平面曲線梁橋防爬移限位裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種平面曲線梁橋防爬移限位裝置，本裝置自上而下由錨固鋼板、限位鋼板、限位組件組成。其中，錨固鋼板由上錨固板、加勁肋板組成；限位組件為可拆分結構，自內(nèi)向外由以下主要部件組成：與墩柱連接錨固板、內(nèi)側(cè)鋼板、外側(cè)鋼板；內(nèi)側(cè)與外側(cè)滑動塊放置在內(nèi)外側(cè)鋼板頂面，滑動塊與內(nèi)外鋼板、限位鋼板之間設置不銹鋼板和摩擦副；內(nèi)外側(cè)鋼板頂面安裝頂面鋼板、防塵罩。本實用新型可以通過拼裝連接，滿足可檢查、易養(yǎng)護、可維修、可更換的要求。該裝置重量較輕，對墩柱承載能力影響小。同時該裝置具有構造簡單、工程造價低、施工方便，適合工廠批量生產(chǎn)，現(xiàn)場栓接安裝，不影響橋面交通、外觀美觀等特點。
【專利說明】平面曲線梁橋防爬移限位裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種平面曲線梁橋防爬移限位裝置，特別是指中支承設計為雙向活動支座、固定支座，存在橫向爬移隱患和病害、或橫向固定支座承載力不足的平面曲線梁橋，進行橫向爬移病害維修中應用的一種橫向防爬移限位裝置。
【背景技術】
[0002]隨著國內(nèi)外橋梁建設的飛速發(fā)展，曲線梁橋在城市立交橋中的應用也越來越廣泛。曲線梁橋?qū)τ诟鞣N復雜的地形地物有著良好的適應性。特別是在城市的立交橋中，其優(yōu)美的線條相互交織，不僅僅能提高路口的通行能力，更是城市中的一道優(yōu)美風景線。
[0003]近年來，各地一些修建較早的橋梁先后出現(xiàn)各種病害，甚至出現(xiàn)塌橋等嚴重的公共安全事故，對國家造成巨大的經(jīng)濟損失，在社會上也造成了很大負面影響。其中，曲線梁橋的“爬移”問題也逐漸引起了廣泛的重視。
[0004]曲線梁橋受力機制和直線橋有很大差異，早期設計者限于當時的計算理論，對曲線梁橋結構力學機理了解不夠深入，通常采用直線梁模型計算后根據(jù)經(jīng)驗予以修正，得到的數(shù)據(jù)往往不夠精確，結果造成現(xiàn)在的曲線橋普遍出現(xiàn)了爬移病害。平面曲線梁橋因其自身構造特點，在汽車活載、均勻溫差、橫向梯度溫差、混凝土收縮徐變等作用下易產(chǎn)生橫向位移。特別是中支承采用了或部分采用了雙向活動支座的平面曲線梁橋，隨著時間的累積，此種橫向位移部分無法恢復，位移逐漸增大即形成了橫向“爬移”病害。在一定時間后，支座處梁體水平位移如超出設計允許值，支座承載力將下降。爬移問題輕則降低行車舒適性，重則危害橋梁結構安全。
[0005]隨著計算理論的不斷完善，工程師對曲線梁橋的分析更加精確了，對曲線梁橋受力及變形特性亦能進行更好的把握，可通過合理布置支座位置，采用橫向固定支座等措施可解決爬移問題。但對于已建的采用雙向活動支座，存在橫向爬移病害的橋梁，可把中支承雙向活動支座更換為橫向固定支座，甚至可采用更換支點位置來解決爬移問題。此種方式需要對橋梁受力體系進行重新設計，且其實施難度很大，需要對主梁進行同步頂升；連續(xù)梁同步頂升過程中控制不當，梁體易產(chǎn)生裂縫，且需采取必要的橫向臨時限位措施，主梁頂升對橋上橋下交通均會造成嚴重影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是提供一種平面曲線梁橋防爬移限位裝置，以解決利用簡便的操作實現(xiàn)防止平面曲線梁橋發(fā)生爬移或限制其進一步爬移的技術問題；同時此裝置結合墩柱抗震加固還可同時解決支座橫向抗震承載力不足的技術問題，也可用于獨柱支撐橋梁的抗傾覆加固。
