Brug af lejer under broen: 7 typer

Denne artikel kaster lys over de øverste syv typer af lejer, der anvendes under broerne. Typerne er: 1. Mindre stållejer 2. Hårde kobberlegeringer og rustfrit stållejer 3. Stållejer 4. Elastomere pudelejer 5. Elastomere kuglelejer 6. PTFE Padlejer 7. Forstærket Betonlejer.

Type nr. 1. Mindre stållejer:

Malt stål kan anvendes til fremstilling af vippe-, rulle- eller pladelejer. For at holde rustfri stållejer fri, bliver de ofte nedsænket i fedt ved at levere fedtkasser. Imidlertid er det blevet observeret, at på grund af mangel på korrekt vedligeholdelse bliver rustfrie stållagre rustet i løbet af tiden, hvilket resulterer i en faktisk forøgelse af friktionskoefficienten over designværdien.

Dette frembringer yderligere vandret kraft på toppen af ​​brygger og anlæg. Af denne grund og også på grund af tilgængeligheden af ​​andre typer lejer, der egner sig til dette spændvidde, f.eks. Neopren, PTFE osv., Anvendes ikke lette stålpladelejer ofte som tidligere gjort.

Type # 2. Hårdt kobberlegering og rustfrit stållejer:

Hårde kobberlegeringer eller rustfrit stålplade lejer foretrækkes mere end MS plade lejer, fordi de er rustfrie samt har mindre friktion modstand. På samme måde som vippelager og rullelejer anvendes to typer pladelejer, dvs. hængslet plade leje ved den faste ende (fig. 22.1-a) og glidepladeleje (fig. 22.1-b) ved den frie ende.

Det hængslede leje består af en buet topplade over en flad bundplade med en pin i midten, som tillader rotation, men forhindrer oversættelse i enhver retning. Glideleje består af en plade over den anden med grafit eller fedt mellem pladerne for nem bevægelse. Stopperplader svejses til bundpladen for at forhindre sideforskydning.

Type nr. 3. Stål lejer:

jeg. Stålrulle:

Rullelejer tillader både lineære og rotationsbevægelser. Enkeltvalsen (fig. 22.2-a) anvendes til rullelejer med moderat kapacitet, men når rullelejer skal konstrueres til større kapaciteter, øges antallet af ruller ved at holde diameteren af ​​rullerne næsten det samme som for enkelt rulleleje.

Fejlfri støbning af ruller med diameter over 200 mm bliver vanskelig, og i sådanne tilfælde bliver det vanskeligt at detektere defekter i støbegods såsom tappet luft, bobler osv. Ved røntgenprøve, hvis rullerne er fremstillet af større diameter. Når antallet af ruller i en samling af ruller overstiger to, reduceres den tilladte belastning på hver i ole.

I flere rullelejer (Fig. 22.2-b) indsættes en mellemplade kendt som "Sadelplade" mellem samlingen af ​​ruller og toppladen. Sadelpladen fungerer som et medium for at tillade både rotation og oversættelse.

Rullerne forhindres fra overskydende rullning ved at tilvejebringe lugs eller stopplader, idet bevægelsen i tværretningen forhindres af styrene. Disse guider sikrer også ensartet og regelmæssig bevægelse af rullerne. Samlingen af ​​ruller er forbundet med en stangstang for at opretholde den faste afstand af rullerne under bevægelse.

Pendulformede segmentruller (belastningsbærende kapacitet reduceret med 50%) foretages undertiden ved at fjerne siderne af den komplette cirkel for at spare nogle materialer, men hele cirkelruller foretrækkes til segmentruller, da de førstnævnte lindrer de store belastninger ved punktet kontakt på en bedre måde.

Desuden er det blevet observeret, at rullebjælker med fuld cirkel har forhindret overbygningen i at løsne sig selv, selvom der var for høj vinkel eller rotation i rullen på grund af forskelligt afvikling af fundamentet. Segmentvalser, hvis de anvendes i sådanne tilfælde kunne ikke have afværget katastrofen.

ii. Stål Rocker:

Mens rullelejerne tillader både rotation og oversættelse af enderne af overbygningen, tillader rockerlejer kun rotationen. Lejet betegnes "Rocker", fordi toppladen stiger over bundpladen.

I figur 22.3 er der vist to typer af vippelager. Forskellen i typerne ligger i arrangementet for at forhindre langsgående og tværgående bevægelse af toppladen og også i gyngeroverfladen - i en flad overflade klipper over konvekse overflader og i den anden konvekse overflade klipper over flad overflade.

Type # 4. Elastomere pudelejer:

Elastomere lejer kan være lavet af enten naturgummi eller syntetisk gummi. Neoprenlagrene lavet af syntetisk gummi anvendes generelt i Indien. Den vertikale belastning fra overbygningen tages af neoprenlejerne, når kompressionsstamme og kompressionsspænding udvikles i neoprenpuden (figur 22.4-a).

Den horisontale kraft fra overbygningen modvirkes imidlertid af forskydningsbelastningen og forskydningsspændingen (figur 22.4-b). I tilfælde af ombygning af overbygningen i lodret plan på grund af belastning og andre effekter øges den ensartede kompressionsstamme, der frembringes af den vertikale belastning på den ene side og reduceres på den anden side (figur 22.4-c).

Uspændte neoprenpuder buler mere (fig. 22.4-a) og reducerer dermed deres lastbærende kapacitet og som sådan anvendes fastholdte neoprenlejer. I disse fastholdte puder er stål eller laminater indlagt mellem flerlags puder som vist i figur 22.5-a.

Disse stållaminater er godt bundet ved vulkaniseringsprocessen med neoprenlagene og reducerer således udbulningseffekten og øger dermed deres lastbærende kapacitet (figur 22.5-c og 22.5-d).

