專(zhuān)利名稱(chēng)：鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于橋梁及建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)鐵路簡(jiǎn)支梁橋多采用盆式橡膠支座、柱面鋼支座。盆式橡膠支座是國(guó)外 50年代末開(kāi)發(fā)的一種橋梁支座。它采用封閉在鋼盆內(nèi)的橡膠板來(lái)承受上部荷載和適應(yīng)梁 體的轉(zhuǎn)動(dòng)，采用聚四氟乙烯和不銹鋼板組成的平面摩擦副來(lái)適應(yīng)梁體的位移。盆式橡膠支 座構(gòu)造簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊，但是由于其內(nèi)部采用橡膠制品，產(chǎn)品壽命會(huì)受到橡膠老化壽命的影 響。此外，盆式支座內(nèi)部的黃銅密封環(huán)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行易與鋼盆內(nèi)壁產(chǎn)生磨損，造成橡膠板密 封不嚴(yán)而從鋼盆中擠出，從而導(dǎo)致支座的失效。 球型支座作為一種新型支座產(chǎn)品，具有承載力大、轉(zhuǎn)角大、使用范圍廣、耐久性好、 壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已用于公路橋梁和鐵路連續(xù)梁橋上，因其結(jié)構(gòu)和尺寸與簡(jiǎn)支梁橋要求存 在差異，目前在簡(jiǎn)支梁橋上尚未有應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座，用以提高橋梁的運(yùn)行壽命，減少 因更換支座帶來(lái)的運(yùn)輸中斷、維護(hù)成本增加等問(wèn)題。
本實(shí)用新型為完成其發(fā)明任務(wù)采用以下技術(shù)方案鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座，主
要包括上座板、中座板和下座板，所述上座板底部平面上設(shè)置的不銹鋼滑板與鑲嵌在中座
板上表面的平面改性超高分子量聚乙烯滑板構(gòu)成平面滑動(dòng)摩擦副，實(shí)現(xiàn)支座的水平方向位
移；所述中座板為凸球面結(jié)構(gòu)，所述下座板為與中座板凸球面相配的凹球面結(jié)構(gòu)，中座板底
部球面上設(shè)置的球面不銹鋼滑板與鑲嵌在下座板凹球面上的球面改性超高分子量聚乙烯
滑板構(gòu)成球面滑動(dòng)摩擦副，與平面滑動(dòng)摩擦副共同實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)位移；在上座板與中座
板之間設(shè)置有平面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)，環(huán)圍平面滑動(dòng)摩擦副；在中座板與下座
板之間設(shè)置有球面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)，環(huán)圍球面滑動(dòng)摩擦副。 所述的上座板兩端具有向下的臺(tái)階，在上座板與下座板之間的間隙內(nèi)設(shè)置有由導(dǎo)
向不銹鋼滑板與導(dǎo)向改性超高分子量聚乙烯滑板構(gòu)成的導(dǎo)向摩擦副，其中，所述的導(dǎo)向不
銹鋼滑板與上座板連為一體，所述的導(dǎo)向改性超高分子量聚乙烯滑板鑲嵌在下座板上，構(gòu)
成單向活動(dòng)球型支座結(jié)構(gòu)。 所述的上座板底部具有限位盆環(huán)，限位盆環(huán)與下座板的外圓柱面凸臺(tái)配合，構(gòu)成 固定球型支座結(jié)構(gòu)。 所述的上座板通過(guò)梁部預(yù)埋套筒、梁部連接螺栓與梁部預(yù)埋鋼板連接，將上座板 錨固于梁體上。 所述的下座板通過(guò)地腳螺栓、套筒和錨固螺桿錨固于支墩上。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下有益效果[0011] (1)采用承載能力較高的改性超高分子量聚乙烯作為摩擦副的滑板材料，并通過(guò)
整板鑲嵌結(jié)構(gòu)，可縮小支座結(jié)構(gòu)尺寸。同時(shí)，改性超高分子量聚乙烯在較高滑移速度下的磨
損率較小，更適合于鐵路簡(jiǎn)支梁橋滑移速度較快時(shí)對(duì)支座使用壽命的要求。