[0007]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0008]一種平面曲線梁橋防爬移限位裝置，它包括:上錨固鋼板(I)、加勁鋼板(2)、限位鋼板(3)、墩柱連接錨固板(4)、內(nèi)側(cè)鋼板(5)、內(nèi)側(cè)頂鋼板(6)、內(nèi)側(cè)滑動塊(7)、外側(cè)鋼板(8)、外側(cè)頂鋼板(9)、外側(cè)滑動塊(10)、側(cè)面連接板(11)、不銹鋼板與四氟滑板滑動摩擦副(12)、防塵罩(13)、內(nèi)側(cè)鋼板高強螺栓(14)、側(cè)鋼板高強螺栓(15)和頂鋼板螺栓(16);水平方向設置的上錨固鋼板(I)與位于限位鋼板(3)上部兩側(cè)的加勁鋼板(2)及垂直方向設置的限位鋼板(3)通過焊接形成整體，上錨固鋼板(I)通過螺栓連接安裝于主梁底面；墩柱連接錨固板(4)與墩柱頂部外包鋼板焊接連接；內(nèi)側(cè)鋼板(5)通過高強螺栓(14)與墩柱連接錨固板(4)連接；外側(cè)鋼板(8)通過側(cè)面連接板(11)和高強螺栓(15)與內(nèi)側(cè)鋼板(5)栓接連接；內(nèi)側(cè)滑動塊(7)、外側(cè)滑動塊(10)分別放置于L形的內(nèi)側(cè)鋼板(5)和L形的外側(cè)鋼板
[8]之上，滑動塊(7)、(10)與限位鋼板(3)接觸的一面為平面，另一面為弧面；內(nèi)、外側(cè)頂鋼板(6)、(9)置于內(nèi)、外側(cè)滑塊(7)、(10)上面，并用頂鋼固定，板螺栓(16)與L形的內(nèi)、外側(cè)鋼板(5)、(10) —同形成保護內(nèi)、外側(cè)滑塊(7)、(10)的空腔；限位鋼板(3)插于限位組件的內(nèi)、外側(cè)鋼板(5)、(8)和內(nèi)、外側(cè)滑動塊(7)、( 10)之間；所述滑動塊(7)、( 10)與內(nèi)、外側(cè)鋼板(5)、(8)、限位鋼板(3)的各接觸面均設置不銹鋼板與四氟滑板滑動摩擦副(12)。
[0009]在所述的限位鋼板(3)與下部限位組件中的內(nèi)側(cè)滑動塊(7)、外側(cè)滑動塊(10)之間預留一定的空隙。
[0010]上錨固鋼板(I)可直接通過錨栓錨固于主梁底面；在錨固條件較差的主梁底板處，在主梁底板粘鋼加固，再將上錨固鋼板(I)焊接于主梁底；下錨固墩柱連接板(4)焊接于有鋼箍的墩頂。
[0011]防塵罩(13)置于內(nèi)、外側(cè)頂鋼板(6)、(9)上面，同樣用頂鋼固定。
[0012]在限位組件內(nèi)側(cè)鋼板(5)或外側(cè)鋼板(8)上安裝刻度標尺。
[0013]本實用新型有以下優(yōu)點和積極效果:
[0014]為解決曲線梁橋爬移問題，采用平面曲線梁橋防爬移限位裝置不但可以約束主梁的法向爬移位移，防止支座橫向位移過大時造成承載力不足；也可使各墩均勻分擔水平地震力，提高結構的抗震承載力；在獨柱支撐橋梁平面曲線梁橋的抗傾覆加固中，此裝置也存在應用的空間。
[0015]本裝置制作方便，效果可靠，在曲線梁橋大修中具有廣泛的應用前景，取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的防爬移限位裝置立剖面圖。
[0017]圖2是本實用新型的防爬移限位裝置平剖面圖。
[0018]圖3是本實用新型的防爬移限位裝置側(cè)面圖。
