一种具有可恢复功能的防落梁装置的制作方法

1.本发明属于桥梁建筑技术领域，具体涉及一种具有可恢复功能的防落梁装置。


背景技术：

2.桥梁结构作为重要的生命保障通道，直接影响到人民群众的生命财产安全；但由于我国的地理因素，是一个多地震国家，因此桥梁能否在地震过程中抵抗地震灾害的影响，是目前桥梁结构设计的重要考虑因素。
3.受地震的影响，桥梁的梁体易发生横向位移，导致梁体脱落，因此防落梁装置作为一种避免落梁的限位装置逐渐受到关注。现有的防落梁装置往往采用刚性的限制梁体横向位移，但刚性的限制，即容易导致梁体与防落梁装置之间发生碰撞，导致梁体受损，且不能帮助梁体位移后复位，导致梁体与桥墩之间出现在地震救灾过程中影响使用桥梁的人民群众的生命财产安全。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明公开了一种具有可恢复功能的防落梁装置，其目的在于解决现有的防落梁装置容易导致与梁体之间发生碰撞，导致梁体受损，且不能帮助梁体位移后复位的问题。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种具有可恢复功能的防落梁装置，包括墩柱、箱梁以及圆柱形的立柱，所述箱梁内部两端均有可拆卸连接有限位架，所述限位架上转动连接有若干竖向设置的转动轴，所述转动轴上均水平开设有通槽，所述通槽内均滑动连接有连接臂，所述连接臂与转动轴之间设置液压阻尼器，相邻箱梁上的连接臂之间存在高度差；所述立柱可拆卸连接于墩柱顶端，且立柱位于相邻箱梁之间，所述箱梁端部设置有容纳立柱的弧形槽，且箱梁与箱梁之间、箱梁与立柱之间均预留有间隙；所述立柱周侧转动连接有两个环形块，所述环形块与对应高度的连接臂固定连接，所述环形块与立柱之间均设置有液压耗能复位装置。
7.在地震过程中，当箱梁受地震影响而发生横向位移时，箱梁带动限位架同步位移，通过转动轴的转动以及连接臂与转动轴的滑动配合，以此来带动对应的环形块转动，相对于现有技术中刚性的防落梁装置，将箱梁与防落梁装置之间的撞击力进行有效的分化，将撞击力转化为环形块与立柱之间的环向转动的动力，减小箱梁与防落梁之间的撞击，避免箱梁受损，此外还能通过液压耗能复位装置对动力进行耗能，同时也帮助箱梁复位；而立柱、限位架等作为受力结构均为可拆卸连接，便于后续的维护与更换。
8.进一步，所述立柱内部竖向设置有安装腔，所述液压耗能复位装置竖向设置于安装腔内，所述液压耗能复位装置两端与安装腔端部之间预留有间隙；所述液压耗能复位装置包括液压缸体与液压杆，且液压缸体与液压杆仅能在安装腔内竖向移动所述液压杆一端与液压缸体滑动连接，所述液压杆与液压缸体之间设置有弹性复位件，所述液压杆端部上固定有伸入液压缸体的液压块，所述液压块常态下位于液压缸体中部，且液压块与液压缸
体侧壁之间预留有间隙；所述液压缸体与液压杆周侧均设置有若干螺旋槽，且液压缸体与液压杆上的螺旋槽旋向相同，所述立柱周侧设置有若干扇形槽，所述环形块内壁上固定有伸入扇形槽的导杆，其中一个环形块上的导杆与液压缸体上对应的螺旋槽滑动连接，另一个环形块上的导杆与液压杆上对应的螺旋槽滑动连接。
9.当立柱两端的箱梁受地震影响而发生同向的横向位移时，两端的箱梁通过转动轴与连接臂的配合带动环形块转动，由于两端箱梁的横向位移方向同向，使得同一立柱上的两个环形块的旋转方向相反，因此两个环形块上的导杆转向也相反，而环形块则通过导杆与对应螺旋槽配合，带动液压缸体与液压杆竖向移动，由于液压缸体与液压杆上的螺旋槽旋向相同，至使液压缸体与液压杆的竖向移动方向相反，即液压杆带动液压块在液压缸体内的移动距离更大，相对于现有技术中的液压耗能装置耗能效率更强，使得本技术中的防落梁装置耗能效率更高，减小箱梁的位移距离，便于箱梁的复位。
10.进一步，所述环形块侧壁上固定有与连接臂同轴线的动力臂，所述动力臂上滑动连接有同轴线的推动臂；所述限位架上开设有水平垂直于箱梁的滑槽，所述滑槽上滑动连接有若干滑动座，所述滑动座与推动臂铰接，相邻滑动座之间设置有与限位架固定连接有隔板，所述滑动座两端与对应隔板之间均固定有弹性缓冲件。
