Verwendung von Lagern unter der Brücke: 7 Typen

Dieser Artikel beleuchtet die sieben obersten Lagertypen, die unter den Brücken verwendet werden. Die Typen sind: 1. Weichstahllager 2. Hartkupferlegierungs- und Edelstahllager 3. Stahllager 4. Elastomerlager 5. Elastomerlager 6. PTFE-Lager 7. Stahlbetonlager.

Typ # 1. Flussstahllager:

Bei der Herstellung von Kipp-, Rollen- oder Plattenlagern kann Stahl verwendet werden. Um Stahlblechlager von Rost freizuhalten, werden diese häufig in Schmierfett getaucht, indem Fettkästen bereitgestellt werden. Es wurde jedoch beobachtet, dass Weichstahllager aufgrund fehlender ordnungsgemäßer Wartung im Laufe der Zeit rosten, was zu einer tatsächlichen Erhöhung des Reibungskoeffizienten gegenüber dem Auslegungswert führt.

Dadurch wird eine zusätzliche horizontale Kraft auf Pfeilern und Widerlagern erzeugt. Aus diesem Grund und auch aufgrund der Verfügbarkeit anderer Arten von Lagern, die für diesen Spannbereich geeignet sind, z. B. Neopren, PTFE usw., werden Weichstahlplattenlager nicht so häufig verwendet, wie dies früher der Fall war.

Typ # 2. Hartkupferlegierung und Edelstahllager:

Harte Kupferlegierungs- oder Edelstahlplattenlager werden mehr bevorzugt als MS-Plattenlager, da sie rostfrei sind und weniger Reibungswiderstand aufweisen. Ähnlich wie bei Wippen- und Rollenlagern werden zwei Arten von Plattenlagern verwendet, nämlich Gelenklager am festen Ende (Fig. 22.1-a) und das Gleitplattenlager (Fig. 22.1-b) am freien Ende.

Das Gelenklager besteht aus einer gekrümmten oberen Platte über einer flachen unteren Platte mit einem Stift in der Mitte, die eine Drehung zulässt, jedoch eine Verschiebung in jede Richtung verhindert. Das Gleitlager besteht aus einer Platte mit Graphit oder Fett zwischen den Platten, um die Bewegung zu erleichtern. Anschlagplatten sind mit der Bodenplatte verschweißt, um eine seitliche Bewegung zu verhindern.

Typ # 3. Stahllager:

ich. Stahlrolle:

Rollenlager erlauben sowohl die lineare als auch die rotatorische Bewegung. Eine einzige Rolle (Abb. 22.2-a) wird für Rollenlager mit mäßiger Kapazität verwendet. Wenn Rollenlager jedoch für größere Kapazitäten ausgelegt werden sollen, wird die Anzahl der Rollen erhöht, indem der Durchmesser der Rollen nahezu gleich bleibt Einzelrollenlager.

Ein fehlerfreies Gießen von Walzen mit einem Durchmesser von mehr als 200 mm wird schwierig, und in solchen Fällen wird die Feststellung von Fehlern in Gussteilen wie Abluft, Blasen usw. durch einen Röntgentest schwierig, wenn Walzen mit einem größeren Durchmesser hergestellt werden. Wenn die Anzahl der Walzen in einer Walzenbaugruppe zwei übersteigt, wird die zulässige Belastung jedes Ölers reduziert.

Bei Mehrfachrollenlagern (Abb. 22.2-b) wird eine Zwischenplatte, die als Sattelplatte “ bezeichnet wird, zwischen der Montage der Rollen und der oberen Platte eingefügt. Die Sattelplatte dient als Medium, um sowohl die Drehung als auch die Translation zu ermöglichen.

Die Walzen werden durch das Anbringen von Nasen oder Stopperplatten an übermäßigem Rollen gehindert, wobei die Bewegung in Querrichtung durch die Führungen verhindert wird. Diese Führungen gewährleisten auch eine gleichmäßige und gleichmäßige Bewegung der Rollen. Die Anordnung der Rollen ist durch eine Verbindungsstange verbunden, um während der Bewegung einen festen Abstand der Rollen aufrechtzuerhalten.

Pendelförmige Segmentrollen (um 50% verringerte Lasttragfähigkeit) werden manchmal hergestellt, indem die Seiten des vollständigen Kreises beseitigt werden, um Material zu sparen, aber Vollkreisrollen sind Segmentrollen vorzuziehen, da die ersteren die starken Spannungen an der Stelle abnehmen besser Kontakt aufnehmen.

