專(zhuān)利名稱(chēng)：一種支座柔性錨固系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及跨座式單軌交通系統(tǒng)中軌道梁受拉支座和橋墩蓋梁之間的錨固連接。
背景技術(shù)：
跨座式單軌交通系統(tǒng)包括上部結(jié)構(gòu)——軌道梁和下部結(jié)構(gòu)——橋墩，軌道梁和橋墩之間采用的是鑄鋼拉カ支座，需要通過(guò)錨固螺栓固定連接。錨固螺栓的受カ復(fù)雜，除安裝時(shí)的預(yù)緊カ外，還要承受因列車(chē)運(yùn)行產(chǎn)生的由軌道梁通過(guò)支座傳來(lái)的各種力，尤其是承受梁上荷載對(duì)支座中心的扭矩所引起的軸向拉カ。在線路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)支座錨固螺栓的例行檢查發(fā)現(xiàn)，部分固定(或活動(dòng))支·座上的錨固螺栓發(fā)生了斷裂失效的現(xiàn)象，極大地影響了線路的正常運(yùn)營(yíng)和列車(chē)運(yùn)行時(shí)的安全性。從已失效錨固螺栓的斷ロ宏觀形貌看出所有斷ロ都有疲勞斷裂特征；斷ロ附近都沒(méi)有明顯的塑性變形，并且嚙合較好，間隙小；斷ロ都具有放射狀條紋；斷ロ均起源于應(yīng)力集中處。故可以判定錨固螺栓的斷ロ均為脆性斷裂。從錨固螺栓的斷裂情況看，斷裂部位在螺栓下部螺紋退刀槽附近區(qū)域，說(shuō)明退刀槽是錨固螺栓的薄弱環(huán)節(jié)。從錨固螺栓的材質(zhì)分析，錨固螺栓為馬氏體組織的lCrl7Ni2耐熱鋼，合金元素Cr含量高，所以強(qiáng)度高、韌性好。但通過(guò)對(duì)錨固螺栓材料的失效檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，材料在熱處理過(guò)程中，淬火與回火溫度以及加熱、保溫、冷卻時(shí)間控制不嚴(yán)，導(dǎo)致材料的力學(xué)性能發(fā)生高強(qiáng)度、高硬度、低韌性的改變。從部分?jǐn)嗔训腻^固螺栓可以發(fā)現(xiàn)，在錨固螺栓與螺母座高度相同的位置上有明顯的接觸摩擦痕跡，說(shuō)明錨固螺栓受到了來(lái)自螺母座的橫向力作用，形成彎矩和剪切力，在沖擊載荷的作用下產(chǎn)生斷裂。當(dāng)錨箱連接板傾斜或在軌道梁橫向或縱向線形調(diào)整過(guò)程中錨固螺栓的傾斜安裝，都將使錨固螺栓桿體與球面螺母座不可避免地發(fā)生接觸，這必然導(dǎo)致橫向力通過(guò)螺母座作用到錨固螺栓的桿部。錨固螺栓在剪切應(yīng)力作用下，首先于上述各種缺陷處產(chǎn)生微裂紋，列車(chē)每次通過(guò)產(chǎn)生的振動(dòng)和應(yīng)力，促使裂紋逐漸發(fā)展，當(dāng)開(kāi)裂面積增大到一定程度，裂紋在此高脆性的基體中快速發(fā)展，產(chǎn)生脆性斷裂。綜合分析可以看出，錨固螺栓斷裂不是拉應(yīng)カ引起的，而是受到了橫向應(yīng)カ作用的結(jié)果。另外，所有斷裂的錨固螺栓都有不同程度擦傷和銹蝕現(xiàn)象，故環(huán)境腐蝕也是斷裂的外在原因之一。綜合以上分析，我們可以得出結(jié)論，跨座式單軌交通系統(tǒng)中支座錨固螺栓斷裂失效的主要原因是錨固螺栓的強(qiáng)度高、硬度大、脆性強(qiáng)，斷ロ均為脆性斷裂。錨固螺栓斷裂不是拉應(yīng)力引起的，而是受到了橫向應(yīng)カ作用的結(jié)果，在列車(chē)周期性的沖擊載荷的作用下產(chǎn)生疲勞斷裂。此外環(huán)境腐蝕、材質(zhì)不達(dá)標(biāo)及加工制作誤差等也會(huì)導(dǎo)致支座錨固螺栓斷裂失效。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決已有支座錨固螺栓脆性斷裂失效的問(wèn)題。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型為ー種支座柔性錨固系統(tǒng)，該支座柔性錨固系統(tǒng)包括柔性件，下部錨座，上部錨頭I和錨箱；所述的柔性件穿過(guò)錨箱后，其兩端分別與下部錨座和上部錨頭I錨固連接。