专利名称：一种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座的制作方法
技术领域：
本发明属于桥梁领域，更具体涉及ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，适用于位于纵向和横向坡度上的桥梁；适用于常规结构中小跨径的正交桥梁、斜交桥梁和弯曲桥梁。
背景技术：
桥梁结构中上部结构的反力通过支座传递给下部结构，支座是桥梁结构中的主要受カ构件。桥梁通常位于路线的纵坡和横坡上，特别是公路桥梁的纵、横坡度较大，为保证支座受カ均匀，不出现偏压现象，一般情况下要求支座平置。为适应纵、横坡，目前大吨位支座通常设计为较复杂的盆式支座或钢球支座，并在结构的相应部位设置调坡构造等，盆式支座或钢球支座通常为大吨位支座，其构造复杂、总价高昂、施工难度大、更换较困难。对于中、小跨径桥梁，支座吨位小，出于对结构简化、降低造价、安装和更换方便等因素的考虑，·不宜采用盆式支座或钢球支座等。一般情况下，均采用板式橡胶支座，为适应纵横坡度，也在梁体与支座之间设置特殊调坡构造。由于公路桥梁宽度较大，同时有纵横坡，平面可能为斜交桥梁、弯曲桥梁，导致每块梁板下的支座调坡构造尺寸都不一样，致使制作和安装支座调坡构造比较繁杂，并且在实际安装时工作量大，安装质量较难控制，容易出错，进而致使桥梁运营中出现缺陷与病害，影响使用和寿命。
发明内容
本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，本发明构造简单，制作容易，根据桥梁纵、横坡度需要，直接安装即可，从而省去了支座与梁体之间的调平构造，并改善支座受力，使之受カ均衡，同时也简化了桥梁设计，方便了安装与更换，该支座能很好地适应斜交桥梁和弯曲桥梁的纵、横坡度。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案
ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，包括混凝土支座垫石，还包括设置在梁板中的凹弧形钢板和设置在混凝土支座垫石上的支座主体，支座主体的顶部设置有钢球冠，钢球冠的球冠面与凹弧形钢板的凹弧面相适配。如上所述的支座主体包括橡胶体和设置在橡胶体内部的内钢板，橡胶体为氯丁橡胶或天然橡胶。如上所述的内钢板厚度大于等于2mm。—种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，还包括与凹弧形钢板连接且埋设在梁板内的预埋钢筋。如上所述的钢球冠的球冠面的曲率小于等于凹弧形钢板的凹弧面的曲率。如上所述的支座主体与混凝土支座垫石之间还设置有钢板，钢板和支座主体之间设置有不锈钢板，支座主体底部设置有聚四氟こ烯板。如上所述的聚四氟こ烯板的厚度大于等于2mm;所述的钢板的厚度大于等于15mm ;所述的不锈钢板的厚度大于等于3_。如上所述的聚四氟こ烯板和不锈钢板之间还设置有硅油层。本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果
1、一种全新的桥梁支座调坡方法；
2、支座结构简单，制作容易，安装、更换方便；
3、凹弧形钢板的凹面与钢球冠面接合在一起时，形成ー个面接触，钢球冠面与支座主体的平面尺寸相同，避免了边角的橡胶承压应カ过大、过大的偏压现象，能够很好地将桥梁上部结构的反力均匀传递给支座；
4、凹弧形钢板的凹面与钢球冠面接合时可以根据需要旋转，使梁板适应任意方向的坡面，此方法特别解决了斜交桥梁和弯曲桥梁需要支座平面任意方向变位的问题，从而满足梁板适应桥梁不同纵、横坡度的要求；
5、有效地解决了以往斜交桥梁和弯曲桥梁位于纵、横坡度情况下支座调平构造制作复杂、安装困难的问题，省去了梁体的调平构造，使设计、制作、安装简化；
6、改善了斜交桥梁和弯曲桥梁的支座受カ和工作状况，避免了因施工质量控制不好导致的桥梁缺陷和病害，提高了支座的使用寿命。
图I是本发明中的支座主体与凹弧形钢板的主视示意 图2是本发明中的支座主体与凹弧形钢板的俯视透视示意图；