Darüber hinaus wurde beobachtet, dass ein Vollkreisrollenlager verhindert hat, dass sich der Überbau löst, selbst wenn die Walze aufgrund einer unterschiedlichen Setzung des Fundaments übermäßig verkippt oder gedreht wurde. Segmentrollen, falls verwendet In solchen Fällen hätte die Katastrophe nicht abgewendet werden können.

ii. Steel Rocker:

Während die Rollenlager sowohl die Drehung als auch die Translation der Enden des Aufbaus zulassen, erlauben die Kipplager nur die Drehung. Das Lager wird als "Rocker" bezeichnet, da die obere Platte über der unteren Platte schwingt.

In Abb. 22.3 sind zwei Arten von Wippenlagern dargestellt. Der Unterschied in den Typen liegt in der Anordnung der Verhinderung der Längs- und Querbewegung der Deckplatte und auch in der Wippfläche - in einer ebenen Fläche über konvexe Fläche und in der anderen konvexen Fläche über ebener Fläche.

Typ # 4. Elastomer-Lagerschalen:

Elastomerlager können entweder aus Naturkautschuk oder aus synthetischem Kautschuk hergestellt werden. In Indien werden im Allgemeinen Neoprenpolster aus synthetischem Kautschuk verwendet. Die vertikale Last aus dem Überbau wird von den Neoprenlagern aufgenommen, wenn im Neoprenpolster Druckspannung und Druckspannung entstehen (Abb. 22.4-a).

Die Horizontalkraft der Überstruktur wird jedoch durch die Scherbeanspruchung und die Scherspannung aufgenommen (Abb. 22.4-b). Bei einer Drehung der Überstruktur in der vertikalen Ebene aufgrund von Last und anderen Effekten wird die durch die vertikale Last erzeugte gleichmäßige Druckspannung auf der einen Seite erhöht und auf der anderen Seite verringert (Abb. 22.4-c).

Unverspannte Neoprenpolster wölben sich mehr (Fig. 22.4-a), wodurch ihre Tragfähigkeit verringert wird und als solche zurückgehaltene Neoprenlager verwendet werden. Bei diesen zurückgehaltenen Pads sind Stahl oder Laminate zwischen mehrlagigen Pads angeordnet, wie in Fig. 22.5-a gezeigt.

Diese Stahllaminate werden durch Vulkanisation mit den Neoprenschichten gut verklebt und verringern so den Aufwölbungseffekt und erhöhen somit deren Tragfähigkeit (Abb. 22.5-c und 22.5-d).

Typ 5. Elastomer-Topflager:

Elastomerlager können bis zu einer Spannweite von ca. 30 m eingesetzt werden. Wenn die Spannweite größer ist, sind sowohl die vertikale Last als auch die Rotation der Lager groß, und die Belaglager werden in solchen Fällen als ungeeignet befunden.

Potentlager, bei denen es sich um Elastomerlager handelt, sind die Antwort auf diese Situation. Die Topflager bestehen aus einem relativ dünnen, unverstärkten, runden Neoprenpolster, das vollständig in einem Stahltopf mit einer kreisförmigen Hülle für das Neoprenpad eingeschlossen ist (Abb. 22.6).

Die Teflonschicht, die zwischen der Lochplatte und der Zwischenplatte vorgesehen ist, ermöglicht eine horizontale Bewegung des Decks, während das eingeschlossene Neoprenpolster im Topf die Drehung ermöglicht. Diese Art von Lager eignet sich ideal für Schräg- und Kurvenbrücken, bei denen die Bewegungsrichtung variiert, und diese Lager können sowohl die Translations- als auch die Rotationsbewegung in jede Richtung ausführen.

Typ # 6. PTFE-Lagerschalen:

PTFE (Poly Tetra-fluor-ethylen) ist ein Thermoplast und unter verschiedenen Handelsnamen wie Teflon, Hostaflon, TF, Algoflon und Fluon usw. erhältlich. Das Polymer weist eine hohe Molekularfestigkeit, chemische Inertheit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten auf.

Reines PTFE wird nicht in Brückenlagern verwendet, da es eine geringe Verschleißfestigkeit und Neigung zu kaltem Fluss oder zum Pflügen unter Druckbelastung aufweist. Daher werden bestimmte Füllstoffmaterialien und Verstärkungsmittel wie Glasfasern, Graphitmolybdänsulfid usw. oder eine Kombination davon gemischt. Im letzteren Fall werden jedoch die geringen Reibungseigenschaften in gewissem Maße geopfert.

Es können zwei PTFE-Pads verwendet werden, die gegeneinander gleiten, aber in einem solchen Fall besteht die Möglichkeit, dass insbesondere unter sehr hohen Drücken ein größerer Pflug- (Kriech-) Effekt entsteht. Daher wird es normalerweise unter einer Mattenplatte platziert, normalerweise einer Edelstahlplatte, die korrosions- und witterungsbeständig ist.

