专利名称：桥梁三向限位装置及桥梁三向限位减震构造的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁，特别涉及一种限制桥梁纵向、横向和竖向位移的三向限位装置，以及采用该装置的桥梁三向限位减震构造。
背景技术：
世界范围内多年的地震灾害表明，随着城市化的发展，交通网络在整个城市抗震防灾生命线系统中越来越重要。1976年唐山地震、1994年美国北岭(Northrige)地震、1995年日本阪神地震、1997年美国圣费南多(San Fernado)地震及1999年台湾集集地震均给当 地的交通网络造成严重的破坏，导致生命财产的巨大损失，而其中桥梁纵横向落梁是最为关出的震吾形式。目前，我国桥梁抗震设计主要是强调墩体的強度，S卩如何使墩体在地震中不发生倒塌。所采用的防落梁构造主要是在墩体上固定设置防落梁挡块，以将梁体的纵向位移量和横向位移量控制在一定的范围内。但是，由于梁体与墩体、梁体与梁体之间缺乏联系，当烈度较高的地震来袭时，受梁体剧烈晃动的冲击，防落梁挡块易发生剪切破坏而失效，产生落梁破坏。在“5. 12”汶川大地震中，震区多数桥梁都受到了破坏，而诸如“百花大桥”这种墩体基本完好、由于落梁造成桥梁破坏的事例不胜枚举，已成为地震中桥梁破坏的主要因素，引起了桥梁界的普遍关注。随着我国交通建设事业的迅速发展，桥梁作为交通线上的枢纽工程，无论在数量上还是延伸长度上都在快速增长。而我国是ー个地震多发国家，桥梁ー旦在地震中发生落梁破坏将使整个交通网络陷入瘫痪，严重阻碍救援及灾后重建工作，因此近年来在桥梁三向限位减震装置在桥梁减震设计中得到了应用。现有的桥梁三向限位减震构造主要有如下三种形式，即链条竖向限位装置配合纵横向防落梁挡块、锚固钢棒竖向限位装置配合纵横向防落梁挡块、预应力钢束竖向限位装置配合纵横向防落梁装。该三种形式均是在梁体上固定设置纵向防落梁挡块和横向防落梁挡块，与墩体顶端的支座垫石相配合以约束梁体纵向位移、横向位移，纵向防落梁挡块与支座垫石的间隙满足梁体的正常纵向位移量。而竖向限位则分别采用设置于墩体、梁体之间的链条、锚固钢棒或预应カ钢束来实现的。该三种形式由于竖向限位、纵向、横向限位装置是相分离的，因此构造复杂，而且存在与梁体钢筋和预应カ钢束干扰较大和安装繁琐、造价高的不足。除链条式竖向限位因设有弹性橡胶体而具有一定减震效果外，锚固钢棒或预应力钢束竖向限位均没有减震作用。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题之ー是提供一种桥梁三向限位减震装置，对梁体的竖向、纵向和横向位移能同时起到限位和缓冲作用，而且结构简单、紧凑，便于安装。本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是本实用新型的桥梁三向限位装置，其特征是它包括底座和由钢制竖肢、水平肢构成的呈倒L形的刚性卡隼，竖肢下端与底座固定连接为一体，竖肢的上端、横肢的前端分别具有竖肢球头、水平肢球头。[0006]本实用新型所要解决的另ー技术问题是提供一种采用上述桥梁三向限位装置的桥梁三向限位减震构造，能有效地减轻地震对桥梁结构的破坏。本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是它包括墩体和通过支座支承于墩体顶端两支承垫石上的梁体，其特征是所述底座固定设置于墩体顶部，梁体端部开设有竖向延伸的限位槽，梁体底部预埋有由限位槽底壁向后纵向延伸的钢套筒；水平肢伸入钢套筒内，竖肢球头位于限位槽内；水平肢球头与钢套筒筒底之间存在满足梁体使用时正常纵向位移量要求的纵向间隙，竖肢球头与限位槽槽壁之间存在满足梁体使用时正常横向位移量要求的横向间隙。[0007]本实用新型的有益效果是，将三向限位合为一体，对梁体的竖向、纵向和横向位移能同时起到限位和缓冲作用；结构简单、紧凑，減少用钢量，且便于安装；刚性卡隼由优质钢材制作，其水平肢、竖向肢均有较好的弹性变形能力，能有效地减轻地震对桥梁结构的破坏。
