过大使墩受力不利； 且可通过调节间隙宽度和弹簧的种类来调整装置性能。
[0029] 本发明采用钢板与弹簧连接的限位器，其结构类似于桥梁抗震中使用的挡块限位 器。桥梁抗震中的限位器设在伸缩缝处，用于防止落梁。但是由于长期效应所导致的桥墩 与主梁产生过大相对位移的机理与地震时完全不同，本发明限位器通过合理设置弹簧和锚 固区参数，针对高桥墩在偏压、温度、基础沉降和汽车荷载等作用下导致的墩顶、主梁间相 对位移过大这种情况进行防治，适用于柔性高墩的情况，结构的参数和细节均需计算后确 定。根据桥型和具体结构的不同，当墩顶发生位移超限时，墩柱顶总承受约200kN-500kN不 等的水平推力。限位器的最大限位力应在此基础上还有一定的安全储备，本发明利用最大 限位力来进行限位器细部构造的设计。由于限位器安装在每片梁体下部，所以水平力由几 个限位器共同承担，一般每个限位器承受SOkN~200kN的水平力。
[0030] 故相对现有技术，本发明具有以下有益效果：
[0031] (1)本发明高墩限位器限制了墩顶的位移，防止因为墩顶位移超限引起的桥墩不 利受力情况。
[0032] (2)本发明高墩限位器在钢板间预留一定间隙，在墩顶位移未超限的情况下不影 响结构受力，不影响结构正常使用。
[0033] (3)本发明限位装置限制了梁纵向的位移幅度，适用于防治墩顶纵向的位移超限。
【附图说明】
[0034] 图1为本发明位移弹簧限位器的结构示意图。
[0035] 图2(a)为与主梁底面固定的加劲钢板上的焊钉布置示意图。
[0036] 图2(b)为与盖梁侧面固定的加劲钢板上的焊钉布置示意图。
[0037] 图3为本发明位移弹簧限位器的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0038] 为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及【具体实施方式】对本发明的技术方案 进行详细说明。
[0039] 如图1所示，本发明高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，包括：
[0040] 设于主梁端部梁底且靠近盖梁位置处的加劲钢板A1，加劲钢板Al上设有多排加 劲肋Bl ;
[0041 ] 设于盖梁侧面的加劲钢板A2 ;
[0042] 与加劲钢板A2平行的加劲钢板A3，加劲钢板A3通过多排加劲肋B2与加劲钢板 A2连接；加劲肋B2垂直连接于加劲钢板A2与加劲钢板A3之间；
[0043] 与加劲钢板A3平行的自由钢板，自由钢板通过若干弹簧与加劲钢板A3连接；
[0044] 与加劲钢板Al垂直且面向自由钢板的加劲钢板A4,各加劲肋Bl的一端均垂直固 定于加劲钢板A4上，加劲钢板A4与自由钢板间预留有一定间隙。
[0045] 本实施方式中，加劲钢板Al和加劲钢板A2采用焊钉分别固定于主梁梁底和盖梁 侧面。焊钉连接件需符合规范《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》（GB/T10433-2002)，焊钉尺寸推 荐采用直径19mm或者22mm，长度采用IOcm~15cm ;对于与梁底的连接，焊钉主要承受剪 力，采用纵桥向两列布置，根据最大限位力的不同，布置3~5排焊钉；对于立柱或盖梁处的 焊钉，承受较大的轴力，具体布置如图2所示，具体焊钉布置可以根据具体结构和限位力做 相应调整。
[0046] 加劲钢板Al~A4均采用Q345钢材，尺寸要求满足安装的构造要求，即考虑梁底 和盖梁侧面的空间限制，还需要满足焊钉的布置要求，考虑满足焊钉间距的情况下基于节 省的原则尽量采用较小尺寸的钢板，板厚根据强度和稳定控制。
[0047] 如图3所示，板1为设置连接件的钢板，是将力传递到焊钉的关键构件，焊有连接 件的钢板厚度不应小于焊钉直径的〇. 5倍，此处板厚可以取12~15mm ;板2为将接触部位 力传到梁底钢板的重要部分，此处不能在限位器破坏前屈曲，板厚宜取8~12_ ;板3为直 接接触板件，根据限位力的不同，板厚宜取8~15mm;板4为传递限位器水平力至盖梁的部 位，也可用于调整弹簧位置、间隙宽度等，根据实际情况可以选择不设置板4,直接将弹簧安 装在盖梁侧面上的板1上，若加设板4,板件在桥纵向长度不宜过长，横向数量宜设置3~5 块，板厚宜取8~12mm。
[0048] 本实施方式中的弹簧选用符合规范《冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件第二部分：压缩 弹簧》（GB/T 1239. 2-2009)，需具有材质均匀、性能稳定、承载力较高、耐久性好、计算可靠 等优点。弹簧两端圈并紧磨平，焊接在自由钢板和加劲钢板A3之间，以保证几个弹簧能够 共同工作；弹簧在板间竖向和横向对齐布置，弹簧选取不唯一，但需要保证几个弹簧在工作 状态下工作负荷约50kN~IOOkN ;极限负荷约200kN ;自由长度不宜过长，宜选取约8cm~ 12cm ;弹簧刚度宜取较大值以保证工作状态下弹簧变形量较小，能够起到限位的作用，弹 簧共同工作下刚度宜取为使得极限负荷下弹簧变形量不超过弹簧总长的20%，即约6kN/ mm ~12kN/mm〇
