本实用新型涉及桥梁、建筑领域，具体是一种具有快速更换和防落梁功能的桥梁支座及桥梁支座的快速更换方法。
背景技术：
桥梁支座是桥梁建设中用以连接梁体与墩台的关键结构部件，其作用是支撑结构并通过支座自身部件的变形或移动来适应结构因热胀冷缩、载荷、振动等原因产生的运动，将梁体的载荷顺势、安全的传递到桥墩上去，从而使桥的实际受力情况与计算的理论图式相符合。但支座作为桥梁承上启下的连接体，承受梁体传递的载荷，在遭遇地震或重大的震动性冲击时，一方面墩梁之间的水平位移得不到有效的约束，因此产生过大的相对位移，易发生落梁的危险；另一方面重大冲击也会导致支座的损坏，为维护桥梁的正常使用，保证行车安全，需要对损坏的支座进行更换。但现有的支座结构更换时施工难度大，费时费力。
现有的桥梁支座通常采用以下两种结构。其中一种是套筒+锚固螺栓的结构，如采用套筒+锚固螺栓的形式与结构连接的方式，存在螺栓易锈蚀而长时间后无法取出，以及因空间限制，更换支座后螺栓孔位对中困难的不足；另一种是采用锚棒+锚固螺栓结构，锚棒+锚固螺栓的形式在支座更换时存在顶升行程要求大，对结构易产生次内力破坏，且支座更换后无法就位的不足。
技术实现要素：
为克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有快速更换和防落梁功能的桥梁支座，解决现有的支座不易更换和重大震动时墩梁之间水平位移过大带来的落梁危险。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：
一种具有快速更换和防落梁功能的桥梁支座，包括上导向板、支座本体、下导向板、锚固装置、防落梁装置，所述锚固装置包括固定件和限位件，所述限位件沿水平方向穿过固定件将上导向板和/或下导向板与支座本体之间连接固定。
现有技术桥梁支座都是采用竖直方向锚固限位的方式，正如背景技术所述，如果采用套筒+锚固螺栓的形式与结构连接的方式，存在螺栓易锈蚀而长时间后无法取出，以及因空间限制，更换支座后螺栓孔位对中困难的不足；如果采用锚棒+锚固螺栓结构，锚棒+锚固螺栓的形式在支座更换时存在顶升行程要求大，由于锚棒是竖直方向设置，需要顶升的距离为锚棒竖直方向上的长度距离，顶升这样的距离对结构易产生次内力破坏，且支座更换后无法就位的不足。
采用本实用新型的方案，将限位件由竖直方向设置修改为水平方向设置，在更换支座时，取出水平方向设置的紧固件后，支座本体就不再受力，只需要顶升较小的距离即可将支座本体沿水平方向拖出，同时更换新的支座本体，相对于现有技术需要顶升的长度距离而言，其顶升距离明显缩小，在施工时更为方便和容易，同时对桥梁结构产生的影响或破坏明显减小。
限位件水平方向设置的方式有很多，进一步地，对限位件和固定件的安装方式进行限定，所述上导向板和/或下导向板上设有固定件装配孔，固定件一端穿过固定件装配孔且穿过固定件装配孔的一端设有沿水平方向的第一限位孔或开口；上导向板或下导向板沿水平方向设有与第一限位孔或开口相匹配的第二限位孔或开口；所述限位件沿水平方向穿过第一限位孔或开口、第二限位孔或开口将上导向板和/或下导向板与支座本体连接固定。
进一步地，限位件和固定件还可以与支座本体相配合，所述支座本体包括上支座板和下支座板，上支座板和/或下支座板上设有固定件装配孔，固定件一端穿过固定件装配孔且穿过固定件装配孔的一端设有沿水平方向的第一限位孔或开口；上支座板或下支座板沿水平方向设有与第一限位孔或开口相匹配的第二限位孔或开口；所述限位件沿水平方向穿过第一限位孔或开口、第二限位孔或开口将上导向板和/或下导向板与支座本体连接固定。