(2)環(huán)圍平面摩擦副及球面摩擦副的密封環(huán)采用改性超高分子量聚乙烯材質(zhì)，密
封效果較好，同時(shí)保證材料使用壽命與摩擦副相同。 (3)支座上座板采用梁部預(yù)埋鋼板、梁部預(yù)埋套筒和梁部連接螺栓錨固的結(jié)構(gòu)、支 座下座板采用地腳螺栓+套筒+錨固螺桿結(jié)構(gòu)，使鐵路簡(jiǎn)支橋梁用球型支座易于調(diào)高、更 換、方便施工。 (4)通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，使鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座的梁部安裝尺寸滿(mǎn)足鐵路簡(jiǎn) 支橋梁梁部安裝尺寸的要求。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的左視圖。 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是圖3的左視圖。 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是圖5的左視圖。 圖7是球形支座密封結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖中，1、上座板，2、平面不銹鋼滑板，3、平面改性超高分子量聚乙烯滑板，4、中座 板，5、球面不銹鋼滑板，6、球面改性超高分子量聚乙烯滑板，7、下座板，8、梁底預(yù)埋鋼板，9、 梁部預(yù)埋套筒，10、梁部連接螺栓，11、地腳螺栓，12、套筒，13、錨固螺桿，14、導(dǎo)向改性超高 分子量聚乙烯滑板，15、導(dǎo)向不銹鋼滑板，16、平面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)，17、球面 改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例1給出多向活動(dòng)球型支座，如圖1、圖2所示，其主要由上座板1 、中座板4和 下座板7等部件組成。焊接在上座板1上的平面不銹鋼滑板2與鑲嵌在中座板4上表面的 平面改性超高分子量聚乙烯滑板3構(gòu)成平面滑動(dòng)摩擦副，實(shí)現(xiàn)支座的水平方向位移；所述 中座板4為凸球面結(jié)構(gòu)，所述下座板7為與中座板4凸球面相配的凹球面結(jié)構(gòu)，包覆在中座 板4上的球面不銹鋼滑板5與鑲嵌在下座板7凹球面上的球面改性超高分子量聚乙烯滑板 6構(gòu)成球面滑動(dòng)摩擦副，與平面滑動(dòng)摩擦副共同實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)位移。梁底預(yù)埋鋼板8可使 支座上座板1與梁底混凝土隔開(kāi)，便于將來(lái)進(jìn)行支座高度調(diào)整。上座板1通過(guò)梁部預(yù)埋套 筒9和梁部連接螺栓IO錨固于梁體上；支座下座板7通過(guò)地腳螺栓11、套筒12和錨固螺 桿13錨固于支墩上。支座更換時(shí)，將梁體略微頂起，使支座卸載，將梁部連接螺栓10和地 腳螺栓11擰松去除，即可將支座取出更換。 本實(shí)施例的密封結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖7，平面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)16鑲嵌于中座 板4上平面的凹槽中，球面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)17鑲嵌于下座板7凹球面上的凹槽中，分別環(huán)圍平面摩擦副、球面摩擦副，為平面摩擦副、球面摩擦副提供密封保護(hù)。 本實(shí)施例的球型支座可同時(shí)實(shí)現(xiàn)支座水平縱橋向及橫橋向的位移。 實(shí)施例2給出單向活動(dòng)球型支座結(jié)構(gòu)，如圖3、圖4所示，其主要由上座板1 、中座 板4和下座板7等部件組成。焊接在上座板1上的平面不銹鋼滑板2與鑲嵌在中座板4 上表面的平面改性超高分子量聚乙烯滑板3構(gòu)成平面滑動(dòng)摩擦副，實(shí)現(xiàn)支座的水平方向位 移；所述中座板4為凸球面結(jié)構(gòu)，所述下座板7為與中座板4凸球面相配的凹球面結(jié)構(gòu)，包 覆在中座板4上的球面不銹鋼滑板5與鑲嵌在下座板7凹球面上的球面改性超高分子量聚 乙烯滑板6構(gòu)成球面滑動(dòng)摩擦副，與平面滑動(dòng)摩擦副共同實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)位移。