自适应支座及包含其的桥梁

技术领域

本发明涉及桥梁支座技术领域，特别是涉及一种自适应支座及包含其的桥梁。

背景技术

近几年，我国桥梁工程的飞速发展，在许多的桥梁工程中，预制箱梁的施工技术和工艺得到广泛的运用，预制箱梁为工程中的主要受力构件，箱梁底部支座作为传递受力的重要组成部分，起到连接上下部结构，传递上部自重及汽车荷载的作用。但由于桥梁为处于平曲线及竖曲线上的空间结构梁体处于横坡、纵坡上，要支座水平均匀受力，无论是设计还是施工，工作量都比较大，而且调坡效果差，使桥梁在运营过程中出现大量脱空、偏压、剪切变形等病害，造成支座早期破坏从而影响上部结构的稳定性以及行车的舒适性。

传统的调坡方式是在梁底支座钢板处焊接一块调节坡度的楔形钢板，采用此方式调坡需要额外定制相应的楔形钢板，增加调坡成本，同时增加与梁底支座钢板焊接的工序，增加施工风险，在安装过程中，安装不到位容易产生滑移，与橡胶支座不能紧密贴实，导致结构受力不均匀，影响支座使用耐久性。在桥梁施工安装过程中影响调坡精度不仅仅只有支座钢板原因，支座垫石标高的误差也会影响调坡的精度。传统垫石采用混凝土浇筑成型，当支座垫石浇筑完成后，发现标高存在偏差后很难对其进行调整，从而影响调坡的精度。同时支座垫石为永久性结构，当桥梁出现问题需要更换支座时，需要额外使用顶升装置进行顶升更换，增加更换的难度及风险系数。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中支座调坡效果差、支座调坡范围小、支座使用耐久性低、支座调坡精度低和后期检修与更换难度大的缺陷，提供一种自适应支座及包含其的桥梁。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种自适应支座，所述自适应支座包括上支座板、下支座板以及位于上支座板以及下支座板之间的支座本体，下支座板和支座本体连接在一起，其特征在于，所述上支座板和所述支座本体之间设有弧形调节板，所述上支座板底面设有与所述弧形调节板相配合的弧形凹槽，所述弧形调节板相对于支座本体滑动设置，所述上支座板相对于所述弧形调节板转动设置。

在本方案中，采用上述结构形式，使得该自适应支座可以通过弧形调节板进行滑动和转动，达到自动调坡的目的，有效提升了调坡效果。该自适应支座适用于不同纵横坡的预制箱梁，适用性强，尤其是坡度较大的预制箱梁，通过滑动和转动性能调整自身位置以适应梁底的实际坡度，可以满足设计范围内的任何坡度，调坡范围更广泛。弧形调节板相对于支座本体可以滑动，上支座板上设有与弧形调节板相配合的弧形凹槽，上支座板可以通过弧形凹槽相对于弧形调节板转动，从而使得调坡过程中不再需要通过在梁底支座钢板处焊接楔形钢板的方式进行调坡，解决了安装楔形钢板不到位产生的受力不均匀问题，提升了支座耐久性，节约了额外定制楔形钢板的成本，减少了施工工序，同时也降低了施工风险。

较佳地，所述支座本体包括紧固装置和液压顶升装置，所述液压顶升装置位于所述紧固装置和所述下支座板之间，所述液压顶升装置包括油缸、在所述油缸内活动的活塞以及预留在所述油缸外部的油嘴，所述油嘴与所述油缸的内部连通，所述紧固装置与所述活塞连接，所述油缸和所述下支座板连接，所述弧形调节板相对于所述紧固装置滑动设置。

在本方案中，采用上述结构形式，液压顶升装置能够调节该自适应支座的高度，并且通过紧固装置进行固定，使得该自适应支座自身具有调高的功能，代替支座垫石的作用，从而进一步增加调坡的精度，在现场进行调坡时出现偏差时可通过液压顶装置进行微调，确保了调坡的精准度。传统支座垫石采用混凝土浇筑成型，需要混凝土达到设计规定强度方可进行箱梁架设，架设周期变长，采用本发明装置只需当天安装成型后第二天方可进行箱梁架设，大幅缩短了施工周期。在后期支座钢板脱空及偏斜的情况下，能够将该自适应支座进行相应的顶升便于检修与更换，同时能够消除桥梁基础产生的不均匀沉降。