根据桥梁结构的不同，固定件也不同，进一步地，当桥面或桥墩预埋锚固套筒的情况，所述固定件采用锚固套筒，锚固套筒末端设有沿水平方向的第一限位孔或开口，锚固套筒末端穿过导向板和/或支座板上设置的固定件装配孔，导向板或限位板上设有第二限位孔，限位件穿过第一限位孔和第二限位孔将导向板与支座本体连接固定。当桥面或桥墩没有预埋锚固套筒的情况，所述固定件采用独立固定挡块，固定挡块上设有沿水平方向的第一限位孔或开口，固定挡块穿过导向板和/或支座板上设置的固定件装配孔，导向板或限位板上设有第二限位孔，限位件穿过第一限位孔和第二限位孔将导向板与支座本体连接固定。
进一步地，所述限位件可以采用无螺纹的限位件。现有技术采用的螺栓、螺柱等作为限位件，其外表面都具有螺纹结构，在长期使用时都面临螺纹结构锈蚀的问题，在更换时较为困难，本方案采用无螺纹的限位件，不存在螺纹锈蚀的问题，更换更为方便。所述无螺纹限位件包括限位销轴、限位板等。
进一步地，所述限位件也可以采用限位螺栓等。当然，所述限位件也可以根据桥梁或者设计的需求，做成其他的形状。
作为上述方案的优选，所述固定件装配孔设置为U形孔。需要说明的是，所述固定件装配孔也可以根据桥梁或者设计的需求，做成适合的形状。
作为上述方案的优选，当导向板上设置的固定件装配孔采用U形孔时，所述上导向板和下导向板上U形孔开孔方向相同；当支座板上设置的固定件装配孔采用U形孔时，所述上支座板和下支座板上U形孔开孔方向相同。
作为上述方案的优选，所述沿水平方向为与上导向板或下导向板平行或接近平行的方向，从而保证更换支座时，沿接近导向板的方向取出限位件，可以有效减小顶升距离。
作为上述方案的优选，所述上支座板和/或下支座板和/或上导向板和/或下导向板的四个角均可以设置有固定件装配孔。
作为上述方案的优选，所述支座本体为球形支座或盆式支座。支座本体采用现有的支座即可，可以与现有的普通支座相同。
作为上述方案的优选，所述固定件装配孔可以设置在上支座板和/或下支座板和/或上导向板和/或下导向板本体上，或者设置在与上支座板和/或下支座板和/或上导向板和/或下导向板固定连接或焊接或固为一体的挡板上。本方案的原理为将原理限位构建的竖直设置修改为水平设置，因此水平设置的方式有多种类型，其各种开孔和安装孔既可以设置在支座板和/或导向板本体上，也可以设置在与支座板和/或导向板本体采用焊接、固定连接、或者固为一体的挡板上，或者连接件上，只要能够实现本实用新型方案的思路即可。
上述桥梁支座可以进行快速更换，具体方法如下：
1）在需要更换支座处安装反力装置；
2）沿水平方向取出桥梁支座的沿水平方向设置的限位件，顶梁；
3）将需要更换的支座拉出；
4）放置新支座并顶入就位；
5）落梁，安装限位件。
该更换方法顶梁时顶升的距离几乎为零，相对于现有方法顶升限购构建长度距离而言，在施工时更为方便和容易，同时对桥梁结构产生的影响或破坏更小。
进一步地，为解决现有桥梁支座在遭遇地震或重大的震动性冲击时，墩梁之间产生过大的水平位移，容易发生落梁现象的问题，所述桥梁支座设置了防落梁装置。一种防落梁装置采用在上、下支座板之间和/或在上、下导向板之间设置弹性部件的方式，在支座本体上设置若干跟拉索，拉索的一端固定于上支座板的底部或侧壁，另一端固定于同侧下支座板的顶部或侧壁；也可以将拉索的一端固定于上导向板的底部或侧壁，另一端固定于同侧下导向板的顶部或侧壁。所述拉索采用弹性拉索，优选高强钢丝绳、钢绞线、锚链等弹性材料。为避免磨损，拉索与导向板和支座板连接处尽量采用锐角圆弧接触。在桥梁正常使用状态下，弹性部件处于松弛状态，不发挥作用。当地震或其他重大震动冲击桥面时，每个墩梁连接处的弹性部件都被拉紧，这样，每个桥墩协同作用，可以避免上、下支座板之间，或者上下导向板之间产生过大的相对位移，从而避免墩梁之间产生过大的位移，进而可以有效避免落梁险情的发生。
