晃撞即开式摩擦隔震装置的制作方法

本实用新型涉及一种晃撞即开式摩擦隔震装置，属于隔震技术领域。

背景技术：

强烈地震造成的灾害主要是由其水平地震波(水平震动)即水平加速度造成的，故人们规定，当水平加速度达0.1g时其地震烈度(破坏程度)为7°。要想消除地震灾害，就要设法消除地震水平加速度，与其与之对抗，不如将其隔除。目前用到的主要方法是将地震隔离，但是目前用到的装置由于摩擦面受到长期重、静压而导致其摩擦系数变大，地震发生时摩擦面不能够及时打开，从而引起隔震效能减弱或失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种晃撞即开式摩擦隔震装置，该晃撞即开式摩擦隔震装置能够灵敏反应，及时可靠地打开摩擦面，使上部结构与基础之间产生相对滑动，产生不了能使上部结构破坏或倾倒的水平剪力和倾覆力矩，达到保护上部结构的目的。

本实用新型所述的晃撞即开式摩擦隔震装置，包括下盖板，下盖板上方放置有空心摩擦材料套管，摩擦材料套管内的下盖板上方铺设有摩擦材料，摩擦材料套管内摩擦材料上方由下到上依次放置有下垫板、晃动承压块和上垫板，上垫板顶面固定连接有上盖板，上盖板底面固定连接有中空撞击套管，撞击套管套于摩擦材料套管外侧，并且撞击套管底端与下盖板不接触；下盖板的上表面固定设有下密封钢圈，下密封钢圈套于撞击套管外侧，下密封钢圈上端与上盖板的底面之间设有密封圈；上盖板和下盖板之间的下密封钢圈和密封圈围成的区域和间隙内充满油脂。

晃动承压块的上端面和下端面为曲率半径很大的球面或亚球面，并且晃动承压块两侧与摩擦材料套管均具有缝隙。当强烈地震的水平地震波到达时，由于晃动承压块的上端面和下端面为球面或亚球面，它会立即产生水平晃动，此时实际为地基水平震动，而上部结构基本不动，此时下盖板与摩擦材料之间的摩擦面还没有打开，随着地震波的加大晃动承压块的晃动力度幅度亦随之加大，此时与下盖板一起震动的摩擦材料套管必将与撞击套管撞击，由于撞击套管与上盖板刚性连接，因此摩擦材料套管与撞击套管的撞击能够产生足够的冲击力，此冲击力立即将下盖板与摩擦材料之间的摩擦面打开，下盖板与摩擦材料之间产生相对滑动，从而产生出摩擦隔震的效果。在地震波逐渐增大的过程中下盖板的晃动程度加大，设于上盖板与下密封钢圈之间的密封圈被撕裂，因此下盖板的活动不对上盖板及上盖板以上的上部结构带来影响；同理由于撞击套管底端与下盖板不接触，下盖板的活动也不会对上盖板及上盖板以上的上部结构带来影响。并且上盖板和下盖板之间的密封圈和下密封钢圈围成的区域和间隙内充满的油脂能够防止内部结构生锈，并且还起到润滑作用，一旦地震发生，此装置内部结构能够迅速做出反应，发挥隔震效果。摩擦材料为柔性石墨和聚四氟乙烯的复合材料。

并且在组装此装置时，由于不同的工人有不同的操作手法，不需要保证摩擦材料套管与撞击套管之间的各处间隙相同，由于各装置的各处间隙不尽相同，最小间隙的必最先打开，这样便依各个击破的方式很快将所有节点打开，并且下盖板来回自由滑动，使得再大的地震能量(大于0.1g的水平加速度)，无法施加(传导)到上盖板以上的上部结构中，这样上部结构就产生不了过大的水平剪力和倾覆力矩，从而保证了上部结构的安全，并且地震烈度越高，其隔震效果越明显。

优选的，所述的摩擦材料套管与上盖板之间增设环形压紧弹簧，摩擦材料套管上部直径变小呈阶梯状，环形压紧弹簧底端顶于摩擦材料套管外周的轴肩处，顶端顶在上盖板的下底面，可保证摩擦材料套管不会上窜与上盖板接触，而是始终与下盖板上表面接触，使摩擦材料不会跑出摩擦材料套管。

