一种极不平衡转体桥多支点自动转体系统及施工方法技术方案

本发明专利技术属于桥梁工程技术领域，公开了一种不平衡转体桥多支点自动转体系统及施工方法，根据拟建造桥梁的现场情况，在距转体墩球铰一定距离的空地设置以球铰为中心的圆弧形轨道梁架和转体附加支点；由球铰和附加支点共同支承不平衡转体，并在附加支点处设置转体驱动装置，形成多支点转体系统。本发明专利技术大幅降低转体不平衡弯矩和提高转体稳定性；附加支点采用具有采用自诊断、自适应和自调节的智能支座，支座反力自动反馈，可减少称重工序，节约时间和成本；转体驱动系统采用伺服液压油缸实现连续自动顶推，实现转体全过程的智能控制和精准定位，做到极不平衡转体桥的一键式智能转体施工。

A Multi-fulcrum Automatic Rotary System of Extremely Unbalanced Rotary Bridge and Its Construction Method

The invention belongs to the field of bridge engineering technology, and discloses a multi-fulcrum automatic turning system and construction method of an unbalanced turning bridge. According to the actual situation of the bridge to be built, a circular arc track girder frame with a spherical hinge as the center and an additional pivot of the turning pier are set in the space at a certain distance from the spherical hinge of the turning pier; the unbalanced turning body is supported by the spherical hinge and the additional pivot jointly, and at the additional pivot A multi-pivot rotating body system is formed by setting a rotating drive device. The invention greatly reduces the unbalanced bending moment of the turning body and improves the stability of the turning body; the additional fulcrum adopts intelligent support with self-diagnosis, self-adaptation and self-adjustment, and the automatic feedback of the reaction force of the support, which can reduce the weighing process and save time and cost; the turning driving system adopts servo hydraulic cylinder to realize continuous automatic pushing, thus realizing the intelligent control and accurate positioning of the whole process of the turning body. The key intelligent Swivel Construction of extremely unbalanced swivel bridge is achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种极不平衡转体桥多支点自动转体系统及施工方法
本专利技术属于建筑桥梁
，尤其涉及一种极不平衡转体桥多支点自动转体系统及施工方法。
技术介绍
为了更好地满足和顺应我国复杂多变交通道路的发展要求，大批新技术、新结构、新工艺、新材料、新设施和新方案不时出现，使桥梁的施工得到了空前的发展。桥梁的施工经历了从以前广阔的平面布置到如今交错复杂的空间布置，如一些跨铁路、跨海跨河的桥梁，而为了不阻碍其交通要道的通行，必须对施工方法进行改良和创新。在这种情况下，普通的施工方法在车辆较多的交通线上方施工会存在很大的安全隐患，影响交通通行，造成城市拥堵，转体施工在这种困境下应运而生。转体施工方法常用于跨越铁路、公路、沟壑等施工现场受限制的桥梁施工，一般情况下跨铁路桥梁的施工都采用这种转体施工方法。常规转体施工方法的转体部分基本为平衡体，通过适当配重容易达到转体施工要求的平衡条件，通常采用转体墩球铰的单点支承转体施工方法，该施工方法充分利用施工地形，施工期间不影响交通；施工设备少，减少高空作业，施工工序简单且施工迅速。综上所述，现有技术存在的问题是：要达到常规转体施工时转体平衡施工条件，转体过程需要一定的作业空间，需要对转体范围的建筑物进行拆迁。