本發(fā)明涉及一種防落梁緩沖裝置，用于在地震時(shí)防止梁體脫落及緩沖梁體間的碰撞，本發(fā)明還涉及防落梁緩沖方法和空中軌道中的防落梁緩沖系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)是世界上地震活動(dòng)最強(qiáng)烈和地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，特別是華北、西北、西南三大地震活動(dòng)區(qū)，均發(fā)生過(guò)地震導(dǎo)致的落梁實(shí)例。落梁是發(fā)生頻次最高、破壞性最嚴(yán)重、修復(fù)最困難的橋梁地震災(zāi)害之一。地震對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)的破壞形式包括落梁破壞、碰撞破壞及支座脫離其導(dǎo)向槽或底盆，喪失水平承載能力。傳統(tǒng)的防落梁方式的主要構(gòu)造措施是在墩體上部?jī)蓚?cè)設(shè)置混凝土擋塊、錨栓或鋼托架，橫橋向可防止梁體脫落，但由于未設(shè)置緩沖裝置，地震時(shí)防落梁設(shè)施會(huì)與梁體發(fā)生硬性撞擊，容易對(duì)梁體造成破壞，且由于其只具備橫橋向的防落梁功能，不能減輕梁體間的碰撞破壞及防止支座脫離其導(dǎo)向槽或底盆。

CN 103255704 A公開(kāi)了一種發(fā)明的鋼阻尼防碰撞防落梁裝置，包括圓筒和固定設(shè)置在圓筒兩端的左蓋板和右蓋板 ；圓筒內(nèi)設(shè)置阻尼系統(tǒng)，阻尼系統(tǒng)的一端固定連接在右蓋板上，另一端固定連接滑動(dòng)連桿，滑動(dòng)連桿的自由端穿過(guò)左蓋板并延伸至圓筒外，滑動(dòng)連桿上位于左蓋板的兩側(cè)設(shè)置外限位擋板和內(nèi)限位擋板 ；所述右蓋板外側(cè)固定設(shè)置固定連桿。由于采用阻尼器進(jìn)行吸能，從而大大提高了橋梁整體的穩(wěn)定性。上述方案由于其橫橋向未設(shè)置限制裝置，不能防止梁體從墩頂脫落，重力方向也無(wú)限制裝置，同樣不能防止支座脫離其導(dǎo)向槽或底盆。且該裝置阻尼裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作困難。

CN 103696357 A公開(kāi)了一種銷(xiāo)孔式防落梁裝置，由固定端組件、活動(dòng)端組件、限位組件組成，所述固定端組件由固定端鋼板、固定端接頭組成，所述固定端鋼板為開(kāi)孔開(kāi)口式槽型鋼，所述固定端接頭為銷(xiāo)耳式開(kāi)孔連接件，與固定端鋼板采用焊接，所述活動(dòng)端組件由活動(dòng)端鋼板、活動(dòng)端接頭組成，所述活動(dòng)端鋼板為開(kāi)孔式平鋼板，所述活動(dòng)端接頭為銷(xiāo)耳式開(kāi)孔連接件，與活動(dòng)端鋼板采用焊接，所述限位組件由一階抗剪銷(xiāo)、一階螺母、一階墊片、二階抗剪銷(xiāo)、二階螺母、二階墊片組成。通過(guò)一階抗剪銷(xiāo)的剪斷，可使地震能力得到一定釋放 ；通過(guò)二階抗剪銷(xiāo)可限制橋梁地震位移的繼續(xù)增大，避免了落梁和碰撞破壞的發(fā)生。上述方案中抗剪銷(xiāo)的變形甚至剪斷可消耗地震能量，但抗剪銷(xiāo)的變形為永久性變形并不能恢得，因此抗剪銷(xiāo)變形后，防落梁裝置不能自行恢復(fù)到非地震狀態(tài)，影響其在地震后的使用效果。