优选的，所述的撞击套管外周套装有复位锥形螺旋弹簧，复位锥形螺旋弹簧的底端大圈外周与下密封钢圈固定连接，顶端小圈内壁与撞击套管松动套接。在震末，可以依靠复位锥形螺旋弹簧的弹力使撞击套管和上盖板复位，恢复至复位锥形螺旋弹簧与撞击套管基本同心的位置，达到自动复位的目的。

优选的，所述的在复位锥形螺旋弹簧上方，紧贴撞击套管外壁设有防撞弹性圈。在地震波较大时，防止下盖板活动范围过大时与撞击套管发生硬撞，而损坏整套装置，防撞弹性圈起缓冲作用。

优选的，所述的密封圈为铅制品，没有地震时可以起到较好的密封作用，使内部结构隔绝气体防止内部结构氧化生锈，当地震发生时，随着下盖板的活动也较容易撕裂，及时使上盖板与下盖板之间联系断开，保证下盖板的活动不影响上盖板以及上盖板以上的上部结构。

优选的，所述的下盖板底面增设底部加强板，防止下盖板变形，加强板埋入下圈梁之中，起到地脚螺栓的作用，固定下盖板。

优选的，所述的下盖板与上盖板之间通过定形螺栓定形，定形螺栓设于密封圈和下密封钢圈的外周。安装此装置时，根据建筑物上部结构的重量和节点的分布，选择对应的型号和数量的本隔震装置，各装置基本处于同一水平面即可，但对个体的隔震装置则严格要求水平按放，用标号较高的水泥砂浆将下盖板埋平待其凝固好后，再在其上盖板之上现浇钢筋混凝土上圈梁，定形螺栓就是在组装时对上盖板和下盖板起到一个预紧固定作用，保证两者安装时不出现较大偏差，当上圈梁凝固好后，从定形螺栓中间截断，保证上盖板与下盖板之间没有固定连接。

本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：

本实用新型结构设计合理，在地震发生时，能够灵敏反应，及时打开下盖板与摩擦材料之间的摩擦面，上盖板与下盖板之间相对运动，即上部结构与基础之间产生相对滑动，因此由基础传来的地震水平加速度产生不了能使上部结构破坏或倾倒的水平剪力和倾覆力矩，达到保护上部结构的目的；并且在震末，可以依靠复位锥形螺旋弹簧的弹力使撞击套管和上盖板复位，恢复至复位锥形螺旋弹簧与撞击套管基本同心的位置，等下次地震来临时继续发挥作用，同时地震波较大时，防撞弹性圈防止下盖板活动范围过大时与撞击套管发生硬撞，损坏整套装置；本装置隔震效果好，制造成本低，平时不需保养维护，具有防老化、防高温、防高辐射、防水、防腐、防鼠咬的优点，并且承压能力大且沉降量小，安装使用方便，适用范围广，自动复位性能好；并且如果串联使用可实现“大震化小，小震化了”，达到隔除大震的更高要求。

附图说明

图1、晃撞即开式摩擦隔震装置结构示意图。

图中：1、晃动承压块；2、摩擦材料套管；3、撞击套管；4、定形螺栓；5、防撞弹性圈；6、底部加强板；7、摩擦材料；8、下垫板；9、下盖板；10、下密封钢圈；11、密封圈；12、油脂；13、复位锥形螺旋弹簧；14、环形压紧弹簧；15、上垫板；16、上盖板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

如图1，本实用新型所述的晃撞即开式摩擦隔震装置，包括下盖板9，下盖板9上方放置有空心摩擦材料套管2，摩擦材料套管2内的下盖板9上方铺设有摩擦材料7，摩擦材料套管2内摩擦材料7上方由下到上依次放置有下垫板8、晃动承压块1和上垫板15，上垫板15顶面固定连接有上盖板16，上盖板16底面固定连接有中空撞击套管3，撞击套管3套于摩擦材料套管2外侧，并且撞击套管3底端与下盖板9不接触；下盖板9的上表面固定设有下密封钢圈10，下密封钢圈10套于撞击套管3外侧，下密封钢圈10上端与上盖板16的底面之间设有密封圈11；上盖板16和下盖板9之间的下密封钢圈10和密封圈11围成的区域和间隙内充满油脂12。

