专利名称：一种桥梁支撑用球型支座的连接结构的制作方法
技术领域：
本发明属于高速铁路桥梁技术领域，具体的讲涉及一种桥梁支撑用球型支座的连
接结构。
背景技术：
球型支座是桥梁及建筑工程中的重要组成部件之一，其作用是将桥梁及建筑结构 上部载荷通过球型支座传递到墩台上，同时保证桥梁及建筑结构所要求的受力、位移和转 动需要。近年来，随着各类混凝土塔梁一体结构、钢桁架、细杆钢拱桥等的不断修建，使得支 座设计承载力和结构形式往往突破标准规定，给支座设计和选用带来了困难。 一方面缺乏 技术标准支撑；另一方面，担心支座承载能力是否可靠，使用寿命是否满足工程需要。并且 传统的设计方案在这些使用方面已经无法充分体现支座的功能。 目前的球型支座在主塔与桥墩之间的布置方式从上往下依次是(如图6所示) 上支座板、球冠衬板、下支座板，其中上支座板与球冠衬板之间平面配合，两者之间具有水 平位移，球冠衬板与下支座板之间通过球面配合两者之间具有转动功能，而下支座板是固 定在桥墩15上的。以塔梁一体的桥梁结构为例如图所示，使用上述连接结构支座的位移情 况是球型钢支座在位移前，支座13和塔14虽处于同一中心，但当发生位移后(水平移动 并伴随一定转动)主塔中心线与支座支承中心线偏移，从而对梁体产生一个较大的附加弯 矩作用于梁体上，对梁体产生不利影响，此种情况下梁体局部在受到反复扭矩的作用下，会 产生疲劳，严重的情况下会发生断裂，影响梁体的使用寿命。 另外，传统的球型支座为适应桥梁的实际需要，上下支座之间除应具有水平方向 的相对位移，同时还应具备一定的转动，当然其转动是比较小的，目的在于释放梁体有可能 出现的偏转，对于球型支座来讲主要是通过支座中的球冠衬板与下支座之间的球面配合来 实现的，当两者之间发生相对转动时当然下支座与上支座之间也具有相对转动倾向，同时 上支座对下支座还应具有导向作用，因此目前的上下支座之间的配合端均为矩形结构，为 达到具有转动的可能两者的配合面是具有适当的间隙的。若在转动过程中同时承受水平荷 载及滑移时下支座直角边与上支座的导向内壁是线接触的，这样会产生位移阻力及磨损， 造成侧向应力集中的问题，影响支座的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种能提高球型支座及桥梁梁体使用寿命的桥梁支撑
用球型支座的连接结构。 本发明的技术方案如下 —种桥梁支撑用球型支座的连接结构，包括桥梁主塔、球型支座及桥墩(3)，所述 桥梁主塔与桥墩之间通过所述球型支座连接，其中所述球型支座主要由上支座板、球冠衬 板及下支座板组成，所述上支座板与所述桥梁主塔固定连接、下支座板与所述桥墩固定连 接，在所述上支座板与球冠衬板之间设置有球面滑板，球冠衬板与下支座板之间设置有平面滑板及镜面不锈钢板，所述平面滑板固定在球冠衬板底面，镜面不锈钢板固定在所述下 支座板上表面，所述球冠衬板与下支座板之间通过平面滑板与镜面不锈钢板在水平方向上 能产生相对滑动。 采用上述结构，关键在于将传统的球型支座与主塔及桥墩之间的相对位移关系进
行了转换，具体的讲如背景技术中所述原有的结构主塔与球型支座之间会产生相对水平
移动会产生上述问题，而本结构中(如图5所示)相对位移关系进行了转换，当上下支座之
间需发生水平相对位移时桥墩与球型支座之间产生水平相对位移，而主塔与球型支座会同
时移动，确保主塔中心线与支座支承中心线使用保持在同一直线上，这样就可以大大减小
因相对位移对梁体所产生的附加弯矩，从而达到提高梁体使用寿命的目的。 在所述上支座板与下支座板之间设置有转动套，其中所述上支座板的下端为圆柱
体套装在所述转动套的中心孔上，该转动套的外缘为矩形与所述下支座板内侧壁的导轨相配合。 采用上述结构实现了将上支座与下支座之间的相对转动功能及下支座对上支座 的导向功能分离开来，转动时上支座在转动套内转动，导向时通过下支座对转动套的导向， 而此时转动套与上支座的同时移动实现对上支座的导向。这样上支座与转动套之间始终保 持面接触。避免了受位移阻力、磨损及线接触产生侧向应力集中的问题，提高了支座的使用 寿命。 在所述球面滑板外侧的上支座板与球冠衬板之间设置有球面密封圈，所述平面滑 板外侧的球冠衬板与下支座板之间设置有平面密封圈。
密封圈的设计可以起到减少外界环境灰尘对滑板表面的污染；影响滑移效果。
在所述上支座板上设置有球面润滑脂通道，该球面润滑脂通道的内部注液口位于 所述球面密封圈与球面滑板之间。 在所述下支座板上设置有平面润滑脂通道，该平面润滑脂通道的内部注液口位于 所述平面密封圈与平面滑板之间。 润滑脂通道的设计，可反复补充移动面的润滑脂，保证滑移面长效得到润滑，延长 了摩擦副的使用寿命。 有益效果本发明构思巧妙，通过对球型支座的重新布置及球型支座本身的改进， 减小了桥梁梁体的所受弯矩力，减小梁体局部的应力疲劳提高其使用寿命，同时球型支座 本身的转动导向功能实现分离保证球型支座本身的使用寿命。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中 图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明中支座的结构示意图； 图3为图2中A处局部放大图； 图4为转动套与上支座板及下支座板之间的配合剖视图； 图5为本发明在发生水平位移时的原理图； 图6为背景技术中上下支座板发生水平位移时的原理图。
