一种跨越既有铁路的钢盖梁转体及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种跨越既有铁路的钢盖梁转体及其施工方法，该转体包括位于两侧的挖井基础和转体墩基础，转体墩基础上设有上盘，球铰设于转体墩基础和上盘之间，上盘上设有转体墩，挖井基础上设有固定墩，盖梁两端通过腹板节点板设于固定墩上的钢柱和转体墩上的钢柱上。本发明专利技术可避免影响既有线路正常营运；可有效地解决钢盖梁重量大不宜吊装，跨度大不宜施工的施工难题；可有效地解决受既有铁路线限制而无法搭建临时支墩和滑道，从而架设钢盖梁的施工困难；保证钢盖梁结构在转体过程中处于悬臂平衡状态。

A kind of steel bent cap crossing the existing railway and its construction method

【技术实现步骤摘要】
一种跨越既有铁路的钢盖梁转体及其施工方法
本专利技术涉及一种钢盖梁转体，尤其是涉及一种跨越既有铁路的钢盖梁转体，还涉及其施工方法，属于桥梁施工的领域。
技术介绍
新建铁路或公路线以桥梁结构形式跨越既有铁路线时，若斜跨角度较小，为避免桥墩侵占既有铁路线，一般采用门式墩支承桥梁上部结构。当前，门式墩钢盖梁施工方法包括直接吊装法和梁体平推法，这两种方法分别适用于钢盖梁轻、跨度较小的情况。若钢盖梁自重较大，吊装法受限于吊装重量而无法施工。平推法需要搭建临时墩和滑道，若钢盖梁跨度较大，且受既有线路限制，无法搭建临时墩，故平推法不适用于跨越铁路的大跨度钢盖梁施工。对于大跨度钢盖梁的施工，由于跨度大，重量大，并且受限于场地因素，如何在不影响线路正常运输的条件下，安全、高效、精确地安装钢盖梁是需要解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种跨越既有铁路的钢盖梁转体及其施工方法，保证铁路正常运输条件下，安全、高效、精确地安装跨既有铁路的大跨度钢盖梁。本专利技术的技术方案具体如下：一种跨越既有铁路的钢盖梁转体，包括位于两侧的挖井基础和转体墩基础，转体墩基础上设有上盘，球铰设于转体墩基础和上盘之间，上盘上设有转体墩，挖井基础上设有固定墩，盖梁两端通过腹板节点板设于固定墩上的钢柱和转体墩上的钢柱上。进一步地，盖梁两端与两侧钢柱还通过顶板节点板和底板节点板连接。进一步地，转体墩上的钢柱另一端还设有临时钢桁梁，临时钢桁梁位于相邻转体墩之间上方。进一步地，固定墩上的钢柱底部设有钢混连接板，钢混连接板上设置高强度螺栓连接孔；通过高强度螺栓固结钢柱和固定墩。进一步地，转体墩上的钢柱底部设有钢混连接板，在钢混连接板上设置高强度螺栓连接孔；通过高强度螺栓固结钢柱和转体墩，底板节点板、顶板节点板以及腹板节点板设于盖梁与钢柱、钢柱与临时钢桁梁的端部。进一步地，临时钢桁梁由顶板、底板、腹板、设于顶板和底板上的加劲肋，以及横隔板组成，临时钢桁梁与盖梁的尺寸相同，临时钢桁梁上部设有保证盖梁和临时钢桁梁在转体施工的悬臂状态处保持平衡的配重。进一步地，包括设于上盘和转体墩之间的上球铰和下球铰，上球铰包括顶板和设于顶板下方的凸球面结构，下球铰包括底板和设于底板上的凹球面结构，凸球面结构滑动设于凹球面结构上组成转动摩擦副，凹球面结构周围设有环形滑道，顶板与若干环绕设置在凸球面结构的滑动件连接，滑动件设于滑道上；凸球面结构的球面设有不锈钢层，凹球面结构的球面设有复层结构非金属滑板；上盘和转体墩的混凝土强度等级不低于C50，支撑垫石顶面任何两个高差不得大于2mm。