具有優良抗震性能的橋梁抗傾覆支座。
【背景技術】
[0002]地震給各種交通橋梁帶來嚴重破壞，尤其是高強度地震對橋梁造成毀滅性打擊，是橋梁失效乃至傾覆的主要外在因素，盡管在橋梁中設計了各種支座來抵抗這種破壞，效果并不是很理想。
[0003]在震級較大或某些原因下結構“硬抗”已經難以滿足預期的防震要求時，采用隔震技術減小結構的輸入地震能量，能夠達到很好的效果。隔震的本質作用是使結構或部件與可能引起破壞的地震地面運動或支座運動分離開來，隔斷地震能量的傳播途徑，使輸入到房屋結構上的地震力和能量減少，從而減小上部結構的地震反應，達到預期的設防要求。
[0004]這種分離或解耦是通過在工程結構的特定部位設置隔震層，設置隔震器、阻尼器或其他附屬裝置，以延長整個結構體系的自振周期，增大結構阻尼，從而使結構在地震作用下的動力反應(加速度、速度、位移)得到合理控制，確保結構本身及結構中的人、儀器、設備、裝修等地安全和處于正常的使用環境。
[0005]現有的橋梁存在水平剪切力不能有效分散和消耗的問題，且抗震、抗風、抗雪能力較差。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術的不足，本發明提供一種橋梁抗傾覆支座，要解決現有結構下，支座由于不能有效分解和消耗水平剪切力而造成的橋梁傾覆的問題。
[0007]本發明解決其技術問題所采用的技術方案為:
[0008]支座，包括自上而下平行設置的第一板、第二板和第三板；
[0009]其中，在第一板的上表面設置有第一安裝部，在第一板的下表面設置有第一插接板和第一緩沖組件，其中第一插接板為多個且等間距的固定在第一板的下側，第一插接板上端與第一板彼此垂直;所述第一緩沖組件固定在第一插接板的兩側，且位于第一插接板陣列的兩端；
[0010]在第一插接板陣列兩側設置第一輔助夾板，第一輔助夾板為梯形結構，在第一插接板陣列兩側設置第一輔助夾板，在第一輔助夾板的下端面設有兩個沿著第一插接板方向的第一 T形槽，對應的在第二板上設置有向上延伸的第一 T形滑塊，在第一 T形滑塊的水平部位上嵌入若干鋼球并在第一 T形塊和第一 T形滑槽之間形成滑動配合；
[0011]在兩兩第一插接板之間的第一板的下表面設置有居中的第一圓柱滾子凹槽；
[0012]所述第一安裝部居中設置，并在第一安裝部表面設置有聚四氟乙烯隔墊以及銷釘安裝孔，在裝配式房屋承重立柱的底端設置有一個與第一安裝部配合的凹槽，所述第一安裝部位于凹槽內并通過銷釘連接；
[0013]所述第三板上設置有第三插接板、第三緩沖組件、第二輔助夾板和第二安裝部，第三插接板和第一插接板結構相同，所述第三緩沖組件和第一緩沖組件結構相同，所述第三插接板為多個且等間距固定在第三板的上側，在第三插接板陣列兩側設置第二輔助夾板，第二輔助夾板與第一輔助夾板結構相同，形成放傾覆結構；
[0014]在兩兩第三插接板之間的第一板的下表面中設置有居中的第三圓柱滾子凹槽；
[0015]所述第二安裝部為焊接在第三板下側的鋼板，居中設置，并在第二安裝部表面錨栓，通過預澆筑的方式固定在地基上；
[0016]在第二板的上表面表面設置有第二插接板、第二圓柱滾子凹槽和第二緩沖組件，所述第二緩沖組件與第一緩沖組件結構相同，所述第二插接板和第一插接板之間進行連接插接連接并在側面進行貼合;所述第二插接板中具有一個貫穿的通道，在第二插接板的兩側設置有豎向設置的卡槽，且在卡槽和通道之間具有一個方孔進行連通，在每一卡槽中放置一個活動剎車片，所述活動剎車片包括鋼背和剎車材料涂層，其中鋼背放置在卡槽中，且在鋼背的背面設置有一個和上述的方孔配合的滑塊，在通道中設置有一個拉筋，且在拉筋的兩側設有間斷布置的楔子，楔子朝同向設置，且每一個楔子分別與對應位置的滑塊接觸，在拉筋的端部設置有一個螺紋孔并安裝拉栓進行拉緊連接，
[0017]在第二板的下表面設置有第四插接板、第四圓柱滾子凹槽和第四緩沖組件，所述第四插接板、第四緩沖組件與所述第二插接板、第一緩沖組件結構相同，所述第四插接板和第三插接板進行插接連接并在側面進行貼合；
