用于严寒地区的桥梁球形钢支座制造技术

本发明专利技术公开了一种用于严寒地区的桥梁球形钢支座，在上支座板上端通过上连接件联接有上部桥梁，上支座板底端面内部通过第一耐磨板与衬板的上端面联接，衬板的下端面与第二耐磨板的上端面联接，第二耐磨板的下端面与下支座板的上端面联接，下支座板的下端通过下连接件联接有下部桥梁。本发明专利技术通过第一耐磨板、第二耐磨板分别为改性超高分子量聚乙烯耐磨板，具有承载能力高、自润滑性能好、抗蠕变、耐低温性的优点，适应于重载、位移量大和高速运动的工作环境；上支座板、下支座板分别为热轧低合金结构钢板材，具有耐久性，使支座在正常维护下可达到与桥梁主体同寿命的耐久性要求，本发明专利技术具有结构简单可靠、球面传力均匀、转动角度大、耐老化优点。

【技术实现步骤摘要】
用于严寒地区的桥梁球形钢支座
本专利技术属于桥梁
，具体涉及到一种用于严寒地区的桥梁球形钢支座。
技术介绍
桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件，它能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠的传递给桥梁下部结构，以适应梁体自由伸缩及转动的需要。桥梁作为生命线工程的重要组成部分，而支座是桥梁中承上启下的重要构件，由于低温将影响材料韧性降低、脆性增加、润滑材料的状态、耐磨材料的摩擦系数等，对支座的使用可靠性和寿命有直接且重大的影响，直接影响轨道线路的运营。因此，有必要对现有桥梁支座的材料体系的低温可靠性进行研究和验证，并结构进行优化，已确保桥梁支座的耐低温性能。理想的支座设计使用寿命应该与桥梁主体结构的使用寿命大致相同，而目前普通球型支座的耐久性能普遍较差，使用寿命小于100年。支座的寿命问题会造成支座维护费用较高，桥梁的受力状态难以保证，维修更换支座会对轨道交通运营产生影响。因而支座耐久性问题成为了限制支座发展和技术进步的主要障碍之一。对于目前普遍使用的球型支座，限制支座使用寿命的主要因素有两个：金属构件的锈蚀失效破坏和耐磨板的磨损。支座主体钢材采用低合金高强结构钢，其防腐措施主要是对钢材表面进行喷锌铝加油漆涂装，一般的防腐涂装很难能保证金属构件在规定的年限内不发生锈蚀破坏。耐磨板磨耗的最大影响因素为其正压力和相对磨耗速度，对于一般的聚四氟乙烯耐磨材料，很难保证在恒活载作用下和支座位移作用下的耐磨性能，从而直接影响支座的整体使用寿命。阿斯塔纳属大陆性气候，冬季漫长、寒冷、多雪，夏季炎热、干燥。积雪期长达130～140天。冬季长约5～5.5个月，2月平均温度为-15.8℃。冬季一般从11月中旬开始，全年覆雪天数为135天。在极寒时期，温度可低至-52℃。全年冻土天数为245天。夏季天气干燥炎热，并有沙尘暴。7月平均温度为21.2℃。年度平均降雨量：50mm；每小时最大降雨量：100mm；年平均降雨天数：86。年平均降雪天数：126，年平均降雪量：1434mm，年度最大降雪量：1540mm，日最大降雪量：300mm，每小时最大降雪量100mm。一年中最大风速：108km/h(30m/s)，年平均风速：12.2km/h(3.4m/s)；一年当中约有40天的风速高达15m/s，对于阿斯塔纳轻轨一期球型支座，耐低温是重要的性能指标，反映了支座的可靠性。目前，国内、外通用的桥梁支座使用温度范围在-40℃～+60℃，哈萨克斯坦阿斯塔纳市冬季极寒温度为-52℃，由于温度对材料的物理性能有重大影响，因此，普通桥梁支座已经不适用低温地区的需求。本工程技术要求支座使用温度在-50℃以上还能正常使用桥梁及建筑用球型支座。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种结构简单可靠、球面传力均匀、温度适应范围广、耐老化的用于严寒地区的桥梁球形钢支座。解决上述技术问题所采用的技术方案是：在上支座板上端通过上连接件联接有上部桥梁，上支座板底端面内部通过第一耐磨板与衬板的上端面联接，衬板的下端面与第二耐磨板的上端面联接，第二耐磨板的下端面与下支座板的上端面联接，下支座板的下端通过下连接件联接有下部桥梁。本专利技术的第一耐磨板为平面耐磨板，平面耐磨板的横截面为椭圆，椭圆的长轴＞237.88mm。本专利技术的椭圆的长轴的直径为240mm。本专利技术的第二耐磨板为上端面为向上弯曲的圆弧板，圆心位于圆弧板的上方，圆弧板的圆心角为30°～60°，圆弧板的半径为300～400mm。本专利技术的圆弧板的圆心角为40°，圆弧板的半径为343mm。本专利技术的第一耐磨板、第二耐磨板分别为改性超高分子量聚乙烯耐磨板。本专利技术的衬板的几何形状为球缺，球缺的高度为30～50mm。本专利技术的上支座板、下支座板分别为热轧低合金结构钢板材。本专利技术的上支座板、第一耐磨板、衬板、第二耐磨板、下支座板外部表面分别涂有PG21硅油脂。