专利名称：一种支座柔性锚固系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及跨座式单轨交通系统中轨道梁受拉支座和桥墩盖梁之间的锚固连接。
背景技术：
跨座式单轨交通系统包括上部结构——轨道梁和下部结构——桥墩，轨道梁和桥墩之间采用的是铸钢拉カ支座，需要通过锚固螺栓固定连接。锚固螺栓的受カ复杂，除安装时的预紧カ外，还要承受因列车运行产生的由轨道梁通过支座传来的各种力，尤其是承受梁上荷载对支座中心的扭矩所引起的轴向拉カ。在线路运营过程中，通过对支座锚固螺栓的例行检查发现，部分固定(或活动)支·座上的锚固螺栓发生了断裂失效的现象，极大地影响了线路的正常运营和列车运行时的安全性。从已失效锚固螺栓的断ロ宏观形貌看出所有断ロ都有疲劳断裂特征；断ロ附近都没有明显的塑性变形，并且啮合较好，间隙小；断ロ都具有放射状条纹；断ロ均起源于应力集中处。故可以判定锚固螺栓的断ロ均为脆性断裂。从锚固螺栓的断裂情况看，断裂部位在螺栓下部螺纹退刀槽附近区域，说明退刀槽是锚固螺栓的薄弱环节。从锚固螺栓的材质分析，锚固螺栓为马氏体组织的lCrl7Ni2耐热钢，合金元素Cr含量高，所以強度高、韧性好。但通过对锚固螺栓材料的失效检测发现，材料在热处理过程中，淬火与回火温度以及加热、保温、冷却时间控制不严，导致材料的力学性能发生高強度、高硬度、低韧性的改变。从部分断裂的锚固螺栓可以发现，在锚固螺栓与螺母座高度相同的位置上有明显的接触摩擦痕迹，说明锚固螺栓受到了来自螺母座的横向力作用，形成弯矩和剪切力，在冲击载荷的作用下产生断裂。当锚箱连接板倾斜或在轨道梁横向或纵向线形调整过程中锚固螺栓的倾斜安装，都将使锚固螺栓杆体与球面螺母座不可避免地发生接触，这必然导致横向力通过螺母座作用到锚固螺栓的杆部。锚固螺栓在剪切应力作用下，首先于上述各种缺陷处产生微裂纹，列车每次通过产生的振动和应力，促使裂纹逐渐发展，当开裂面积增大到一定程度，裂纹在此高脆性的基体中快速发展，产生脆性断裂。综合分析可以看出，锚固螺栓断裂不是拉应カ引起的，而是受到了横向应カ作用的結果。另外，所有断裂的锚固螺栓都有不同程度擦伤和锈蚀现象，故环境腐蚀也是断裂的外在原因之一。综合以上分析，我们可以得出结论，跨座式单轨交通系统中支座锚固螺栓断裂失效的主要原因是锚固螺栓的強度高、硬度大、脆性强，断ロ均为脆性断裂。锚固螺栓断裂不是拉应力引起的，而是受到了横向应カ作用的结果，在列车周期性的冲击载荷的作用下产生疲劳断裂。此外环境腐蚀、材质不达标及加工制作误差等也会导致支座锚固螺栓断裂失效。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是解决已有支座锚固螺栓脆性断裂失效的问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是本实用新型为ー种支座柔性锚固系统，该支座柔性锚固系统包括柔性件，下部锚座，上部锚头I和锚箱；所述的柔性件穿过锚箱后，其两端分别与下部锚座和上部锚头I锚固连接。或包括柔性件，下部锚座，上部锚头II和锚箱；所述的柔性件穿过锚箱后，其两端分别与下部锚座和上部锚头II锚固连接。或包括柔性件，左部锚头I，右部锚头I和锚管；所述的柔性件穿过锚管后，其两端分别与左部锚头I和右部锚头I锚固连接。或包括柔性件，左部锚头II、右部锚头II和锚管；所述的柔性件穿过锚管后，其两端分别与左部锚头II和右部锚头II锚固连接。所述的柔性件为预应力钢绞线、平行钢丝束或钢丝绳。