较佳地，所述紧固装置包括调节螺栓和与所述调节螺栓配合的锁紧螺母，所述调节螺栓与所述活塞连接，所述锁紧螺母位于所述油缸的上方。

在本方案中，采用上述结构形式，使得调节螺栓和与调节螺栓配合的锁紧螺母锁紧达到固定的作用，从而达到液压顶装置所调整的高度的目的。

较佳地，所述紧固装置包括承压弹性板，所述弧形调节板相对于所述承压弹性板滑动设置。

在本方案中，采用上述结构形式，承压弹性板起到均匀受力的作用，使得该自适应支座的受力更均匀，提升结构使用耐久性。

较佳地，所述紧固装置包括承压弹性板，所述弧形调节板相对于所述承压弹性板滑动设置，所述承压弹性板与所述调节螺栓连接。

在本方案中，采用上述结构形式，承压弹性板通过与之连接的调节螺栓进行高度调节。

较佳地，所述承压弹性板的材料为橡胶。

较佳地，所述上支座板和/或所述下支座板的材料为钢板。

较佳地，所述弧形调节板的顶面设置有弧形的凸起球头，所述弧形的凸起球头与所述弧形凹槽相配合。

在本方案中，采用上述结构形式，使得弧形调节板与上支座板底面设的弧形凹槽更贴合，使得两者之间的转动更顺滑，有效提升了调坡效果。

较佳地，所述上支座板和/或所述下支座板预留螺栓孔。

在本方案中，采用上述结构形式，上下支座板采用地脚螺栓连接桥梁，预留的螺栓孔使得该自适应支座的安装更加便捷。

本发明还提供了一种桥梁，所述桥梁包括预制箱梁、桥梁下部结构以及所述自适应支座，所述上支座板与所述预制箱梁连接，所述下支座板与所述桥梁下部结构连接。

本发明的积极进步效果在于：

该自适应支座能够达到自动调坡的目的，有效提升了调坡效果，可以满足设计范围内的任何坡度，调坡范围更广泛。调坡过程中不再需要通过在梁底支座钢板处焊接楔形钢板的方式进行调坡，提升了支座使用耐久性，节约了施工成本，并且也降低了施工风险。该自适应支座的高度可调节，能够代替支座垫石的作用，进一步提升调坡精度，便于后期桥梁运营期间的检修与更换。包含该自适应支座的桥梁具有上述相同效果。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的上支座板底面图。

图2为本发明较佳实施例的内部结构示意图。

图3为本发明较佳实施例的结构示意图。

图4为本发明较佳实施例的安装流程图。

图5为本发明较佳实施例的检修更换流程图。

附图标记说明：

支座本体1

紧固装置11

承压弹性板111

锁紧螺母112

调节螺栓113

液压顶升装置12

油缸121

活塞122

油嘴123

油腔124

弧形调节板2

凸起球头21

上支座板3

弧形凹槽31

螺栓孔32

下支座板4

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在实施例范围之中。

如图1-图3所示为本发明的一种较佳实施例，该自适应支座包括上支座板3、下支座板4以及位于上支座板3以及下支座板4之间的支座本体1，下支座板4和支座本体1连接在一起，上支座板3和支座本体1之间设有弧形调节板2，上支座板3底面设有与弧形调节板2相配合的弧形凹槽31，弧形调节板2相对于支座本体1滑动设置，上支座板3相对于弧形调节板2转动设置。

本发明通过弧形调节板2的滑动和转动达到自动调坡的目的。这里的滑动是指弧形调节板2相对支座本体1水平滑动。如图1所示为上支座板3底面的弧形凹槽31，该弧形凹槽31与弧形调节板2相配合，弧形凹槽31与弧形调节板2接触，从而使得上支座板3能相对于弧形调节板2转动。下支座板4与支座本体1的连接方式可以选择焊接、螺栓连接等。