本专利技术还涉及的上述的跨越既有铁路的钢盖梁转体施工方法，包括以下施工步骤：S1、转体结构施工：浇筑固定墩下的挖井基础，之后在转体墩基础上预留的凿口内浇筑混凝土并安装球铰，然后浇筑上盘混凝土；S2、桥墩墩身混凝土施工：转体桥墩墩身纵向中心线平行于既有路线，定位墩身浇筑模板，浇筑转体桥墩和固定墩墩身混凝土，并预埋分别与两侧钢柱栓接的钢混连接钢板以及高强度螺栓；S3、桥墩墩身上部钢墩柱施工：吊装预制的钢柱，待钢柱与转体墩预埋的钢混连接板对齐后，拧紧高强度螺栓，固结钢柱和转体墩，定位墩身浇筑模板，然后在钢柱内外浇筑混凝土至设计标高处；吊装预制的钢柱，待钢柱与固定墩预埋的钢混连接板对齐后，拧紧高强度螺栓，固结钢柱和固定墩，定位墩身浇筑模板，然后在钢柱内外浇筑混凝土至设计标高处；S4、搭建满堂支架：在既有线路一侧，转体桥墩左右两边沿桥墩纵向中心线搭建满堂支架至盖梁和临时钢桁梁底面，满堂支架搭建长度由盖梁和临时钢桁梁长度决定；S5、拼装盖梁和临时钢结构：分别吊装盖梁和临时钢桁梁至满堂支架上，确保盖梁和临时钢桁梁与钢柱精确对位，分别将底板节点板、顶板节点板以及腹板设于盖梁与钢柱、钢柱与临时钢桁梁的端部，并用高强度螺栓连接；在临时钢桁梁上部施加配重，保证盖梁和临时钢桁梁与钢柱悬臂平衡；S6、转体施工：拆除满堂支架；解除球铰临时锁定，清除有碍平转的障碍物；在风速较小的环境下进行转体操作，控制转体速度；转体基本到位时，对梁端位置及标高进行微调，盖梁及线形达到设计要求时固定上盘。S7、采用高强度螺栓连接盖梁和固定墩的上部钢柱；S8、拆除临时钢结构和配重：拆除临时钢桁梁；S9、浇筑转盘混凝土：清理转盘表面，浇筑转盘封固混凝土，即完成施工。进一步地，拼装盖梁、临时钢桁梁和转体墩上部的钢柱时，搭建满堂支架，满堂支架分别搭在转体墩左右两侧，满堂支架与地面固结，高度搭建至盖梁和临时钢桁梁底板底面，用于支承盖梁和临时钢桁梁，确保盖梁和临时钢桁梁与钢柱安全准确地锚栓连接。进一步地，盖梁转体施工完成后，在铁路天窗期采用架桥机架设铁路简支梁，简支梁放置在钢盖梁预设支座上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术在既有铁路线一侧拼装该梁和临时钢结构，采用转体施工技术施工门式墩钢盖梁，可避免影响既有线路正常营运。2.本专利技术的转体施工可有效地解决钢盖梁重量大不宜吊装，跨度大不宜施工的施工难题。3.本专利技术的转体施工可有效地解决受既有铁路线限制而无法搭建临时支墩和滑道，从而架设钢盖梁的施工困难。4.本专利技术采用临时钢桁梁并添加混凝土配重块，保证钢盖梁结构在转体过程中处于悬臂平衡状态。5.本专利技术针对跨越既有铁路门式墩，将转体球铰、撑脚、滑道集成一个整体。通过螺栓将撑脚与上球铰连接；滑道不锈钢焊接在下球铰上。球铰装置安装与安装普通球型支座一致，做到安装转体装置一步到位。改变安装形式、简化安装方式。常规转体球铰安装要3～4周左右，本专利技术安装时间一天即可，大大节约了球铰安装时间，且安装精度准确、质量可靠，能实现对跨铁路线门式墩的转体。附图说明图1是本专利技术的钢盖梁转体的结构示意图；图2是本专利技术的转体过程中的结构示意图；图3是本专利技术满堂支架下的结构示意图；图4是图2中A部分的内部结构示意图；图5是图2中B部分的内部结构示意图；图6是本专利技术的临时钢桁梁的结构示意图；图7是本专利技术的转体装置的结构示意图；图8是本专利技术的图7的I部位的放大图；图9是本专利技术的图7的B-B平面结构图；图10是为本专利技术的图7的C-C平面结构图；图中各标号为：1-挖井基础、2-固定墩、3-固定墩上的钢柱、31-第一钢混连接板、32-第一高强度螺栓、33-第一底板节点板、34-第一顶板节点板、35-第一腹板节点板、36-第二高强度螺栓、4-盖梁、5-临时钢桁梁、51-顶板、52-底板、53-腹板、54-加劲肋、55-横隔板、6-转体墩上的钢柱、61-第二钢混连接板、62-第三高强度螺栓、63-第二底板节点板、64-第二顶板节点板、65-第二腹板节点板、66-第四高强度螺栓、7-转体墩、8-上盘、9-球铰、9.1-上球铰、9.2-下球铰、9.3-不锈钢层、9.4-复层结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跨越既有铁路的钢盖梁转体，其特征在于：包括位于两侧的挖井基础和转体墩基础，转体墩基础上设有上盘，球铰设于转体墩基础和上盘之间，上盘上设有转体墩，挖井基础上设有固定墩，盖梁两端通过腹板节点板设于固定墩上的钢柱和转体墩上的钢柱上。/n

