一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置的制作方法

本实用新型涉及桥梁建设技术领域，具体而言，涉及一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置。

背景技术：

垫石是桥梁重要的组成部分，一般垫设在桥墩和主梁之间，主梁上面再铺设路面。目前，垫石一般为钢筋混凝土结构，施工时与桥墩一同浇筑。由于钢筋混凝土结构抗震性能较差，所以目前桥梁建设中一般采取避开地震断层的对策。然而，在地震活跃的地区，建造跨断层的桥梁有时是不可避免的。由于受到方向性效应和滑冲效应的影响，近断层地震动中往往含有速度脉冲和永久位移。对跨越断层的桥梁来说，不仅受到更具破坏性的近断层地震加速度的作用，还要承受断层滑动所引起的非均匀位移场的作用(即跨断层效应)，致使震后处于断层两侧的桥墩会发生竖向相对位移，进而使铺设在断层两侧桥墩上的桥面纵向线型需要重新调整才能满足行车需求。但目前，由于垫石与桥墩一般为一体浇筑，如若调整断层两侧桥墩上的桥面平整度，只能对断层两侧的桥墩进行重新修筑，这势必会大大地增加建设成本，同时，也会影响桥梁的投入使用时间，影响桥梁的正常运行。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型提出了一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置，旨在解决由于震后断层两侧桥墩发生竖向位移而导致的桥墩需要重新修建，进而引起的增加建设成本，影响桥梁正常运行的问题。

一个方面，本实用新型提出了一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置，用于桥梁。该装置包括至少两层垫石；其中，各层所述垫石依次叠放并可拆卸连接，顶层的所述垫石用于与桥梁的主梁可拆卸连接，底层的所述垫石用于与桥墩可拆卸连接。

进一步地，上述一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置中，每层所述垫石均包括：壳体和填充物；其中，所述壳体内部设置有多个填充空间，并且，各填充空间内均填设有所述填充物；所述壳体的外壁设置有连接体，所述连接体开设有连接通孔。

进一步地，上述一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置中，所述壳体包括：底板、顶板、侧板和内隔板；其中，所述底板和所述顶板通过所述侧板相连接，并且，所述底板、所述顶板和所述侧板围设成一空间；所述内隔板置于所述空间内，用于将所述空间分隔成多个填充空间；所述底板和所述顶板的外缘向外延设有所述连接体。

进一步地，上述一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置中，所述连接体沿所述底板和所述顶板的外缘整周设置。

进一步地，上述一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置中，所述壳体的外侧壁设置有防腐层。

进一步地，上述一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置中，所述壳体顶部和底部的外壁设置有防滑层。

进一步地，上述一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置中，所述填充物为混凝土；所述顶板对应于每个所述填充空间均开设有浇注孔和出气孔。

进一步地，上述一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置中，相邻层所述垫石之间填设有密封体。

进一步地，上述一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置中，所述混凝土为具有预设膨胀系数。

进一步地，上述一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置中，部分或全部所述垫石的厚度不相同。

本实用新型中，由于垫石与桥墩之间、以及各层垫石之间均为可拆卸连接，所以当由于地震导致桥墩发生竖向位移进而影响路面的平整度时，可以将垫石从桥墩上拆卸下来，通过更换损毁的垫石、以及调整垫石的层数来调整路面的平整度，与现有技术中垫石与桥墩一体浇筑进而需要重新建设桥墩的方式相比，本实用新型中更换垫石的方式大大地减少了修复成本，缩短了维修工期。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例中提供的一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置安装于桥墩的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置中，垫石的主视图；

图3为本实用新型实施例中提供的一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置中，垫石的俯视图；

图4为本实用新型实施例中提供的一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置与桥墩的安装结构示意图；

图5为图4的A-A截面图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1，图中示出了本实施例提供的一种用于强震区的桥梁可调节钢垫石装置的优选结构。如图所示，该装置1包括至少两层垫石1。其中，各层垫石1依次叠放并可拆卸连接。

具体实施时，相邻层垫石1之间可以通过强度较高的螺栓2可拆卸地相连接，各层垫石的厚度可以均不相同，也可以部分层的垫石厚度不相同，各层垫石的具体厚度可以根据实际情况来确定，本实施例对其不做任何限定。

需要说明的是，具体实施时，垫石的层数也可以根据具体情况来确定，本实施例对其不做任何限定。

例如，图1所示的该装置包括四层厚度不同的垫石，分别为：第一垫石101、第二垫石102、第三垫石103和第四垫石104。第一垫石101为最下层垫石，第四垫石104为最上层垫石，第二垫石102和第三垫石103依次叠放于第一垫石101和第四垫石104之间。第一垫石101与第二垫石102、第二垫石102与第三垫石103、第三垫石103与第四垫石104之间可以通过螺栓2实现可拆卸连接。

顶层的垫石用于与桥梁的主梁(图1中未示出)相连接，底层的垫石用于与桥墩4可拆卸连接。具体地，第一垫石101与桥墩4中预埋的锚筋3可拆卸地相连接，第四垫石104与主梁相连接。

本领域技术人员应当理解，为了提高桥梁的抗震性能，在垫石和主梁之间通常还会设置隔震支座，在设置有隔震支座的结构中，置于顶层的第四垫石104与隔震支座可拆卸连接。

需要说明的是，本实施例用于强震区域，比如震级等于或大于5级以上的地区。

跨越断层的桥梁在地震的作用下发生竖向位移后，可以通过调整本实施例中的垫石1来调整断层两侧的桥面的高度，具体调节过程为：首先拆卸各层垫石1之间、底层的垫石1与桥墩之间以及顶层的垫石1与主梁之间的连接，然后吊装起桥面和主梁，再根据桥梁纵向线型的变化情况以及垫石的损毁情况，拆卸或者增加断层两侧的桥墩中的垫石，以使断层两侧的桥墩上的垫石1的顶面置于同一高度，并将各层垫石1之间、以及底层的垫石1与桥墩之间、以及顶层的垫石1与主梁之间进行可拆卸连接，最后在吊装主梁，铺设路面。