进一步地，另一种防落梁装置采用在上支座板底部设置限位挡块的方式。上支座板底板的四周设置限位挡块，所述限位挡块与下支座板相对但不接触。当地震或其他重大震动冲击桥面时，墩梁之间将产生相对位移，限位挡块的限位作用可以对上支座板和下支座板之间的相对位移进行限定，从而避免墩梁之间产生过大的位移，进而可以有效避免落梁险情的发生。进一步的，在限位挡块内侧设置具有缓冲阻尼作用的缓冲垫，能够有效减小支座滑动到最大行程时与限位挡块直接碰撞产生的应力，避免支座或限位挡块损坏。
本实用新型相比于现有技术，具有以下有益效果是：
（1）本实用新型的方案，将限位结构由竖直方向设置修改为水平方向设置，在更换支座时，顶升的距离只需要限位构建本身的厚度距离即可，相对于现有技术需要顶升的长度距离而言，其顶升距离明显缩小，在施工时更为方便和容易，同时对桥梁结构产生的影响或破坏明显减小。
（2）本实用新型的技术方案，增加了防落梁装置，在遭遇地震或重大的震动性冲击时，能够有效约束墩梁之间的水平位移，避免产生过大的相对位移，防止发生落梁的危险。
附图说明
图1是本实用新型实施例1所述具有快速更换和防落梁功能的桥梁支座结构示意图；
图2是本实用新型实施例2所述具有快速更换和防落梁功能的桥梁支座结构示意图；
图3是本实用新型实施例3所述具有快速更换和防落梁功能的桥梁支座结构示意图；
图4是本实用新型实施例5所述具有快速更换和防落梁功能的桥梁支座结构示意图；
图5是本实用新型实施例6所述具有快速更换和防落梁功能的桥梁支座结构示意图；
图6是本实用新型实施例7所述具有快速更换和防落梁功能的桥梁支座结构示意图；
附图标记：1-上导向板；2-下导向板；3-支座本体；4-固定件；5-限位件；6-上支座板；7-下支座板；8-弹性拉索；9-限位挡块。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，本实施例的具有快速更换和防落梁功能的桥梁支座，包括上导向板1、下导向板2、支座本体3、固定件4、限位件5、上支座板6、下支座板7。所述上支座板6和下支座板7上水平设有固定件装配孔，本实施例所述固定件装配孔采用U形孔，所述固定件4采用桥面和桥墩预埋的锚固螺栓，桥面的锚固螺栓一端埋入桥面混凝土中，另一端设有沿水平方向的第一限位孔或开口，锚固螺栓设有第一限位孔或开口的一端穿过上导向板1后垂直穿过U形孔；本实施例所述限位件采用定位销，上支座板6和下支座板7上设有第二限位孔或开口，锚固螺栓穿过U形孔后，定位销沿水平方向，并且沿与U形槽中心线垂直的方向穿过第一限位孔和开口、第二限位孔或开口，将上导向板1与上支座板6连接固定，并将下导向板2与下支座板7连接固定。
本实施例的原理为：当支座需要更换时，固定件4保持不动，只需沿水平方向取出限位件5，原支座本体3即可以沿水平方向并且与U形孔开口方向相反的方向拖出；安装新的支座时，固定件4仍然保持不动，沿水平方向将新的支座本体3推入，使固定件4从U形孔开口处进入，插入U形孔，再沿水平方向插入限位件5固定即可。整个更换过程，固定件4和限位件5不需要竖直移动，故顶升距离只需满足支座与桥面、桥墩之间存在稍许缝隙，避免支座与桥面、桥墩紧挨在一起，摩擦力过大影响支座拖入、拖出即可，顶升距离最小。
本实施例的优选实施方式为在上支座板6的4个角上设置4个U形孔，下支座板7的4个角上设置4个U形孔，8个U形孔的开孔方向相同，则可以进一步增强导向板与支座板之间连接的牢固性和稳定性。
本实施例采用锚固套筒与限位销的形式，通过在上、下支座板上设置U形孔，限位销通过U形孔穿插于开口锚固套筒中，实现支座的锚固。如此既避免了传统锚固螺栓因长时间锈蚀取出困难，以及更换支座后孔位难以对中的困难，又可大大减小支座更换过程中的顶升形程，避免了对结构的不利影响。
实施例2：
如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，固定件装配孔设置于上导向板1和下导向板2上，固定件4采用独立的定位挡块。
