本发明专利技术涉及一种极不对称状态下的桥梁转体系统和方法，主要针对转体桥不平衡弯矩较大，仅靠在短跨侧配重难以解决转体平衡的情况。除了转体中心球铰外，在转体长臂侧梁底，距离中心球铰一定距离处增设辅助支撑系统。用顶推千斤顶和拖拉千斤顶交替地对辅助支撑施加力，维持桥梁平稳地转体，力的作用点相对辅助支撑近似无偏心。顶推力和拖拉力在交替期间仍保持力的大小之和不变。本发明专利技术增加的设备投入很少，操作过程对现场技术人员要求低，可应用于辅助支撑受力较大的转体工程。于辅助支撑受力较大的转体工程。于辅助支撑受力较大的转体工程。
【技术实现步骤摘要】
一种极不对称状态下的桥梁转体系统和方法
[0001]本专利技术属于桥梁施工
，具体地涉及一种极不对称状态下的桥梁转体系统和方法。
技术介绍
[0002]近年来，现代化的快速交通体系得到迅速发展，高速铁路及客运线专线、高速公路处于大规模兴建阶段。随着高速铁路、公路的建设，相继涌现出一大批穿越深沟峡谷、跨越铁路及高速公路的大型桥梁。此类桥梁由于受施工环境及交通因素的制约，采用常规施工方法难度很大。桥梁转体法施工能较好地避免对其它线路运输的影响，克服在高山峡谷、水深流急或船舶通航频繁的河道上架设大跨度桥梁的困难，尤其是对修建交通运输繁忙的城市立交桥和铁路跨线桥，其优势更加明显。桥梁转体施工技术以其经济、方便、可靠的特点，愈来愈受到桥梁建设者的青睐。
[0003]目前转体桥基本都是平衡转体，转体球铰两侧设计成对称结构，重量相等进行平衡转体，有的球铰两侧不对称，存在不平衡弯矩，往往通过锚固体系或配重即可保持平衡转体。随着现代桥梁的发展，尤其市政跨铁路线桥梁越来越多，由于受城市交通、铁路运营以及周边建筑、场地限制等原因影响造成转体长度不对称，从而出现转体结构存在较大不平衡弯矩的情况也势必增多。若转体长度极不对称，则转体的不平衡弯矩往往很大，这类转体桥通过配重很难保持平衡，且现场通常不具备设置锚固体系的条件。
[0004]常规转体施工方法中保险腿一般在牵引转台以内,支撑半径相对较小。极不对称结构桥梁水平转体施工时，为增加转体结构的稳定性或者减小梁体转体平衡配重而采取设置辅助支撑的措施。若辅助支撑处的接触阻力反映在转台处，牵引力将放大相应倍数，转体牵引力较大，转动困难、甚至产生难以转动的现象。有必要直接对辅助支撑施加作用力，克服该处的摩擦阻力。
[0005]申请号为201710851877.5的专利技术专利“一种极不对称状态下桥梁转体的设计及施工方法”，在辅助支撑下设置滚轮小车，并用变频电机和减速器提供动力的齿条传动系统提供动力，牵引辅助支撑。滚轮小车需要根据辅助支撑的转动半径专门订制，滚轮并非等截面圆柱，而是外侧端相对内侧端大；齿条传动系统提供的动力较小，且作用力对辅助支撑形成偏心，对辅助支撑的稳定不利。
[0006]常规转体的转台和球铰中心是固定不变的，通过钢索牵拉可使转台沿球铰中心进行圆周运动，进而带动转体梁进行转动。但对于设置辅助支撑系统的桥梁转体，由于辅助支撑是沿滑道进行弧线运动，若设置钢索直接牵拉辅助支撑，因曲线形钢索巨大的径向力，会使滑道梁产生变形和破坏，必须在弧形滑道和承台间浇筑大量混凝土或设置很多根的钢支撑，增加工程规模和造价。且牵引的钢绞线束是曲线形的，随着滑动的进行，各钢绞线间的拉力会松紧程度不同，拉力不均匀。因此在中心用钢索牵引的方案在实际工程上很难实现。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是为极不对称状态下的桥梁转体，设计一套桥梁转体系统，并给出转体的施工方法，对辅助支撑施加连续的作用力，使辅助支撑随转体梁连续平稳地转动。