[發(fā)明專利]一種支座柔性錨固系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210160468.8
• 申請(qǐng)日: 2012-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN102817315A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱爾玉;張東;朱力;王冰偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): E01D19/04
• 分類號(hào): E01D19/04
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所 11255
• 代理人: 李鴻華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明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力支座，需要通過(guò)錨固螺栓固定連接。錨固螺栓的受力復(fù)雜，除安裝時(shí)的預(yù)緊力外，還要承受因列車運(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力。

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)和列車運(yùn)行時(shí)的安全性。

從已失效錨固螺栓的斷口宏觀形貌看出：所有斷口都有疲勞斷裂特征；斷口附近都沒有明顯的塑性變形，并且嚙合較好，間隙小；斷口都具有放射狀條紋；斷口均起源于應(yīng)力集中處。故可以判定錨固螺栓的斷口均為脆性斷裂。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1Cr17Ni2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)力引起的，而是受到了橫向應(yīng)力作用的結(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)，斷口均為脆性斷裂。錨固螺栓斷裂不是拉應(yīng)力引起的，而是受到了橫向應(yīng)力作用的結(jié)果，在列車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。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(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。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明為一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。

本發(fā)明和已有技術(shù)相比所具有的有益效果：本發(fā)明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。

附圖說(shuō)明

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。