上座板1 兩端具有向下伸出的臺(tái)階，在上座板1與下座板7之間的間隙內(nèi)設(shè)置有由導(dǎo)向改性超高分 子量聚乙烯滑板14與導(dǎo)向不銹鋼滑板15構(gòu)成的導(dǎo)向摩擦副，其中，所述的導(dǎo)向不銹鋼滑板 與上座板連為一體，所述的導(dǎo)向改性超高分子量聚乙烯滑板鑲嵌在下座板上，實(shí)現(xiàn)支座在 承受約束方向的水平荷載的同時(shí)還能夠沿非約束方向自由滑動(dòng)。梁底預(yù)埋鋼板8可使支座 上座板1與梁底混凝土隔開(kāi)，便于將來(lái)進(jìn)行支座高度調(diào)整。上座板1通過(guò)梁部預(yù)埋套筒9 和梁部連接螺栓10錨固于梁體上；支座下座板7通過(guò)地腳螺栓11、套筒12和錨固螺桿13 錨固于支墩上。支座更換時(shí)，將梁體略微頂起，使支座卸載，將梁部連接螺栓IO和地腳螺栓 11擰松去除，即可將支座取出更換。 本實(shí)施例的密封結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖7，平面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)16鑲嵌于中座 板4上平面的凹槽中，球面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)17鑲嵌于下座板7凹球面上的凹 槽中，分別環(huán)圍平面摩擦副、球面摩擦副，為平面摩擦副、球面摩擦副提供密封保護(hù)。 本實(shí)施例的球型支座可實(shí)現(xiàn)約束方向的限位和非約束方向的水平位移。 實(shí)施例3給出固定球型支座結(jié)構(gòu)，如圖5、圖6所示，其主要由上座板1 、中座板4和 下座板7等部件組成。上座板1底部的限位盆環(huán)與下座板7的外圓柱面凸臺(tái)配合，限制支 座在任何水平方向上的位移；焊接在上座板1上的平面不銹鋼滑板2與鑲嵌在中座板4上 表面的平面改性超高分子量聚乙烯滑板3構(gòu)成平面滑動(dòng)摩擦副，所述中座板4為凸球面結(jié) 構(gòu)，所述下座板7為與中座板4凸球面相配的凹球面結(jié)構(gòu)，包覆在中座板4上的球面不銹鋼 滑板5與鑲嵌在下底板7凹球面上的球面改性超高分子量聚乙烯滑板6構(gòu)成球面滑動(dòng)摩擦 副，兩者共同實(shí)現(xiàn)支座的轉(zhuǎn)動(dòng)位移。梁底預(yù)埋鋼板8可使支座上座板1與梁底混凝土隔開(kāi)， 便于將來(lái)進(jìn)行支座高度調(diào)整。上座板1通過(guò)梁部預(yù)埋套筒9和梁部連接螺栓10錨固于梁 體上；支座下座板7通過(guò)地腳螺栓11、套筒12和錨固螺桿13錨固于支墩上。支座更換時(shí)， 將梁體略微頂起，使支座卸載，將梁部連接螺栓10和地腳螺栓11擰松去除，即可將支座取 出更換。 本實(shí)施例的密封結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖7，平面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)16鑲嵌于中座 板4上平面的凹槽中，球面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)17鑲嵌于下座板7凹球面上的凹 槽中，分別環(huán)圍平面摩擦副、球面摩擦副，為平面摩擦副、球面摩擦副提供密封保護(hù)。 本實(shí)施例的球型支座可實(shí)現(xiàn)支座任何水平方向的約束限位。
權(quán)利要求一種鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座，主要包括上座板(1)、中座板(4)和下座板(7)，其特征在于所述的上座板(1)底部平面上設(shè)置的不銹鋼滑板(2)與鑲嵌在中座板(4)上表面的平面改性超高分子量聚乙烯滑板(3)構(gòu)成平面滑動(dòng)摩擦副；所述中座板(4)為凸球面結(jié)構(gòu)，所述下座板(7)為與中座板(4)凸球面相配的凹球面結(jié)構(gòu)，所述中座板(4)底部球面上設(shè)置的球面不銹鋼滑板(5)與鑲嵌在下座板(7)凹球面上的球面改性超高分子量聚乙烯滑板(6)構(gòu)成球面滑動(dòng)摩擦副；在上座板(1)與中座板(4)之間設(shè)置有平面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)(16)，環(huán)圍平面滑動(dòng)摩擦副，在中座板(4)與下座板(7)之間設(shè)置有球面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)(17)，環(huán)圍球面滑動(dòng)摩擦副。