所述的上部锚头I、左部锚头I和右部锚头I由锚环和夹片组成，使用时夹片置于锚环的锥形孔中，上部锚头I、左部锚头I和右部锚头I结构相同；所述的上部锚头II、左部锚头II和右部锚头II由挤压套、挤压夹片和螺母组成，挤压套外表面设有螺纹，使用时挤压夹片置于挤压套的锥形孔中，螺母与挤压套外表面设有螺纹连接；上部锚头II、左部锚头II和右部锚头II结构相同。所述的锚管为金属管、塑料管。本实用新型和已有技术相比所具有的有益效果本实用新型用一种支柔性座锚固系统代替已有的刚性锚固螺栓。这种支座柔性座锚固系统克服了锚固螺栓强度高、硬度大、脆性强，易发生脆性断裂的问题。同时，可防止锚固螺栓由于受到横向力作用，在列车周期性的冲击载荷的作用下易产生疲劳断裂的现象。这种支座柔性座锚固系统能增加轨道梁支座线形调整的范围、可以在不吊梁或不移梁的情况下完成对已失效支座锚固系统的维护和更换、提高支座锚固螺栓抗冲击、抗疲劳性能和使用寿命，降低支座锚固螺栓维护和更换费用。
图1是实施方式一的支座柔性锚固系统使用状态示意图。图2是实施方式一的柔性组件示意图。图3是实施方式ニ的支座柔性锚固系统使用状态示意图。图4是实施方式ニ的柔性组件示意图。图5是实施方式一的上部锚头、实施方式三的左部锚头和右部锚头示意图。图6是实施方式一、实施方式三的锚环示意图。图7是实施方式一、实施方式三的夹片示意图。图8是实施方式ニ的上部锚头、实施方式四的左部锚头和右部锚头剖面图。图9是实施方式一、实施方式ニ的下部锚座示意图。图10是实施方式一、实施方式ニ的下部锚座纵剖面图。[0029]图11是图10的A-A剖视图。图12是实施方式一的上部锚头、实施方式三的左部锚头和右部锚头剖面图。图13是实施方式三的支座柔性锚固系统使用状态示意图。图14是实施方式三、实施方式四的锚管示意图。图15是实施方式三的柔性组件示意图。图16是实施方式四的支座柔性锚固系统使用状态示意图。图17是实施方式四的柔性组件示意图。图中柔性件1、下部锚座2、上部锚头I 3、左部锚头I 4、右部锚头I 5、锚箱6、锚管7、上部锚头II 8、左部锚头II 9、右部锚头II 10、锚环11、夹片12、挤压套13、挤压夹片·14、螺母15。
具体实施方式
结合附图对本实用新型作进ー步说明实施方式一一种支座柔性锚固系统，如图1所示，该支座柔性锚固系统包括柔性件1，下部锚座2，上部锚头I 3和锚箱6 ;所述的柔性件1穿过锚箱6后，其两端分别与下部锚座2和上部锚头I 3锚固连接。所述的柔性件1为预应力钢绞线、平行钢丝束或钢丝绳，要求具有足够的承载カ以承受锚固时的预拉カ及列车运行时产生的总拉力，并有足够的耐久性能。所述的下部锚座2为ー长方体，其中心设ー锥形孔，用于放置夹片，如图10所示。下部锚座应具有足够的强度、刚度和耐久性能；使用方便、便于机械加工和制作。所述的上部锚头I 3由锚环11和夹片12组成，使用时夹片12置于锚环11的锥形孔中，锚头本身应该具有足够的强度、刚度和耐久性能；应使预应カ钢绞线尽可能不产生滑移、预应カ损失小；使用方便、便于机械加工和制作。所述的锚箱6为ー箱形结构，上端部设一法兰,其上均布螺栓孔，用于与基座板的连接，锚箱6的下端ロ封闭，并设有排水孔。锚箱应具有足够的强度、刚度和耐久性能，使用方便、便于机械加工和制作。该支座柔性锚固系统的具体使用步骤步骤ー采用砂轮切割机或气割对柔性件下料1，其长度应满足千斤顶的工作长度。步骤ニ采用人工的方法将柔性1件穿过下部锚座2，用夹片12夹紧柔性件并置于下部锚座2锥形孔内，轻轻敲紧夹片12。步骤三将连接有柔性件1的下部锚座2穿过锚箱6连接板后进行固定，即锚箱连接板卡住下部锚座2。步骤四用千斤顶张拉柔性件1另一端至要求的预加カ值，用上部锚头I 3进行锚固，然后切除锚后伸长的柔性件1。实施方式ニ一种支座柔性锚固系统，如图3所示，该支座柔性锚固系统包括包括柔性件1,下部锚座2，上部锚头II 8和锚箱6 ;所述的柔性件1穿过锚箱6后，其两端分别与下部锚座2和上部锚头II 8锚固连接。