方案中的桥梁转体系统，包括转体梁和球铰，所述转体梁下方设置有以球铰中心为圆心的弧形滑道，所述转体梁底部设有辅助支撑，所述辅助支撑顶部与转体梁固定连接，辅助支撑底部固定连接在滑动钢板上，所述滑动钢板与其下方的组件构成滑动合件，滑动合件支承于弧形滑道上；所述辅助支撑有布置在弧形滑道上的顶推机构和拖拉机构，顶推机构布置在辅助支撑的后方，拖拉机构布置在辅助支撑的前方；所述顶推机构包括反力座和顶推千斤顶，所述拖拉机构包括反力座和拖拉千斤顶；在转体过程中，顶推千斤顶和拖拉千斤顶交替地对辅助支撑施加作用力，总作用力的大小恒定，且在交替期间一个千斤顶的作用力逐渐地增加，另一个千斤顶的作用力逐渐地减小；所述弧形滑道上表面有用于固定反力座的连接构造。
[0008]优选地，所述连接构造为沿弧形滑道布置的一列卡槽，且相邻卡槽的间距小于顶推千斤顶自身具有的最大行程和拖拉千斤顶自身具有的最大行程之和。
[0009]优选地，所述卡槽的沿辅助支撑前进方向的前方侧面向上倾斜，上口大；所述反力座底面连接有与卡槽对应的卡头。
[0010]优选地，所述顶推千斤顶的前端与固定在辅助支撑后侧面的垫板球形铰连接，所述垫板的凹槽位于所在垫板面的中心位置，垫板和辅助支撑相接触的两个面的竖向中心线重合；所述拖拉千斤顶的后端与固定在辅助支撑前侧面的垫板球形铰连接，所述垫板的中空的凹槽位于所在垫板面的中心位置，垫板的前、后面和辅助支撑的前侧面平行；同一个辅助支撑上的两垫板大小相同，前后对应，且处于等高位置。
[0011]优选地，所述弧形滑道上表面的形状为弧形带状，其弧心角大于所述转体梁的转动角度，且所述弧形滑道两端设置限位挡块。
[0012]优选地，所述辅助支撑有两组，它们关于所述转体梁的竖向对称面对称布置；辅助支撑包括上部的钢管混凝土柱和下部的短柱。
[0013]优选地，所述辅助支撑中有一伸缩支撑机构，该伸缩支撑机构包括呈柱环形的外滑板、与外滑板同轴套设在一起且可相对滑动的内滑板、顶部钢板、底部钢板、竖向放置的油压的支撑千斤顶。
[0014]优选地，所述滑动合件包括镶嵌在滑动钢板下表面的四氟滑板、和固定在弧形滑道上的不锈钢板。
[0015]优选地，所述滑动合件为滚珠滑板，主要包括滑动钢板、下盖板和钢滚珠；滑动钢板底面排列有半球面槽，下盖板有相应的通孔，通孔壁为上口大下口小的球面环。
[0016]一种极不对称状态下的桥梁转体方法，包括如下步骤：
[0017]步骤1：在设定的转动轴心位置，按常规的方法制作转体梁的球铰，在平行于所跨越路线方向搭设支架，制作转体梁；
[0018]步骤2：制作以球铰中心为圆心的弧形滑道，并在弧形滑道上表面沿弧形滑道设置卡槽；卡槽的前方侧面为斜面，卡槽上口大；
[0019]步骤3：在转体梁底部设置辅助支撑，辅助支撑顶部与转体梁固定连接，辅助支撑底部固定连接在滑动合件的滑动钢板上，滑动合件支承于弧形滑道上；
[0020]步骤4：在弧形滑道上放置辅助支撑的顶推机构和拖拉机构，顶推机构布置在辅助支撑的后方，拖拉机构布置在辅助支撑的前方；顶推机构中有顶推千斤顶，拖拉机构中有拖拉千斤顶；顶推千斤顶和拖拉千斤顶的顶头，均球形铰连接在固定于辅助支撑的垫板中心；顶推千斤顶和拖拉千斤顶的另一端与对应的反力座固定连接，反力座底面连接可落入卡槽的卡头；
[0021]步骤5：在边跨侧转体梁段端部布置预估配重，以控制辅助支撑的支撑力在设计允许范围内，拆除支架后进行称重试验，根据试验结果对预配重进行调整；
