【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁施工，具体涉及一种桥梁转体撑脚测力装置、撑脚自测配重控制系统及方法。
技术介绍
1、在跨越运营繁忙的公路、铁路进行桥梁施工时，转体法施工由于对既有线路的运营影响干扰最小，因此得到了越来越广泛的应用。对于对称结构，由于施工过程中不可避免出现混凝土浇筑误差，转体结构实际重心与设计重心会存在差异；对于非对称结构，转体结构实际重心与球铰中心的偏心则更大。为了保证转体施工安全、顺利进行，在转体前需要对转体结构进行称重试验，测量转体结构的重心位置，从而在必要时进行配重以保证转体结构重心位置的偏差在安全范围内。
2、传统的转体施工称重方法是在上下转盘之间安装千斤顶，通过千斤顶施加力使转体结构沿球铰中心发生顺时针、逆时针的轻微转动，建立千斤顶顶起力、球铰摩擦力和转体结构重力的平衡力矩方程组从而求解转体结构的重力偏心距，然后根据需要进行配重。千斤顶顶起力方向竖直向上，由于上下转盘尺寸限制，顶起力相对球铰中心的力臂较小，对于吨位较大的桥梁转体结构，所需的顶起力则非常大。
3、对于吨位较大的对称和非对称桥梁转体结构，传统的称重、配重方法存在如下缺点：(1)所需千斤顶数量较多、占用空间较大，上下转盘之间的空间有限，千斤顶安装操作难度大，甚至无法进行称重试验；(2)试验操要求较高，需要的专业仪器设备，并需及时捕捉球铰转动时刻，需要的时间较长，耽误工期；(3)对吨位较大的对称和非对称结构配重后的实际重力偏心情况一般不再进行试验测试，配重效果未得到检验；(4)转体过程中如撑脚接触滑道而受力，一般不能监测撑脚实际支承反
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种桥梁转体撑脚测力装置、撑脚自测配重控制系统及方法，以解决现有转体施工称重方法在大吨位对称和非对称桥梁转体结构施工中存在的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、桥梁转体撑脚测力装置，所述撑脚测力装置包括上板、下板和隔板；
4、所述上板的底面设置有凸台，所述下板的顶面设置有盆腔，所述凸台位于所述盆腔内，所述隔板位于所述凸台与所述盆腔之间；
5、所述下板的边缘设置有水平的注油口，所述盆腔的底面设置有油槽，所述注油口接入所述油槽。
6、进一步地，所述上板和所述下板通过外周设置的装置连接板互相连接。
7、进一步地，所述上板通过边缘设置的连接螺栓与顶面设置的撑脚底板互相连接。
8、进一步地，所述凸台的底部外周设置有密封橡胶板。
9、进一步地，所述油槽包括多个环槽和多个径向槽；
10、多个所述环槽同心布置，多个所述径向槽连通在所述下板的中心、所述环槽和所述注油口之间。
11、另一方面，提供桥梁转体撑脚自测配重控制系统，所述系统包括所述的撑脚测力装置、撑脚和球铰；
12、所述球铰位于转体结构与桥墩墩顶或承台下转台顶面之间；所述撑脚位于所述转体结构与所述桥墩墩顶或承台下转台顶面之间并位于所述球铰的外周，所述撑脚测力装置位于所述撑脚的底部。
13、进一步地，所述系统还包括牵引反力支座及钢绞线；
14、所述转体结构的底部设置有上转台，所述钢绞线环绕在所述上转台的外周，并连接到所述牵引反力支座。
15、进一步地，所述撑脚单独一个或多个一组布置在所述球铰的外周，一共布置至少六个或六组，包括所述球铰两侧的左端正撑脚和右端正撑脚，以及所述左端正撑脚前后两侧的左端副撑脚，和所述右端正撑脚前后两侧的右端副撑脚。
16、另一方面，提供桥梁转体撑脚自测配重控制方法，所述方法基于所述的系统实施，包括：
17、在桥墩墩顶或承台下转台顶面安装球铰、撑脚、撑脚测力装置及钢垫块，各个撑脚测力装置处于正常受压状态，安装转体结构临时锚固措施并浇筑上转台及转体结构；
18、在转体结构施工完后、称重前，在转体结构的上转台和桥墩墩顶或承台下转台顶面之间安装位移传感器；
19、拆除转体结构临时锚固措施，通过撑脚测力装置测出各个撑脚的支承反力，通过球铰测出球铰的支承反力，通过位移传感器测出各个位移传感器所在观测点的竖向位移；
20、根据各个支承反力和各个竖向位移，判断转体结构的重心方向及球铰的摩擦力矩方向，根据力矩平衡的力学原理，估算转体结构的重力偏心距及平衡配重；
21、通过在转体结构顶部设置配重物对转体结构进行平衡配重，监测各个支承反力和各个竖向位移，直至转体结构的重力偏心距满足转体施工要求时完成平衡配重；
22、配重完成后拆除位移传感器和撑脚测力装置的钢垫块，进行转体施工。