在优选的实施方式中，支座本体1包括紧固装置11和液压顶升装置12，液压顶升装置12位于紧固装置11和下支座板4之间，液压顶升装置12包括油缸121、在油缸121内活动的活塞122以及预留在油缸121外部的油嘴123，油嘴123与油缸121的内部连通，紧固装置11与活塞122连接，油缸121和下支座板4连接，弧形调节板2相对于紧固装置11滑动设置。

在优选的实施方式中，紧固装置11包括调节螺栓113和与调节螺栓113配合的锁紧螺母112，调节螺栓113与活塞122连接，锁紧螺母112位于油缸121的上方。紧固装置11还包括承压弹性板111，弧形调节板2相对于承压弹性板111滑动设置。弧形调节板2相对于承压弹性板111滑动设置，承压弹性板111与调节螺栓113连接。

在优选的实施方式中，上支座板3预留四个螺栓孔32，下支座板4预留四个螺栓孔。螺栓孔32的数量可以根据实际情况调整。因此，并不将螺栓孔32的数量限制在本实施例所公开的范围内。

在优选的实施方式中，承压弹性板111的材料为橡胶，也可选择其他合适的弹性材料。上支座板3和/或下支座板4的材料为钢板，也可选择其他合适的材料。

在优选的实施方式中，弧形调节板2的顶面设置有弧形的凸起球头31，弧形的凸起球头21与上支座板3上的弧形凹槽31相配合，使得弧形调节板2与上支座板3底面设的弧形凹槽31更贴合，使得转动更顺滑，有效提升了调坡效果。

如图4所示，该自适应支座的具体施工步骤为：

步骤S11：上支座板和下支座板分别与桥梁结构连接。将上支座板3采用预留螺栓孔32与桥梁上部预制箱梁进行连接，并将下支座板4采用预留螺栓孔与桥梁下部结构连接起来，

步骤S12：将液压顶升装置12与下支座板4连接。

步骤S13：在液压顶升装置12上安装紧固装置11。

步骤S14：对液压顶升装置12加压，从而增加支座本体1高度。将预留在油缸外部的油嘴123连接油泵，通过油泵给油腔124加压，通过油腔124推动活塞122来增加高度，活塞122将调节螺栓113顶起一定高度。

步骤S15：通过紧固装置11固定顶升的高度。通过锁紧螺母112将调节螺栓113锁紧进行固定，从而固定紧固装置11的高度。

步骤S16：依次安装承压弹性板111和弧形调节板2。在调节螺栓113调节到设定高度后，将承压弹性板111安装至调节螺栓113上部，再将弧形调节板2安装至承压弹性板111上部。

步骤S17：架设上部桥梁预制箱梁。将安装好上支座板3的预制箱梁吊装至所安装好的支座本体处1，将上支座板3的弧形凹槽31与弧形调节板2进行贴合，弧形调节板2相对于支座本体1可滑动，上支座板3相对于弧形调节板2可转动，从而达到自动调坡的目的。

如图5所示，在桥梁运营过程中，需要对梁底支座钢板进行检修与更换，具体步骤为：

步骤S21：对液压顶升装置12加压，从而增加支座本体1高度。将预留在油缸外部的油嘴123连接油泵，通过油泵给油腔124加压，通过油腔124推动活塞122来增加高度，活塞122将调节螺栓113顶起一定高度。

步骤S22：通过紧固装置11固定顶升的高度。通过锁紧螺母112将调节螺栓113锁紧进行固定，从而固定紧固装置11的高度。

步骤S23：采用专用的衬垫维持顶升高度。

步骤S24：对液压顶升装置12减压。将预留在油缸外部的油嘴123连接油泵，通过油泵慢慢回油给油腔124减压，通从而降低顶升高度，使得上支座板3与弧形调节板2进行分离，从而满足检修更换的目的。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。