【技术特征摘要】
1.一种跨越既有铁路的钢盖梁转体，其特征在于：包括位于两侧的挖井基础和转体墩基础，转体墩基础上设有上盘，球铰设于转体墩基础和上盘之间，上盘上设有转体墩，挖井基础上设有固定墩，盖梁两端通过腹板节点板设于固定墩上的钢柱和转体墩上的钢柱上。


2.根据权利要求1所述的跨越既有铁路的钢盖梁转体，其特征在于：盖梁两端与两侧钢柱还通过顶板节点板和底板节点板连接。


3.根据权利要求1所述的跨越既有铁路的钢盖梁转体，其特征在于：转体墩上的钢柱另一端还设有临时钢桁梁，临时钢桁梁位于相邻转体墩之间上方。


4.根据权利要求1所述的跨越既有铁路的钢盖梁转体，其特征在于：固定墩上的钢柱底部设有钢混连接板，钢混连接板上设置高强度螺栓连接孔；通过高强度螺栓固结钢柱和固定墩。


5.根据权利要求1所述的跨越既有铁路的钢盖梁转体，其特征在于：转体墩上的钢柱底部设有钢混连接板，在钢混连接板上设置高强度螺栓连接孔；通过高强度螺栓固结钢柱和转体墩，底板节点板、顶板节点板以及腹板节点板设于盖梁与钢柱、钢柱与临时钢桁梁的端部。


6.根据权利要求1所述的跨越既有铁路的钢盖梁转体，其特征在于：临时钢桁梁由顶板、底板、腹板、设于顶板和底板上的加劲肋，以及横隔板组成，临时钢桁梁与盖梁的尺寸相同，临时钢桁梁上部设有保证盖梁和临时钢桁梁在转体施工的悬臂状态处保持平衡的配重。


7.根据权利要求1所述的跨越既有铁路的钢盖梁转体，其特征在于：包括设于上盘和转体墩之间的上球铰和下球铰，上球铰包括顶板和设于顶板下方的凸球面结构，下球铰包括底板和设于底板上的凹球面结构，凸球面结构滑动设于凹球面结构上组成转动摩擦副，凹球面结构周围设有环形滑道，顶板与若干环绕设置在凸球面结构的滑动件连接，滑动件设于滑道上；凸球面结构的球面设有不锈钢层，凹球面结构的球面设有复层结构非金属滑板；上盘和转体墩的混凝土强度等级不低于C50，支撑垫石顶面任何两个高差不得大于2mm。


8.权利要求1-7之一的跨越既有铁路的钢盖梁转体施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：
S1、转体结构施工：
浇筑固定墩下...

【专利技术属性】
技术研发人员：户东阳，李聪林，张红旭，陈长征，陈克坚，保亮，吕雷，卢三平，周昆，曾敏，游励晖，徐涛，陈玉峰，李冲杰，陈国杰，苏翌，苏波，陈德绍，周小扬，曾湘衡，周小壮，杨业新，史棚飞，林杉，陈道德，何清，胡志林，
申请(专利权)人：中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南;53