如果在闹市区，有时遇到一些拆迁比较困难或无法拆迁的建筑物，即使能拆迁耗费资金较庞大，这种情况会出现极不平衡转体即转体墩两侧梁体长度相差较大。这种极不平衡转体的平衡配重很大，配重可能会影响桥梁结构施工期的安全性，因此，常规转体施工不适应这种极不平衡转体施工，需要专利技术一种新型转体施工方法。为了解决这一难题，本专利技术专利技术了多点支承转体系统施工方法。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种极不平衡转体桥多支点自动转体施工系统及施工方法。本专利技术是这样实现的，一种极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法，所述不平衡转体桥多支点自动转体施工方法包括：根据转体桥不平衡弯矩大小和场地布置，在距离转体球铰一定距离设置以转体球铰为圆心的多个可移动自适应附加支点及其智能驱动系统，使支点反力不超过附加支撑承载能力，由球铰和附加支点共同支承不平衡转体，形成多支点转体系统，实现转体不平衡弯矩和不平衡配重，提高转体稳定性。进一步，所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法进一步包括：在附加支点处设置滚轮式自适应支撑，其反力自诊断，高度自调节，滚动支撑可降低转体时附加支点摩阻力，可减少称重工序，节约施工时间和成本；进一步，所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法进一步包括：在附加支点处设置伺服油缸连续自动顶推系统，形成比常规转体牵引装置更长的力臂和更大的转动力矩，减少转体牵引力，并实现转体全过程的智能控制和精确定位，施工方便容易，经济性和可靠性更高。进一步，所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法具体包括：在拟建桥梁的转体墩布置转体球铰，平行需要跨越的障碍方向(既有铁路、公路或沟壑)搭设支架建造梁体；在转体墩和障碍之间的空地设置以转体墩为圆心的圆弧形梁架支撑体系，用于承担附加支点的反力。弧形梁架的圆弧半径尽可能大以减少附加支点反力，弧心角大于转体桥需要转动的角度，并在弧形梁两端设置限位挡块，弧形梁架的设计应保证弧形梁的刚度和承载力要求。在转体梁底和弧形梁架之间设置滚轮式自适应支撑，双幅桥同墩转体或宽桥转体设置两个辅助支撑，同时设置横梁加强结构(索塔或顶部横梁)；宽度较小的单幅桥转体可只设置一个辅助支撑，通过设置的监控系统来实现反力自诊断及高度自调节等自适应功能。在弧形轨道梁上设置液压伺服顶推油缸和可自动折叠、伸缩锁紧的底座，通过设置的自动控制系统控制顶推系统实现自动连续转体的自动转体功能。本专利技术的另一目的在于提供一种运行所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法的计算机监控软件系统，包含数据采集、实时监测及控制程序。本专利技术的另一目的在于提供一种运行所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法的信息传感、数据存储及处理的控制终端。本专利技术的另一目的在于提供一种运行所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法的极不平衡转体桥多支点自动转体施工系统，所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工系统包括转体结构、转动球铰、辅助支撑、滑道梁、横梁加强结构、驱动系统、监控系统、控制终端；转体结构是跨越铁路、高速公路及沟壑的拟建桥梁，在狭窄作业空间内采用转体施工方法时形成的极不平衡转体桥梁；转动球铰，用于承受转体结构的主要重量，转体施工时的转动中心和弧形梁的圆心；辅助支撑，用于承受极不平衡转体不平衡弯矩的产生反力，转动时跟随转体一起转动；弧形轨道梁，用于承受辅助支撑传来的荷载，并提供辅助支撑行走轨道面；横梁加强结构，双幅桥同墩转体时在转体球铰处设置连接左右两幅转体梁的联系横梁，桥梁较宽且横梁承载力差不大时同时设置临时索搭横梁加强结构，横梁承载力差不大时设置顶部横梁加强，降低横梁的力和横向变形。驱动系统，设置在弧形轨道梁上，用于辅助支撑在轨道梁上自动弧形行走，为转体转动提供动力。进一步，所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工系统进一步包括：平行跨越铁路公路方向上安装有支架系统，在支架系统上进行预制梁体的拼装和调节。进一步，所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工系统进一步包括：在转体墩和跨越障碍之间的空档位置安装有以转体墩转体球铰为圆心的弧线轨道梁及其支架，用于形成辅助支撑的支承系统,并在转体短臂端堆放平衡配重调整辅助支撑的反力。进一步，所述辅助支撑系统位于转体梁的梁底，所述辅助支撑包括调高柱、智能支座(承力柱)和滚轮小车，具有自适应调节功能：调高柱安装在转体梁底，用斜块调节变截面梁高度，斜块下面通过短柱(钢管柱或钢管混凝土柱)调节附加支点与转体球铰的高差，转体梁与斜块、短柱固定连接。智能支座安装调高柱下面，用于承受调节柱转来的荷载，智能支座设置有反力及高度自诊断、高度自调节的监控系统，采用但不限于液压千斤顶及其自动控制系统实现支座反力及高度的自适应。