In diesem Fall sind die Reibungseigenschaften jedoch etwas geringer als bei zwei PTFE-Pads. Es wurde beobachtet, dass selbst bei einer Edelstahl-Mattierungsplatte der mikrodünne Film aus PTFE-Gelen nach wenigen Bewegungen auf die Mattierungsplatte übertragen wird und eine Bedingung erzeugt, als würde das Gleiten zwischen zwei PTFE-Oberflächen stattfinden.

Die Mattenplatte muss auf beiden Seiten über das PTFE-Pad hinaus einen ausreichenden Abstand haben, so dass auch nach dem Gleiten Lasten von der Überstruktur ordnungsgemäß auf das PTFE-Pad übertragen werden.

Die PTFE-Pads müssen an der Basis mit einer Grundplatte oder einer Trägerplatte, entweder einer Stahlplatte oder einem verstärkten Elastomer-Pad, richtig verklebt sein, um das Kriechen unter Belastungen zu vermeiden oder wesentlich zu minimieren. PTFE-Pads können mit Hochtemperatur-Epoxidklebstoffen unter werksseitigen Bedingungen geklebt werden.

Typ # 7. Stahlbetonlager:

Stahlgusslager sind in der Regel sehr kostenintensiv und von den Herstellern nicht leicht erhältlich. Daher werden bei Brücken mit mittlerer Spannweite, bei denen der Einsatz von Wälz- und Kipplager obligatorisch ist, manchmal auch RC-Lager verwendet.

Da die Lager am anfälligsten Teil einer Brückenkonstruktion sind, sollte bei der Herstellung solcher Lager besondere Sorgfalt angewandt werden. Für die Herstellung von Lagern wird üblicherweise ein reichhaltiger Betonmix von 1: 1: 2 angegeben.

ich. RC Roller:

RC-Rollen sind sowohl in Lastübertragungsrichtung als auch in Querrichtung stark verstärkt, um ein Bersten der Rolle zu verhindern (Abb. 22.8). Zu diesem Zweck sind ineinandergreifende Spiralen sowohl vertikal als auch horizontal vorgesehen. Von der Pfeiler- oder Aufbaukappe bis zum Deck werden durch die elliptischen Löcher der Walzen Dübelleisten mit Kupferbeschichtung bereitgestellt.

Diese Löcher ermöglichen bei Bedarf das Rollen der Rollen, während die Dübelstangen ein Überrollen der Rollen verhindern. Oberhalb und unten der Walzen wird Bleifolie mit einer Dicke von 6 mm bis 10 mm verwendet, um die Last gleichmäßig auf die Walzen zu verteilen. Das Bleibogen hilft auch beim einfachen Rollen der Walzen.

ii. RC Rocker:

RC Rocker ist nichts anderes als eine RC-Segmentwalze. Im Gegensatz zu einem Kipplager aus Stahlguss ermöglicht das RC-Kipplager sowohl Drehungen als auch die Translation (wenn auch in einem geringeren Umfang) des Decks, ähnlich wie bei Wälzlagern. Bei einer Wippe ist jedoch kein elliptisches Loch vorgesehen, und die Dübelstange hält das Deck in einem halb angelenkten Zustand.

Vollkreislager verteilen die Lasten besser als die Segmentlager. Dies gilt auch für segmentale RC-Rollen und Wippen, und diese werden daher nicht zur Annahme empfohlen. RC-Wälzlager mit Vollkreis, wie in Abb. 22.8 gezeigt, wurden in Westbengalen in einer Reihe von Brücken verwendet. Anstelle der RC-Wippe (Segmentwalze) kann der in Fig. 22.9 gezeigte Wippentyp verwendet werden.

iii. Gebogenes Pier Top (Rocker):

Manchmal sind die Pfeileroberseiten gekrümmt und der Überbau ruht darauf mit einem Bleiblech dazwischen. Die Funktion der Bleischicht besteht darin, die Last gleichmäßig auf die Pfeilerkappe vom Oberwagen zu verteilen.

Zur Fixierung des Decks werden Dübel verwendet, die mit 16-Gauge-Kupferblech ausgekleidet sind, um Rostbildung zu verhindern. Die gekrümmte Oberseite des Pfeilers fungiert als Wippenlager und muss als solcher mit einem angemessenen Krümmungsradius versehen sein, um eine ausreichende Lastübertragung zu gewährleisten. Dispergiergitter oder Spiralen sind nach Bedarf in der Überstruktur vorzusehen.

Diese Art von Lager ist sehr wirtschaftlich und kann für Aufbauten mit mittlerer Spannweite geeignet sein.