[0051]所述的柔性件1为预应力钢绞线、平行钢丝束或钢丝绳，要求具有足够的承载カ以承受锚固时的预拉カ及列车运行时产生的总拉力，并有足够的耐久性能。所述的下部锚座2为ー长方体，其中心设ー锥形孔，用于放置夹片，如图10所示。下部锚座应具有足够的强度、刚度和耐久性能；使用方便、便于机械加工和制作。所述的上部锚头II 8由挤压套13、挤压夹片14和螺母15组成，挤压套13外表面设有螺纹，使用时挤压夹片14置于挤压套13的锥形孔中，螺母15与挤压套13外表面设有的螺纹连接。锚头本身应该具有足够的强度、刚度和耐久性能；应使预应カ钢绞线尽可能不产生滑移、预应カ损失小；使用方便、便于机械加工和制作。所述的锚箱6为ー箱形结构，上端部设一法兰,其上均布螺栓孔，用于与基座板的连接，锚箱6的下端ロ封闭，并设有排水孔。锚箱应具有足够的强度、刚度和耐久性能，使用方便、便于机械加工和制作。 该支座柔性锚固系统的具体使用步骤步骤ー采用砂轮切割机或气割对柔性件1下料，其长度应满足千斤顶的工作长度。步骤ニ采用人工的方法将柔性件穿过下部锚座2，用夹片12夹紧柔性1件并置于下部锚座2锥形孔内，轻轻敲紧夹片12。步骤三将连接有柔性件1的下部锚座2穿过锚箱6连接板后进行固定，即锚箱连接板卡住下部锚座2。步骤四用千斤顶张拉柔性件1另一端至要求的预加カ值，用上部锚头II 8进行锚固，然后切除锚后伸长的柔性件1。实施方式三一种支座柔性锚固系统，如图13所示，该支座柔性锚固系统包括包括柔性件1,左部锚头I 4，右部锚头I 5和锚管7 ;所述的柔性件1穿过锚管7后，其两端分别与左部锚头I 4和右部锚头I 5锚固连接。所述的柔性件1为预应力钢绞线、平行钢丝束或钢丝绳，要求具有足够的承载カ以承受锚固时的预拉カ及列车运行时产生的总拉力，并有足够的耐久性能。所述的左部锚头I 4和右部锚头I 5由锚环11和夹片12组成，使用时夹片12置于锚环11的锥形孔中，锚头本身应该具有足够的强度、刚度和耐久性能；应使预应カ钢绞线尽可能不产生滑移、预应カ损失小；使用方便、便于机械加工和制作。所述的锚管7为ー U形管，其两个端ロ各设一法兰，法兰上均布螺栓孔，用干与基座板的连接，如图14所示。该支座柔性锚固系统的具体使用步骤步骤ー采用砂轮切割机或气割对柔性件1下料，其长度应满足千斤顶的工作长度。步骤ニ采用人工或机械的方法将柔性件的一端用左部锚头I 4进行锚固。步骤三将柔性件1的另一端穿过锚管7后，用千斤顶张拉至要求的预加カ值，再用右部锚头I 5进行锚固，然后切除锚后伸长的柔性件1。实施方式四一种支座柔性锚固系统，如图16所示，该支座柔性锚固系统包括包括柔性件1，左部锚头II 9、右部锚头II 10和锚管7 ;所述的柔性件1穿过锚管7后，其两端分别与左部锚头II 9和右部锚头II 10锚固连接。所述的柔性件1为预应力钢绞线、平行钢丝束或钢丝绳，要求具有足够的承载カ以承受锚固时的预拉カ及列车运行时产生的总拉力，并有足够的耐久性能。所述的左部锚头II 9和右部锚头II 10由挤压套13、挤压夹片14和螺母15组成，挤压套13外表面设有螺纹，使用时挤压夹片14置于挤压套13的锥形孔中，螺母15与挤压套13外表面设有的螺纹连接。锚头本身应该具有足够的强度、刚度和耐久性能；应使预应カ钢绞线尽可能不产生滑移、预应カ损失小；使用方便、便于机械加工和制作。所述的锚管7为ー U形管，其两个端ロ各设一法兰，法兰上均布螺栓孔，用干与基座板的连接，如图14所示。该支座柔性锚固系统的具体使用步骤·[0075]步骤ー采用砂轮切割机或气割对柔性件1下料，其长度应满足千斤顶的工作长度。步骤ニ采用人工或机械的方法将柔性1的一端用左部锚头II 9进行锚固。