專利名稱：一種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于橋梁領域，更具體涉及ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，適用于位于縱向和橫向坡度上的橋梁；適用于常規(guī)結構中小跨徑的正交橋梁、斜交橋梁和彎曲橋梁。
背景技術：
橋梁結構中上部結構的反力通過支座傳遞給下部結構，支座是橋梁結構中的主要受カ構件。橋梁通常位于路線的縱坡和橫坡上，特別是公路橋梁的縱、橫坡度較大，為保證支座受カ均勻，不出現(xiàn)偏壓現(xiàn)象，一般情況下要求支座平置。為適應縱、橫坡，目前大噸位支座通常設計為較復雜的盆式支座或鋼球支座，并在結構的相應部位設置調坡構造等，盆式支座或鋼球支座通常為大噸位支座，其構造復雜、總價高昂、施工難度大、更換較困難。對于中、小跨徑橋梁，支座噸位小，出于對結構簡化、降低造價、安裝和更換方便等因素的考慮，·不宜采用盆式支座或鋼球支座等。一般情況下，均采用板式橡膠支座，為適應縱橫坡度，也在梁體與支座之間設置特殊調坡構造。由于公路橋梁寬度較大，同時有縱橫坡，平面可能為斜交橋梁、彎曲橋梁，導致每塊梁板下的支座調坡構造尺寸都不一樣，致使制作和安裝支座調坡構造比較繁雜，并且在實際安裝時工作量大，安裝質量較難控制，容易出錯，進而致使橋梁運營中出現(xiàn)缺陷與病害，影響使用和壽命。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是在于針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，提供ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，本發(fā)明構造簡單，制作容易，根據(jù)橋梁縱、橫坡度需要，直接安裝即可，從而省去了支座與梁體之間的調平構造，并改善支座受力，使之受カ均衡，同時也簡化了橋梁設計，方便了安裝與更換，該支座能很好地適應斜交橋梁和彎曲橋梁的縱、橫坡度。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案
ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，包括混凝土支座墊石，還包括設置在梁板中的凹弧形鋼板和設置在混凝土支座墊石上的支座主體，支座主體的頂部設置有鋼球冠，鋼球冠的球冠面與凹弧形鋼板的凹弧面相適配。如上所述的支座主體包括橡膠體和設置在橡膠體內部的內鋼板，橡膠體為氯丁橡膠或天然橡膠。如上所述的內鋼板厚度大于等于2mm?！N公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，還包括與凹弧形鋼板連接且埋設在梁板內的預埋鋼筋。如上所述的鋼球冠的球冠面的曲率小于等于凹弧形鋼板的凹弧面的曲率。如上所述的支座主體與混凝土支座墊石之間還設置有鋼板，鋼板和支座主體之間設置有不銹鋼板，支座主體底部設置有聚四氟こ烯板。如上所述的聚四氟こ烯板的厚度大于等于2mm;所述的鋼板的厚度大于等于15mm ;所述的不銹鋼板的厚度大于等于3_。如上所述的聚四氟こ烯板和不銹鋼板之間還設置有硅油層。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果
1、一種全新的橋梁支座調坡方法；
2、支座結構簡單，制作容易，安裝、更換方便；
3、凹弧形鋼板的凹面與鋼球冠面接合在一起時，形成ー個面接觸，鋼球冠面與支座主體的平面尺寸相同，避免了邊角的橡膠承壓應カ過大、過大的偏壓現(xiàn)象，能夠很好地將橋梁上部結構的反力均勻傳遞給支座；
4、凹弧形鋼板的凹面與鋼球冠面接合時可以根據(jù)需要旋轉，使梁板適應任意方向的坡面，此方法特別解決了斜交橋梁和彎曲橋梁需要支座平面任意方向變位的問題，從而滿足梁板適應橋梁不同縱、橫坡度的要求；
5、有效地解決了以往斜交橋梁和彎曲橋梁位于縱、橫坡度情況下支座調平構造制作復雜、安裝困難的問題，省去了梁體的調平構造，使設計、制作、安裝簡化；
6、改善了斜交橋梁和彎曲橋梁的支座受カ和工作狀況，避免了因施工質量控制不好導致的橋梁缺陷和病害，提高了支座的使用壽命。


圖I是本發(fā)明中的支座主體與凹弧形鋼板的主視示意 圖2是本發(fā)明中的支座主體與凹弧形鋼板的俯視透視示意圖；
