專利名稱：橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構及轉(zhuǎn)體的施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及橋梁建設領域，尤其涉及一種橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構及轉(zhuǎn)體的施工方法。
背景技術：
橋梁轉(zhuǎn)體施工是指將橋梁結構在非設計軸線位置制作(澆注或拼接)成形后，通過轉(zhuǎn)體就位的一種施工方法。由于轉(zhuǎn)體施工法把復雜的、技術性強的高空作業(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，對環(huán)境的損害小，具有良好的技術經(jīng)濟效益，所以在現(xiàn)在的橋梁施工中經(jīng)常使用。此外，隨著先進的同步千斤頂和計算機自動控制技術的使用，轉(zhuǎn)體施工法逐步推廣應用于大跨度、大噸位橋梁上，例如:廣州丫髻沙大橋(主橋為76m+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之間，或者承臺與墩底之間設置平轉(zhuǎn)系統(tǒng)，澆筑橋梁梁體，墩梁固結或臨時固結成整體后共同繞承臺轉(zhuǎn)動，實現(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，所以轉(zhuǎn)體重量比較大。而墩頂轉(zhuǎn)體通過在墩頂與梁底之間設置轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)體時只需要轉(zhuǎn)動橋梁梁體即可，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 技術問題本發(fā)明的目的是提供一種橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構及其轉(zhuǎn)體方法，以克服現(xiàn)有技術中墩頂作業(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)技術方案為解決上述技術問題，本發(fā)明一方面提供一種橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構，包括轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置、升降裝置、支座以及橋梁橋墩，在所述橋墩頂部設置有轉(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)體結構還在所述轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸圓周外側設置鋼護筒，所述鋼護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)體滑道設置在所述橋墩頂部。其中，所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置設置在所述橋墩頂部。其中，所述升降裝置是設置在所述橋墩頂部的頂梁千斤頂。其中，所述橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構還包括支座滑道，以便于所述支座通過所述支座滑道從橋墩兩側支座臨時放置位置滑動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方案提供的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構對橋梁進行轉(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)動裝置和升降裝置；步驟S4:將所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置與轉(zhuǎn)盤連接，在所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置的作用力下使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，并帶動與所述轉(zhuǎn)盤連接的所述橋梁梁體繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動到設計位置；步驟S5:通過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)動裝置和升降裝置。其中，在所述步驟S6之前還包括通過支座滑道將所述支座從橋墩兩側臨時放置位置頂推到用于支撐橋梁梁體的永久位置的步驟。(三)有益效果上述技術方案所提供的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構及其方法，通過在墩頂與梁體底部之間設置轉(zhuǎn)體球鉸，在轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸圓周外側設置鋼護套，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)體完成后不進行拆除，以作為橫向防落梁措施，為地震區(qū)橋梁上部結構增添一道抗震防線。進一步地，在橋墩頂部設置轉(zhuǎn)體滑道、轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置以及頂梁千斤頂，使轉(zhuǎn)體結構更加緊湊，轉(zhuǎn)體時所需要的轉(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)體結構的平面布置圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構(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)體結構(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)體結構在安裝支座之后轉(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)體結構安裝支座的指導性施工示意圖。其中:1-橋墩；2_橋梁梁體；3_橋梁梁體的設計位置；4_鋼護筒；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_支座臨時放置位置；12_轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置；13-轉(zhuǎn)動軸線；14-升降裝置。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細說明。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。圖1至圖5示出本發(fā)明的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構的一個優(yōu)選實施例。該橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構，包括用于驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置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有孔，通過在該孔中插入定位軸5，以實現(xiàn)上球鉸和下球鉸的精確定位。轉(zhuǎn)盤6的下面設置有撐腳7，轉(zhuǎn)體滑道8設置在撐腳7的正下方。轉(zhuǎn)體時撐腳7在轉(zhuǎn)體滑道8內(nèi)滑動，以保持轉(zhuǎn)體結構的平穩(wěn)性。此外，在轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸圓周外側設置鋼護筒4，該鋼護筒4的下端通過焊接等方式固定在上球鉸上，使得鋼護筒4的軸線與上球鉸的軸線大致重合；鋼護筒4的上端與轉(zhuǎn)盤6固定連接，從而使該橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構在轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置14的作用力下通過轉(zhuǎn)體球鉸的轉(zhuǎn)動使轉(zhuǎn)盤6轉(zhuǎn)動，以帶動與轉(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)動軸線13沿圖1中的箭頭方向轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)動到橋梁梁體的設計位置3 (S卩，轉(zhuǎn)體完成后橋梁梁體2的位置)時，通過升降裝置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)體結構通過設置鋼護筒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。