[0022]步骤6：拆除支架；根据球铰和辅助支撑各自承担的竖向压力，及测试的球铰和滑动合件各自的最大静摩擦系数和动摩擦系数，计算转体启动所需的球铰处连续千斤顶的最大张拉力，以及辅助支撑处顶推千斤顶所需的最大顶推力，使连续千斤顶和顶推千斤顶按比例同步增大作用力，此过程中可用其它千斤顶协助，启动转体；转体启动后，连续千斤顶和顶推千斤顶均减小作用力，向计算的动滑动摩擦力靠拢，得到使转体平稳运行的状态；维持转体平稳运行本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种极不对称状态下的桥梁转体系统，包括转体梁和球铰，其特征在于：所述转体梁下方设置有以球铰中心为圆心的弧形滑道，所述转体梁底部设有辅助支撑，所述辅助支撑顶部与转体梁固定连接，辅助支撑底部固定连接在滑动钢板上，所述滑动钢板与其下方的组件构成滑动合件，滑动合件支承于弧形滑道上；所述辅助支撑有布置在弧形滑道上的顶推机构和拖拉机构，顶推机构布置在辅助支撑的后方，拖拉机构布置在辅助支撑的前方；所述顶推机构包括反力座和顶推千斤顶，所述拖拉机构包括反力座和拖拉千斤顶；在转体过程中，顶推千斤顶和拖拉千斤顶交替地对辅助支撑施加作用力，总作用力的大小恒定，且在交替期间一个千斤顶的作用力逐渐地增加，另一个千斤顶的作用力逐渐地减小；所述弧形滑道上表面有用于固定反力座的连接构造。2.根据权利要求1所述的极不对称状态下的桥梁转体系统，其特征在于：所述连接构造为沿弧形滑道布置的一列卡槽，且相邻卡槽的间距小于顶推千斤顶自身具有的最大行程和拖拉千斤顶自身具有的最大行程之和。3.根据权利要求2所述的极不对称状态下的桥梁转体系统，其特征在于；所述卡槽的沿辅助支撑前进方向的前方侧面向上倾斜，上口大；所述反力座底面连接有与卡槽对应的卡头。4.根据权利要求1所述的极不对称状态下的桥梁转体系统，其特征在于：所述顶推千斤顶的前端与固定在辅助支撑后侧面的垫板球形铰连接，所述垫板的凹槽位于所在垫板面的中心位置，垫板和辅助支撑相接触的两个面的竖向中心线重合；所述拖拉千斤顶的后端与固定在辅助支撑前侧面的垫板球形铰连接，所述垫板的中空的凹槽位于所在垫板面的中心位置，垫板的前、后面和辅助支撑的前侧面平行；同一个辅助支撑上的两垫板大小相同，前后对应，且处于等高位置。5.根据权利要求1所述的极不对称状态下的桥梁转体系统，其特征在于：所述弧形滑道上表面的形状为弧形带状，其弧心角大于所述转体梁的转动角度，且所述弧形滑道两端设置限位挡块。6.根据权利要求1所述的极不对称状态下的桥梁转体系统，其特征在于：所述辅助支撑有两组，它们关于所述转体梁的竖向对称面对称布置；辅助支撑包括上部的钢管混凝土柱和下部的短柱。7.根据权利要求1所述的极不对称状态下的桥梁转体系统，其特征在于：所述辅助支撑中有一伸缩支撑机构，该伸缩支撑机构包括呈柱环形的外滑板、与外滑板同轴套设在一起且可相对滑动的内滑板、顶部钢板、底部钢板、竖向放置的油压的支撑千斤顶。8.根据权利要求1所述的极不对称状态下的桥梁转体系统，其特征在于：所述滑动合件包括镶嵌在滑动钢板下表面的四氟滑板、和固定在弧形滑道上的不锈钢板。9.根据权利要求1所述的极不对称状态下的桥梁转体系统，其特征在于：所述滑动合件为滚珠滑板，主要包括滑动钢板、下盖板和钢滚珠；滑动钢板底面...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏建东，吴清波，黄毅，陶志刚，刘杰，陈宇飞，张天航，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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