[0018]所述第二插接板和第四插接板彼此垂直設置；
[0019]在第一插接板和第三插接板的兩側鑲嵌有等距離間隔設置的剎車片，中間為光滑部位，且光滑部位寬度等于剎車片的寬度;所述第一插接板上的剎車片與第二插接板上的剎車片錯位設置;所述第三插接板上的剎車片與第四插接板上的剎車片錯位設置;并在第一板和第二板之間、以及第二板和第三板之間設置安全銷和密封套筒。
[0020]進一步地，所述第一插接板為20厘米的鋼板，第一插接板的尺寸為40厘米寬、10厘米高，兩個相鄰第一插接板的間隙為20毫米;所述第二插接板、第三插接板、第四插接板與第一插接板規格相同。
[0021]進一步地，所述第一緩沖組件包括自第一板向下延伸的突起，所述突起內側固定一個板簧，所述板簧的兩端通過固定銷固定在突起上。
[0022]本發明的有益效果是:
[0023]1、三個板之間通過彼此交叉設置的插接板進行接觸配合，加持力度更大，且在插接板和三個板之間為圓柱滾子配合，具有很好的滾動性能和導向性能，使得地震、暴風、雪的初始階段，可以迅速啟動，提高抗震效能的靈敏度，并提高使用壽命。
[0024]2、兩兩相鄰的插接板之間通過間隔設置的剎車片進行配合，且是間斷的，非連續的配合，在地震發生時，可以將地震的水平力的振幅進行分解，分解為高頻低幅的振動，有效的提尚了抗震性能。
[0025]3、三個板之間通過彼此交叉設置的插接板進行接觸配合，且在插接板和三個板之間為圓柱滾子配合，在豎向上具有較好的剛度，可以承受較大的承載物。
[0026]4、為純機械結構，能夠滿足長期免維護運營，且主要摩擦力發生在插接板之間的摩擦片處，摩擦片選用汽車剎車片，終身免維護，且剎車片的摩擦力可以通過拉栓方便的進行調節。
[0027]5、摩擦力大小可調，能夠滿足不同承載下橋梁的使用，適用范圍廣。
【附圖說明】
[0028]圖1為支座的結構示意圖。
[0029]圖2為第一板的結構圖。
[0030]圖3為圖1的側視圖。
[0031 ]圖4為相鄰插接板之間的初始加速狀態展開圖。
[0032]圖5為相鄰插接板之間的減速狀態展開圖。
[0033]圖6為第一插接板的斷面圖。
[0034]圖7為第一插接板的立體圖。
[0035]圖8為地震過程中相鄰插接板之間的加速度。
[0036]圖9為本發明在橋梁中的應用結構圖。
[0037]圖中:I第一板，11第一安裝部，111聚四氟乙烯隔墊，12第一插接板，121第一圓柱滾子凹槽，122剎車片，122 ’活動剎車片，13第一緩沖組件，131突起，132板簧，14第一輔助夾板，141’第一T形槽，142’第一T形滑塊，141第二T形槽，142第二T形滑塊，143鋼球，2第二板，21第二插接板，211通道，212卡槽，213滑塊，22第二圓柱滾子凹槽，23第二緩沖組件，24第四插接板，25第四圓柱滾子凹槽，26第四緩沖組件，3第三板，31第三緩沖組件，32第二安裝部，33第三插接板，331第三圓柱滾子凹槽，4圓柱滾子，4’圓柱滾子，5拉筋，51拉栓，52楔子，6密封套筒，1橋墩，1I橫梁，9支座。
【具體實施方式】
[0038]如圖1至圖8所示，針對現有缺陷，本發明的保護主體如下:
[0039]為從根本上解決傾覆的問題，本發明從消耗能量入手，來消耗點自身的風載等外在載荷，提高橋梁自身抗震、抗風、抗雪壓等性能指標。
[0040]本支座9安裝在橋墩10和橫梁101之間，至少安排兩個，一般安裝三個，參考圖9。[0041 ]下面詳細的對專用支座進行詳細的介紹:
[0042]包括自上而下設置的第一板1、第二板2和第三板3。
[0043]其中，第一板I采用厚度至少為20或者30毫米的鋼板，并在第一板I的上表面設置有第一安裝部11，兩者之間焊接連接，第一安裝部11用于和橫梁101進行連接。