图3是本发明中的钢球冠的横向剖面示意 图4是图I中的支座主体的横向剖面示意 图5是本发明的滑板支座主体与混凝土支座垫石的俯视示意 图6是本发明的ー种普通支座实施方式的安装示意 图7是本发明的另ー种滑板支座实施方式的安装示意 图8是本发明的普通支座主体与凹弧形钢板的透视示意 图9是本发明的滑板支座主体与凹弧形钢板的透视示意图。图中1_凹弧形钢板；2_预埋钢筋；3_支座主体；4_钢球冠；5_橡13父体；6_内钢板；7_聚四氟こ烯板；8_不锈钢板；9_钢板；10_混凝土支座垫石；11_梁板。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进ー步详细描述
ー种公路桥梁圆形球铰调坡支座有两种型式，当桥梁伸长或缩短时，普通型是靠本身的剪切变形工作的，滑板型则是靠本身微小的剪切变形外，还将随梁体在纵向一起移动而工作的。实施例
如图6所示，ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座的普通型支座，包括混凝土支座垫石10，还包括设置在梁板11中的凹弧形钢板I和设置在混凝土支座垫石10上的支座主体3，支座主体3的顶部设置有钢球冠4，钢球冠4的球冠面与凹弧形钢板I的凹弧面相适配。
凹弧形钢板I的凹弧面与钢球冠4的冠面接合在一起时，形成ー个面接触，冠面与支座主体的平面尺寸相同，避免了边角的橡胶承压应カ过大、过大的偏压现象，能够很好地将桥梁上部结构的反力均匀传递给支座。凹弧形钢板I的凹弧面与钢球冠面接合时可以根据需要旋转，使梁板适应任意方向的坡面，此方法特别解决了斜交桥梁和弯曲桥梁需要支座平面任意方向变位的问题，从而满足梁板适应桥梁不同纵、横坡度的要求。如图f图4所示，支座主体3包括橡胶体5和设置在橡胶体5内部的内钢板6，橡胶体5为氯丁橡胶或天然橡胶。也可采用比上述两种橡胶工作性能更好的橡胶。 内钢板6厚度大于等于2mm。如图I所示，ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座还包括与凹弧形钢板I连接且埋设在预制梁板11内的预埋钢筋2。以保证凹弧形钢板I在梁体中的稳定与牢固。如图8、图9所示，钢球冠4的球冠面的曲率小于等于凹弧形钢板I的凹弧面的曲率。凹弧形钢板I总厚度不小于20_，凹弧形钢板和I钢球冠4采用标准等级不低于普通Q235C強度的板材。平面斜交桥梁和弯曲桥梁适应纵横坡，是通过凹弧形钢板I的内弧面与钢球冠4的球冠面相对接触位置得以实现的，两弧面的应曲率基本一致(钢球冠4的球冠面的曲率根据需要可以比凹弧形钢板I的内弧面略小)，以保证不同的相对位置均为面接触和可以转动，弧面的加工精度(粗糙度)取
即可(国家标准GB/T131-1993)。如图5、图7、图9所示，为ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座的滑板型支座，支座主体3与混凝土支座垫石10之间还设置有钢板9，钢板9和支座主体3之间设置有不锈钢板8，不锈钢板8和支座主体3之间设置有聚四氟こ烯板7。在普通型的基础上包括支座主体3的底部设置粘贴聚四氟こ烯板7，混凝土支座垫石10顶面设置钢板9，钢板9的顶面设置焊接不锈钢板8。当梁体伸长或缩短时，有聚四氟こ烯板7的支座主体3可以随梁体沿桥梁的纵向滑移一定的距离，而支座垫石10连同钢板9、不锈钢板8则不动，即聚四氟こ烯板7与不锈钢板8之间产生相对位移，聚四氟こ烯板7和不锈钢板8之间还设置有硅油层，以保证支座滑移时能够顺利地滑动和具有较小的摩擦力。内钢板6为标准等级不低于普通Q235C強度的板材，厚度不小于2_，在支座主体3中设置的层数根据支座主体3所需的剪切变形、支座总高度确定。聚四氟こ烯板7应采用平均颗粒不大于50 μ m的新鲜纯料模压板材，模压成型压力不小于30MPa，其成型厚度不小于2mm，一般为2 3mm。混凝土支座垫石10顶面设置钢板9，为标准等级不低于普通Q235C強度的板材，厚度不小于15mm。不锈钢板8应采用0Crl7Nil2Mo2、0Crl9Nil3Mo3或lCrl8Ni9T不锈钢，技术条件应符合GB/T3280的规定，其厚度不小于3mm。混凝土支座垫石10上的不锈钢板8顶面在安装时应该涂抹硅油，以降低聚四氟こ烯板7与不锈钢板8之间的摩擦系数，应满足国家相关标准的規定。支座设计时建议此种支座设置防尘罩。