CN 103306193 A，公開(kāi)了一種縱向防落梁系統(tǒng)，包括三個(gè)部分，第一部分為放置于梁底與蓋梁之間連接的方形網(wǎng)耗能防落梁 ；第二部分為連接墩臺(tái)上橋端兩側(cè)面的滑筒連桿裝置 ；第三部分為放置于橋梁腹板連接部位的防撞片。在地震作用下，方形網(wǎng)耗能防落梁和滑動(dòng)連桿帶動(dòng)形狀記憶合金絲拉伸受力耗能，有效吸收地震破壞能，同時(shí)限制橋梁產(chǎn)生過(guò)大位移，在強(qiáng)震作用下，有效防止落梁破壞，梁端防撞片可防止撞梁。上述方案中防落梁系統(tǒng)分為三個(gè)部分，方形耗能防落梁和滑筒連桿裝置用于防落梁，防撞片用于防止梁體間的碰撞，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝難度大。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中的防落梁裝置，大多只具備縱橋向的防落梁功能，而不具有限制當(dāng)梁體沿橫橋向或重力方向運(yùn)動(dòng)的功能，即使兼?zhèn)淇v橋向、橫橋向和重量方向的限制功能也是通過(guò)幾個(gè)單獨(dú)的部分獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的防落梁緩沖裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)縱橋向和橫橋向防落梁，而且可緩沖梁體間的碰撞，降低梁體碰撞破壞率，減少梁體在重力方向的跳動(dòng)，防止梁體與墩柱間的支座上下部發(fā)生脫離。本發(fā)明還涉及防落梁緩沖方法和空中軌道中的防落梁緩沖系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

防落梁緩沖裝置，包括帶有彈性緩沖功能的緩沖組件和鏈條，其特征在于緩沖組件的一端與鏈條一端連接，緩沖組件的另一端與梁體固連，鏈條的另一端與靠近梁體的墩柱固連，且緩沖組件固連在梁體的一端與鏈條固連在墩柱的一端不在同一高度，使所述的防落梁緩沖裝置在梁體和墩柱之間呈傾斜狀。

優(yōu)選的，所述的緩沖組件包括用于固定在梁體上的梁體連接件和緩沖器，所述的梁體連接件上及緩沖器的兩端上均裝有卸扣，梁體連接件上的卸扣與緩沖器一端的卸扣互相垂直交扣，緩沖器另一端的卸扣與鏈條的一端連接。

優(yōu)選的，所述的鏈條的另一端通過(guò)墩柱連接件與墩柱固連，所述的墩柱連接件固定在墩柱上，墩柱連接件上裝有與鏈條端部連接的卸扣，墩柱連接件在墩柱上的高度高于梁體連接體在梁體上的高度。

優(yōu)選的，所述的緩沖器包括缸體、設(shè)置在缸體中的T字型的活塞、彈簧和連接件，活塞的棒體從缸體的一側(cè)穿出與卸扣連接，連接件焊接在缸體的另一側(cè)，彈簧設(shè)置在缸體中且套在活塞的棒體上，活塞沿缸體軸向運(yùn)動(dòng)使彈簧壓縮或回彈。

優(yōu)選的，所述的彈簧為由單片蝶形彈簧按一正一反的次序依次疊置組成的蝶簧。

優(yōu)選的，所述的缸體兩側(cè)分別具有與缸體的內(nèi)壁螺紋緊固配合的端蓋，所述的連接件焊接在缸體一側(cè)的端蓋上。

優(yōu)選的，所述的鏈條為由數(shù)個(gè)高強(qiáng)鋼圈依次連接形成的圓環(huán)鏈條。

防落梁緩沖方法，其特征在于在梁體與靠近梁體的墩柱之間設(shè)置以上所述的防落梁緩沖裝置。

優(yōu)選的，根據(jù)梁體的抗震要求、重量和和尺寸確定設(shè)置在梁體與靠近梁體的墩柱之間的防落梁緩沖裝置的數(shù)量，且防落梁緩沖裝置為偶數(shù)個(gè)，在梁體的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分布，分布在梁體同一側(cè)的防落梁緩沖裝置平行設(shè)置。

空中軌道中的防落梁緩沖系統(tǒng)，空中軌道包括用于懸掛空中列車(chē)的梁體和固定在地面上用于懸掛梁體的墩柱，墩柱沿空中列車(chē)運(yùn)動(dòng)軌道均勻隔離分布，梁體沿空中列車(chē)運(yùn)動(dòng)軌道依次掛于墩柱上，相鄰的梁體的端部掛在同一個(gè)墩柱上，梁體的端部與墩柱的承重部位之間裝有支座，其特征在于所述的防落梁緩沖系統(tǒng)為在梁體與靠近梁體的墩柱之間均安裝以上所述的防落梁緩沖裝置，且所述的防落梁緩沖裝置在梁體兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分布，分布在梁體同一側(cè)的防落梁緩沖裝置平行設(shè)置。