[0044]在第一板I的下表面設置有第一插接板12和第一緩沖組件13。其中第一插接板12為多個，均勻的焊接在第一板I的下側。上述的第一插接板12采用厚度為20厘米的鋼板，所述第一插接板12的尺寸為40厘米寬，10厘米高，第一插接板12上端與第一板I焊接連接，且兩者之間是彼此垂直的關系，兩個第一插接板12的間隙控制在20毫米，第一插接板12之間的平行度控制在正負0.1毫米之間。
[0045]上述的多個第一插接板之間是彼此平行的，且規律排布。
[0046]在第一插接板12陣列兩側設置第一輔助夾板14，第一輔助夾板為梯形結構，厚度大于第一插接板12的厚度，在第一插接板12的下端面設有一排圓柱滾子4，圓柱滾子并列設置，且圓柱滾子的最低端露出第一插接板的外側，形成滾動配合。
[0047]在第一輔助夾板14的下端面設有兩個沿著第一插接板方向的第一T形槽141’，該第一T形槽的斷面為T形，對應的在第二板上設置有向上設置的向上延伸的第一T形滑塊142’，在第一T形滑塊的水平部位上嵌入若干鋼球143，其中鋼球的直徑較大，鋼球的三個點與第一T形槽進行接觸，另一邊與第一T形滑塊進行接觸，參考圖1，形成滾動配合，具有防脫、導向的作用，使得第一板和第二板之間形成一個防脫結構。
[0048]在兩兩第一插接板12之間的第一板的下表面中設置有居中的第一圓柱滾子凹槽121，用于和第三板上的圓柱滾子進行配合。
[0049]第一緩沖組件13的最佳方式之一為:包括自第一板向下延伸的突起131，突起內側固定一個板簧132，板簧132的兩端通過固定銷固定在突起上。上述的第一緩沖組件固定在第一插接板的兩側，且位于第一插接板陣列的兩端，用于第一板和第二板之間極限位置的緩沖。
[0050]第一安裝部11為焊接在第一板上部的鋼板，居中設置，并在第一安裝部表面設置有聚四氟乙烯隔墊111，以及銷釘安裝孔，對應的，在上部橋梁橫梁的底端設置有一個與第一安裝部配合的法蘭，和銷釘安裝孔進行配合。
[0051 ]第三板3與第一板結構基本相同，第三板3采用厚度至少為20毫米的鋼板，并在第三板3的下表面設置有第二安裝部32，第三安裝部用于和橋墩10進行連接，在第三板3的上表面設置有第三插接板33和第三緩沖組件31。其中第三插接板33為多個，均勻的焊接在第三板的上側。上述的第三插接板33采用厚度為20厘米的鋼板，第三插接板33的尺寸為40厘米寬，10厘米高，第三插接板下端與第三板焊接連接，且兩者之間是彼此垂直的關系，兩個第三插接板33的間隙控制在20毫米，第三插接板之間的平行度控制在正負0.1毫米之間。
[0052]上述的多個第三插接板之間是彼此平行的，且規律排布。
[0053]在第三插接板33陣列兩側設置第二輔助夾板34，第二輔助夾板34為梯形結構，厚度大于第三插接板的厚度，且第二輔助夾板的結構與第一輔助夾板的結構相同，實現第二板和第三板之間的防脫落。同時，且在第二輔助夾板34的下端面設有兩個沿著第四插接板方向的第二 T形槽141，在第二板上設置有向上延伸的第二 T形滑塊142，在第二 T形滑塊的水平部位上嵌入若干鋼球143并在第二 T形塊和第二 T形滑槽之間形成滑動配合。
[0054]在兩兩第三插接板33之間的第一板的下表面中設置有居中的第三圓柱滾子凹槽331，用于和第二板上的圓柱滾子進行配合。
[0055]第三緩沖組件31的最佳方式之一為:包括自第三板向上延伸的突起，突起內側固定一個板簧，板簧的兩端通過固定銷固定在突起上。上述的第三緩沖組件固定在第三插接板的兩側，且位于第三插接板陣列的兩端，結構與第一緩沖組件相同。
[0056]第二安裝部32為焊接在第三板下側的鋼板，居中設置，并在第二安裝部表面設置有聚四氟乙烯隔墊以及安裝孔，與下側的橋墩進行連接。
