自动复位的桥梁限位装置的制作方法

本发明属于建筑施工技术领域，尤其涉及自动复位的桥梁限位装置。

背景技术

随着经济的发展，我国的建筑事业也得到了前所未有的发展，尤其是在交通方面，我国地域辽阔，公路桥梁的建设更是重中之重。

我国桥梁抗震设计主要是强调墩体的强度，如何使墩体在地震中不发生倒塌。所采用的防落梁构造主要是在墩体上固定设置防落梁挡块，以将梁体的纵向位移量和横向位移量控制在一定的范围内。但是，由于梁体与墩体、梁体与梁体之间缺乏联系，当烈度较高的地震来袭时，受梁体剧烈晃动的冲击，防落梁挡块易发生剪切破坏而失效，产生落梁破坏。在“5.12”汶川大地震中，震区多数桥梁都受到了破坏，而诸如“百花大桥”这种墩体基本完好、由于落梁造成桥梁破坏的事例不胜枚举，已成为地震中桥梁破坏的主要因素，引起了桥梁界的普遍关注。随着我国交通建设事业的迅速发展，桥梁作为交通线上的枢纽工程，无论在数量上还是延伸长度上都在快速增长。而我国是一个地震多发国家，桥梁一旦在地震中发生落梁破坏将使整个交通网络陷入瘫痪。

目前，在最成熟的抗震技术中，应用最广泛的就是橡胶垫，但橡胶垫仍有许多不足之处。橡胶垫只能对纵波传递的能量进行消耗，并避免桥面与桥墩发生刚性破坏，但横波传来时，橡胶垫的摩擦系数较小，会增大桥面与桥墩的相对位移，桥面脱落的几率极大。

有的抗震桥梁中，不仅增加了橡胶垫，同时为了横向限位，安装了横向限位块，虽然限位块起到一定作用，但施工步骤繁琐，维修工作麻烦。

因此，如果解决了此类问题，将会为桥梁建设发展提供建设性帮助。

技术实现要素：

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种自动复位的桥梁限位装置，该装置能够避免桥面与桥墩产生刚性破坏，防止桥面产生脱落现象。

本发明采用的技术方案如下：

自动复位的桥梁限位装置，设置在桥面与桥墩之间，包括支撑板、滑行轨道、支撑钢管、滚轮、支撑脚、固定帽和圆盘，在桥梁横向方向上左右对称设置两个圆盘，圆盘距离桥墩顶面5-8cm并与桥墩顶面平行设置，圆盘是空心的，圆盘中心处设置有一个贯通圆盘的通孔，以圆盘中心为圆心，在圆盘上沿周向等距设置有四个贯通圆盘的通孔，在桥面下表面的相应位置处设置支撑板，圆盘与支撑板的中心点连线与水平面垂直，圆盘的顶面与支撑板的底面各设置一个圆环形滑行轨道，支撑脚的底部与桥墩顶面相连，支撑脚的上部穿过通孔并通过固定帽固定，在圆盘上方，对称设置两根支撑钢管，在支撑钢管的上、下端各焊接一个正方形钢片，在每个正方形钢片上均等距安装三排两列滚轮，相应侧的滚轮紧贴相应侧的滑行轨道表面。

进一步地，所述滚轮的外圆周上设置有滚轮橡胶套，滚轮橡胶套厚度2-3cm。

进一步地，所述每个正方形钢片上均等距钻三排四列孔洞，孔洞数量12个，螺丝钉垂直穿过孔洞并通过螺母固定在钢片上，螺丝钉顶部设置有孔，在滚轮轴心处设置有圆孔，滚轮通过轴承安装在两个螺丝钉之间，轴承依次穿过一个螺丝钉顶端孔、滚轮轴心处的圆孔、另一个螺丝钉顶端孔后通过螺母固定。

进一步地，所述圆盘距离同侧桥面边缘20-30cm。

进一步地，所述圆盘由壁厚为1-1.2cm不锈钢钢片制成。

进一步地，所述支撑脚通过两个固定帽固定，位于底端固定帽穿过支撑脚后与圆盘底面紧贴，位于顶端固定帽穿过支撑脚与圆盘顶面紧贴。

进一步地，所述支撑脚底端设置有支撑脚橡胶套，支撑脚橡胶套厚度4-5cm，高度2-3cm。

进一步地，所述滑行轨道凹槽表面镀一层锡。

进一步地，所述支撑钢管采用镍合金材质，支撑钢管外表面涂有防护漆。

进一步地，所述支撑脚由钢筋制成，直径2-3cm，长度5-8cm。

本发明所具有的优点及有益效果是：

本发明自动复位的桥梁限位装置，当地震到来时纵波将能量传递给桥墩，桥墩将能量传递给支撑脚橡胶套、滚轮橡胶套，支撑脚橡胶套、滚轮橡胶套产生微变形，消耗部分能量，横波将能量传递给桥墩、桥面，桥墩与桥面产生相对位移，滚轮受位移作用，在滑行轨道内产生滑行位移，消耗能量。本发明能够避免桥面与桥墩产生刚性破坏，防止桥面产生脱落现象。本发明能够同时消耗横波、纵波传递能量，本发明可进行工厂化生产、组装，施工简单方便，施工周期相对较短，地震过后，桥面与桥墩产生相对位移较小，维护工作量小。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详述：