滚轮小车位于智能支座下面、弧形轨道梁之上，滚轮小车的滚轮为锥形，锥形与附加支点圆弧半径相适应，用于辅助支撑在弧形轨道上走圆弧形曲线。进一步，所述转体转动的驱动系统设置在弧形轨道梁处，在弧形轨道梁上安装有液压伺服顶推油缸和可自动折叠、伸缩锁紧的底座，通过设置的监测系统和控制系统实现自动连续转体和精准对位；所述伺服油缸顶推系统仿照人爬梯动作实现自动连续顶推，弧形梁上设置有三角形凸出块用于承担顶推油缸底座反力，顶推油缸底座处安装有自动折叠和伸缩锁紧的装置，顶推油缸前端通过万向轴承与滚轮小车连接。顶推油缸外伸时顶推梁体转动，顶推油缸回缩时暂停转动，当顶推油缸回缩使底座再次卡入三角形凸出块时重复顶推动作，如此重复完成转体转动。综上所述，本专利技术的优点及积极效果为：根据拟建造桥梁的现场情况，在距转体墩球铰一定距离的空地设置以球铰为中心的圆弧形轨道梁架和转体附加支点；由球铰和附加支点共同支承不平衡转体，并在附加支点处设置转体驱动装置，形成多支点转体系统。该系统大幅降低转体不平衡弯矩和提高转体稳定性；附加支点采用具有采用自诊断、自适应和自调节的智能支座，支座反力自动反馈，可减少称重工序，节约时间和成本；转体驱动系统采用伺服液压油缸实现连续自动顶推和自动行走，实现转体全过程的智能控制和精准定位，做到极不平衡转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法，其特征在于，所述不平衡转体桥多支点自动转体施工方法包括：根据转体桥不平衡弯矩大小和场地布置，在距离转体球铰一定距离设置以转体球铰为圆心的多个可移动自适应附加支点及其智能驱动系统，使支点反力不超过附加支撑承载能力，由球铰和附加支点共同支承不平衡转体，形成多支点转体系统，实现转体不平衡弯矩和不平衡配重。

【技术特征摘要】
1.一种极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法，其特征在于，所述不平衡转体桥多支点自动转体施工方法包括：根据转体桥不平衡弯矩大小和场地布置，在距离转体球铰一定距离设置以转体球铰为圆心的多个可移动自适应附加支点及其智能驱动系统，使支点反力不超过附加支撑承载能力，由球铰和附加支点共同支承不平衡转体，形成多支点转体系统，实现转体不平衡弯矩和不平衡配重。2.如权利要求1所述的极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法，其特征在于，所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法进一步包括：在附加支点处设置滚轮式自适应支撑，用于削减转体时附加支点摩阻力。3.如权利要求1所述的极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法，其特征在于，所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法进一步包括：在附加支点处设置伺服油缸连续自动顶推系统，用于实现转体全过程的智能控制和定位。4.如权利要求1所述的极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法，其特征在于，所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法具体包括：在拟建桥梁的转体墩布置转体球铰，平行跨越的障碍方向搭设支架建造梁体；在转体墩和障碍之间的空地设置以转体墩为圆心的圆弧形梁架支撑体系，用于承担附加支点的反力；弧心角大于转体桥转动的角度，并在弧形梁两端设置限位挡块；在转体梁底和弧形梁架之间设置滚轮式自适应支撑，双幅桥同墩转体或宽桥转体设置两个辅助支撑，宽度小的单幅桥转体设置一个辅助支撑，通过设置的监控系统实现反力自诊断及高度自调节适应功能；在弧形轨道梁上设置液压伺服顶推油缸和可自动折叠、伸缩锁紧的底座，通过设置的自动控制系统控制顶推系统实现自动连续转体的自动转体功能。5.一种运行权利要求1～4任意一项所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法的计算机监控软件系统，包含数据采集、实时监测及控制程序。6.一种运行权利要求1～4任意一项所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法的信息传感、数据存储及处理的控制终端。7.一种运行权利要求1～4任意一项所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工方法的极不平衡转体桥多支点自动转体施工系统，其特征在于，所述极不平衡转体桥多支点自动转体施工系统包括转体结构、转动球铰、辅助支撑、滑道梁、横梁加强结构、驱动系统、监控系统、控制终端；转体结构，用于跨越铁路、高速公路及沟壑，在狭窄作业空间内采用转体施工方法形成极不平衡转体桥梁；转动球铰，用于承受转体...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊世树，刘震卿，尤咏梅，马行川，肖鹏，鞠鹏飞，段文滔，江厚山，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42