或包括柔性件，下部錨座，上部錨頭II和錨箱；所述的柔性件穿過(guò)錨箱后，其兩端分別與下部錨座和上部錨頭II錨固連接。或包括柔性件，左部錨頭I，右部錨頭I和錨管；所述的柔性件穿過(guò)錨管后，其兩端分別與左部錨頭I和右部錨頭I錨固連接。或包括柔性件，左部錨頭II、右部錨頭II和錨管；所述的柔性件穿過(guò)錨管后，其兩端分別與左部錨頭II和右部錨頭II錨固連接。所述的柔性件為預(yù)應(yīng)力鋼絞線、平行鋼絲束或鋼絲繩。所述的上部錨頭I、左部錨頭I和右部錨頭I由錨環(huán)和夾片組成，使用時(shí)夾片置于錨環(huán)的錐形孔中，上部錨頭I、左部錨頭I和右部錨頭I結(jié)構(gòu)相同；所述的上部錨頭II、左部錨頭II和右部錨頭II由擠壓套、擠壓夾片和螺母組成，擠壓套外表面設(shè)有螺紋，使用時(shí)擠壓夾片置于擠壓套的錐形孔中，螺母與擠壓套外表面設(shè)有螺紋連接；上部錨頭II、左部錨頭II和右部錨頭II結(jié)構(gòu)相同。所述的錨管為金屬管、塑料管。本實(shí)用新型和已有技術(shù)相比所具有的有益效果本實(shí)用新型用一種支柔性座錨固系統(tǒng)代替已有的剛性錨固螺栓。這種支座柔性座錨固系統(tǒng)克服了錨固螺栓強(qiáng)度高、硬度大、脆性強(qiáng)，易發(fā)生脆性斷裂的問(wèn)題。同時(shí)，可防止錨固螺栓由于受到橫向力作用，在列車(chē)周期性的沖擊載荷的作用下易產(chǎn)生疲勞斷裂的現(xiàn)象。這種支座柔性座錨固系統(tǒng)能增加軌道梁支座線形調(diào)整的范圍、可以在不吊梁或不移梁的情況下完成對(duì)已失效支座錨固系統(tǒng)的維護(hù)和更換、提高支座錨固螺栓抗沖擊、抗疲勞性能和使用壽命，降低支座錨固螺栓維護(hù)和更換費(fèi)用。

圖1是實(shí)施方式一的支座柔性錨固系統(tǒng)使用狀態(tài)示意圖。圖2是實(shí)施方式一的柔性組件示意圖。圖3是實(shí)施方式ニ的支座柔性錨固系統(tǒng)使用狀態(tài)示意圖。圖4是實(shí)施方式ニ的柔性組件示意圖。圖5是實(shí)施方式一的上部錨頭、實(shí)施方式三的左部錨頭和右部錨頭示意圖。圖6是實(shí)施方式一、實(shí)施方式三的錨環(huán)示意圖。圖7是實(shí)施方式一、實(shí)施方式三的夾片示意圖。圖8是實(shí)施方式ニ的上部錨頭、實(shí)施方式四的左部錨頭和右部錨頭剖面圖。圖9是實(shí)施方式一、實(shí)施方式ニ的下部錨座示意圖。圖10是實(shí)施方式一、實(shí)施方式ニ的下部錨座縱剖面圖。[0029]圖11是圖10的A-A剖視圖。圖12是實(shí)施方式一的上部錨頭、實(shí)施方式三的左部錨頭和右部錨頭剖面圖。圖13是實(shí)施方式三的支座柔性錨固系統(tǒng)使用狀態(tài)示意圖。圖14是實(shí)施方式三、實(shí)施方式四的錨管示意圖。圖15是實(shí)施方式三的柔性組件示意圖。圖16是實(shí)施方式四的支座柔性錨固系統(tǒng)使用狀態(tài)示意圖。圖17是實(shí)施方式四的柔性組件示意圖。圖中柔性件1、下部錨座2、上部錨頭I 3、左部錨頭I 4、右部錨頭I 5、錨箱6、錨管7、上部錨頭II 8、左部錨頭II 9、右部錨頭II 10、錨環(huán)11、夾片12、擠壓套13、擠壓夾片·14、螺母15。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說(shuō)明實(shí)施方式一一種支座柔性錨固系統(tǒng)，如圖1所示，該支座柔性錨固系統(tǒng)包括柔性件1，下部錨座2，上部錨頭I 3和錨箱6 ;所述的柔性件1穿過(guò)錨箱6后，其兩端分別與下部錨座2和上部錨頭I 3錨固連接。所述的柔性件1為預(yù)應(yīng)力鋼絞線、平行鋼絲束或鋼絲繩，要求具有足夠的承載カ以承受錨固時(shí)的預(yù)拉カ及列車(chē)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的總拉力，并有足夠的耐久性能。所述的下部錨座2為ー長(zhǎng)方體，其中心設(shè)ー錐形孔，用于放置夾片，如圖10所示。