Type nr. 5. Elastomere kuglelejer:

Elastomere kuglelejer kan anvendes op til et spænd på 30 m ca. Når spændingen er mere, er både den vertikale belastning og drejningen på lejerne store, og i så fald er pudelagerne i sådanne tilfælde fundet uegnede.

Kuglelejer, som er begrænsede elastomere lejer, er svaret på en sådan situation. Kuglelejerne er sammensat af en relativt tynd uomsyret, cirkulær neoprenplade helt lukket i en stålkande med en cirkulær indkapsling til neoprenpuden (figur 22.6).

Teflonlaget tilvejebragt mellem loppladen og mellempladen tillader vandret bevægelse af dækket, medens den indesluttede neoprenpude inde i potten tillader rotation. Denne type lejer er ideelt egnet til skæv og buet broer, hvor bevægelsesretningen varierer, og disse lejer kan tage både den translatoriske og roterende bevægelse i enhver retning.

Type nr. 6. PTFE Pad Lejer:

PTFE (Poly Tetra-Fluoro-Ethylen) er et termoplast og er tilgængeligt under forskellige handelsnavne, såsom Teflon, Hostaflon, TF, Algoflon og Fluon etc. Polymeren har en stor molekylstyrke, kemisk inertitet og lav friktionskoefficient.

Ren PTFE bruges ikke i brolejer, da den har lav modstandsdygtighed mod slid og modtagelighed for koldstrømning eller pløjningstendens under trykbelastninger. Derfor blandes visse fyldmaterialer og forstærkningsmidler, såsom glasfiber, grafitmolybdensulfid etc. eller en kombination af dem. I sidstnævnte tilfælde ofre de lave friktionsegenskaber dog i nogen grad.

To PTFE puder kan anvendes, en glider mod den anden, men i så fald er der mulighed for mere pløjning (kryb) effekt specielt under meget høje tryk. Derfor er den normalt placeret under en matplade, normalt en rustfrit stålplade, som er korrosion og vejrbestandig.

I så fald reduceres friktionsegenskaberne til en vis grad end dem, der er tilgængelige med to PTFE-puder. Det er blevet observeret, at selv med en plade af rustfrit stål, overføres den mikro-tynde film af PTFE-geler til matpladen efter få bevægelser og skaber en tilstand som om glidningen finder sted mellem to PTFE-overflader.

Mattepladen skal have tilstrækkelig margin på begge sider ud over PTFE-puden, således at belastninger fra overbygningen, selv efter glidningen, overføres korrekt til PTFE-puderne.

PTFE-puderne skal være korrekt bundet ved bunden med en basisplade eller en bagplade enten en stålplade eller en forstærket elastomer pude med henblik på at eliminere eller i det væsentlige minimere kryb under belastninger. PTFE puder kan være bundet med epoxy klæbemidler med høj temperatur under fabriksstyret tilstand.

Type nr. 7. Forstærket betonlejer:

Stållejer er normalt meget dyre og ikke let tilgængelige fra fabrikanterne, og derfor er der for mellemstore spanbroer hvor brug af rulle- og vippelager er obligatorisk. RC-lejer anvendes nogle gange.

Da lejerne er mest sårbare del af en brostruktur, skal der tages særlig hensyn til fremstillingen af ​​sådanne lejer. En rig betonblanding på 1: 1: 2 er normalt angivet til fremstilling af lejer.

jeg. RC Roller:

RC-ruller forstærkes kraftigt både i retning af overførslen af ​​belastning såvel som i tværretningen for at forhindre tendensen til at rullebanen brydes (fig. 22.8). Interlocking spiraler leveres både lodret og vandret til dette formål. Stangstænger med kobberforing er tilvejebragt fra mølle- eller ankerhætten op til dækket gennem rullernes elliptiske huller.

Disse huller tillader rullning af rullerne, når det er nødvendigt, medens stangstængerne forhindrer overrullning af rullerne. Blyplader med en tykkelse på 6 mm til 10 mm anvendes både i toppen og bunden af ​​rullerne for ensartet fordeling af belastningen over rullerne. Forbindelsesarket hjælper også med let rullning af rullerne.

ii. RC Rocker:

RC Rocker er intet andet end en RC-segmentrulle. I modsætning til støbt ståltappelager tillader RC rockerleje både rotationerne og oversættelsen (dog i mindre grad) af dækket, der ligner rullelejer. Men i tilfælde af rocker er der ikke tilvejebragt et elliptisk hul, og dowel baren holder dækket i en halvhængslet tilstand.

Fuldcirkel lejer fordeler belastninger på en bedre måde end de segmentale lejer. Dette gælder for segment-RC-rulle og rocker også, og som sådan anbefales disse ikke til vedtagelse. Fuldcirkel-RC-rullelejer som vist i figur 22.8 blev brugt i West Bengal i en række broer. I stedet for RC-rocker (segmentrulle) kan den type vippe, der er vist i figur 22.9, vedtages.

iii. Buet Pier Top (Rocker):

Nogle gange er bryggetoppene lavet buede og overbygningen hviler på den med et blyark imellem dem. Hovedarkets funktion er at fordele belastningen jævnt på bryggedækslet fra overbygningen.

Dowel barer foret med 16 gauge kobberfolieforing for at forhindre rustning bruges til at holde dækket på plads. Den buede overflade af molen fungerer som et vippelager og skal som sådan være forsynet med en korrekt krumningsradius for tilstrækkelig belastningstransmission. Dispersionsgitter eller spiraler efter behov skal tilvejebringes både i overbygningen.

Denne type leje er meget økonomisk og kan være egnet til mellemliggende overbygninger.