鋼質(zhì)橋面板索道橋的專用板式橡膠支座的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于索道橋工程建設領域，涉及一種索道橋使用鋼質(zhì)橋面板的條件下，構(gòu)造簡單、布置靈活、吸振好、造價低廉、結(jié)構(gòu)高度低、兼具支座的支承和索橋索夾的扣連功能于一體的橡膠支座構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]目前索道橋的行車道是由呈長條狀的木質(zhì)或鋼質(zhì)橋面板，沿橫橋向依次并列鋪在橋面鋼索上形成的。然而，在索道橋的橋面系構(gòu)造中若讓橋面鋼索直接支承質(zhì)地較硬的鋼質(zhì)橋面板，那么，二者在車輛動載的作用下都可能受到嚴重損傷。由文獻(著錄項信息為:黃紹金，劉陌生.現(xiàn)代索道橋[M].北京:人民交通出版社，2004:154-175)可知，黃河白浪索道橋的部分橋面為鋼質(zhì)橋面板。該橋梁建成運營的4年5個月后所做的檢測報告就指出，鋼橋面板出現(xiàn)脫漆、銹蝕現(xiàn)象，橋面板底部與鋼索接觸的膠墊老化，部分橋面板有裂紋。由此可見，橋面板與鋼索之間耐久性不良的簡易膠墊，緩和動載的沖擊效應、保護橋面構(gòu)件的作用不顯著。
[0003]眾所周知，板式橡膠支座是由若干層橡膠片和薄鋼板之間涂膠黏劑迭合加壓硫化而成，其在世界橋梁工程上的應用歷史超過了 80年。因其所具有的一系列優(yōu)點，它的應用范圍非常廣泛。我國相繼頒布實施的有關板式橡膠支座的規(guī)范、標準就有兩部，并且修訂了多次，當前最新版本的文件仍然有效。板式橡膠支座生產(chǎn)工藝不太復雜，國內(nèi)的生產(chǎn)廠家比較多。由此可見，板式橡膠支座是一項比較成熟的橋梁構(gòu)件產(chǎn)品。有研宄報告認為，質(zhì)量合格的板式橡膠支座產(chǎn)品，其使用壽命可達35年左右，甚至更長。但是，一般的板式橡膠支座不具有對橋面鋼索的扣連功能，不能用于索道橋的橋面系結(jié)構(gòu)中。
[0004]為了保持單車道索道橋架設方便的建造優(yōu)勢，鋼質(zhì)橋面板縱橋向?qū)挾纫话悴怀^2m。現(xiàn)以圖1所示索道橋的典型鋼質(zhì)橋面板為例進行分析估算。每塊鋼質(zhì)橋面板是由頂層的菱形花紋鋼板(Q235— C一4X1800X4400—GB/T3277)，底層的熱軋鋼板(Q235—C—4X 1800X4400—GB/T19879)和按縱橋向等間距(5X0.348m)布置在上、下兩層鋼板之間的6根加勁肋條(每條肋為4.4m長的冷彎空心矩形管型鋼(J80X60X3—GB/T6728))組合而成的構(gòu)件。橋面兩側(cè)的安全設施構(gòu)件包括兩側(cè)安全帶(每側(cè)為1.Sm長的冷彎空心矩形管型鋼^350\250\10—68八6728)，4根高度為0.7m的鋼管立柱(規(guī)格為140mmX4.5mm)及配套柱帽，4根高度為0.7m的護欄鋼管立柱(140mmX4.5mm)，2根長度為
1.8m的波形梁波形梁鋼護欄(規(guī)格為1800mmX310mmX85mmX3mm)，和4個防阻塊(規(guī)格為196mmX 178mmX 200mmX 4mm)。由此估算，貝丨」每塊橋面板的吊裝質(zhì)量不超過1.2t.就支座的豎向承載力而言，即使按現(xiàn)行公路橋梁設計規(guī)范的規(guī)定，把車輛荷載計算圖式中最重的標準軸載140kN完全加在I塊橋面板上，再考慮動載沖擊系數(shù)1.4，若按容許應力法進行檢算，求得的總重力不超過208kN。在索道橋建造實踐中，同一座索道橋中的主索規(guī)格是完全相同，各根橋面索是沿橫橋向完全分散地布置在橋面板的下表面(以下簡稱橋面索的單繩布置，對應的支座簡稱為單繩支座)；也有少數(shù)大跨徑的索道橋案例，為了使鋼索的架設施工比較容易一些，設計時并不選用很大直徑的鋼索，而是把中等直徑的橋面索是按2根并成I組，沿橫橋向成組分散布置在橋面板的下表面(以下簡稱橋面索的雙繩布置，對應的支座簡稱為雙繩支座)。根據(jù)索道橋的系列化設計圖冊，承重鋼索的公稱直徑范圍為25_?43_，橋面索至少有16根，在鋼橫梁之間的橋面板下每根橋面索至少有2個支承點，即至少需要2個支座。即每塊橋面板下至少有32塊支座來分擔橋面板及其上的恒載和活載。由此推算，索道橋的每個支座負擔的荷載并不大?！