[0019]圖4是本實用新型的防爬移限位裝置連接圖。
[0020]圖5是圖4的仰視圖。
[0021]圖6是圖4的右視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0023]參見圖1、2、3，平面曲線梁橋防爬移限位裝置包括:上錨固鋼板(I)、加勁鋼板
(2)、限位鋼板(3)、墩柱連接錨固板(4)、內(nèi)側(cè)鋼板(5)、內(nèi)側(cè)頂鋼板(6)、內(nèi)側(cè)滑動塊(7)、外側(cè)鋼板(8)、外側(cè)頂鋼板(9)、外側(cè)滑動塊(10)、側(cè)面連接板(11)、不銹鋼板與四氟滑板滑動摩擦副(12)、防塵罩(13)、內(nèi)側(cè)鋼板高強螺栓(14)、側(cè)鋼板高強螺栓(15)和頂鋼板螺栓
(16);水平方向設置的上錨固鋼板(I)與位于限位鋼板(3)上部兩側(cè)的加勁鋼板(2)及垂直方向設置的限位鋼板(3)通過焊接形成整體，上錨固鋼板(I)通過螺栓連接安裝于主梁底面；墩柱連接錨固板(4)與墩柱頂部外包鋼板焊接連接；內(nèi)側(cè)鋼板(5)通過高強螺栓(14)與墩柱連接錨固板(4)連接；外側(cè)鋼板(8)通過側(cè)面連接板(11)和高強螺栓(15)與內(nèi)側(cè)鋼板(5)栓接連接；內(nèi)側(cè)滑動塊(7)、外側(cè)滑動塊(10)分別放置于L形的內(nèi)側(cè)鋼板(5)和L形的外側(cè)鋼板(8)之上，滑動塊(7)、(10)與限位鋼板(3)接觸的一面為平面，另一面為弧面；內(nèi)、外側(cè)頂鋼板(6)、(9)置于內(nèi)、外側(cè)滑塊(7)、(10)上面，并用頂鋼固定，板螺栓(16)與L形的內(nèi)、外側(cè)鋼板(5)、(10) —同形成保護內(nèi)、外側(cè)滑塊(7)、(10)的空腔；限位鋼板(3)插于限位組件的內(nèi)、外側(cè)鋼板(5)、(8)和內(nèi)、外側(cè)滑動塊(7)、(10)之間；所述滑動塊(7)、(10)與內(nèi)、外側(cè)鋼板(5)、(8)、限位鋼板(3)的各接觸面均設置不銹鋼板與四氟滑板滑動摩擦副
(12)。防爬移限位裝置通過拼裝連接，能滿足可檢查、易養(yǎng)護、可維修、可更換的要求。該裝置重量較輕，對墩柱承載能力影響小。
[0024]防爬移限位裝置連接圖參見圖4、5、6。所述的各部件均采用普通鋼板或經(jīng)簡單加工的鋼板構件，構件之間連接為焊接或者螺栓連接，制作組裝簡便快捷，易于批量生產(chǎn)，可模塊化制作安裝。
[0025]在限位組件內(nèi)側(cè)鋼板(5)或外側(cè)鋼板(8)上安裝刻度標尺，可直接讀取橋梁結構在溫度作用下縱向或切向位移值。
[0026]墩柱連接板(4)與墩柱頂部外包加固鋼板焊接連接，高強螺栓(14)將內(nèi)側(cè)鋼板
(5)與墩柱連接板(4)栓接，安裝內(nèi)側(cè)滑動塊(7);高強螺栓(15)將側(cè)面連接板(11)與外側(cè)鋼板⑶及內(nèi)側(cè)鋼板(5)栓接連接；安裝外側(cè)滑動塊(10)，通過螺栓(16)連接內(nèi)側(cè)頂鋼板(6)及外側(cè)頂鋼板(9);各接觸面均設有不銹鋼板與四氟滑板滑動摩擦副(12)，最終安裝防塵罩(13)，參見圖3。
[0027]本裝置安裝于墩柱頂部橫橋向內(nèi)外兩側(cè)，上部限位鋼板與主梁連接，下部限位組件與墩柱連接，限位鋼板插于內(nèi)外鋼板與內(nèi)外滑動塊之間，滑動塊一側(cè)面為平面，另一側(cè)面為弧面，各接觸面設置滑動摩擦副；限位裝置可以達到約束法向位移，切向可自由滑動，滿足平面曲線梁體轉(zhuǎn)動自由。
