專利名稱：橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)體的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁建設(shè)領(lǐng)域，尤其涉及一種橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)體的施工方法。
背景技術(shù)：
橋梁轉(zhuǎn)體施工是指將橋梁結(jié)構(gòu)在非設(shè)計(jì)軸線位置制作(澆注或拼接)成形后，通過(guò)轉(zhuǎn)體就位的一種施工方法。由于轉(zhuǎn)體施工法把復(fù)雜的、技術(shù)性強(qiáng)的高空作業(yè)和水上作業(yè)變?yōu)榘哆叺年懮献鳂I(yè)，不但施工安全、質(zhì)量可取，而且在通航河道或車輛頻繁的跨線立交橋的施工中可不干擾交通、不間斷通航，對(duì)環(huán)境的損害小，具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，所以在現(xiàn)在的橋梁施工中經(jīng)常使用。此外，隨著先進(jìn)的同步千斤頂和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的使用，轉(zhuǎn)體施工法逐步推廣應(yīng)用于大跨度、大噸位橋梁上，例如:廣州丫髻沙大橋(主橋?yàn)?6m+360m+76m三跨連續(xù)自錨式鋼管混凝土拱橋)，為先豎轉(zhuǎn)后平轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)體橋，平轉(zhuǎn)重量達(dá)13600 噸?，F(xiàn)有的轉(zhuǎn)體施工主要包括墩底轉(zhuǎn)體和墩頂轉(zhuǎn)體兩種。墩底轉(zhuǎn)體主要是在上下層承臺(tái)之間，或者承臺(tái)與墩底之間設(shè)置平轉(zhuǎn)系統(tǒng)，澆筑橋梁梁體，墩梁固結(jié)或臨時(shí)固結(jié)成整體后共同繞承臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)橋梁梁體轉(zhuǎn)體。由于墩底轉(zhuǎn)體將橋墩和橋梁梁體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所以轉(zhuǎn)體重量比較大。而墩頂轉(zhuǎn)體通過(guò)在墩頂與梁底之間設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)體時(shí)只需要轉(zhuǎn)動(dòng)橋梁梁體即可，因此，轉(zhuǎn)體質(zhì)量小。但是墩頂?shù)淖鳂I(yè)空間較小，安全性差；如果增大作業(yè)空間，則在轉(zhuǎn)體過(guò)程中需要的轉(zhuǎn)體空間較大，而且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的 技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)及其轉(zhuǎn)體方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中墩頂作業(yè)空間小，安全性差的缺陷，并且使轉(zhuǎn)體所需要的轉(zhuǎn)體空間小，成本低。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一方面提供一種橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置、升降裝置、支座以及橋梁橋墩，在所述橋墩頂部設(shè)置有轉(zhuǎn)體球鉸，所述轉(zhuǎn)體球鉸包括轉(zhuǎn)體滑道、上球鉸、下球鉸以及在上球鉸上方用于與橋梁梁體連接的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，該橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)還在所述轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸圓周外側(cè)設(shè)置鋼護(hù)筒，所述鋼護(hù)筒的兩端分別與所述轉(zhuǎn)盤和所述轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸連接。其中，所述轉(zhuǎn)體滑道設(shè)置在所述橋墩頂部。其中，所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述橋墩頂部。其中，所述升降裝置是設(shè)置在所述橋墩頂部的頂梁千斤頂。其中，所述橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)還包括支座滑道，以便于所述支座通過(guò)所述支座滑道從橋墩兩側(cè)支座臨時(shí)放置位置滑動(dòng)至用于支撐橋梁梁體的永久位置。其中，所述支座采用固定支座或活動(dòng)支座。其中，所述轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)鉸采用鋼球鉸。