与实施例1同理，需要更换新支座时，只需沿水平方向取出限位件5，再沿水平方向取出固定件4，原支座本体3即可以沿水平方向拖出；安装新的支座时，沿水平方向将新的支座本体3推入后，沿水平方向放入固定件4，再沿水平方向插入限位件5固定即可。整个更换过程，固定件4和限位件5不需要竖直移动，故顶升距离只需满足支座与桥面、桥墩之间存在稍许缝隙，避免支座与桥面、桥墩紧挨在一起，摩擦力过大影响支座拖入、拖出即可，顶升距离最小。
实施例3:如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述固定件4采用独立挡块，限位件5采用限位栓。
与实施例1同理，需要更换新支座时，只需沿水平方向取出限位件5，再沿水平方向取出固定件4，原支座本体3即可以沿水平方向拖出；安装新的支座时，沿水平方向将新的支座本体3推入后，沿水平方向放入固定件4，再沿水平方向插入限位件5固定即可。整个更换过程，固定件4和限位件5不需要竖直移动，故顶升距离只需满足支座与桥面、桥墩之间存在稍许缝隙，避免支座与桥面、桥墩紧挨在一起，摩擦力过大影响支座拖入、拖出即可，顶升距离最小。
需要说明的是，上述3个实施例中，各种开孔和安装孔既可以设置在支座板和/或导向板本体上，也可以设置在与支座板和/或导向板本体采用焊接、固定连接、或者固为一体的挡板上，或者连接件上，只要能够实现本实用新型方案的思路即可。
需要说明的是，上述3个实施例中，本实施例的限位件在水平设置时，既可以是与桥梁路面方向相同的方向设置，也可以是与桥梁路面方向垂直的方向设置，或者根据桥梁实际情况，沿其他方向设置也可，只要方便在更换支座时取出与安装支座时穿入即可。
实施例4：
一种上述桥梁支座的快速更换方法，包括下述步骤：
1）在需要更换支座处安装反力装置；
2）沿水平方向取出桥梁支座的沿水平方向设置的限位件，顶梁；
3）将需要更换的支座拉出；
4）放置新支座并顶入就位；
5）落梁，安装限位件。
该更换方法顶梁时顶升的距离为限位件的厚度的距离，相对于现有方法顶升限购构建长度距离而言，其顶升距离明显缩小，在施工时更为方便和容易，同时对桥梁结构产生的影响或破坏明显减小。
实施例5
如图4所示，本实施例在实施例1至3的基础上，增设了弹性部件，具体采用弹性拉索。所述弹性拉索8分为两组，分别在支座本体3的相对两侧进行设置，每侧的拉索均为一端固定于上支座板6的底部或侧壁，另一端固定于同侧的下支座板7的顶部或侧壁。弹性拉索8可以通过螺栓与支座板连接，也可以是焊接等其他方式与支座板连接。弹性拉索8采用弹性材质，可以采用高强钢丝绳、钢绞线、锚链等弹性材料。
实施例6
如图5所示，本实施例与实施例5的区别在于所述弹性部件固定于导向板上，具体采用弹性拉索。所述弹性拉索8分为两组，分别在支座本体3的相对两侧进行设置，每侧的拉索均为一端固定于上导向板1的底部或侧壁，另一端固定于同侧下导向板2的顶部或侧壁。弹性拉索8可以通过螺栓与导向板连接，也可以是焊接等其他方式与导向板连接。弹性拉索8采用弹性材质，可以采用高强钢丝绳、钢绞线、锚链等弹性材料。
实施例7
如图6所示，本实施例在实施例1至3的基础上，增设了限位挡块9。本实施例中，在上支座板6的底板上设置一圈限位挡块9，所述限位挡块9与下支座板7相对但不接触，所述限位挡块9可以采用钢材、铜合金等材料。当地震或其他重大震动冲击桥面时，上支座板和下支座板之间将产生横向相对位移，当产生的横向相对位移超过预设行程时，限位挡块9开始受力变形，起到增加阻尼耗散震动能量，减少滑动位移的缓冲作用，同时可以限制上、下支座板之间的相对位移在一个可控范围之内，进而限制墩梁的水平位移，避免发生落梁现象。
本实施例的优选实施方式为在限位挡块9的内侧设置缓冲垫，所述缓冲垫可以为阻尼缓冲垫、减振合金材料等。
如上所述，可较好的实现本实用新型。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。