本实施例中：摩擦材料套管2与上盖板16之间增设环形压紧弹簧14，摩擦材料套管2上部直径变小呈阶梯状，环形压紧弹簧14底端顶于摩擦材料套管2外周的轴肩处，顶端顶在上盖板16的下底面，保证摩擦材料套管2不会上窜与上盖板16接触，而是始终与下盖板9上表面接触，使摩擦材料7不会跑出摩擦材料套管2；撞击套管3外周套装有复位锥形螺旋弹簧13，复位锥形螺旋弹簧13的底端大圈外周与下密封钢圈10固定连接，顶端小圈内壁与撞击套管3松动套接，在震末，可以依靠复位锥形螺旋弹簧13的弹力使撞击套管3和上盖板16复位，恢复至复位锥形螺旋弹簧13与撞击套管3同心位置；在复位锥形螺旋弹簧13上方，紧贴撞击套管3外壁设有防撞弹性圈5，在地震波较大时，防止下盖板9活动范围过大时使下密封钢圈10与撞击套管3发生硬撞，损坏整套装置，防撞弹性圈5起缓冲作用；密封圈11为铅制品，没有地震时可以起到较好的密封作用，使内部结构隔绝气体防止内部结构氧化生锈，当地震发生时，随着下盖板9的活动也较容易撕裂，及时使上盖板16与下盖板9之间联系断开，保证下盖板9的活动不影响上盖板16以及上盖板16以上的上部结构；下盖板9底面增设底部加强板6，防止下盖板9变形，加强板埋入下圈梁之中，起到地脚螺栓的作用，固定下盖板9；下盖板9与上盖板16之间通过定形螺栓4定形，定形螺栓4设于密封圈11和下密封钢圈10的外周，当安装完成后，从定形螺栓4中间截断，保证上盖板16与下盖板9之间没有固定连接，保留下来的上下螺栓可兼起上下盖板9的地脚螺栓的作用。

安装时，根据建筑物上部结构的重量和节点的分布，选择对应的型号和数量的本隔震装置，各装置基本处于同一水平面即可，但对个体的隔震装置则严格要求水平按放，用标号较高的水泥砂浆将下盖板9埋平待其凝固好后，再在其上盖板16之上现浇钢筋混凝土上圈梁，定形螺栓4就是在运输安装时对上盖板16和下盖板9起到一个预紧固定作用，保证两者安装时不出现较大偏差，当上圈梁凝固好后，从定形螺栓4中间截断，保证上盖板16与下盖板9之间没有硬性连接关系。

晃动承压块1的上端面和下端面为曲率半径很大的球面(即中心留有直径不大的平面，可显著增加承载能力)，并且晃动承压块1两侧与摩擦材料套管2均具有缝隙。当强烈地震的水平地震波到达时，由于晃动承压块1的上端面和下端面为球面或亚球面，它会立即产生水平晃动，此时实际为地基水平震动，而上部结构基本不动，此时下盖板9与摩擦材料7之间的摩擦面还没有打开，随着地震波的加大，晃动承压块1的晃动力度幅度亦随之加大，此时与下盖板9一起震动的摩擦材料套管2必将与撞击套管3撞击，由于撞击套管3与上盖板16刚性连接，因此摩擦材料套管2与撞击套管3的撞击能够产生足够的冲击力，此冲击力立即将下盖板9与摩擦材料7之间的摩擦面打开，下盖板9与摩擦材料7之间产生相对滑动，从而产生出摩擦隔震的效果。在地震波逐渐增大的过程中下盖板9的晃动程度加大，设于上盖板16与下密封钢圈10之间的铅制密封圈11被撕裂，因此下盖板9的活动基本不对上盖板16及上盖板16以上的上部结构带来影响；同理由于撞击套管3底端与下盖板9不接触，下盖板9的活动也不会对上盖板16及上盖板16以上的上部结构带来影响。并且上盖板16和下盖板9之间的下密封钢圈10和密封圈11围成的区域和间隙内充满的油脂12能够防止内部结构生锈，并且还起到润滑作用，一旦地震发生，此装置内部结构能够迅速做出反应，发挥隔震效果。摩擦材料7为柔性石墨和聚四氟乙烯的复合材料。

并且在组装此装置时，由于不同的工人有不同的操作手法，不需要保证摩擦材料套管2与撞击套管3之间的各处间隙相同，由于各装置的各处间隙不尽相同，最小间隙的必最先打开，这样便依各个击破的方式很快将所有节点打开，并且下盖板9来回自由滑动，使得再大的地震能量大于0.1g的水平加速度，无法施加传导到上盖板16以上的上部结构中，这样上部结构就产生不了过大的水平剪力和倾覆力矩，从而保证了上部结构的安全，并且地震烈度越高，其隔震效果越明显。