下部錨座應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性能；使用方便、便于機(jī)械加工和制作。所述的上部錨頭I 3由錨環(huán)11和夾片12組成，使用時(shí)夾片12置于錨環(huán)11的錐形孔中，錨頭本身應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性能；應(yīng)使預(yù)應(yīng)カ鋼絞線盡可能不產(chǎn)生滑移、預(yù)應(yīng)カ損失小；使用方便、便于機(jī)械加工和制作。所述的錨箱6為ー箱形結(jié)構(gòu)，上端部設(shè)一法蘭,其上均布螺栓孔，用于與基座板的連接，錨箱6的下端ロ封閉，并設(shè)有排水孔。錨箱應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性能，使用方便、便于機(jī)械加工和制作。該支座柔性錨固系統(tǒng)的具體使用步驟步驟ー采用砂輪切割機(jī)或氣割對(duì)柔性件下料1，其長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足千斤頂?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度。步驟ニ采用人工的方法將柔性1件穿過(guò)下部錨座2，用夾片12夾緊柔性件并置于下部錨座2錐形孔內(nèi)，輕輕敲緊夾片12。步驟三將連接有柔性件1的下部錨座2穿過(guò)錨箱6連接板后進(jìn)行固定，即錨箱連接板卡住下部錨座2。步驟四用千斤頂張拉柔性件1另一端至要求的預(yù)加カ值，用上部錨頭I 3進(jìn)行錨固，然后切除錨后伸長(zhǎng)的柔性件1。實(shí)施方式ニ一種支座柔性錨固系統(tǒng)，如圖3所示，該支座柔性錨固系統(tǒng)包括包括柔性件1,下部錨座2，上部錨頭II 8和錨箱6 ;所述的柔性件1穿過(guò)錨箱6后，其兩端分別與下部錨座2和上部錨頭II 8錨固連接。[0051]所述的柔性件1為預(yù)應(yīng)力鋼絞線、平行鋼絲束或鋼絲繩，要求具有足夠的承載カ以承受錨固時(shí)的預(yù)拉カ及列車(chē)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的總拉力，并有足夠的耐久性能。所述的下部錨座2為ー長(zhǎng)方體，其中心設(shè)ー錐形孔，用于放置夾片，如圖10所示。下部錨座應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性能；使用方便、便于機(jī)械加工和制作。所述的上部錨頭II 8由擠壓套13、擠壓夾片14和螺母15組成，擠壓套13外表面設(shè)有螺紋，使用時(shí)擠壓夾片14置于擠壓套13的錐形孔中，螺母15與擠壓套13外表面設(shè)有的螺紋連接。錨頭本身應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性能；應(yīng)使預(yù)應(yīng)カ鋼絞線盡可能不產(chǎn)生滑移、預(yù)應(yīng)カ損失小；使用方便、便于機(jī)械加工和制作。所述的錨箱6為ー箱形結(jié)構(gòu)，上端部設(shè)一法蘭,其上均布螺栓孔，用于與基座板的連接，錨箱6的下端ロ封閉，并設(shè)有排水孔。錨箱應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性能，使用方便、便于機(jī)械加工和制作。 該支座柔性錨固系統(tǒng)的具體使用步驟步驟ー采用砂輪切割機(jī)或氣割對(duì)柔性件1下料，其長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足千斤頂?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度。步驟ニ采用人工的方法將柔性件穿過(guò)下部錨座2，用夾片12夾緊柔性1件并置于下部錨座2錐形孔內(nèi)，輕輕敲緊夾片12。步驟三將連接有柔性件1的下部錨座2穿過(guò)錨箱6連接板后進(jìn)行固定，即錨箱連接板卡住下部錨座2。