本發(fā)明在梁體和墩柱之間設(shè)置傾斜的防落梁緩沖裝置，在非地震狀態(tài)下，防落梁緩沖裝置中的鏈條為不受力的松馳狀態(tài)，可適應(yīng)梁體與墩柱間支座的縱向及橫向位移，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，梁體與墩柱間支座的縱、橫向位移均達(dá)到最大值，鏈條首先被拉直，由于防落梁緩沖裝置在梁體和墩柱之間呈傾斜狀設(shè)置，即防落梁緩沖裝置與縱橋向、橫橋向和重力方向均存在夾角，無(wú)論梁體在那個(gè)方向上發(fā)生移動(dòng)，鏈條都會(huì)拉緊緩沖組件通過(guò)緩沖組件的彈性緩沖功能減少梁體的運(yùn)動(dòng)速度、消耗地震能量。在縱橋向，減緩梁體間的碰撞速度和沖撞力度，防止梁體間因碰撞造成破損，并防止梁體沿縱橋向從墩柱上脫落；在橫橋向，減緩梁體的移動(dòng)速度，同時(shí)拉緊梁體減少梁體沿橫橋向的位移，防止梁體沿橫橋向從墩柱上脫落。在重力方向，限制梁體的上下跳動(dòng)，防止梁體與墩柱間的支座發(fā)生上下部脫離而失效。當(dāng)?shù)卣鹣Ш?，緩沖組件回彈，使梁體回移到地震前的位置，梁體與墩柱間的位置恢復(fù)，梁體與墩柱間的支座也被回移至正常使用狀態(tài)，梁體和支座均恢復(fù)正常使用，不受地震影響。

本發(fā)明的空中軌道中的防落梁緩沖系統(tǒng)，在梁體與靠近梁體的墩柱間設(shè)置防落梁緩沖裝置，在地震情況下，用防落梁緩沖裝置來(lái)限制梁體相對(duì)于墩柱的運(yùn)動(dòng)，避免空中軌道中出現(xiàn)落梁、支座失效和梁體碰撞損壞的現(xiàn)象，空中軌道的抗震性能更高，安全穩(wěn)定性能更好。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的防落梁緩沖裝置裝在梁體與靠近梁體的墩柱間的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的防落梁緩沖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為緩沖器的剖切示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1至3對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明。

防落梁緩沖裝置，包括帶有彈性緩沖功能的緩沖組件1和鏈條2，其特征在于緩沖組件1的一端與鏈條2一端連接，緩沖組件1的另一端與梁體3固連，鏈條2的另一端與靠近梁體3的墩柱4固連，且緩沖組件1固連在梁體3的一端與鏈條2固連在墩柱4的一端不在同一高度，使所述的防落梁緩沖裝置在梁體3和墩柱4之間呈傾斜狀。

如圖1所示，防落梁緩沖裝置裝在梁體3和靠近梁體3的墩柱之間，防落梁緩沖裝置的一端與梁體3固定，另一端與墩柱4固定，兩端的所在高度不同，使防落梁緩沖裝置處于傾斜狀，與平行梁體3方向的縱橋向、平行墩柱4方向的橫橋向及重力方向都存在夾角，在正常狀態(tài)下，防鏈條2為不受力的松馳狀態(tài)，可適應(yīng)梁體與墩柱間支座的縱向及橫向位移而引起的梁體3的位移，在地震情況下，首先，梁體與墩柱間支座的位移達(dá)到最大值，梁體隨支座移動(dòng)將鏈條拉直，然后鏈條拉緊緩沖組件1，緩沖組件1發(fā)生彈性緩沖變形，即降低梁體3的運(yùn)動(dòng)速度又消耗地震能量，從而防止梁體3沿縱橋向或橫橋向發(fā)生脫落，而且在重力方向限制梁體3相對(duì)于墩柱4的上下跳動(dòng)，避免梁體3與墩柱間的支座發(fā)生支座中間板與支座底盤(pán)脫離，防止支座在地震過(guò)程中失效。需要說(shuō)明的是，圖1中只示意出了墩柱4與位于其左側(cè)的梁體3之間的防落梁緩沖裝置，在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，梁體3和靠近梁體3的墩柱4之間均會(huì)安裝防落梁緩沖裝置，即在圖1中的墩柱4與位于其右側(cè)的梁體3之間也設(shè)置了防落梁緩沖裝置，因此墩柱4兩側(cè)的梁體3的運(yùn)動(dòng)均受到防落梁緩沖裝置的限制，可極大的減少梁體3間的碰撞破壞率。