[0028]平面曲線梁橋防爬移限位裝置的限位鋼板(3)與內(nèi)側(cè)滑動塊(7)、外側(cè)滑動塊
(10)之間預留一定的空隙，保證結構在正常的溫度作用下法向位移不受限制，只限制曲線梁橋由于長期作用下的無法恢復的法向爬移。
[0029]平面曲線梁橋防爬移限位裝置的上錨固鋼板⑴可通過錨栓錨固于主梁，在錨固條件較差的主梁底板處，可先進行主梁底板粘鋼加固，再將上錨固鋼板(I)焊接于主梁底。下錨固墩柱連接板(4)焊接于墩頂抱箍，無鋼箍的墩頂應進行包鋼后進行焊接。主梁支點處橫向約束后，可使各墩分擔橋梁結構法向地震力，增加橋梁結構抗震能力。
[0030]平面曲線梁橋防爬移限位裝置適用于中支承采用雙向活動支座或固定支座的存在爬移病害隱患的或固定支座橫向承載能力不足的平面曲線梁橋，同時結合墩柱抗震加固可解決橋梁橫向抗震承載力不足的問題，也可用于獨柱支撐平面曲線梁橋的抗傾覆加固。
[0031]平面曲線梁橋防爬移限位裝置設置防塵罩(13)，保護限位裝置內(nèi)部滑動摩擦副，增加限位裝置的耐久性。內(nèi)側(cè)鋼板(5)或外側(cè)鋼板(8)上安裝刻度標尺，可在橋梁養(yǎng)護或日常巡檢中直接讀取橋梁結構在溫度作用下縱向或切向位移值。
[0032]平面曲線梁橋防爬移限位裝置，外觀輕盈美觀，可快速安裝，裝置施工對于橋下交通影響較小，不影響橋上交通。
[0033]實施例一
[0034]北京市西二環(huán)路某立交橋中的一聯(lián)平面曲線梁，上部結構形式為現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)箱梁，曲線半徑 220m,跨徑布置為:31.415+31.415+26.75+24.79+28.42+29.36+21.14+19.31米，聯(lián)長212.6米。橋梁下部結構邊墩采用鉆孔樁承臺基礎上的雙圓柱蓋梁，中墩均為鉆孔樁承臺基礎上的雙圓柱混凝土墩或單圓柱鋼管混凝土墩，墩柱直徑D=L 3?2.0米；該橋中支承設置2個固結墩，其余各支點均布置為雙向活動支座，邊墩蓋梁上布置四氟滑板支座。
[0035]依據(jù)現(xiàn)行橋梁設計規(guī)范對該橋進行空間模型下的位移分析，曲線梁橋在預應力、收縮、徐變、溫度及離心力的作用下，整體產(chǎn)生向曲線外側(cè)的位移，由于支座摩阻力等因素，使主梁產(chǎn)生相反位移的作用很難使其位移恢復，隨著時間的增長，位移會越來越大；此種“爬移”病害使得主梁橫向位移接近雙向活動支座橫向位移極限值；“爬移”病害繼續(xù)發(fā)展將嚴重影響支座承載能力，甚者會產(chǎn)生傾覆落梁危險。由于正常溫度作用下主梁梁體法向位移較小，可在中支承處墩柱頂部內(nèi)外兩側(cè)沿主梁法向加設平面曲線梁橋防爬移限位裝置，通過約束支點處主梁橫向位移，防止主梁進一步爬移。
[0036]工程實施中，平面曲線梁橋防爬移限位裝置的上錨固鋼板、限位加勁板及限位鋼板在構件廠批量預制焊接組裝，其余構件在預制場加工試拼裝合格后，運送現(xiàn)場，所有鋼構件在構件廠采用鍍鋅防腐保證耐久性能。實際工程中，在設置雙向活動支座的中墩墩頂外包鋼板、主梁底部預埋錨固螺栓，應用小型升降設備、人工配合進行限位裝置分部安裝?，F(xiàn)場安裝時首先將下錨固限位板焊接于墩柱設計位置，依次采用螺栓連接其余限位組件構件，同時將上錨固構件限位鋼板插入預留孔位，最終將上錨固鋼板固定在主梁梁底設計位置。