[0057]第二板2采用厚度為20或者30毫米的鋼板，并在第二板的上表面表面設置有第二插接板21、第二圓柱滾子凹槽22和第二緩沖組件23，第二緩沖組件與上述的第一緩沖組件結構完全相同，不在贅述，第二插接板21中具有一個通道211，該通道為方形通孔，貫穿第二插接板21，在第二插接板21的兩側設置有豎向設置的卡槽212，且在卡槽212和通道之間具有一個方孔進行連通，在每一卡槽中放置一個活動剎車片122’，該活動剎車片122’包括鋼背和剎車材料涂層，其中鋼背放置在卡槽212中，且在鋼背的背面設置有一個和上述的方孔配合的滑塊213。在通道中設置有一個拉筋5，拉筋斷面為方形，且在拉筋5的兩側設有間斷布置的楔子52，楔子朝同向設置，且每一個楔子分別與對應位置的滑塊接觸。在拉筋5的端部設置有一個螺紋孔，并在螺紋孔中旋合一個拉栓51，拉栓自一端拉緊拉筋，并在拉栓和第二插接板之間，在調節拉栓的情況下，第二插接板中的活動剎車片有一個外移的趨勢，并壓緊在相鄰的第一插接板上，形成一個調節剎車力度的作用，上述的活動剎車片是對稱設置的，可以使得受力達到最佳的狀態。
[0058]在第二板2的下表面設置有第四插接板24、第四圓柱滾子凹槽25和第四緩沖組件26，第四插接板和第四緩沖組件與上述的第而插接板和第三緩沖組件結構完全相同，不再贅述，且用于和第三插接板進行連接插接連接。
[0059]上述的第二插接板和第四插接板彼此垂直設置。
[0060]作為一種最佳的方式，上述的第一插接板至第四插接板的結構完全相同，以第一插接板為例進行說明，在第一插接板12的兩側鑲嵌有剎車片122，參考圖6，上述的剎車片122為平板狀，鑲嵌在第一插板的兩側，彼此對稱設置，剎車片彼此間隔設置，中間為光滑部位123，且間隔距離等于剎車片的寬度，形成圖2所示的樣式。
[0061]第一插接板12上的剎車片122與第二插接板21上的活動剎車片122’錯位設置，SP，第一插接板的光滑部位123對應第二插接板的活動剎車片122’，同時，第二插接板的光滑部位123’對應第一插接板的剎車片122，形成圖4展開圖，這種配合方式可以形成快速的啟動模式，有利于第一插接板和第二插接板相對滑動的啟動。
[0062]為了使得支座具有防塵效果，在第一板和第二板以及第二板第三板之間使用密封套筒6進行封裝，形成一種無塵結構。
[0063]在地震發生時，第一插接板和第二插接板之間會形成一種相對滑動，在滑動初期，第一插接板12上的剎車片會和第二插接板上的光滑部位配合，參考圖4，啟動時的摩擦力較小，可以實現快速啟動，避免卡死，同時，由于上述的第一插接板和第二插接板之間，以及第三插接板和第四插接板之間是多組交叉設置的，剛性、穩定性和傾覆力矩都很好，安全要求，在第一、第二插接板啟動滑動后，緊接著，第一、第二插接板上的剎車片開始接觸，形成滑動摩擦，由于剛開始，兩個插接板上的剎車片接觸面積較小，由摩擦力公式可知，此時加速較大，相對滑動仍然處于加速階段，當剎車片重疊過半之后，由于剎車片之間的摩擦力增大，會有一個減速動作，并大量的消耗地震能量，當量插接板上的剎車片完全脫離后，完成減速動作，由于地震時，水平方向的振幅一般較大，進入下一個周期，在此過程中，保證兩側的插接板之間使用處于反復的加速和減速過程，其中加速度a形成脈沖樣式，正負往復切換，可以將一個大的地震振幅分割為多個小的過渡件自振振幅，并消耗地震帶來的能量。同時將地震的低幅高振幅動作，切換為建筑物的高頻低幅動作，有利于建筑物的自我保護。
[0064]外載荷作用下，橋梁上構件會發生搖擺，在過渡件的作用下，發生微量的水平運動，并克服其中的剎車片的作用，進行剎車，有效的改變外載荷的振幅和頻率，提高抗震效果O
[0065]上述的圓柱滾子的存在可以保證啟動的順暢，并避免低溫插接板與第一板之間的摩擦損耗，同時具有導向作用，防止兩個相鄰的板之間發生卡死現象。
[0066]上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域相關技術人員對本發明的各種變形和改進，均應擴如本發明權利要求書所確定的保護范圍內。
【主權項】