步驟四用千斤頂張拉柔性件1另一端至要求的預(yù)加カ值，用上部錨頭II 8進(jìn)行錨固，然后切除錨后伸長(zhǎng)的柔性件1。實(shí)施方式三一種支座柔性錨固系統(tǒng)，如圖13所示，該支座柔性錨固系統(tǒng)包括包括柔性件1,左部錨頭I 4，右部錨頭I 5和錨管7 ;所述的柔性件1穿過(guò)錨管7后，其兩端分別與左部錨頭I 4和右部錨頭I 5錨固連接。所述的柔性件1為預(yù)應(yīng)力鋼絞線、平行鋼絲束或鋼絲繩，要求具有足夠的承載カ以承受錨固時(shí)的預(yù)拉カ及列車(chē)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的總拉力，并有足夠的耐久性能。所述的左部錨頭I 4和右部錨頭I 5由錨環(huán)11和夾片12組成，使用時(shí)夾片12置于錨環(huán)11的錐形孔中，錨頭本身應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性能；應(yīng)使預(yù)應(yīng)カ鋼絞線盡可能不產(chǎn)生滑移、預(yù)應(yīng)カ損失小；使用方便、便于機(jī)械加工和制作。所述的錨管7為ー U形管，其兩個(gè)端ロ各設(shè)一法蘭，法蘭上均布螺栓孔，用干與基座板的連接，如圖14所示。該支座柔性錨固系統(tǒng)的具體使用步驟步驟ー采用砂輪切割機(jī)或氣割對(duì)柔性件1下料，其長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足千斤頂?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度。步驟ニ采用人工或機(jī)械的方法將柔性件的一端用左部錨頭I 4進(jìn)行錨固。步驟三將柔性件1的另一端穿過(guò)錨管7后，用千斤頂張拉至要求的預(yù)加カ值，再用右部錨頭I 5進(jìn)行錨固，然后切除錨后伸長(zhǎng)的柔性件1。實(shí)施方式四一種支座柔性錨固系統(tǒng)，如圖16所示，該支座柔性錨固系統(tǒng)包括包括柔性件1，左部錨頭II 9、右部錨頭II 10和錨管7 ;所述的柔性件1穿過(guò)錨管7后，其兩端分別與左部錨頭II 9和右部錨頭II 10錨固連接。所述的柔性件1為預(yù)應(yīng)力鋼絞線、平行鋼絲束或鋼絲繩，要求具有足夠的承載カ以承受錨固時(shí)的預(yù)拉カ及列車(chē)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的總拉力，并有足夠的耐久性能。所述的左部錨頭II 9和右部錨頭II 10由擠壓套13、擠壓夾片14和螺母15組成，擠壓套13外表面設(shè)有螺紋，使用時(shí)擠壓夾片14置于擠壓套13的錐形孔中，螺母15與擠壓套13外表面設(shè)有的螺紋連接。錨頭本身應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性能；應(yīng)使預(yù)應(yīng)カ鋼絞線盡可能不產(chǎn)生滑移、預(yù)應(yīng)カ損失小；使用方便、便于機(jī)械加工和制作。所述的錨管7為ー U形管，其兩個(gè)端ロ各設(shè)一法蘭，法蘭上均布螺栓孔，用干與基座板的連接，如圖14所示。該支座柔性錨固系統(tǒng)的具體使用步驟·[0075]步驟ー采用砂輪切割機(jī)或氣割對(duì)柔性件1下料，其長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足千斤頂?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度。步驟ニ采用人工或機(jī)械的方法將柔性1的一端用左部錨頭II 9進(jìn)行錨固。步驟三將柔性件1的另一端穿過(guò)錨管7后，用千斤頂張拉至要求的預(yù)加カ值，再用右部錨頭II 10進(jìn)行錨固，然后切除錨后伸長(zhǎng)的柔性件。上述所有實(shí)施方式中，所述的上部錨頭I 3、左部錨頭I 4和右部錨頭I 5由錨環(huán)11和夾片12組成，使用時(shí)夾片12置于錨環(huán)11的錐形孔中，上部錨頭I 3、左部錨頭I 4和右部錨頭I 5結(jié)構(gòu)相同，如圖5、6、7所示。