具體的，所述的緩沖組件1包括用于固定在梁體3上的梁體連接件11和緩沖器12，所述的梁體連接件11上及緩沖器12的兩端上均裝有卸扣5，梁體連接件11上的卸扣5與緩沖器13一端的卸扣5互相垂直交扣，緩沖器12另一端的卸扣5與鏈條2的一端連接。所述的鏈條2的另一端通過(guò)墩柱連接件21與墩柱4固連，所述的墩柱連接件21固定在墩柱4上，墩柱連接件21上裝有與鏈條2端部連接的卸扣5，墩柱連接件21在墩柱4上的高度高于梁體連接體11在梁體3上的高度。

從圖2中可以看出，梁體連接件11與緩沖器12之間通過(guò)兩個(gè)卸扣5垂直交扣連接，使緩沖器12的一端可在梁體連接接11上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈條2的一端與緩沖器12通過(guò)卸扣5連接，鏈條2的另一端與墩柱連接件21也通過(guò)卸扣5連接，使防落梁緩沖裝置可朝任一方向拉緊梁體3，以限制地震情況下梁體3朝任一方向的移動(dòng)。

具體的，如圖3所示，所述的緩沖器12包括缸體12.1、設(shè)置在缸體12.1中的T字型的活塞12.2、彈簧12.3和連接件12.4，活塞12.1的棒體從缸體12.1的一側(cè)穿出與卸扣5連接，連接件12.4焊接在缸體12.1的另一側(cè)，彈簧12.5設(shè)置在缸體12.1中且套在活塞12.2的棒體上，活塞12.2沿缸體12.1軸向運(yùn)動(dòng)使彈簧12.3壓縮或回彈。鏈條拉緊緩沖器12時(shí)，活塞12.2沿缸體12.1軸向運(yùn)動(dòng)，使彈簧12.3逐漸壓縮，在壓縮的過(guò)程中減緩梁體3的運(yùn)動(dòng)速度，并消耗地震能量，減輕地震對(duì)梁體3的影響，當(dāng)?shù)卣鹣撕?，彈?2.3回彈，使活塞12.2回位到初始位置，從而帶動(dòng)梁體3回移到正常使用位置。

實(shí)際運(yùn)用中，所述的彈簧12.3為由單片蝶形彈簧按一正一反的次序依次疊置組成的蝶簧。單片蝶形彈簧依次疊置組成的蝶簧，剛度大，緩沖吸振能力強(qiáng)，能小變形承受大載荷，可充分吸收地震能量，對(duì)梁體3間的撞沖進(jìn)行緩沖。

所述的缸體12.1兩側(cè)分別具有與缸體12.1的內(nèi)壁螺紋緊固配合的端蓋12.11，所述的連接件12.4焊接在缸體12.1一側(cè)的端蓋12.11上。用端蓋12.11來(lái)對(duì)缸體12.1的兩側(cè)進(jìn)行封合，可方便活塞12.2和彈簧12.3的安裝，即方便緩沖器12的組裝，也也根據(jù)梁體3的抗震要求，在缸體12.1中設(shè)置厚度不同的單片蝶形彈簧。

在實(shí)際運(yùn)動(dòng)中，所述的鏈條2為由數(shù)個(gè)高強(qiáng)鋼圈依次連接形成的圓環(huán)鏈條。高強(qiáng)鋼圈與卸扣5連接，在保證鏈條2強(qiáng)度的同時(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)防落梁緩沖裝置的拉伸靈活性。

防落梁緩沖方法，其特征在于在梁體3與靠近梁體3的墩柱4之間設(shè)置以上所述的防落梁緩沖裝置，用防落梁緩沖裝置來(lái)防止梁體3沿縱橋向及橫橋向從墩柱4上脫落，并對(duì)梁體3的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行緩沖，減輕梁體3之間的碰撞，降低因梁體間的碰撞造成的梁體破損率，限制梁體3沿重力方向的跳動(dòng)，避免梁體3與墩柱4之間的支座的上下部分因梁體3的向上跳動(dòng)而脫離失效，從而提高梁體3的抗震性能。