圖3是本發(fā)明中的鋼球冠的橫向剖面示意 圖4是圖I中的支座主體的橫向剖面示意 圖5是本發(fā)明的滑板支座主體與混凝土支座墊石的俯視示意 圖6是本發(fā)明的ー種普通支座實施方式的安裝示意 圖7是本發(fā)明的另ー種滑板支座實施方式的安裝示意 圖8是本發(fā)明的普通支座主體與凹弧形鋼板的透視示意 圖9是本發(fā)明的滑板支座主體與凹弧形鋼板的透視示意圖。圖中1_凹弧形鋼板；2_預埋鋼筋；3_支座主體；4_鋼球冠；5_橡13父體；6_內鋼板；7_聚四氟こ烯板；8_不銹鋼板；9_鋼板；10_混凝土支座墊石；11_梁板。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進ー步詳細描述
ー種公路橋梁圓形球鉸調坡支座有兩種型式，當橋梁伸長或縮短時，普通型是靠本身的剪切變形工作的，滑板型則是靠本身微小的剪切變形外，還將隨梁體在縱向一起移動而工作的。實施例
如圖6所示，ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座的普通型支座，包括混凝土支座墊石10，還包括設置在梁板11中的凹弧形鋼板I和設置在混凝土支座墊石10上的支座主體3，支座主體3的頂部設置有鋼球冠4，鋼球冠4的球冠面與凹弧形鋼板I的凹弧面相適配。
凹弧形鋼板I的凹弧面與鋼球冠4的冠面接合在一起時，形成ー個面接觸，冠面與支座主體的平面尺寸相同，避免了邊角的橡膠承壓應カ過大、過大的偏壓現(xiàn)象，能夠很好地將橋梁上部結構的反力均勻傳遞給支座。凹弧形鋼板I的凹弧面與鋼球冠面接合時可以根據(jù)需要旋轉，使梁板適應任意方向的坡面，此方法特別解決了斜交橋梁和彎曲橋梁需要支座平面任意方向變位的問題，從而滿足梁板適應橋梁不同縱、橫坡度的要求。如圖f圖4所示，支座主體3包括橡膠體5和設置在橡膠體5內部的內鋼板6，橡膠體5為氯丁橡膠或天然橡膠。也可采用比上述兩種橡膠工作性能更好的橡膠。 內鋼板6厚度大于等于2mm。如圖I所示，ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座還包括與凹弧形鋼板I連接且埋設在預制梁板11內的預埋鋼筋2。以保證凹弧形鋼板I在梁體中的穩(wěn)定與牢固。如圖8、圖9所示，鋼球冠4的球冠面的曲率小于等于凹弧形鋼板I的凹弧面的曲率。凹弧形鋼板I總厚度不小于20_，凹弧形鋼板和I鋼球冠4采用標準等級不低于普通Q235C強度的板材。平面斜交橋梁和彎曲橋梁適應縱橫坡，是通過凹弧形鋼板I的內弧面與鋼球冠4的球冠面相對接觸位置得以實現(xiàn)的，兩弧面的應曲率基本一致(鋼球冠4的球冠面的曲率根據(jù)需要可以比凹弧形鋼板I的內弧面略小)，以保證不同的相對位置均為面接觸和可以轉動，弧面的加工精度(粗糙度)取
即可(國家標準GB/T131-1993)。如圖5、圖7、圖9所示，為ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座的滑板型支座，支座主體3與混凝土支座墊石10之間還設置有鋼板9，鋼板9和支座主體3之間設置有不銹鋼板8，不銹鋼板8和支座主體3之間設置有聚四氟こ烯板7。在普通型的基礎上包括支座主體3的底部設置粘貼聚四氟こ烯板7，混凝土支座墊石10頂面設置鋼板9，鋼板9的頂面設置焊接不銹鋼板8。當梁體伸長或縮短時，有聚四氟こ烯板7的支座主體3可以隨梁體沿橋梁的縱向滑移一定的距離，而支座墊石10連同鋼板9、不銹鋼板8則不動，即聚四氟こ烯板7與不銹鋼板8之間產生相對位移，聚四氟こ烯板7和不銹鋼板8之間還設置有硅油層，以保證支座滑移時能夠順利地滑動和具有較小的摩擦力。內鋼板6為標準等級不低于普通Q235C強度的板材，厚度不小于2_，在支座主體3中設置的層數(shù)根據(jù)支座主體3所需的剪切變形、支座總高度確定。聚四氟こ烯板7應采用平均顆粒不大于50 μ m的新鮮純料模壓板材，模壓成型壓力不小于30MPa，其成型厚度不小于2mm，一般為2 3mm?；炷林ё鶋|石10頂面設置鋼板9，為標準等級不低于普通Q235C強度的板材，厚度不小于15mm。不銹鋼板8應采用0Crl7Nil2Mo2、0Crl9Nil3Mo3或lCrl8Ni9T不銹鋼，技術條件應符合GB/T3280的規(guī)定，其厚度不小于3mm?；炷林ё鶋|石10上的不銹鋼板8頂面在安裝時應該涂抹硅油，以降低聚四氟こ烯板7與不銹鋼板8之間的摩擦系數(shù)，應滿足國家相關標準的規(guī)定。支座設計時建議此種支座設置防塵罩。