本专利技术的上支座板、下支座板的外表面由内至外依次涂装有环氧底漆、环氧中间漆、氟碳面漆，环氧底漆的厚度≥80μm，环氧中间漆的厚度≥100μm，氟碳面漆的厚度为≥70μm，环氧底漆、环氧中间漆与氟碳面漆的总厚度≥250μm。本专利技术采用了第一耐磨板、第二耐磨板分别为改性超高分子量聚乙烯耐磨板，具有承载能力高、自润滑性能好、抗蠕变、耐低温性的优点，适应于重载、位移量大和高速运动的工作环境；上支座板、下支座板分别为热轧低合金结构钢板材，具有耐久性，使支座在正常维护下可达到与桥梁主体同寿命的耐久性要求，本专利技术具有结构简单可靠、球面传力均匀、承载力大、转动角度大、转动力矩小、温度适应范围广、耐老化等优点，本专利技术适用于温度为-55℃～+60℃高寒地区。附图说明图1是本专利技术一个实施例的结构示意图。图2是图1的俯视图。图3是图1的仰视图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1如图1-3所示，本实施例的用于严寒地区的桥梁球形钢支座由上连接件1、上支座板2、第一耐磨板3、衬板4、第二耐磨板5、下连接件6、下支座板7联接构成。在上支座板2上端面四周分别安装有上连接件1，上支座板2上端通过上连接件1联接有上部桥梁，上支座板2的材质为热轧低合金结构钢板材，避免了因铸造缺陷可能造成的桥梁危害，提高了支座的承载能力和可靠性。上支座板2底端面内部通过第一耐磨板3与衬板4的上端面联接，第一耐磨板3为平面耐磨板，平面耐磨板的横截面为椭圆，椭圆的长轴为240mm，第一耐磨板3为改性超高分子量聚乙烯耐磨板，S-Lide改性超高分子量聚乙烯以复合改性超高分子量聚乙烯为原料，低温环境下摩擦系数小且稳定，既有超高分子量聚乙烯自身优异的机械、物理、化学性能，又有效的改善了超高分子量聚乙烯的抗蠕变性能，提升了材料的承载能力和自润滑性能，改性超高分子量聚乙烯耐磨板具有以下优点：具备良好耐磨损性能，尤其在重载和高速运动工作环境下，改性超高分子量聚乙烯耐磨板在摩擦过程中易转移到对磨面成为“转移膜”，阻碍了其与对磨面之间的直接接触，因而起到减摩润滑作用；在硅油脂润滑下，改性超高分子量聚乙烯耐磨板初始静摩擦系数仅为0.0035，50km长期磨耗过程中其滑动摩擦系数均相当小，具有良好的自润滑特性；具有承载能力高的优点，承载能力的提高可以很大程度地减小支座平面尺寸，降低安装空间要求并降低支座总体造价；耐冲击性能优良；具有优良的耐低温性能，在-150℃以下能仍保持良好的韧性、耐磨性和自润滑特性，改性超高分子量聚乙烯耐磨板适应于重载，尤其活载量大、活载位移速率达、累计活载位移长的工作环境。衬板4的几何形状为球缺，球缺的高度为42mm。衬板4的下端面与第二耐磨板5的上端面联接，第二耐磨板5的材质为S-Lide改性超高分子量聚乙烯，第二耐磨板5为上端面为向上弯曲的圆弧板，圆心位于圆弧板的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于严寒地区的桥梁球形钢支座，其特征在于：在上支座板(2)上端通过上连接件(1)联接有上部桥梁，上支座板(2)底端面内部通过第一耐磨板(3)与衬板(4)的上端面联接，衬板(4)的下端面与第二耐磨板(5)的上端面联接，第二耐磨板(5)的下端面与下支座板(7)的上端面联接，下支座板(7)的下端通过下连接件(6)联接有下部桥梁。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于严寒地区的桥梁球形钢支座，其特征在于：在上支座板(2)上端通过上连接件(1)联接有上部桥梁，上支座板(2)底端面内部通过第一耐磨板(3)与衬板(4)的上端面联接，衬板(4)的下端面与第二耐磨板(5)的上端面联接，第二耐磨板(5)的下端面与下支座板(7)的上端面联接，下支座板(7)的下端通过下连接件(6)联接有下部桥梁。


2.根据权利要求1所述的用于严寒地区的桥梁球形钢支座，其特征在于：所述的第一耐磨板(3)为平面耐磨板，平面耐磨板的横截面为椭圆，椭圆的长轴＞237.88mm。


3.根据权利要求2所述的用于严寒地区的桥梁球形钢支座，其特征在于：所述的椭圆的长轴的直径为240mm。


4.根据权利要求1所述的用于严寒地区的桥梁球形钢支座，其特征在于：所述的第二耐磨板(5)为上端面为向上弯曲的圆弧板，圆心位于圆弧板的上方，圆弧板的圆心角为30°～60°，圆弧板的半径为300～400mm。


5.根据权利要求4所述的用于严寒地区的桥梁球形钢支座，其特征在于：所述的圆弧板的圆心角为40°，圆弧板的半径为34...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓强，王作领，闫伟亮，徐希文，
申请(专利权)人：北京城建集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11