根據(jù)根據(jù)梁體3的抗震要求、重量和和尺寸確定設(shè)置在梁體3與靠近梁體3的墩柱4之間的防落梁緩沖裝置的數(shù)量，且防落梁緩沖裝置為偶數(shù)個(gè)，在梁體3的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分布，分布在梁體3同一側(cè)的防落梁緩沖裝置平行設(shè)置。從圖1中可以看出防落梁緩沖裝置分布在梁體3的前側(cè)，在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，為了提高梁體的抗震性能，梁體3的后側(cè)也設(shè)置了防落梁緩沖裝置，前后側(cè)的防落梁緩沖裝置為對(duì)稱(chēng)分布，并且梁體3的前側(cè)或后側(cè)設(shè)置防落梁緩沖裝置的數(shù)量為單個(gè)或多個(gè)，多個(gè)防落梁緩沖裝置平行設(shè)置，在地震時(shí)多個(gè)防落梁緩沖裝置同時(shí)分擔(dān)梁體3的運(yùn)動(dòng)載荷，加強(qiáng)梁體3與墩柱4之間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而防落梁緩沖裝置的數(shù)量根據(jù)梁體的抗震要求、重量和尺寸來(lái)確定，梁體的抗震要求高，重量和尺寸大，則防落梁緩沖裝置的數(shù)量相應(yīng)增加，從而保證梁體在地震過(guò)程不因互相碰撞而破損，不發(fā)生防落現(xiàn)象。

另外，本發(fā)明還保護(hù)空中軌道中的防落梁緩沖系統(tǒng)，空中軌道包括用于懸掛空中列車(chē)的梁體3和固定在地面上用于懸掛梁體3的墩柱4，墩柱4沿空中列車(chē)運(yùn)動(dòng)軌道均勻隔離分布，梁體3沿空中列車(chē)運(yùn)動(dòng)軌道依次掛于墩柱4上，相鄰的梁體3的端部掛在同一個(gè)墩柱4上，梁體3的端部與墩柱4的承重部位之間裝有支座6，其特征在于所述的防落梁緩沖系統(tǒng)為在梁體3與靠近梁體3的墩柱4之間均安裝以上所述的防落梁緩沖裝置，且所述的防落梁緩沖裝置在梁體3兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分布，分布在梁體3同一側(cè)的防落梁緩沖裝置平行設(shè)置。空中列車(chē)懸掛在梁體3的底部，梁體3不僅通過(guò)支座6與墩柱4之間形成懸掛結(jié)構(gòu)，而且通過(guò)防落梁緩沖裝置將每個(gè)梁體3與靠近梁體3的墩柱從側(cè)面連接，防止地震過(guò)程中梁體3發(fā)生脫落并緩沖梁體3間的碰撞，提高空中軌道的抗震性能，增加空中軌道的使用安全性和可靠性。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、在梁體和墩柱之間設(shè)置傾斜的防落梁緩沖裝置，在非地震狀態(tài)下，防落梁緩沖裝置中的鏈條為不受力的松馳狀誠(chéng)態(tài)，可適應(yīng)梁體與墩柱間支座的縱向及橫向位移，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，梁體與墩柱間支座的縱、橫向位移均達(dá)到最大值，鏈條首先被拉直，由于防落梁緩沖裝置在梁體和墩柱之間呈傾斜狀設(shè)置，即防落梁緩沖裝置與縱橋向、橫橋向和重力方向均存在夾角，無(wú)論梁體在那個(gè)方向上發(fā)生移動(dòng)，鏈條都會(huì)拉緊緩沖組件通過(guò)緩沖組件的彈性緩沖功能減少梁體的移動(dòng)速度、消耗地震能量。

2、在縱橋向，減緩梁體間的碰撞速度和沖撞力度，防止梁體間因碰撞造成破損，并防止梁體沿縱橋向從墩柱上脫落。

3、在橫橋向，減緩梁體的運(yùn)動(dòng)速度，同時(shí)拉緊梁體減少梁體沿橫橋向的位移，防止梁體沿橫橋向從墩柱上脫落。

4、在重力方向，限制梁體的上下跳動(dòng)，防止梁體與墩柱間的支座發(fā)生上下脫離而失效。

5、當(dāng)?shù)卣鹣Ш螅彌_組件回彈，使梁體回移到地震前的位置，梁體與墩柱間的位置恢復(fù)，梁體與墩柱間的支座也被回移至正常使用狀態(tài)，梁體和支座均恢復(fù)正常使用，不受地震影響。

6、本發(fā)明的空中軌道中的防落梁緩沖系統(tǒng)，在梁體與靠近梁體的墩柱間設(shè)置防落梁緩沖裝置，在地震情況下，用防落梁緩沖裝置來(lái)限制梁體相對(duì)于墩柱的運(yùn)動(dòng)，避免空中軌道中出現(xiàn)落梁、支座失效和梁體碰撞損壞的現(xiàn)象，空中軌道的抗震性能更高，安全穩(wěn)定性能更好。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行完整描述，需要說(shuō)明的是所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。