豆窐蛄喊迨较鹉z支座規(guī)格系列》的當前版本為(JT/T663— 2006)標準。在它的前I版本(JT3132.1—88)標準中，最小規(guī)格的支座由3層橡膠片和2層薄鋼板組成，平面尺寸為10mmX 100mm，最小厚度為14mm，其最大承壓力容許值為70kN。按此最小規(guī)格支座的承載力推算，如果選用2層加勁鋼板的索道橋支座構(gòu)造，則每塊支座的豎向承載力安全系數(shù)超過了 10.對于支座的變形能力和水平承載力的分析，也能得出類似結(jié)論。由此可見，由于多個支座的分擔作用，具有2層加勁鋼板構(gòu)造的橡膠支座完全能夠滿足承載能力和變形功能方面的要求。索道橋各塊橋面板在縱橋向的相對位置是靠隙縫木來維持的。因此，就索道橋支座滿足索橋索夾的扣連功能而言，它只需具有固定橋面鋼索橫橋向位置的功能就可以了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有索道橋的鋼質(zhì)橋面板與鋼索之間的襯墊產(chǎn)品使用性能不良的缺陷，本實用新型提供一種索道橋?qū)Ｓ玫南鹉z支座構(gòu)造。本實用新型涉及的專用支座具有構(gòu)造簡單、布置靈活、吸振好、結(jié)構(gòu)高度低、兼具支承和扣連功能的特點，可以定型化生產(chǎn)和現(xiàn)場裝配，安裝施工方便。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:鋼質(zhì)橋面板索道橋的專用板式橡膠支座，是由I塊位于上部的矩形支座上副、I塊位于下部的矩形支座下副和用來安裝扣連支座上、下副的緊固連接件三部分組成；支座中央設置矩形容索孔。支座上、下副都是基于常規(guī)公路橋梁上最常用尺寸規(guī)格的板式橡膠支座，對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)加以改造而制成。專用支座的上、下副是由3層橡膠片和2層薄鋼板之間涂膠黏劑迭合加壓硫化而成的扁平長方體塊件，支座構(gòu)造中的薄鋼板亦被稱為加勁鋼板。專用支座的生產(chǎn)過程可以采用現(xiàn)有常規(guī)公路橋梁板式橡膠支座的成熟工藝。在專用支座中，支座上副的上層加勁鋼板為平展的矩形薄鋼板，而下層加勁鋼板則是由I塊平展的矩形薄鋼板在其中央彎折出矩形的容索槽而形成，槽口向下；支座下副的鋼板布置則正好相反，平展鋼板在下，帶矩形容索槽的鋼板在上，槽口向上。通過緊固件的安裝扣連作用，支座上副的下層加勁鋼板中央的半矩形槽口和支座下副的加勁鋼板中央的半矩形槽口上下對位，從而形成一個完整的矩形容索槽。同時，在支座上、下副的橡膠片和加勁鋼板的相應位置預留螺栓孔和緊固槽。支座上、下副的容索槽內(nèi)襯橡膠片后的長度等于支座在縱橋向的全寬，深度和寬度分別等于鋼索的半徑(c)和η倍直徑(2nc)。其中，對于橋面索的單繩和雙繩布置情況，η分別等于I和2 ;對于橋面索的多繩成組并列布置情況，η為每組鋼索的成員根數(shù)。
[0007]支座上副的下層加勁鋼板和支座下副的上層加勁鋼板的容索槽內(nèi)襯橡膠片，二者內(nèi)襯的豎向橡膠片的厚度相等，而二者內(nèi)襯的水平橡膠片的厚度不相等，且前者的厚度是后者的2倍。另外，支座上副容索槽內(nèi)襯的橡膠片被置于凹形金屬槽內(nèi)，工作時橡膠材料處于有側(cè)限受壓狀態(tài)，從而大大提高了該部位橡膠片的抗壓和抗磨損能力。專用支座的加勁鋼板強度不得低于Q235C的鋼板強度，其在支座構(gòu)造中的分布應嚴格滿足《公路橋梁板式橡膠支座(JT/T4一 2004)))(以下簡稱規(guī)范(JT/T4一 2004))第4.3.2a)節(jié)關于加勁鋼板的布置要求。橡膠片材料也要嚴格滿足規(guī)范(JT/T4一2004)第4.3.1節(jié)對橡膠材料的技術(shù)性能要求。
[0008]每套支座的安裝緊固件包含螺栓、螺母和墊圈(對于鋼橫梁處橋面板的支座安裝，還應包括連接件槽鋼)，沿支座的縱、橫軸線對稱布置。螺栓的栓桿長度的確定原則是:①螺栓頭頂面要能到達橋面板的底板下表面；②對于應用于鋼橫梁之間的橋面板(以下簡稱普通橋板)的支座，螺栓桿下段部分應能穿進支座下副的方形槽內(nèi)，以方便螺母緊固對于應用于鋼橫梁上面的橋面板(以下簡稱橫梁橋板，包括箱形橫梁橋板和H型鋼橫梁橋板)的支座，螺栓桿下段部分應能穿過橡膠支座上、下副和連接件槽鋼的腹板，并能在槽鋼腹板的下表面緊固；④滿足機械行業(yè)的緊固標準件規(guī)