凹弧形钢板I、预埋钢筋2、支座主体3、聚四氟こ烯板7、不锈钢板8和钢板9均在エ厂制作完成后，运输到桥梁施工现场，凹弧形钢板I和预埋钢筋2在预制梁板11制作时事先预埋好，桥梁架设时，支座主体3安装到位。凹弧形钢板I、焊接在弧形钢板上的预埋钢筋2在エ厂制作，需要与支座主体3配套、并须事先预埋于预制梁板11内。支座主体3需要在エ厂里制作，先行加工钢球冠4、内钢板6，然后与橡胶颗粒(橡胶体5)—道通过高温高压模压成型，完成支座主体制作。设置有聚四氟こ烯滑板的支座主体3，除上所述外，需要在橡胶体3的下部粘贴聚四氟こ烯板7。普通型的支座主体3安装，当梁板11吊装之前，在桥梁墩(台)帽上浇筑完成混凝土支座垫石10，做好标记，直接将普通支座放置其上，当吊装落梁板11时，对支座主体3的位置进行微调即可。使得凹弧形钢板I与钢球冠4之间不产生相对位移，当梁(板)伸长或缩短时,仅橡胶体产生剪切变形。 滑板型的支座主体3安装之前，在墩(台)帽上浇筑完成混凝土支座垫石10时，同时预埋不锈钢板8与钢板9，两者可以通过焊接等方式连接，做好标记，直接将支座主体3放置其上，当吊装、落梁11时，对支座主体3的位置进行微调即可。凹弧形钢板I与钢球冠4之间不产生相对位移，当梁(板)伸长或缩短时，除支座主体3产生微小剪切变形外，整个支座随梁(板)伸长与缩短一起移动，即四氟滑板与不锈钢板之间产生相对位移。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做局部的修改，但不应偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求
1.ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，包括混凝土支座垫石(10)，其特征在于还包括设置在梁板(11)中的凹弧形钢板(I)和设置在混凝土支座垫石(10)上的支座主体(3)，支座主体(3)的顶部设置有钢球冠(4)，钢球冠(4)的球冠面与凹弧形钢板(I)的凹弧面相适配。
2.根据权利要求I所述的ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的支座主体(3)包括橡胶体(5)和设置在橡胶体(5)内部的内钢板(6)，橡胶体(5)为氯丁橡胶或天然橡胶。
3.根据权利要求2所述的ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的内钢板(6)厚度大于等于2mm。
4.根据权利要求I所述的ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于还包括与凹弧形钢板(I)连接且埋设在梁板(11)内的预埋钢筋(2)。
5.根据权利要求I所述的ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的钢球冠(4)的球冠面的曲率小于等于凹弧形钢板(I)的凹弧面的曲率。
6.根据权利要求Γ5所述的ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的支座主体(3)与混凝土支座垫石(10)之间还设置有钢板(9)，钢板(9)和支座主体(3)之间设置有不锈钢板(8)，支座主体(3)底部设置有聚四氟こ烯板(7)。
7.根据权利要求6所述的ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的聚四氟こ烯板(7)的厚度大于等于2mm;所述的钢板(9)的厚度大于等于15mm ;所述的不锈钢板(8)的厚度大于等于3_。
8.根据权利要求6所述的ー种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，其特征在于所述的聚四氟こ烯板(7)和不锈钢板(8)之间还设置有硅油层。
全文摘要
本发明公开了一种公路桥梁圆形球铰调坡型板式橡胶支座，包括混凝土支座垫石，还包括设置在梁板中的凹弧形钢板和设置在混凝土支座垫石上的支座主体，支座主体的顶部设置有钢球冠，钢球冠的球冠面与凹弧形钢板的凹弧面相适配。支座主体与混凝土支座垫石之间可设置有钢板，钢板和支座主体之间设置有不锈钢板，不锈钢板和支座主体之间设置有聚四氟乙烯板。本发明构造简单，制作容易，根据桥梁纵、横坡度需要，直接安装即可，从而省去了支座与梁体之间的调平构造，并改善支座受力，使之受力均衡，同时也简化了桥梁设计，方便了安装与更换，支座能很好地适应桥梁纵、横坡度。
文档编号E01D19/04GK102677585SQ201210167118
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者鞠金荧 申请人:中交第二公路勘察设计研究院有限公司