[0037]防爬移限位裝置所有施工內(nèi)容均在橋下進行，施工簡單，施工作業(yè)面小，工期短，對橋下和橋面交通基本無影響。
[0038]此裝置有效約束了主梁的橫向位移，其結構輕巧，整體協(xié)調(diào)美觀；結合柱底加固，此裝置同時解決了橋梁橫向抗震問題。
【權利要求】
1.一種平面曲線梁橋防爬移限位裝置，它包括:上錨固鋼板(I)、加勁鋼板(2)、限位鋼板(3)、墩柱連接錨固板(4)、內(nèi)側(cè)鋼板(5)、內(nèi)側(cè)頂鋼板(6)、內(nèi)側(cè)滑動塊(7)、外側(cè)鋼板(8)、外側(cè)頂鋼板(9)、外側(cè)滑動塊(10)、側(cè)面連接板(11)、不銹鋼板與四氟滑板滑動摩擦副(12)、防塵罩(13)、內(nèi)側(cè)鋼板高強螺栓(14)、側(cè)鋼板高強螺栓(15)和頂鋼板螺栓(16);其特征在于:水平方向設置的上錨固鋼板(I)與位于限位鋼板(3)上部兩側(cè)的加勁鋼板(2)及垂直方向設置的限位鋼板(3)通過焊接形成整體，上錨固鋼板(I)通過螺栓連接安裝于主梁底面；墩柱連接錨固板(4)與墩柱頂部外包鋼板焊接連接；內(nèi)側(cè)鋼板(5)通過高強螺栓(14)與墩柱連接錨固板(4)連接；外側(cè)鋼板(8)通過側(cè)面連接板(11)和高強螺栓(15)與內(nèi)側(cè)鋼板(5)栓接連接；內(nèi)側(cè)滑動塊(7)、外側(cè)滑動塊(10)分別放置于L形的內(nèi)側(cè)鋼板(5)和L形的外側(cè)鋼板(8)之上，滑動塊(7)、(10)與限位鋼板(3)接觸的一面為平面，另一面為弧面；內(nèi)、外側(cè)頂鋼板(6)、(9)置于內(nèi)、外側(cè)滑塊(7)、(10)上面，并用頂鋼固定，板螺栓(16)與L形的內(nèi)、外側(cè)鋼板(5)、(10) —同形成保護內(nèi)、外側(cè)滑塊(7)、(10)的空腔；限位鋼板(3)插于限位組件的內(nèi)、外側(cè)鋼板(5)、(8)和內(nèi)、外側(cè)滑動塊(7)、(10)之間；所述滑動塊(7)、(10)與內(nèi)、外側(cè)鋼板(5)、(8)、限位鋼板(3)的各接觸面均設置不銹鋼板與四氟滑板滑動摩擦副(12)。
2.根據(jù)權利要求書I所述的一種平面曲線梁橋防爬移限位裝置，其特征在于:在所述的限位鋼板(3)與下部限位組件中的內(nèi)側(cè)滑動塊(7)、外側(cè)滑動塊(10)之間預留一定的空隙。
3.根據(jù)權利要求書I所述的一種平面曲線梁橋防爬移限位裝置，其特征在于:上錨固鋼板(I)可直接通過錨栓錨固于主梁底面；在錨固條件較差的主梁底板處，在主梁底板粘鋼加固，再將上錨固鋼板(I)焊接于主梁底；下錨固墩柱連接板(4)焊接于有鋼箍的墩頂。
4.根據(jù)權利要求書I所述的一種平面曲線梁橋防爬移限位裝置，其特征在于:防塵罩(13)置于內(nèi)、外側(cè)頂鋼板(6)、(9)上面，同樣用頂鋼固定。
5.根據(jù)權利要求書I所述的一種平面曲線梁橋防爬移限位裝置，其特征在于:在限位組件內(nèi)側(cè)鋼板(5)或外側(cè)鋼板(8)上安裝刻度標尺。
【文檔編號】E01D19/00GK203755139SQ201420129253
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權日:2014年3月21日
【發(fā)明者】秦大航, 張愷, 張連普, 秦永剛, 王澤寧 申請人:北京市市政工程設計研究總院有限公司