另一方面，本發(fā)明提供一種利用上述技術(shù)方案提供的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)對(duì)橋梁進(jìn)行轉(zhuǎn)體的施工方法，包括以下步驟:步驟S1:澆筑橋梁橋墩，在所述橋墩頂部布置轉(zhuǎn)體球鉸；步驟S2:澆注橋梁梁體；步驟S3:布置轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置和升降裝置；步驟S4:將所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)盤連接，在所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置的作用力下使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)與所述轉(zhuǎn)盤連接的所述橋梁梁體繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)到設(shè)計(jì)位置；步驟S5:通過(guò)所述升降裝置提升所述橋梁梁體以及與所述橋梁梁體連接的上球鉸，使所述橋梁梁體底部的空間滿足安裝支座的要求；步驟S6:將所述橋梁梁體與所述支座連接；步驟S7:拆除所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置和升降裝置。其中，在所述步驟S6之前還包括通過(guò)支座滑道將所述支座從橋墩兩側(cè)臨時(shí)放置位置頂推到用于支撐橋梁梁體的永久位置的步驟。(三)有益效果上述技術(shù)方案所提供的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)及其方法，通過(guò)在墩頂與梁體底部之間設(shè)置轉(zhuǎn)體球鉸，在轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸圓周外側(cè)設(shè)置鋼護(hù)套，使梁體底部局部承壓滿足受力要求，增大了墩頂作業(yè)空間，提高了安全性。此外，轉(zhuǎn)體球鉸在轉(zhuǎn)體完成后不進(jìn)行拆除，以作為橫向防落梁措施，為地震區(qū)橋梁上部結(jié)構(gòu)增添一道抗震防線。進(jìn)一步地，在橋墩頂部設(shè)置轉(zhuǎn)體滑道、轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置以及頂梁千斤頂，使轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)更加緊湊，轉(zhuǎn)體時(shí)所需要的轉(zhuǎn)體空間減小，成本降低。`


圖1是根據(jù)本發(fā)明的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的平面布置圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)(順橋向)的轉(zhuǎn)體球鉸的布置圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)(橫橋向)的轉(zhuǎn)體球鉸的布置圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)在安裝支座之后轉(zhuǎn)體球鉸兼做橫向防落梁的不意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)安裝支座的指導(dǎo)性施工示意圖。其中:1-橋墩；2_橋梁梁體；3_橋梁梁體的設(shè)計(jì)位置；4_鋼護(hù)筒；5_定位軸；6-轉(zhuǎn)盤；7_撐腳；8_轉(zhuǎn)體滑道；9_支座；10_支座滑道；11_支座臨時(shí)放置位置；12_轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置；13-轉(zhuǎn)動(dòng)軸線；14-升降裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。圖1至圖5示出本發(fā)明的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。該橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，包括用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置12、用于升降橋梁梁體的升降裝置14、轉(zhuǎn)體完成后用于支撐橋梁梁體2的支座9以及橋梁橋墩1，在橋墩I頂部設(shè)置有轉(zhuǎn)體球鉸。該轉(zhuǎn)體球鉸包括轉(zhuǎn)體滑道8、上球鉸、下球鉸以及用于與橋梁梁體2連接的轉(zhuǎn)盤6。下球鉸位于橋墩I頂部并嵌固在其中，上球鉸附著在下球鉸上安裝，在上球鉸和下球鉸的中心處開(kāi)有孔，通過(guò)在該孔中插入定位軸5，以實(shí)現(xiàn)上球鉸和下球鉸的精確定位。轉(zhuǎn)盤6的下面設(shè)置有撐腳7，轉(zhuǎn)體滑道8設(shè)置在撐腳7的正下方。轉(zhuǎn)體時(shí)撐腳7在轉(zhuǎn)體滑道8內(nèi)滑動(dòng)，以保持轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性。此外，在轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸圓周外側(cè)設(shè)置鋼護(hù)筒4，該鋼護(hù)筒4的下端通過(guò)焊接等方式固定在上球鉸上，使得鋼護(hù)筒4的軸線與上球鉸的軸線大致重合；鋼護(hù)筒4的上端與轉(zhuǎn)盤6固定連接，從而使該橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置14的作用力下通過(guò)轉(zhuǎn)體球鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)使轉(zhuǎn)盤6轉(zhuǎn)動(dòng)，以帶動(dòng)與轉(zhuǎn)盤6連接的橋梁梁體2繞位于轉(zhuǎn)體球鉸圓心處的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線13沿圖1中的箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到橋梁梁體的設(shè)計(jì)位置3 (S卩，轉(zhuǎn)體完成后橋梁梁體2的位置)時(shí)，通過(guò)升降裝置14提升橋梁梁體2，然后將支座9與橋梁梁體2連接。該橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)通過(guò)設(shè)置鋼護(hù)筒4，使梁底局部承壓滿足受力要求，大大減小了轉(zhuǎn)盤6的 尺寸,增大了墩頂作業(yè)空間。進(jìn)一步地，由于墩頂作業(yè)空間增加，可在橋墩I頂部分別設(shè)置轉(zhuǎn)體滑道8和轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置12。此外，升降裝置14可采用在橋墩I頂部設(shè)置的頂梁千斤頂，以便在轉(zhuǎn)體完成后通過(guò)頂梁千斤頂頂升橋梁梁體2。通過(guò)在橋墩I頂部設(shè)置轉(zhuǎn)體滑道8、轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置12和升降裝置14，使得該橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)更加緊湊、經(jīng)濟(jì)，使轉(zhuǎn)體所需要的轉(zhuǎn)體空間減小，并降低了生產(chǎn)成本。再進(jìn)一步地，該橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)還包括支座滑道10，使得橋梁梁體2轉(zhuǎn)動(dòng)到設(shè)計(jì)位置之后，通過(guò)該支座滑道10將支座9從橋墩兩側(cè)支座臨時(shí)放置位置11滑動(dòng)至用于支撐橋梁梁體2的永久位置，并在該永久位置與橋梁梁體2連接。進(jìn)一步地，支座9可采用固定支座或活動(dòng)支座，其中，固定支座允許上部結(jié)構(gòu)在支座處能自由轉(zhuǎn)動(dòng)但不能水平移動(dòng)；活動(dòng)支座則允許上部結(jié)構(gòu)在支座處既能自由轉(zhuǎn)動(dòng)又能水平移動(dòng)。轉(zhuǎn)體球鉸作為轉(zhuǎn)體施工過(guò)程中橋梁梁體2和橋墩I頂部之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的介質(zhì)，所以，優(yōu)選轉(zhuǎn)體球鉸采用摩察力小、性能穩(wěn)定、承載力高的鋼球鉸。本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用上述技術(shù)方案所提供的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)對(duì)橋梁進(jìn)行轉(zhuǎn)體的施工方法，其包括以下步驟:步驟S1:澆筑橋梁橋墩I，在所述橋墩I頂部布置轉(zhuǎn)體球鉸；步驟S2:澆注橋梁梁體2 ;在澆注橋梁梁體2時(shí)，由于墩頂轉(zhuǎn)體重量輕，牽引力較小，可不設(shè)置千斤頂反力座，同時(shí)可減少轉(zhuǎn)體撐腳7的數(shù)量，使墩頂布置簡(jiǎn)潔，成本降低，并保證轉(zhuǎn)體施工的安全性。步驟S3:布置轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置12和升降裝置14 ；步驟S4:將轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置12與轉(zhuǎn)盤6連接，在轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置12的牽引力下使轉(zhuǎn)盤6繞位于轉(zhuǎn)體球鉸圓心處的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線13轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)橋梁梁體2轉(zhuǎn)動(dòng)到設(shè)計(jì)位置3，在該設(shè)計(jì)位置3，將轉(zhuǎn)體后的梁體2與永久支座連接；步驟S5:通過(guò)升降裝置14頂升橋梁梁體2以及與橋梁梁體2連接的上球鉸，使上球鉸與下球鉸分離，并使橋梁梁體2底部滿足安裝支座9的要求；步驟S6:將橋梁梁體2轉(zhuǎn)換支撐于支座9，用螺栓等固定裝置將橋梁梁體2與支座9連接；步驟S7:拆除轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置12和升降裝置14。