可以看出，本实施例中，由于垫石与桥墩和主梁间、以及各层垫石之间均为可拆卸连接，所以当由于地震导致桥墩发生竖向位移进而影响路面的平整度时，可以将垫石从桥墩上拆卸下来，通过更换损毁的垫石、以及调整垫石的层数来调整路面的平整度，与现有技术中垫石与桥墩一体浇筑进而需要重新建设桥墩的方式相比，本实施例中更换垫石的方式大大地减少了修复成本，缩短了维修工期。

具体实施时，各层垫石的结构可以相同，当然，也可以不同，下面参见图2和图3，对垫石的一种优选结构进行详细说明。

如图所示，每层垫石1均可以包括壳体11和填充物12。其中，壳体11内部围设成多个填充空间，而且，每个填充空间内均填设有填充物12。具体地，壳体11可以为方形的壳体，壳体11内可以隔设成多个方形的填充空间，当然，填充空间也可以为其他形状，或者多种形状的组合，本实施例对其不做任何限定。

壳体11的外壁设置有两个连接体115，两个连接体沿着壳体的厚度方向(图1所示的上下方向)，即垫石的厚度方向并列设置，每个连接体115均开设有连接通孔1151。具体地，相邻层的垫石1通过连接体115相连接，也就是说，螺栓2穿过连接通孔1151实现相邻层垫石1的可拆卸连接。

再参见图4和图5，置于底层的垫石1通过一个连接体115与置于上方的垫石1相连接，同时，还通过另一个连接体115与桥墩4相连接。具体地，桥墩4上预埋有锚筋3，连接体115上的连接通孔1151穿设于锚筋3且与锚筋3螺栓连接，锚筋3可以为L形。

需要说明的是，置于顶层的垫石1与主梁的连接方式参见置于底层的垫石1与桥墩4的连接方式即可，本实施例在此不再赘述。

本实施例中，由于将壳体11隔设成多个填充空间，所以可以大大地增强了垫石的承载力。此外，各层垫石均可在组装桥梁的实施工地将填充物12填充在壳体11的填充空间，因此壳体与填充物装配拆卸简单方便，同时运输时两者可以分开运输，节省运输空间和运输成本。

再继续参见图2和图3，上述各实施例中，壳体11可以包括底板111、顶板112、侧板113和多块内隔板114。其中，侧板113可以为四块，底板111和顶板112通过四块侧板113相连接，并且，底板111、顶板112和侧板113围设成一方形空间。内隔板114置于空间内，可以将空间分隔成多个填充空间，各内隔板114与侧板113的内壁相连接。底板111和顶板112的外缘向外延设有连接体115。具体实施时，底板111、顶板112、侧板113和内隔板114均可以为方形钢板，内隔板114将方形空间隔设成九个方形的填充空间。顶板111、顶板112、四块侧板113和多块内隔板114可以焊接，可以一体成型，也可以为本领域技术人员所熟知的其他方式，本实施例对其不做任何限定。底板111和顶板112与连接体115可以焊接，可以一体成型，也可以为本领域技术人员所熟知的其他连接方式，本实施例对其不做任何限定。

优选地，连接体115沿着底板111和顶板112的外援整周设置，也就是说，底板111和顶板112的四个边均延设有连接体115，使相邻层的垫石1之间在四个方向均连接，以进一步增加垫石的整体强度。

上述各实施例中，壳体11的外侧壁设置有防腐层。具体地，四块侧板113的外壁涂设有防腐层，以防止外界环境对壳体11的侵蚀。

上述各实施例中，壳体11顶部和底部的外侧设置有防滑层。具体地，底板111和顶板112的外壁涂设有无机富锌防滑涂料，以避免各层垫石1之间的相对滑移。

上述各实施例中，相邻层垫石1之间填设有密封体。具体地，各层垫石通过螺栓2连接之后采用腻子对连接处进行密封，以进一步增强垫石的整体强度。

继续参见图3，上述实施例中，填充物2可以为混凝土，顶板112对应于每个填充空间均开设有浇注孔1121和出气孔1122。

具体实施时，浇注孔1121设置于方形填充空间的中心位置，出气孔1122设置于方形填充空间的四角角落位置，浇筑时，混凝土通过浇注孔1121注入方形空间中，气体通过排气孔1122排出，混凝土灌注完成后，采用等强的方法对混凝土进行封堵，并且采用打磨工艺使混凝土表面平滑。

本实施例中，混凝土浇筑过程中，可以通过压力和排气孔的排气将填充空间全部填满混凝土防止填充空间内部存在空洞混凝土在地震的作用时松动后产生内应力和对壳体的压力，因此增大了壳体和混凝土的承受压力，同时也增大了壳体和混凝土使用寿命。

优选地，混凝土可以具有预设膨胀系数，以使混凝土充盈于整个填充空间，增强垫石的整体强度。

需要说明的是，具体实施时，混凝土的预设膨胀系数可以根据实际情况而定，本实施例中对其不做任何限定。

综上所述，本实施例中，由于垫石与桥墩之间、以及各层垫石之间均为可拆卸连接，所以当由于地震导致桥墩发生竖向位移进而影响路面的平整度时，可以将垫石从桥墩上拆卸下来，通过更换损毁的垫石、以及调整垫石的层数来调整路面的平整度，与现有技术中垫石与桥墩一体浇筑进而需要重新建设桥墩的方式相比，本实施例中更换垫石的方式大大地减少了修复成本，缩短了维修工期。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。