一种高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座及其制备方法与流程

本发明涉及工程减振，涉及一种高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座及其制备方法。

背景技术：

1、目前板式聚氨酯支座的使用比较广泛，有良好的弹性，以适应梁端的转动，又有较大的剪切变形能力，但是耐久性差，需要频繁更换，这大大提高了桥梁维护成本，并且竖向承载力较差。

2、研究发现：浇注型聚氨酯弹性体(cpu)是一种新兴的有机高分子材料，聚氨酯产品具有耐磨、弹性好、耐冲击、耐腐蚀的特性，聚氨酯有“耐磨王”之称。在实际应用中，其结构特点使其具有优异的耐磨性，以“耐磨橡胶”著称，它与金属材料相比具有重量轻、噪音低、耐损耗、加工费用低及耐腐蚀等优点。与塑料相比具有不发脆等优点，多作为橡胶制品的更新换代产品，并且还具有耐油，耐酸、碱，耐射线辐射等优异性能，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。在耐磨性方面是弹性体中最好的，其较高的强度是普通橡胶的3～5倍，其伸长率能够达到普通橡胶的500％-1500％，还具有高弹性，负载支撑容量大，减震效果好，同时硬度范围宽，能够达到邵氏a20～邵氏d90。

3、专利公告号为cn217104695u的本发明公开了一种高承载力支座，包括支座本体、上连接板、下连接板，所述上连接板、下连接板分别位于支座本体上下面，上连接板和/或下连接板上设有用于限制支座本体水平滑动的限位腔，支座本体由多层聚氨酯层与多层钢板交错硫化而成。高承载力支座可以有效的限制支座本体的水平滑动位移，进而在地震中，支座对梁体的受力支撑点不会改变，确保梁体的安全性。

4、依靠聚氨酯层与上封板、下封板和多层钢板紧密贴合，使所述弹性体与各个板之间存在可提供阻尼力的静摩擦力。

5、为避免因加劲钢板之间有水平夹角造成竖向承载时撕裂聚氨酯弹性体，浇筑时多个加劲钢板之间需要相互保持高度水平且同轴设置。

6、支座越大，其内采用的钢板尺寸也越大，加劲钢板直径范围0.5米-9米，尺寸越大，加劲钢板中部越容易变形。浇筑时需要固定好多个钢板位置，浇筑后聚氨酯与加劲钢板紧密粘接在一起，聚氨酯收缩会造成加劲钢板中部向下形变为凹部，这样浇筑出来的聚氨酯支座存在产品检测的合格率低，使得生产成本虚高，影响聚氨酯支座的推广使用。

7、在保持现有聚氨酯材料高承载能力的前提下，如何批量生产带有聚氨酯弹性的高承载力隔震支座，在浇筑过程中如何保证间隔分布的多个加劲钢板之间的平行不倾斜成为本领域急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座及其制备方法，其采用辅助工装将多个加劲钢板先同轴设置浇筑，然后在硫化过程中让加劲钢板能轴向活动。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座制备方法，其特征在于，采用辅助支撑工装将多个加劲钢板先同轴设置完成聚氨酯弹性材料浇筑，然后在后续硫化过程中释放加劲钢板，使得加劲钢板能轴向滑动，使得各个加劲钢板能随着硫化过程中的聚氨酯弹性材料收缩而自行向下调整位置，从而将聚氨酯弹性材料与多个加劲钢板一起浇筑成型成桥梁支座。

4、如上所述的高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座制备方法，其特征在于，所述辅助支撑工装包括直立管，直立管固持在与所述模具上，直立管内设置有针头，直立管管壁一侧开设有针孔，多个针孔上下间隔分布，针头径向设置，多个针头针身呈圆柱状且滑动安装在对应的针孔内，通过针孔，针头能伸出直立管外；

5、多个所述加劲钢板上设有与直立管适配的滑孔，加劲钢板通过其上的滑孔滑动套装在直立管上滑动；各个加劲钢板上的滑孔上下同轴设置，多个针头一一对应支撑在加劲钢板下侧，以支撑多个加劲钢板上下同轴间隔分布。