優(yōu)選地，該施工方法在步驟S6之前還包括通過(guò)支座滑道10將支座9從橋墩I兩側(cè)支座臨時(shí)放置位置11頂推到用于支撐橋梁梁體2的永久位置的步驟，如圖4和圖5所示。此外，在轉(zhuǎn)體完成之后，不對(duì)轉(zhuǎn)體球鉸進(jìn)行拆除，此時(shí)，該轉(zhuǎn)體球鉸可用作橫向防落梁設(shè)施，增強(qiáng)了橋梁的抗震性能。以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型。因此所有等同的技術(shù) 方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置、升降裝置、支座以及橋梁橋墩，在所述橋墩頂部設(shè)置有轉(zhuǎn)體球鉸，所述轉(zhuǎn)體球鉸包括轉(zhuǎn)體滑道、上球鉸、下球鉸以及在上球鉸上方用于與橋梁梁體連接的轉(zhuǎn)盤，其特征在于，該橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)還在所述轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸圓周外側(cè)設(shè)置鋼護(hù)筒，所述鋼護(hù)筒的兩端分別與所述轉(zhuǎn)盤和所述轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)體滑道設(shè)置在所述橋墩頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述橋墩頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述升降裝置是設(shè)置在所述橋墩頂部的頂梁千斤頂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，它還包括支座滑道，以便于所述支座通過(guò)所述支座滑道從橋墩兩側(cè)支座臨時(shí)放置位置滑動(dòng)至用于支撐橋梁梁體的永久位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支座采用固定支座或活動(dòng)支座。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)鉸采用鋼球鉸。
8.一種利用權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)對(duì)橋梁進(jìn)行轉(zhuǎn)體的施工方法，其特征在于，包括以 下步驟: 步驟S1:澆筑橋梁橋墩，在所述橋墩頂部布置轉(zhuǎn)體球鉸； 步驟S2:澆注橋梁梁體； 步驟S3:布置轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置和升降裝置； 步驟S4:將所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)盤連接，在所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置的作用力下使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)與所述轉(zhuǎn)盤連接的所述橋梁梁體繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)到設(shè)計(jì)位置； 步驟S5:通過(guò)所述升降裝置提升所述橋梁梁體以及與所述橋梁梁體連接的上球鉸，使所述橋梁梁體底部的空間滿足安裝支座的要求； 步驟S6:將所述橋梁梁體與所述支座連接； 步驟S7:拆除所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置和升降裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體方法，其特征在于，其在所述步驟S6之前還包括通過(guò)支座滑道將所述支座從橋墩兩側(cè)臨時(shí)放置位置頂推到用于支撐橋梁梁體的永久位置的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及橋梁建設(shè)領(lǐng)域，尤其涉及一種橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置、升降裝置、支座以及橋梁橋墩，在橋墩頂部設(shè)置轉(zhuǎn)體球鉸，在轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸圓周外側(cè)設(shè)置鋼護(hù)筒，使梁底局部承壓滿足受力要求，增大了墩頂作業(yè)空間，提高了安全性；此外，轉(zhuǎn)體完成后上球鉸及鋼護(hù)筒結(jié)構(gòu)兼做橫向防落梁設(shè)施。本發(fā)明還涉及一種橋梁墩頂轉(zhuǎn)體的施工方法，包括以下步驟澆筑橋梁橋墩，在橋墩頂部布置轉(zhuǎn)體球鉸；澆注梁體；布置轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置和升降裝置；將轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)盤連接，在轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置的作用力下使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)梁體轉(zhuǎn)動(dòng)；通過(guò)升降裝置提升梁體，使梁體底部的空間滿足安裝支座的要求；將支座與梁體連接；拆除轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)裝置和升降裝置。該方法安全可靠，成本低、操作簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)E01D21/08GK103243657SQ201310145980
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者徐升橋, 高靜青, 李國(guó)強(qiáng), 李輝, 鮑薇, 鄒永偉 申請(qǐng)人:中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司