步骤三将柔性件1的另一端穿过锚管7后，用千斤顶张拉至要求的预加カ值，再用右部锚头II 10进行锚固，然后切除锚后伸长的柔性件。上述所有实施方式中，所述的上部锚头I 3、左部锚头I 4和右部锚头I 5由锚环11和夹片12组成，使用时夹片12置于锚环11的锥形孔中，上部锚头I 3、左部锚头I 4和右部锚头I 5结构相同，如图5、6、7所示。所述的上部锚头II 8、左部锚头II 9和右部锚头II 10由挤压套13、挤压夹片14和螺母15组成，挤压套13外表面设有螺纹，使用时挤压夹片14置于挤压套13的锥形孔中，螺母15与挤压套13外表面设有螺纹连接；上部锚头II 8、左部锚头II 9和右部锚头II 10结构相同，如图8所示。支座柔性锚固系统用于跨座式单轨交通已有线路上发生支座锚固螺栓断裂失效时的替换，或新建线路上支座单孔或双孔锚固连接时使用，见图1、图3、图13、图16。
权利要求1.一种支座柔性锚固系统，其特征是该支座柔性锚固系统包括柔性件(1)，下部锚座(2)，上部锚头I (3)和锚箱(6);所述的柔性件(I)穿过锚箱(6)后，其两端分别与下部锚座(2)和上部锚头I (3)锚固连接；或包括柔性件(1)，下部锚座(2)，上部锚头II (8)和锚箱(6);所述的柔性件(I)穿过锚箱(6)后，其两端分别与下部锚座(2)和上部锚头II (8)锚固连接；或包括柔性件(1)，左部锚头I (4)，右部锚头I (5)和锚管(7);所述的柔性件(I)穿过锚管(7)后，其两端分别与左部锚头I (4)和右部锚头I (5)锚固连接；或包括柔性件(1)，左部锚头II (9)、右部锚头II (10)和锚管(7);所述的柔性件(I)穿过锚管(7)后，其两端分别与左部锚头II (9 )和右部锚头II (10 )锚固连接。
2.根据权利要求I所述的支座柔性锚固系统，其特征是所述的柔性件(I)为预应力钢绞线、平行钢丝束或钢丝绳。
3.根据权利要求I所述的支座柔性锚固系统，其特征是所述的上部锚头I(3)、左部锚头I (4)和右部锚头I (5)由锚环(11)和夹片(12)组成，使用时夹片(12)置于锚环(11)的锥形孔中，上部锚头I (3)、左部锚头I (4)和右部锚头I (5)结构相同；所述的上部锚头II (8)、左部锚头II (9)和右部锚头II (10)由挤压套(13)、挤压夹片(14)和螺母(15)组成，挤压套(13)外表面设有螺纹，使用时挤压夹片(14)置于挤压套(13)的锥形孔中，螺母(15)与挤压套(13)外表面设有的螺纹连接；上部锚头II (8)、左部锚头II (9)和右部锚头II(10)结构相同。
4.根据权利要求I所述的支座柔性锚固系统，其特征是所述的锚管(7)为金属管、塑料管或混凝土预留孔道。
专利摘要一种支座柔性锚固系统，涉及跨座式单轨交通系统中轨道梁受拉支座和桥墩盖梁之间的锚固连接，解决了支座锚固螺栓运营中脆性断裂失效的问题。一种支座柔性锚固系统，该系统的柔性件(1)穿过锚箱(6)后，其两端分别与下部锚座(2)和上部锚头Ⅰ(3)锚固连接；或该系统的柔性件穿过锚箱后,其两端分别与下部锚座和上部锚头Ⅱ(8)锚固连接；或该系统的柔性件穿过锚管(7)后，其两端分别与左部锚头Ⅰ(4)和右部锚头Ⅰ(5)锚固连接；或该系统的柔性件穿过锚管后，其两端分别与左部锚头Ⅱ(9)和右部锚头Ⅱ(10)锚固连接。该柔性锚固系统用于跨座式单轨交通中已有线路上发生锚固螺栓断裂失效时的更换工作和在新建线路上使用。
文档编号E01D19/14GK202755310SQ20122023200
公开日2013年2月27日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者朱尔玉, 张东, 朱力, 王冰伟 申请人:北京交通大学