凹弧形鋼板I、預埋鋼筋2、支座主體3、聚四氟こ烯板7、不銹鋼板8和鋼板9均在エ廠制作完成后，運輸?shù)綐蛄菏┕がF(xiàn)場，凹弧形鋼板I和預埋鋼筋2在預制梁板11制作時事先預埋好，橋梁架設時，支座主體3安裝到位。凹弧形鋼板I、焊接在弧形鋼板上的預埋鋼筋2在エ廠制作，需要與支座主體3配套、并須事先預埋于預制梁板11內。支座主體3需要在エ廠里制作，先行加工鋼球冠4、內鋼板6，然后與橡膠顆粒(橡膠體5)—道通過高溫高壓模壓成型，完成支座主體制作。設置有聚四氟こ烯滑板的支座主體3，除上所述外，需要在橡膠體3的下部粘貼聚四氟こ烯板7。普通型的支座主體3安裝，當梁板11吊裝之前，在橋梁墩(臺)帽上澆筑完成混凝土支座墊石10，做好標記，直接將普通支座放置其上，當?shù)跹b落梁板11時，對支座主體3的位置進行微調即可。使得凹弧形鋼板I與鋼球冠4之間不產生相對位移，當梁(板)伸長或縮短時,僅橡膠體產生剪切變形。 滑板型的支座主體3安裝之前，在墩(臺)帽上澆筑完成混凝土支座墊石10時，同時預埋不銹鋼板8與鋼板9，兩者可以通過焊接等方式連接，做好標記，直接將支座主體3放置其上，當?shù)跹b、落梁11時，對支座主體3的位置進行微調即可。凹弧形鋼板I與鋼球冠4之間不產生相對位移，當梁(板)伸長或縮短時，除支座主體3產生微小剪切變形外，整個支座隨梁(板)伸長與縮短一起移動，即四氟滑板與不銹鋼板之間產生相對位移。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做局部的修改，但不應偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
權利要求
1.ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，包括混凝土支座墊石(10)，其特征在于還包括設置在梁板(11)中的凹弧形鋼板(I)和設置在混凝土支座墊石(10)上的支座主體(3)，支座主體(3)的頂部設置有鋼球冠(4)，鋼球冠(4)的球冠面與凹弧形鋼板(I)的凹弧面相適配。
2.根據(jù)權利要求I所述的ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，其特征在于所述的支座主體(3)包括橡膠體(5)和設置在橡膠體(5)內部的內鋼板(6)，橡膠體(5)為氯丁橡膠或天然橡膠。
3.根據(jù)權利要求2所述的ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，其特征在于所述的內鋼板(6)厚度大于等于2mm。
4.根據(jù)權利要求I所述的ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，其特征在于還包括與凹弧形鋼板(I)連接且埋設在梁板(11)內的預埋鋼筋(2)。
5.根據(jù)權利要求I所述的ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，其特征在于所述的鋼球冠(4)的球冠面的曲率小于等于凹弧形鋼板(I)的凹弧面的曲率。
6.根據(jù)權利要求Γ5所述的ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，其特征在于所述的支座主體(3)與混凝土支座墊石(10)之間還設置有鋼板(9)，鋼板(9)和支座主體(3)之間設置有不銹鋼板(8)，支座主體(3)底部設置有聚四氟こ烯板(7)。
7.根據(jù)權利要求6所述的ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，其特征在于所述的聚四氟こ烯板(7)的厚度大于等于2mm;所述的鋼板(9)的厚度大于等于15mm ;所述的不銹鋼板(8)的厚度大于等于3_。
8.根據(jù)權利要求6所述的ー種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，其特征在于所述的聚四氟こ烯板(7)和不銹鋼板(8)之間還設置有硅油層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種公路橋梁圓形球鉸調坡型板式橡膠支座，包括混凝土支座墊石，還包括設置在梁板中的凹弧形鋼板和設置在混凝土支座墊石上的支座主體，支座主體的頂部設置有鋼球冠，鋼球冠的球冠面與凹弧形鋼板的凹弧面相適配。支座主體與混凝土支座墊石之間可設置有鋼板，鋼板和支座主體之間設置有不銹鋼板，不銹鋼板和支座主體之間設置有聚四氟乙烯板。本發(fā)明構造簡單，制作容易，根據(jù)橋梁縱、橫坡度需要，直接安裝即可，從而省去了支座與梁體之間的調平構造，并改善支座受力，使之受力均衡，同時也簡化了橋梁設計，方便了安裝與更換，支座能很好地適應橋梁縱、橫坡度。
文檔編號E01D19/04GK102677585SQ201210167118
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權日2012年5月25日
發(fā)明者鞠金熒 申請人:中交第二公路勘察設計研究院有限公司