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座，其特征在于所述的上座板(1) 兩端具有向下的臺(tái)階，在上座板(1)與下座板(7)之間的間隙內(nèi)設(shè)置有由導(dǎo)向改性超高分 子量聚乙烯滑板(14)與導(dǎo)向不銹鋼滑板(15)構(gòu)成的導(dǎo)向摩擦副，其中，所述的導(dǎo)向不銹鋼 滑板(15)與上座板連為一體，所述的導(dǎo)向改性超高分子量聚乙烯滑板(14)鑲嵌在下座板 (7)上，構(gòu)成單向活動(dòng)球型座結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座，其特征在于所述上座板(1)端 部具有限位盆環(huán)，所述限位盆環(huán)與下座板(7)的外圓柱面凸臺(tái)配合，構(gòu)成固定球型支座結(jié) 構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座，其特征在于所述的上座板(1) 通過(guò)梁部預(yù)埋套筒(9)、梁部連接螺栓(10)與梁部預(yù)埋鋼件(8)連接，將上座板(1)錨固于 梁體上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座，其特征在于所述的下座板(7) 通過(guò)地腳螺栓(1D、套筒(12)和錨固螺桿(13)錨固于支墩上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座，其特征在于所述上座板(1)與 中座板(4)之間設(shè)置的平面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)(16)鑲嵌于中座板(4)上平面 的凹槽中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座，其特征在于所述中座板(4)與 下座板(7)之間設(shè)置的球面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)(17)鑲嵌于下座板(7)凹球面 上的凹槽中。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于橋梁及建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種鐵路簡(jiǎn)支梁橋用球型支座，主要包括上座板1、中座板4和下座板7，上座板1底部平面上設(shè)置的不銹鋼滑板2與鑲嵌在中座板4上表面的平面改性超高分子量聚乙烯滑板3構(gòu)成平面滑動(dòng)摩擦副；中座板4為凸球面結(jié)構(gòu)，下座板7為與中座板4凸球面相配的凹球面結(jié)構(gòu)，中座板4底部的球面不銹鋼滑板5與鑲嵌在下座板7凹球面上的球面改性超高分子量聚乙烯滑板6形成球面滑動(dòng)摩擦副；在上座板1與中座板4之間設(shè)置有平面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)16，環(huán)圍平面滑動(dòng)摩擦副；在中座板4與下座板7之間設(shè)置有球面改性超高分子量聚乙烯密封環(huán)17，環(huán)圍球面滑動(dòng)摩擦副。本實(shí)用新型具有耐久性好、壽命長(zhǎng)、便于更換、施工等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E01D19/04GK201517196SQ200920091619
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者何平根, 馮剛憲, 李恒躍, 王勇, 金福海, 顧海龍 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)雙瑞特種裝備有限公司;中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司