图1为具有本发明自动复位的桥梁限位装置的桥梁横向截面图；

图2为图1中的a-a截面图；

图3为图1中的b-b截面图；

图4为图1中的c-c截面图；

图5为图1中的d-d截面图；

图6为图1中的e-e截面图；

图7为部分构件装配图。

图中：1为桥面；2为桥墩；3为支撑板；4为滑行轨道；5为支撑钢管；6为螺丝钉；7为轴承；8为螺母；9为滚轮橡胶套；10为滚轮；11为支撑脚；12为固定帽；13为支撑脚橡胶套；14为圆盘。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

如图1所示，本发明自动复位的桥梁限位装置，设置在桥面1与桥墩2之间，其包括支撑板3、滑行轨道4、支撑钢管5、滚轮10、支撑脚11、固定帽12和圆盘14，在桥梁横向方向上左右对称设置两个圆盘，在桥梁纵向方向上每5-7m设置一组对称圆盘。圆盘14外表面涂防护漆，圆盘14距离桥墩2顶面5-8cm并与桥墩2顶面平行设置，圆盘距离同侧桥面1边缘20-30cm。

如图3所示，所述圆盘14由壁厚为1-1.2cm不锈钢钢片制成，内部是空心的，圆盘中心处设置有一个贯通圆盘的直径为1-1.5cm的通孔，以圆盘中心为圆心，距离圆盘14边缘2-3cm处沿周向等距设置有四个贯通圆盘的直径为1-1.5cm的通孔，圆盘14直径25-30cm，高度3-5cm，在桥面下表面的相应位置处设置支撑板3，圆盘14与支撑板3的中心点连线与水平面垂直。

如图4、5、7所示，圆盘14的顶面与支撑板的底面各设置一个直径为20-24cm、宽度为3-4cm、深度为0.5-0.8cm的圆环形滑行轨道4，滑行轨道4凹槽镀一层锡，起到易滑行效果。两个圆环形滑行轨道4的圆心连线与水平面垂直，支撑脚11的底部与桥墩2顶面相连，支撑脚11的上部穿过通孔并通过固定帽12固定，在圆盘14上方，距离圆盘14顶面4-5cm处，对称设置两根支撑钢管5，所述支撑钢管5采用镍合金材质，支撑钢管外表面涂有防护漆。支撑钢管5长度8-10cm，直径15-20cm，壁厚0.5-0.8cm，在支撑钢管5的上、下端各焊接一个边长8-10cm，厚度0.5-0.8cm的正方形钢片，在每个正方形钢片上均等距安装三排两列滚轮10，滚轮10宽度2-2.5cm，直径3-4cm，相应侧的滚轮10紧贴相应侧的滑行轨道4表面。所述滚轮10抗压强度40-50kg/mm2。所述滚轮10的外圆周上设置有滚轮橡胶套9，滚轮橡胶套9厚度2-3cm。

所述每个正方形钢片上均等距钻三排四列孔洞，孔洞数量12个，孔径1-1.1cm，螺丝钉6垂直穿过孔洞并通过螺母固定在钢片上，螺丝钉6直径1.2-1.5cm、杆长长度5-7cm，螺丝钉6上部距离螺丝钉6顶端2-3cm处设置有孔，孔的直径1-1.1cm。如图6所示，在滚轮10轴心处设置有直径0.5-0.8cm的圆孔，滚轮通过轴承7安装在两个螺丝钉之间，轴承7依次穿过一个螺丝钉顶端孔、滚轮轴心的圆孔、另一个螺丝钉6顶端孔后通过螺母8固定，紧贴卡死螺丝钉6。轴承7两端距离螺丝钉6顶端孔3-4cm。所述的轴承7抗剪强度40-50kg/mm2。

如图2所示，所述支撑脚11由钢筋制成，直径2-3cm，长度5-8cm。每个支撑脚11均通过两个固定帽12固定，位于底端的固定帽12穿过支撑脚11且距离支撑脚11顶面8-10cm，底端固定帽12顶面与圆盘14底面紧贴，位于顶端的固定帽12穿过支撑脚11且距离支撑脚11顶面2-3cm，顶端固定帽12底面与圆盘14顶面紧贴。所述支撑脚11底端设置有支撑脚橡胶套13，支撑脚橡胶套13厚度4-5cm，高度2-3cm。所述的滚轮橡胶套9、支撑脚橡胶套13均采用耗能强度高的橡胶材质。

本发明自动复位的桥梁限位装置的实施方法如下：

1.首先在工厂加工构件支撑板3、滑行轨道4、支撑钢管5、螺丝钉6、轴承7、螺母8、滚轮橡胶套9、滚轮10、支撑脚11、固定帽12、支撑脚橡胶套13和圆盘14。

2.在桥墩2顶面确定圆盘位置并标记。

3.支撑脚11穿过底端固定帽12、圆盘14、顶端固定帽12，将支撑脚11与圆盘14固定。

4.螺丝钉6穿过支撑钢管5断口处焊接的方形钢板。

5.轴承7穿过螺丝钉6、滚轮10并通过螺母固定。

6.将组合好的构件放入圆盘14顶面的滑行轨道4。

7.将支撑板3定位，并安装在桥面1底面。

8.将桥面1放置在桥墩2上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。