[发明专利]一种支座柔性锚固系统

说明书

技术领域

本发明涉及跨座式单轨交通系统中轨道梁受拉支座和桥墩盖梁之间的锚固连接。

背景技术

跨座式单轨交通系统包括上部结构——轨道梁和下部结构——桥墩，轨道梁和桥墩之间采用的是铸钢拉力支座，需要通过锚固螺栓固定连接。锚固螺栓的受力复杂，除安装时的预紧力外，还要承受因列车运行产生的由轨道梁通过支座传来的各种力，尤其是承受梁上荷载对支座中心的扭矩所引起的轴向拉力。

在线路运营过程中，通过对支座锚固螺栓的例行检查发现，部分固定（或活动）支座上的锚固螺栓发生了断裂失效的现象，极大地影响了线路的正常运营和列车运行时的安全性。

从已失效锚固螺栓的断口宏观形貌看出：所有断口都有疲劳断裂特征；断口附近都没有明显的塑性变形，并且啮合较好，间隙小；断口都具有放射状条纹；断口均起源于应力集中处。故可以判定锚固螺栓的断口均为脆性断裂。从锚固螺栓的断裂情况看，断裂部位在螺栓下部螺纹退刀槽附近区域，说明退刀槽是锚固螺栓的薄弱环节。

从锚固螺栓的材质分析，锚固螺栓为马氏体组织的1Cr17Ni2耐热钢，合金元素Cr含量高，所以强度高、韧性好。但通过对锚固螺栓材料的失效检测发现，材料在热处理过程中，淬火与回火温度以及加热、保温、冷却时间控制不严，导致材料的力学性能发生高强度、高硬度、低韧性的改变。

从部分断裂的锚固螺栓可以发现，在锚固螺栓与螺母座高度相同的位置上有明显的接触摩擦痕迹，说明锚固螺栓受到了来自螺母座的横向力作用，形成弯矩和剪切力，在冲击载荷的作用下产生断裂。

当锚箱连接板倾斜或在轨道梁横向或纵向线形调整过程中锚固螺栓的倾斜安装，都将使锚固螺栓杆体与球面螺母座不可避免地发生接触，这必然导致横向力通过螺母座作用到锚固螺栓的杆部。锚固螺栓在剪切应力作用下，首先于上述各种缺陷处产生微裂纹，列车每次通过产生的振动和应力，促使裂纹逐渐发展，当开裂面积增大到一定程度，裂纹在此高脆性的基体中快速发展，产生脆性断裂。综合分析可以看出，锚固螺栓断裂不是拉应力引起的，而是受到了横向应力作用的结果。

另外，所有断裂的锚固螺栓都有不同程度擦伤和锈蚀现象，故环境腐蚀也是断裂的外在原因之一。

综合以上分析，我们可以得出结论，跨座式单轨交通系统中支座锚固螺栓断裂失效的主要原因是锚固螺栓的强度高、硬度大、脆性强，断口均为脆性断裂。锚固螺栓断裂不是拉应力引起的，而是受到了横向应力作用的结果，在列车周期性的冲击载荷的作用下产生疲劳断裂。此外环境腐蚀、材质不达标及加工制作误差等也会导致支座锚固螺栓断裂失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决已有支座锚固螺栓脆性断裂失效的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明为一种支座柔性锚固系统，该支座柔性锚固系统包括：柔性件，下部锚座，上部锚头Ⅰ和锚箱；所述的柔性件穿过锚箱后,其两端分别与下部锚座和上部锚头Ⅰ锚固连接。

或包括柔性件，下部锚座，上部锚头Ⅱ和锚箱；所述的柔性件穿过锚箱后,其两端分别与下部锚座和上部锚头Ⅱ锚固连接。

或包括柔性件，左部锚头Ⅰ,右部锚头Ⅰ和锚管；所述的柔性件穿过锚管后，其两端分别与左部锚头Ⅰ和右部锚头Ⅰ锚固连接。

或包括柔性件，左部锚头Ⅱ、右部锚头Ⅱ和锚管；所述的柔性件穿过锚管后，其两端分别与左部锚头Ⅱ和右部锚头Ⅱ锚固连接。

所述的柔性件为预应力钢绞线、平行钢丝束或钢丝绳。

所述的上部锚头Ⅰ、左部锚头Ⅰ和右部锚头Ⅰ由锚环和夹片组成，使用时夹片置于锚环的锥形孔中,上部锚头Ⅰ、左部锚头Ⅰ和右部锚头Ⅰ结构相同；所述的上部锚头Ⅱ、左部锚头Ⅱ和右部锚头Ⅱ由挤压套、挤压夹片和螺母组成，挤压套外表面设有螺纹，使用时挤压夹片置于挤压套的锥形孔中，螺母与挤压套外表面设有螺纹连接；上部锚头Ⅱ、左部锚头Ⅱ和右部锚头Ⅱ结构相同。所述的锚管为金属管、塑料管。

本发明和已有技术相比所具有的有益效果：本发明用一种支柔性座锚固系统代替已有的刚性锚固螺栓。这种支座柔性座锚固系统克服了锚固螺栓强度高、硬度大、脆性强，易发生脆性断裂的问题。同时，可防止锚固螺栓由于受到横向力作用，在列车周期性的冲击载荷的作用下易产生疲劳断裂的现象。这种支座柔性座锚固系统能增加轨道梁支座线形调整的范围、可以在不吊梁或不移梁的情况下完成对已失效支座锚固系统的维护和更换、提高支座锚固螺栓抗冲击、抗疲劳性能和使用寿命，降低支座锚固螺栓维护和更换费用。

附图说明

图1是实施方式一的支座柔性锚固系统使用状态示意图。