1.橋梁抗傾覆支座，其特征在于，包括自上而下平行設置的第一板(I)、第二板(2)和第三板(3); 其中，在第一板(I)的上表面設置有第一安裝部(11)，在第一板(I)的下表面設置有第一插接板(12)和第一緩沖組件(13)，其中第一插接板(12)為多個且等間距的固定在第一板(I)的下側，第一插接板(12)上端與第一板(I)彼此垂直;所述第一緩沖組件固定在第一插接板的兩側，且位于第一插接板陣列的兩端； 在兩兩第一插接板(12)之間的第一板的下表面設置有居中的第一圓柱滾子凹槽(121)； 在第一插接板(12)陣列兩側設置第一輔助夾板(14)，在第一輔助夾板(14)的下端面設有兩個沿著第一插接板方向的第一T形槽(141’)，在第二板上設置有向上延伸的第一T形滑塊(142’)，在第一T形滑塊的水平部位上嵌入若干鋼球(143’)并在第一T形塊和第一T形滑槽之間形成滑動配合； 所述第一安裝部(11)居中設置，并在第一安裝部表面設置有聚四氟乙烯隔墊(111)以及安裝孔， 所述第三板(3)上設置有第三插接板(33)、第三緩沖組件(31)、第二輔助夾板(34)和第二安裝部(32)，第三插接板和第一插接板結構相同，所述第三緩沖組件和第一緩沖組件結構相同，所述第三插接板(33)為多個且等間距固定在第三板的上側，在兩兩第三插接板(33)之間的第一板的下表面中設置有居中的第三圓柱滾子凹槽(331); 在第一插接板和第三插接板的兩側鑲嵌有等距離間隔設置的剎車片(122)，中間為光滑部位(123)，且光滑部位(123)寬度等于剎車片的寬度； 在第三插接板(33)陣列兩側設置第二輔助夾板(34)，且第二輔助夾板的結構與第一輔助夾板的結構相同；且在第二輔助夾板(34)的下端面設有兩個沿著第四插接板方向的第二T形槽(141)，在第二板上設置有向上延伸的第二 T形滑塊(142)，在第二 T形滑塊的水平部位上嵌入若干鋼球(143)并在第二 T形塊和第二 T形滑槽之間形成滑動配合； 所述第二安裝部(32)居中設置； 在第二板的上表面表面設置有第二插接板(21)、第二圓柱滾子凹槽(22)和第二緩沖組件(23)，所述第二緩沖組件與所述第一緩沖組件結構相同，所述第二插接板(21)和第一插接板之間進行連接插接連接并在側面進行貼合;所述第二插接板(21)中具有一個貫穿的通道(211)，在第二插接板(21)的兩側設置有豎向設置的卡槽(212)，且在卡槽(212)和通道(211)之間具有一個方孔進行連通，在每一卡槽中放置一個活動剎車片(122’)，所述活動剎車片(122’)包括鋼背和剎車材料涂層，其中鋼背放置在卡槽(212)中，且在鋼背的背面設置有一個和所述方孔配合的滑塊(213)，在通道中設置有一個拉筋(5)，且在拉筋(5)的兩側設有間斷布置的楔子(52)，楔子朝同向設置，且每一個楔子分別與對應位置的滑塊接觸，在拉筋(5)的端部設置有一個螺紋孔并安裝拉栓(51)進行拉緊連接， 在第二板(2)的下表面設置有第四插接板(24)、第四圓柱滾子凹槽(25)和第四緩沖組件(26)，所述第四插接板、第四緩沖組件與所述第三插接板、第三緩沖組件結構相同，所述第四插接板和第三插接板進行插接連接并在側面進行貼合； 所述第二插接板和第四插接板彼此垂直設置；所述第一插接板(12)上的剎車片(122)與第二插接板(21)上的活動剎車片錯位設置；所述第三插接板(33)上的剎車片與第四插接板(21)上的活動剎車片錯位設置。2.根據權利要求1所述的橋梁抗傾覆支座，其特征在于，在第一板和第二板之間、以及第二板和第三板之間設置密封套筒(6)。3.根據權利要求1所述的橋梁抗傾覆支座，其特征在于，所述第一插接板(12)為20厘米的鋼板，第一插接板(12)的尺寸為40厘米寬、10厘米高，兩個相鄰第一插接板(12)的間隙為20毫米;所述第二插接板、第三插接板、第四插接板與第一插接板規格相同。
【文檔編號】E01D19/04GK106087717SQ201610486616
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月28日
【發明人】杜桂菊
【申請人】杜桂菊