6、如上所述的高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座制备方法，其特征在于，包括

7、s1、先将多个加劲钢板间隔设置在一辅助支撑工装上，以支撑多个加劲钢板上下同轴间隔分布，将辅助支撑工装和多个加劲钢板一起立置于模具的模腔内，固定好辅助支撑工装；

8、s2、浇筑聚氨酯弹性材料：

9、s3、硫化作业：

10、s4、冷却、修整：

11、硫化作业完成后，待自然冷却后脱模，拆下辅助支撑工装，并进行修边整理，形成桥梁支座。

12、如上所述的高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座制备方法，其特征在于，步骤s2中，将可浇筑聚氨酯弹性材料冷却至85℃，利用浇注管沿模具壁在6-8分钟内浇注满模腔。

13、如上所述的高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座制备方法，其特征在于，步骤s3中，浇筑完成后，在硫化平台上进行一次硫化，加热温度为100℃-130℃，持续时间1-2小时；随后在硫化平台上进行二次硫化，加热温度为110℃-120℃，在硫化过程中，保持模具本体中心温度达到120℃后，持续一个小时，然后放入100℃恒温箱10-12小时。

14、如上所述的高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座制备方法，其特征在于，所述直立管内设置有能带动针头缩入直立管内的传动棒，传动棒伸出直立管外并与驱动装置连接传动，在步骤s3中，在硫化平台上进行一次硫化设定时间分钟后，驱动装置通过传动棒带动所有针头缩入直立管内，使得各个加劲钢板处于能沿着直立管轴向位移的状态，以使各个加劲钢板能随着硫化中的聚氨酯收缩而向下滑移。

15、如上所述的高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座制备方法，其特征在于，多个所述针头上下正对设置，各个所述针头伸出针孔外不超过1毫米，且顶针直径小于2毫米。

16、如上所述的高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座制备方法，其特征在于，所述传动棒为金属件，传动棒的背侧为平面，传动棒的前侧面为能与直立管内壁适配的弧面，传动棒前侧开设有多个螺纹连接孔，多个螺纹连接孔与多个针头一一对应，针头内端设有螺纹连接头，螺纹连接头与螺纹连接孔螺纹连接。

17、如上所述的高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述模腔内径大于加劲钢板外径，所述聚氨酯与多层加劲钢板交错硫化且在最上层的加劲钢板上部、在最下层加劲钢板下部，各个加劲钢板之间以及各个加劲钢板外围均形成有浇筑成型的聚氨酯弹性体。

18、一种高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座，其特征在于，多个带滑孔的加劲钢板上下同轴设置并与可浇筑聚氨酯弹性体交错硫化紧密贴合，以使在最上层的加劲钢板上部、在最下层加劲钢板下部，各个加劲钢板之间以及各个加劲钢板外围均形成有浇筑成型的聚氨酯弹性体，所述辅助支撑工装上的直立管形成轴向贯穿聚氨酯隔震支座本体的通孔。

19、如上所述一种高承载力、高摩擦聚氨酯隔震支座，其特征在于，所述加劲钢板直径范围0.5米-9米，所述辅助支撑工装上的直立管形成轴向贯穿聚氨酯隔震支座本体的通孔，通孔有2个，2个通孔圆周对称分布。

20、与现有技术相比，本技术的技术方案具备以下有益效果：

21、1、其采用辅助支撑工装将多个加劲钢板先同轴设置完成浇筑，然后在后续硫化过程中释放加劲钢板轴向滑动，使得各个加劲钢板能随着硫化过程中的聚氨酯收缩而自行向下调整位置，避免因为聚氨酯硫化收缩引起加劲钢板局部变形而改变加劲钢板的整体水平度，在保持聚氨酯材料高承载能力的前提下，可批量生产带有聚氨酯弹性的高承载力隔震支座。

22、2、聚氨酯隔震支座中部的聚氨酯层和加劲钢板交互重叠浇筑硫化而成，由于聚氨酯层与加劲钢板紧密粘结，当聚氨酯支座受上部结构自重荷载时，加劲钢板约束了聚氨酯弹性体的横向伸展，保证聚氨酯隔震支座具有足够的竖向刚度和承载能力，同时加劲钢板又不影响聚氨酯弹性体的剪切变形，保持了聚氨酯固有的柔韧性，从而具备了较高竖向支撑与水平隔震的双重功能，能够具有良好的减震耗能效果。