本说明书包括如下三幅附图图I是本实用新型桥梁三向限位装置及桥梁三向限位减震构造的示意图；图2是本实用新型桥梁三向限位减震装置的结构示意图；图3是本实用新型桥梁三向限位装置及桥梁三向限位减震构造的示意图。图中零部件、部位名称及所对应的标记梁体10、限位槽11、钢套筒12、墩体20、支承垫石21、支承垫石22、底座30、竖肢31、竖肢球头3la、水平肢32、水平肢球头32a、锚固螺栓组件33。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进ー步说明。參照图2，本实用新型的桥梁三向限位装置，包括底座30和由钢制竖肢31、水平肢32构成的呈倒L形的刚性卡隼,竖肢31下端与底座30固定连接为一体,竖肢31的上端、横肢32的前端分别具有竖肢球头31a、水平肢球头32a。该装置将三向限位合为一体，对梁体的竖向、纵向和横向位移能同时起到限位和缓冲作用。參照图I和图3，本实用新型的桥梁三向限位减震构造，包括墩体20和通过支座支承于墩体20顶端两支承垫石21、22上的梁体10。上述桥梁三向限位装置的底座30固定设置于墩体20顶部，在梁体10端部开设有竖向延伸的限位槽11，梁体10底部预埋有由限位槽11底壁向后纵向延伸的钢套筒12。桥梁架设好后，将刚性卡隼的水平肢32推入钢套筒12内，并使竖肢球头31a位于限位槽11内。水平肢球头32a与钢套筒12筒底之间存在满足梁体使用时正常纵向位移量要求的纵向间隙，竖肢球头31a与限位槽11槽壁之间存在满足梁体使用时正常横向位移量要求的横向间隙。通常，所述底座30通过预埋于两支承垫石2U22之间的锚固螺栓组件33与墩体20固定连接。由于竖肢31、水平肢32均有较好的弹性变形能力，能有效地减轻地地震对桥梁结构的破坏。以上所述只是用图解说明本实用新型桥梁三向限位装置及桥梁三向限位减震构造的ー些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
权利要求1.桥梁三向限位装置，其特征是它包括底座(30)和由钢制竖肢(31)、水平肢(32)构成的呈倒L形的刚性卡隼，竖肢(31)下端与底座(30)固定连接为一体，竖肢(31)的上端、横肢(32)的前端分别具有竖肢球头(31a)、水平肢球头(32a)。
2.采用如权利要求I所述桥梁三向限位装置的桥梁三向限位减震构造，包括墩体(20)和通过支座支承于墩体(20)顶端两支承垫石(21、22)上的梁体(10)，其特征是所述底座(30)固定设置于墩体(20)顶部，在梁体(10)端部开设有竖向延伸的限位槽(11)，梁体(10)底部预埋有由限位槽(11)底壁向后纵向延伸的钢套筒(12);水平肢(32)伸入钢套筒(12)内，竖肢球头(31a)位于限位槽(11)内；水平肢球头(32a)与钢套筒(12)筒底之间存在满足梁体使用时正常纵向位移量要求的纵向间隙，竖肢球头(31a)与限位槽(11)槽壁之间存在满足梁体使用时正常横向位移量要求的横向间隙。
3.如权利要求2所述的桥梁三向限位减震构造，其特征是所述底座(30)通过预埋于 两支承垫石(21、22)之间的锚固螺栓组件(33)与墩体(20)固定连接。
专利摘要桥梁三向限位装置及桥梁三向限位减震构造，对梁体的竖向、纵向和横向位移能同时起到限位和缓冲作用，能有效地减轻地震对桥梁结构的破坏。桥梁三向限位装置，限位装置包括底座和由钢制竖肢、水平肢构成的呈倒L形的刚性卡隼，竖肢下端与底座固定连接为一体，竖肢的上端、横肢的前端分别具有竖肢球头、水平肢球头。所述底座固定设置于墩体顶部，在梁体端部开设有竖向延伸的限位槽，梁体底部预埋有由限位槽底壁向后纵向延伸的钢套筒。水平肢伸入钢套筒内，竖肢球头位于限位槽内。水平肢球头与钢套筒筒底之间存在满足梁体使用时正常纵向位移量要求的纵向间隙，竖肢球头与限位槽槽壁之间存在满足梁体使用时正常横向位移量要求的横向间隙。
文档编号E01D19/04GK202401392SQ20112051896
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者何庭国, 周永礼, 许志艳, 钟新, 陈列 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司