钢质桥面板索道桥的专用板式橡胶支座的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于索道桥工程建设领域，涉及一种索道桥使用钢质桥面板的条件下，构造简单、布置灵活、吸振好、造价低廉、结构高度低、兼具支座的支承和索桥索夹的扣连功能于一体的橡胶支座构造。
【背景技术】
[0002]目前索道桥的行车道是由呈长条状的木质或钢质桥面板，沿横桥向依次并列铺在桥面钢索上形成的。然而，在索道桥的桥面系构造中若让桥面钢索直接支承质地较硬的钢质桥面板，那么，二者在车辆动载的作用下都可能受到严重损伤。由文献(著录项信息为:黄绍金，刘陌生.现代索道桥[M].北京:人民交通出版社，2004:154-175)可知，黄河白浪索道桥的部分桥面为钢质桥面板。该桥梁建成运营的4年5个月后所做的检测报告就指出，钢桥面板出现脱漆、锈蚀现象，桥面板底部与钢索接触的胶垫老化，部分桥面板有裂纹。由此可见，桥面板与钢索之间耐久性不良的简易胶垫，缓和动载的冲击效应、保护桥面构件的作用不显著。
[0003]众所周知，板式橡胶支座是由若干层橡胶片和薄钢板之间涂胶黏剂迭合加压硫化而成，其在世界桥梁工程上的应用历史超过了 80年。因其所具有的一系列优点，它的应用范围非常广泛。我国相继颁布实施的有关板式橡胶支座的规范、标准就有两部，并且修订了多次，当前最新版本的文件仍然有效。板式橡胶支座生产工艺不太复杂，国内的生产厂家比较多。由此可见，板式橡胶支座是一项比较成熟的桥梁构件产品。有研宄报告认为，质量合格的板式橡胶支座产品，其使用寿命可达35年左右，甚至更长。但是，一般的板式橡胶支座不具有对桥面钢索的扣连功能，不能用于索道桥的桥面系结构中。
[0004]为了保持单车道索道桥架设方便的建造优势，钢质桥面板纵桥向宽度一般不超过2m。现以图1所示索道桥的典型钢质桥面板为例进行分析估算。每块钢质桥面板是由顶层的菱形花纹钢板(Q235— C一4X1800X4400—GB/T3277)，底层的热轧钢板(Q235—C—4X 1800X4400—GB/T19879)和按纵桥向等间距(5X0.348m)布置在上、下两层钢板之间的6根加劲肋条(每条肋为4.4m长的冷弯空心矩形管型钢(J80X60X3—GB/T6728))组合而成的构件。桥面两侧的安全设施构件包括两侧安全带(每侧为1.Sm长的冷弯空心矩形管型钢^350\250\10—68八6728)，4根高度为0.7m的钢管立柱(规格为140mmX4.5mm)及配套柱帽，4根高度为0.7m的护栏钢管立柱(140mmX4.5mm)，2根长度为
1.8m的波形梁波形梁钢护栏(规格为1800mmX310mmX85mmX3mm)，和4个防阻块(规格为196mmX 178mmX 200mmX 4mm)。由此估算，贝丨」每块桥面板的吊装质量不超过1.2t.就支座的竖向承载力而言，即使按现行公路桥梁设计规范的规定，把车辆荷载计算图式中最重的标准轴载140kN完全加在I块桥面板上，再考虑动载冲击系数1.4，若按容许应力法进行检算，求得的总重力不超过208kN。在索道桥建造实践中，同一座索道桥中的主索规格是完全相同，各根桥面索是沿横桥向完全分散地布置在桥面板的下表面(以下简称桥面索的单绳布置，对应的支座简称为单绳支座)；也有少数大跨径的索道桥案例，为了使钢索的架设施工比较容易一些，设计时并不选用很大直径的钢索，而是把中等直径的桥面索是按2根并成I组，沿横桥向成组分散布置在桥面板的下表面(以下简称桥面索的双绳布置，对应的支座简称为双绳支座)。根据索道桥的系列化设计图册，承重钢索的公称直径范围为25_?43_，桥面索至少有16根，在钢横梁之间的桥面板下每根桥面索至少有2个支承点，即至少需要2个支座。即每块桥面板下至少有32块支座来分担桥面板及其上的恒载和活载。由此推算，索道桥的每个支座负担的荷载并不大。