11.在本方案中，立柱两端的箱梁发生同向的横向位移时，左侧箱梁通过转动轴与连接臂的配合带动对应的环形块转动，环形块带动动力臂与推动臂发生同步转动，而动力臂与推动臂之间的滑动连接关系带动右侧箱梁内的滑动座在滑槽内水平滑动，但此时的滑动座的滑动方向与右侧箱梁的位移方向相反，配合隔板与弹性缓冲件为右侧箱梁提高与其位移方向相反的动能，起到减小右侧箱梁的位移距离，便于防落梁装置对箱梁的复位；即本方案中，立柱一侧的箱梁将部分动能转化为相邻箱梁位移方向相反的动能，使立柱两端的动能相互制约、抵消，减小箱梁的位移，也能够帮助相邻的箱梁复位。
12.进一步，所述立柱周侧固定有若干朝向立柱圆心的支撑轴，所述支撑轴上均转动连接有换向齿轮，所述环形块的相向端均与换向齿轮啮合；所述支撑轴与环形块之间均固定有弹性的钢铰绳。
13.当立柱一侧的箱梁横向位移带动对应的环形块转动时，通过环形齿轮带动另一环形块反向转动，从而带动立柱另一侧的箱梁发现方向相同的横向位移，确保后续的耗能复位程序的正常进行；此外，当两个环形块反向位移时，通过钢铰绳的弹性形变来帮助环形块复位，进而帮助箱梁自复位。
14.进一步，所述箱梁底部可拆卸连接有若干平行于箱梁的导轨，所述导轨内均滑动连接有安装座；所述墩柱周侧设置有环形槽，所述环形槽内滑动连接有若干抗拔座，所述安装座与抗拔座之间均转动连接有抗拔杆。
15.进一步，所述空腔内开设有若干竖向设置的导向槽，所述液压缸体与液压杆周侧固定有导向槽滑动连接的导向块。
16.进一步，所述箱梁与箱梁之间、箱梁与立柱之间的间隙之间铰接有伸缩杆，且间隙之间还设置有橡胶填充物。
17.本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
18.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
19.图1为本发明实施例的结构示意图；
20.图2为本发明实施例的纵向剖视图；
21.图3为图2中a处的放大示意图；
22.图4为本发明实施例中立柱的结构示意图。
23.附图中标记如下：墩柱1、箱梁2、立柱3、限位架4、转动轴5、连接臂6、环形块7、安装腔8、液压缸体9、液压杆10、液压块11、弹性复位件12、导杆13、动力臂14、推动臂15、滑动座16、隔板17、支撑轴18、换向齿轮19、钢铰绳20、导轨21、安装座22、抗拔座23、抗拔杆24、导向槽25、导向块26、液压阻尼器27。
具体实施方式
24.如图1～4所示：
25.一种具有可恢复功能的防落梁装置，包括墩柱1、箱梁2以及立柱3，立柱3为圆柱形；所述箱梁2内部两端均有可拆卸连接有限位架4，所述限位架4上转动连接有若干竖向设置的转动轴5，所述转动轴5上均水平开设有通槽，所述通槽内均滑动连接有连接臂6，所述连接臂6与转动轴5之间设置液压阻尼器27，相邻箱梁2上的连接臂6之间存在高度差；所述立柱3可拆卸连接于墩柱1顶端，且立柱3位于相邻箱梁2之间，所述箱梁2端部设置有容纳立柱3的弧形槽，且箱梁2与箱梁2之间、箱梁2与立柱3之间均预留有间隙；所述立柱3周侧转动连接有两个环形块7，所述环形块7与对应高度的连接臂6固定连接，所述环形块7与立柱3之间均设置有液压耗能复位装置。
26.在地震过程中，当箱梁2受地震影响而发生横向位移时，箱梁2带动限位架4同步位移，通过转动轴5的转动以及连接臂6与转动轴5的滑动配合，以此来带动对应的环形块7转动，相对于现有技术中刚性的防落梁装置，将箱梁2与防落梁装置之间的撞击力进行有效的分化，将撞击力转化为环形块7与立柱3之间的环向转动的动力，减小箱梁2与防落梁之间的撞击，避免箱梁2受损，此外还能通过液压耗能复位装置对动力进行耗能，同时也帮助箱梁2复位；而立柱3、限位架4等作为受力结构均为可拆卸连接，便于后续的维护与更换。