23、进一步地，根据各个支承反力和各个竖向位移，判断转体结构的重心方向及球铰的摩擦力矩方向；根据力矩平衡的力学原理，估算转体结构的重力偏心距及平衡配重，包括：
24、左端各个支承反力对球铰中心的顺桥向总力矩为：
25、
26、右端各个支承反力对球铰中心的顺桥向总力矩为：
27、
28、转体结构的自重为：
29、
30、其中：
31、r为撑脚与球铰中心的距离；
32、n为每端的撑脚数量；
33、rzi为左端第i个撑脚的支承反力；
34、ryi为右端第i个撑脚的支承反力；
35、αzi为左端第i个撑脚与球铰中心的连线与梁轴线的水平夹角；
36、αyi为右端第i个撑脚与球铰中心的连线与梁轴线的水平夹角；
37、r0为球铰的支承反力；
38、若mz＞my，则转体结构的重心在球铰中心左侧，球铰顺桥向的摩擦力矩mq为顺时针方向的力矩，则：
39、my+ge＝mz+mq；
40、转体结构的重力偏心距e为：
41、
42、若mz＜my，则转体结构的重心在球铰中心右侧，球铰顺桥向的摩擦力矩mq为逆时针方向的力矩，则：
43、mz+ge=my+mq；
44、转体结构的重力偏心距e为：
45、
46、则转体结构的顺桥向平衡配重为：
47、
48、其中：
49、l为配重物重心至球铰中心的顺桥向水平距离；
50、桥墩墩顶或承台下转台顶面前后左右共有4个位移测点，安装位移传感器，第i个位移测点的竖向位移为δi，左端的竖向位移为δ1，右端的竖向位移为δ3，另外两侧的竖向位移为δ2、δ4；球铰顺桥向的摩擦力矩最大值为mqmax，由于0≤mq≤mqmax，则配重
51、取起始配重逐级往上加，最大不超过配重时监测各个支承反力和各个竖向位移，当mz＝my，或δ1＝δ3时完成配重；
52、同理计算转体结构的横桥向平衡配重。
53、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
54、(1)本专利技术的系统及方法，所需专业仪器设备本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.桥梁转体撑脚测力装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的桥梁转体撑脚测力装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的桥梁转体撑脚测力装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的桥梁转体撑脚测力装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的桥梁转体撑脚测力装置，其特征在于：
6.桥梁转体撑脚自测配重控制系统，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的桥梁转体撑脚自测配重控制系统，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的桥梁转体撑脚自测配重控制系统，其特征在于：
9.桥梁转体撑脚自测配重控制方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的桥梁转体撑脚自测配重控制方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.桥梁转体撑脚测力装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的桥梁转体撑脚测力装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的桥梁转体撑脚测力装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的桥梁转体撑脚测力装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的桥梁转体撑脚测力装置，其特征在于：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：黄泰烈，白朝能，田波，祝培林，林国强，孙杰，
申请(专利权)人：中铁西安勘察设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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