所述的上部錨頭II 8、左部錨頭II 9和右部錨頭II 10由擠壓套13、擠壓夾片14和螺母15組成，擠壓套13外表面設(shè)有螺紋，使用時(shí)擠壓夾片14置于擠壓套13的錐形孔中，螺母15與擠壓套13外表面設(shè)有螺紋連接；上部錨頭II 8、左部錨頭II 9和右部錨頭II 10結(jié)構(gòu)相同，如圖8所示。支座柔性錨固系統(tǒng)用于跨座式單軌交通已有線路上發(fā)生支座錨固螺栓斷裂失效時(shí)的替換，或新建線路上支座單孔或雙孔錨固連接時(shí)使用，見(jiàn)圖1、圖3、圖13、圖16。
權(quán)利要求1.一種支座柔性錨固系統(tǒng)，其特征是該支座柔性錨固系統(tǒng)包括柔性件(1)，下部錨座(2)，上部錨頭I (3)和錨箱(6);所述的柔性件(I)穿過(guò)錨箱(6)后，其兩端分別與下部錨座(2)和上部錨頭I (3)錨固連接；或包括柔性件(1)，下部錨座(2)，上部錨頭II (8)和錨箱(6);所述的柔性件(I)穿過(guò)錨箱(6)后，其兩端分別與下部錨座(2)和上部錨頭II (8)錨固連接；或包括柔性件(1)，左部錨頭I (4)，右部錨頭I (5)和錨管(7);所述的柔性件(I)穿過(guò)錨管(7)后，其兩端分別與左部錨頭I (4)和右部錨頭I (5)錨固連接；或包括柔性件(1)，左部錨頭II (9)、右部錨頭II (10)和錨管(7);所述的柔性件(I)穿過(guò)錨管(7)后，其兩端分別與左部錨頭II (9 )和右部錨頭II (10 )錨固連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的支座柔性錨固系統(tǒng)，其特征是所述的柔性件(I)為預(yù)應(yīng)力鋼絞線、平行鋼絲束或鋼絲繩。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的支座柔性錨固系統(tǒng)，其特征是所述的上部錨頭I(3)、左部錨頭I (4)和右部錨頭I (5)由錨環(huán)(11)和夾片(12)組成，使用時(shí)夾片(12)置于錨環(huán)(11)的錐形孔中，上部錨頭I (3)、左部錨頭I (4)和右部錨頭I (5)結(jié)構(gòu)相同；所述的上部錨頭II (8)、左部錨頭II (9)和右部錨頭II (10)由擠壓套(13)、擠壓夾片(14)和螺母(15)組成，擠壓套(13)外表面設(shè)有螺紋，使用時(shí)擠壓夾片(14)置于擠壓套(13)的錐形孔中，螺母(15)與擠壓套(13)外表面設(shè)有的螺紋連接；上部錨頭II (8)、左部錨頭II (9)和右部錨頭II(10)結(jié)構(gòu)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的支座柔性錨固系統(tǒng)，其特征是所述的錨管(7)為金屬管、塑料管或混凝土預(yù)留孔道。
專(zhuān)利摘要一種支座柔性錨固系統(tǒng)，涉及跨座式單軌交通系統(tǒng)中軌道梁受拉支座和橋墩蓋梁之間的錨固連接，解決了支座錨固螺栓運(yùn)營(yíng)中脆性斷裂失效的問(wèn)題。一種支座柔性錨固系統(tǒng)，該系統(tǒng)的柔性件(1)穿過(guò)錨箱(6)后，其兩端分別與下部錨座(2)和上部錨頭Ⅰ(3)錨固連接；或該系統(tǒng)的柔性件穿過(guò)錨箱后,其兩端分別與下部錨座和上部錨頭Ⅱ(8)錨固連接；或該系統(tǒng)的柔性件穿過(guò)錨管(7)后，其兩端分別與左部錨頭Ⅰ(4)和右部錨頭Ⅰ(5)錨固連接；或該系統(tǒng)的柔性件穿過(guò)錨管后，其兩端分別與左部錨頭Ⅱ(9)和右部錨頭Ⅱ(10)錨固連接。該柔性錨固系統(tǒng)用于跨座式單軌交通中已有線路上發(fā)生錨固螺栓斷裂失效時(shí)的更換工作和在新建線路上使用。
文檔編號(hào)E01D19/14GK202755310SQ20122023200
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者朱爾玉, 張東, 朱力, 王冰偉 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)