[0049] 加劲钢板A4与自由钢板之间应留有一定的间隙，保证墩顶在没有发生过大位移 时限位器不工作；间隙的长度取为较小于规范中要求的墩顶位移限值《公路工程质量检验 评定标准》（JTGF80/1-2004)允许垂直度偏差3%。，《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011)墩顶位移限值〇.5*yiem，L为箱梁墩台间最小跨径，以米计），使得弹簧压缩变 形后，墩顶位移仍不至于过大。
[0050] 本实施方式通过在盖梁侧面和主梁梁底分别设置加劲钢板，通过螺栓将其与盖梁 或主梁连接，在锚固于盖梁侧面的竖向加劲板间设置一些弹簧，这些弹簧的另一端固定在 同一块自由钢板上，并使自由钢板与锚固于主梁的钢板间预留一定间隙，用于在墩顶纵向 位移过大时进行限制；加劲钢板与盖梁和梁底的连接根据锚固要求设计，弹簧能够在墩顶 发生过大位移时通过软碰撞使弹簧变形耗能来减小和限制这种过大位移。
[0051] 对于限位器在桥墩部分，在浇筑桥墩的时候，将螺栓或者焊钉预埋进墩顶进行浇 筑；对于主梁的部分，分为现浇和预制两种情况，均分别事先安装在主梁梁底，并考虑到搭 接长度和墩顶位移限制来确定安装位置。
[0052] 上述的对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发 明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的 一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例， 本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护 范围之内。
【主权项】
1. 一种高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，其特征在于，包括： 设于主梁端部梁底且靠近盖梁位置处的加劲钢板Al，所述的加劲钢板Al上设有多排 加劲肋Bl; 设于盖梁侧面的加劲钢板A2 ; 与加劲钢板A2平行的加劲钢板A3,所述的加劲钢板A3通过多排加劲肋B2与加劲钢板A2连接； 与加劲钢板A3平行的自由钢板，所述的自由钢板通过若干弹簧与加劲钢板A3连接； 与加劲钢板Al垂直且面向自由钢板的加劲钢板A4,各加劲肋Bl的一端均垂直固定于 加劲钢板A4上，所述的加劲钢板A4与自由钢板间预留有一定间隙。2. 根据权利要求1所述的高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，其特征在于：所述的加劲肋 B2垂直连接于加劲钢板A2与加劲钢板A3之间。3. 根据权利要求1所述的高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，其特征在于：所述的加劲钢 板Al和加劲钢板A2采用焊钉或螺栓分别固定于主梁梁底和盖梁侧面。4. 根据权利要求3所述的高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，其特征在于：所述焊钉的直 径为19_或22mm，长度为IOcm~15cm。5. 根据权利要求1所述的高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，其特征在于：所述的加劲钢 板Al~A4均采用Q345钢材。6. 根据权利要求1所述的高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，其特征在于：所述的弹簧两 端圈并紧磨平，焊接于自由钢板与加劲钢板A3之间。7. 根据权利要求1所述的高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，其特征在于：所述弹簧的极 限负荷不超过200kN，自由长度为8cm~12cm。8. 根据权利要求7所述的高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，其特征在于：所述的弹簧工 作于极限负荷下变形量不超过弹簧总长的20%。9. 根据权利要求1所述的高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，其特征在于：所述的加劲钢 板A4与自由钢板的间隙不超过规定的墩顶位移限值。10. 根据权利要求9所述的高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，其特征在于：所述的墩顶位
【专利摘要】本发明公开了一种高墩桥梁墩顶位移弹簧限位器，其通过在立柱或盖梁侧面和主梁端部梁底分别设置加劲钢板，通过螺栓将其与立柱或盖梁、主梁连接，在锚固于立柱或盖梁侧面的竖向加劲板间设置若干弹簧，这些弹簧的另一端固定在同一块钢板上，并使钢板与锚固于主梁的钢板间预留一定间隙，用于在墩顶纵向位移过大时进行限制；加劲钢板与盖梁和梁底的连接根据锚固要求设计，弹簧能够在墩顶发生过大位移时通过软碰撞使弹簧变形耗能来减小和限制这种过大位移，减小和限制累积的效应，防止墩顶位移累积过大使墩受力不利；且可通过调节间隙宽度和弹簧的种类来调整装置性能。
【IPC分类】E01D19/00
【公开号】CN104963278
【申请号】CN201510415496
【发明人】雷波, 赵长军, 张仁根, 刘玉擎
【申请人】浙江省交通规划设计研究院
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月15日