《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》的当前版本为(JT/T663— 2006)标准。在它的前I版本(JT3132.1—88)标准中，最小规格的支座由3层橡胶片和2层薄钢板组成，平面尺寸为10mmX 100mm，最小厚度为14mm，其最大承压力容许值为70kN。按此最小规格支座的承载力推算，如果选用2层加劲钢板的索道桥支座构造，则每块支座的竖向承载力安全系数超过了 10.对于支座的变形能力和水平承载力的分析，也能得出类似结论。由此可见，由于多个支座的分担作用，具有2层加劲钢板构造的橡胶支座完全能够满足承载能力和变形功能方面的要求。索道桥各块桥面板在纵桥向的相对位置是靠隙缝木来维持的。因此，就索道桥支座满足索桥索夹的扣连功能而言，它只需具有固定桥面钢索横桥向位置的功能就可以了。
【发明内容】
[0005]为了克服现有索道桥的钢质桥面板与钢索之间的衬垫产品使用性能不良的缺陷，本实用新型提供一种索道桥专用的橡胶支座构造。本实用新型涉及的专用支座具有构造简单、布置灵活、吸振好、结构高度低、兼具支承和扣连功能的特点，可以定型化生产和现场装配，安装施工方便。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:钢质桥面板索道桥的专用板式橡胶支座，是由I块位于上部的矩形支座上副、I块位于下部的矩形支座下副和用来安装扣连支座上、下副的紧固连接件三部分组成；支座中央设置矩形容索孔。支座上、下副都是基于常规公路桥梁上最常用尺寸规格的板式橡胶支座，对其内部结构加以改造而制成。专用支座的上、下副是由3层橡胶片和2层薄钢板之间涂胶黏剂迭合加压硫化而成的扁平长方体块件，支座构造中的薄钢板亦被称为加劲钢板。专用支座的生产过程可以采用现有常规公路桥梁板式橡胶支座的成熟工艺。在专用支座中，支座上副的上层加劲钢板为平展的矩形薄钢板，而下层加劲钢板则是由I块平展的矩形薄钢板在其中央弯折出矩形的容索槽而形成，槽口向下；支座下副的钢板布置则正好相反，平展钢板在下，带矩形容索槽的钢板在上，槽口向上。通过紧固件的安装扣连作用，支座上副的下层加劲钢板中央的半矩形槽口和支座下副的加劲钢板中央的半矩形槽口上下对位，从而形成一个完整的矩形容索槽。同时，在支座上、下副的橡胶片和加劲钢板的相应位置预留螺栓孔和紧固槽。支座上、下副的容索槽内衬橡胶片后的长度等于支座在纵桥向的全宽，深度和宽度分别等于钢索的半径(c)和η倍直径(2nc)。其中，对于桥面索的单绳和双绳布置情况，η分别等于I和2 ;对于桥面索的多绳成组并列布置情况，η为每组钢索的成员根数。
[0007]支座上副的下层加劲钢板和支座下副的上层加劲钢板的容索槽内衬橡胶片，二者内衬的竖向橡胶片的厚度相等，而二者内衬的水平橡胶片的厚度不相等，且前者的厚度是后者的2倍。另外，支座上副容索槽内衬的橡胶片被置于凹形金属槽内，工作时橡胶材料处于有侧限受压状态，从而大大提高了该部位橡胶片的抗压和抗磨损能力。专用支座的加劲钢板强度不得低于Q235C的钢板强度，其在支座构造中的分布应严格满足《公路桥梁板式橡胶支座(JT/T4一 2004)))(以下简称规范(JT/T4一 2004))第4.3.2a)节关于加劲钢板的布置要求。橡胶片材料也要严格满足规范(JT/T4一2004)第4.3.1节对橡胶材料的技术性能要求。
[0008]每套支座的安装紧固件包含螺栓、螺母和垫圈(对于钢横梁处桥面板的支座安装，还应包括连接件槽钢)，沿支座的纵、横轴线对称布置。螺栓的栓杆长度的确定原则是:①螺栓头顶面要能到达桥面板的底板下表面；②对于应用于钢横梁之间的桥面板(以下简称普通桥板)的支座，螺栓杆下段部分应能穿进支座下副的方形槽内，以方便螺母紧固对于应用于钢横梁上面的桥面板(以下简称横梁桥板，包括箱形横梁桥板和H型钢横梁桥板)的支座，螺栓杆下段部分应能穿过橡胶支座上、下副和连接件槽钢的腹板，并能在槽钢腹板的下表面紧固；④满足机械行业的紧固标准件规