27.本实施例中，所述立柱3内部竖向设置有安装腔8，所述液压耗能复位装置竖向设置于安装腔8内，所述液压耗能复位装置两端与安装腔8端部之间预留有间隙；所述液压耗能复位装置包括液压缸体9与液压杆10，且液压缸体9与液压杆10仅能在安装腔8内竖向移动所述液压杆10一端与液压缸体9滑动连接，所述液压杆10与液压缸体9之间设置有弹性复位件12，所述液压杆10端部上固定有伸入液压缸体9的液压块11，所述液压块11常态下位于液压缸体9中部，且液压块11与液压缸体9侧壁之间预留有间隙；所述液压缸体9与液压杆10周侧均设置有若干螺旋槽，且液压缸体9与液压杆10上的螺旋槽旋向相同，所述立柱3周侧设置有若干扇形槽，所述环形块7内壁上固定有伸入扇形槽的导杆13，其中一个环形块7上的导杆13与液压缸体9上对应的螺旋槽滑动连接，另一个环形块7上的导杆13与液压杆10上对应的螺旋槽滑动连接。
28.当立柱3两端的箱梁2受地震影响而发生同向的横向位移时，两端的箱梁2通过转
动轴5与连接臂6的配合带动环形块7转动，由于两端箱梁2的横向位移方向同向，使得同一立柱3上的两个环形块7的旋转方向相反，因此两个环形块7上的导杆13转向也相反，而环形块7则通过导杆13与对应螺旋槽配合，带动液压缸体9与液压杆10竖向移动，由于液压缸体9与液压杆10上的螺旋槽旋向相同，至使液压缸体9与液压杆10的竖向移动方向相反，即液压杆10带动液压块11在液压缸体9内的移动距离更大，相对于现有技术中的液压耗能装置耗能效率更强，使得本技术中的防落梁装置耗能效率更高，减小箱梁2的位移距离，便于箱梁2的复位。
29.本实施例中，所述环形块7侧壁上焊接有与连接臂6同轴线的动力臂14，所述动力臂14上沿其轴向滑动连接有同轴线的推动臂15；所述限位架4上开设有水平垂直于箱梁2的滑槽，所述滑槽上滑动连接有若干滑动座16，所述滑动座16与推动臂15铰接，相邻滑动座16之间设置有与限位架4焊接固定连接有隔板17，所述滑动座16两端与对应隔板17之间均固定有弹性缓冲件(图中未画出)，本实施例中采用缓冲弹簧。
30.在本方案中，立柱3两端的箱梁2发生同向的横向位移时，左侧箱梁2通过转动轴5与连接臂6的配合带动对应的环形块7转动，环形块7带动动力臂14与推动臂15发生同步转动，而动力臂14与推动臂15之间的滑动连接关系带动右侧箱梁2内的滑动座16在滑槽内水平滑动，但此时的滑动座16的滑动方向与右侧箱梁2的位移方向相反，配合隔板17与弹性缓冲件为右侧箱梁2提高与其位移方向相反的动能，起到减小右侧箱梁2的位移距离，便于防落梁装置对箱梁2的复位；即本方案中，立柱3一侧的箱梁2将部分动能转化为相邻箱梁2位移方向相反的动能，使立柱3两端的动能相互制约、抵消，减小箱梁2的位移，也能够帮助相邻的箱梁2复位。
31.本实施例中，所述立柱3周侧焊接有若干水平设置的支撑轴18，所述支撑轴18均朝向立柱3圆心，所述支撑轴18上均转动连接有换向齿轮19，所述环形块7的相向端均与换向齿轮19啮合；所述支撑轴18与环形块7之间均焊接有弹性的钢铰绳20。
32.当立柱3一侧的箱梁2横向位移带动对应的环形块7转动时，通过环形齿轮带动另一环形块7反向转动，从而带动立柱3另一侧的箱梁2发现方向相同的横向位移，确保后续的耗能复位程序的正常进行；此外，当两个环形块7反向位移时，通过钢铰绳20的弹性形变来帮助环形块7复位，进而帮助箱梁2自复位。
33.本实施例中，所述箱梁2底部可拆卸连接有若干平行于箱梁2的导轨21，所述导轨21内均滑动连接有安装座22；所述墩柱1周侧设置有环形槽，所述环形槽内滑动连接有若干抗拔座23，所述安装座22与抗拔座23之间均转动连接有抗拔杆24。
34.通过上述结构，使箱梁2横向位移时，箱梁2与立柱3之间的抗拔杆24仍保持连接，防止梁体发生纵向位移而脱离墩柱1。
35.本实施例中，所述空腔内开设有若干竖向设置的导向槽25，所述液压缸体9与液压杆10周侧固定有导向槽25滑动连接的导向块26；通过导向块26与导向槽25之间的配合，对液压缸体9与液压杆10的滑动起到导向作用，防止液压缸体9与液压杆10在安装腔8内发生转动。
36.本实施例中，所述箱梁2与箱梁2之间、箱梁2与立柱3之间的间隙之间铰接有伸缩杆(图中未画出)，且间隙之间还设置有橡胶填充物(图中未画出)；通过铰接设置的伸缩杆与橡胶填充物，在不影响箱梁2相对于立柱3发生横向位移的同时也避免间隙影响桥梁的通
行安全。
37.最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。