具体实施例方式
实施例如图1、2、3、4、5所示一种桥梁支撑用球型支座的连接结构，包括桥梁主 塔1、球型支座2及桥墩3，所述桥梁主塔1与桥墩3之间通过所述球型支座2连接，其中所 述球型支座2主要由上支座板4、球冠衬板5及下支座板6组成，所述上支座板4与所述桥 梁主塔1固定连接、下支座板6与所述桥墩3固定连接，在所述上支座板4与球冠衬板5之 间设置有球面滑板7，球冠衬板5与下支座板6之间设置有平面滑板8及镜面不锈钢板9， 所述平面滑板8固定在球冠衬板5底面，镜面不锈钢板9固定在所述下支座板6上表面，所 述球冠衬板5与下支座板6之间通过平面滑板8与镜面不锈钢板9在水平方向上能产生相 对滑动。 上述球面滑板及平面滑板采用高耐磨、低摩擦、抗压及耐老化的改性超高分子量 聚乙烯材料，其设计容许压应力是聚四氟乙烯的2倍，耐磨性能是聚四氟乙烯板的5倍。这 满足了大吨位支座高承载、高耐磨、低摩擦及耐老化的需要。 在所述上支座板4与下支座板6之间设置有转动套IO，其中所述上支座板4的下 端为圆柱体套装在所述转动套10的中心孔上，该转动套10的外缘为矩形与所述下支座板 6内侧壁的导轨相配合。 在所述球面滑板7外侧的上支座板4与球冠衬板5之间设置有球面密封圈11，所 述平面滑板8外侧的球冠衬板5与下支座板6之间设置有平面密封圈12。
在所述上支座板4上设置有球面润滑脂通道4a，该球面润滑脂通道4a的内部注液 口位于所述球面密封圈11与球面滑板7之间。 在所述下支座板6上设置有平面润滑脂通道6a，该平面润滑脂通道6a的内部注液 口位于所述平面密封圈12与平面滑板8之间。 润滑脂选用硅脂，以进一步改善改性超高分子量聚乙烯滑板的耐磨性能，通常可 根据支座实际发生位移的情况每隔5-10年补充一次硅脂。
权利要求
一种桥梁支撑用球型支座的连接结构，包括桥梁主塔(1)、球型支座(2)及桥墩(3)，所述桥梁主塔(1)与桥墩(3)之间通过所述球型支座(2)连接，其中所述球型支座(2)主要由上支座板(4)、球冠衬板(5)及下支座板(6)组成，其特征在于所述上支座板(4)与所述桥梁主塔(1)固定连接、下支座板(6)与所述桥墩(3)固定连接，在所述上支座板(4)与球冠衬板(5)之间设置有球面滑板(7)，球冠衬板(5)与下支座板(6)之间设置有平面滑板(8)及镜面不锈钢板(9)，所述平面滑板(8)固定在球冠衬板(5)底面，镜面不锈钢板(9)固定在所述下支座板(6)上表面，所述球冠衬板(5)与下支座板(6)之间通过平面滑板(8)与镜面不锈钢板(9)在水平方向上能产生相对滑动。
2. 根据权利要求1所述的一种桥梁支撑用球型支座的连接结构，其特征在于在所述 上支座板(4)与下支座板(6)之间设置有转动套(IO)，其中所述上支座板(4)的下端为圆 柱体套装在所述转动套(10)的中心孔上，该转动套(10)的外缘为矩形与所述下支座板(6) 内侧壁的导轨相配合。
3. 根据权利要求1所述的一种桥梁支撑用球型支座的连接结构，其特征在于在所述 球面滑板(7)外侧的上支座板(4)与球冠衬板(5)之间设置有球面密封圈(ll)，所述平面 滑板(8)外侧的球冠衬板(5)与下支座板(6)之间设置有平面密封圈(12)。
4. 根据权利要求3所述的一种桥梁支撑用球型支座的连接结构，其特征在于在所述 上支座板(4)上设置有球面润滑脂通道(4a)，该球面润滑脂通道(4a)的内部注液口位于所 述球面密封圈(11)与球面滑板(7)之间。
5. 根据权利要求3所述的一种桥梁支撑用球型支座的连接结构，其特征在于在所述 下支座板(6)上设置有平面润滑脂通道(6a)，该平面润滑脂通道(6a)的内部注液口位于所 述平面密封圈(12)与平面滑板(8)之间。
全文摘要
本发明公开了一种桥梁支撑用球型支座的连接结构，包括桥梁主塔(1)、球型支座(2)及桥墩(3)，所述桥梁主塔(1)与桥墩(3)之间通过所述球型支座(2)连接，其中所述球型支座(2)主要由上支座板(4)、球冠衬板(5)及下支座板(6)组成，所述上支座板(4)与所述桥梁主塔(1)固定连接、下支座板(6)与所述桥墩(3)固定连接。本发明构思巧妙，通过对球型支座的重新布置及球型支座本身的改进，减小了桥梁梁体的所受弯矩力，减小梁体局部的应力疲劳提高其使用寿命，同时球型支座本身的转动导向功能实现分离保证球型支座本身的使用寿命。
文档编号E01D19/04GK101748687SQ20101011423
公开日2010年6月23日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者刘海亮, 周亮, 夏玉龙, 熊劲松 申请人:成都市新筑路桥机械股份有限公司