進一步地，由于墩頂作業(yè)空間增加，可在橋墩I頂部分別設置轉(zhuǎn)體滑道8和轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置12。此外，升降裝置14可采用在橋墩I頂部設置的頂梁千斤頂，以便在轉(zhuǎn)體完成后通過頂梁千斤頂頂升橋梁梁體2。通過在橋墩I頂部設置轉(zhuǎn)體滑道8、轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置12和升降裝置14，使得該橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構更加緊湊、經(jīng)濟，使轉(zhuǎn)體所需要的轉(zhuǎn)體空間減小，并降低了生產(chǎn)成本。再進一步地，該橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構還包括支座滑道10，使得橋梁梁體2轉(zhuǎn)動到設計位置之后，通過該支座滑道10將支座9從橋墩兩側支座臨時放置位置11滑動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。進一步地，支座9可采用固定支座或活動支座，其中，固定支座允許上部結構在支座處能自由轉(zhuǎn)動但不能水平移動；活動支座則允許上部結構在支座處既能自由轉(zhuǎn)動又能水平移動。轉(zhuǎn)體球鉸作為轉(zhuǎn)體施工過程中橋梁梁體2和橋墩I頂部之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的介質(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)明還公開了一種利用上述技術方案所提供的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構對橋梁進行轉(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，由于墩頂轉(zhuǎn)體重量輕，牽引力較小，可不設置千斤頂反力座，同時可減少轉(zhuǎn)體撐腳7的數(shù)量，使墩頂布置簡潔，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)動裝置12和升降裝置14 ；步驟S4:將轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置12與轉(zhuǎn)盤6連接，在轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置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)動軸線13轉(zhuǎn)動，并帶動橋梁梁體2轉(zhuǎn)動到設計位置3，在該設計位置3，將轉(zhuǎn)體后的梁體2與永久支座連接；步驟S5:通過升降裝置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之前還包括通過支座滑道10將支座9從橋墩I兩側支座臨時放置位置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，不對轉(zhuǎn)體球鉸進行拆除，此時，該轉(zhuǎn)體球鉸可用作橫向防落梁設施，增強了橋梁的抗震性能。以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，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 方案也屬于本發(fā)明的保護范疇。
權利要求
1.一種橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構，包括轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置、升降裝置、支座以及橋梁橋墩，在所述橋墩頂部設置有轉(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)體結構還在所述轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸圓周外側設置鋼護筒，所述鋼護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)權利要求1所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構，其特征在于，所述轉(zhuǎn)體滑道設置在所述橋墩頂部。
3.根據(jù)權利要求1所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構，其特征在于，所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置設置在所述橋墩頂部。
4.根據(jù)權利要求1所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構，其特征在于，所述升降裝置是設置在所述橋墩頂部的頂梁千斤頂。
5.根據(jù)權利要求1所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構，其特征在于，它還包括支座滑道，以便于所述支座通過所述支座滑道從橋墩兩側支座臨時放置位置滑動至用于支撐橋梁梁體的永久位置。
6.根據(jù)權利要求5所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構，其特征在于，所述支座采用固定支座或活動支座。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構，其特征在于，所述轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)鉸采用鋼球鉸。
8.一種利用權利要求1至6中任一項所述的橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構對橋梁進行轉(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)動裝置和升降裝置； 步驟S4:將所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置與轉(zhuǎn)盤連接，在所述轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置的作用力下使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，并帶動與所述轉(zhuǎn)盤連接的所述橋梁梁體繞轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動到設計位置； 步驟S5:通過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)動裝置和升降裝置。
9.根據(jù)權利要求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之前還包括通過支座滑道將所述支座從橋墩兩側臨時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)明涉及橋梁建設領域，尤其涉及一種橋梁墩頂轉(zhuǎn)體結構，包括轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置、升降裝置、支座以及橋梁橋墩，在橋墩頂部設置轉(zhuǎn)體球鉸，在轉(zhuǎn)體球鉸的上球鉸圓周外側設置鋼護筒，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筒結構兼做橫向防落梁設施。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)動裝置和升降裝置；將轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置與轉(zhuǎn)盤連接，在轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置的作用力下使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，并帶動梁體轉(zhuǎn)動；通過升降裝置提升梁體，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)動裝置和升降裝置。該方法安全可靠，成本低、操作簡便。
文檔編號E01D21/08GK103243657SQ201310145980
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權日2013年4月24日
發(fā)明者徐升橋, 高靜青, 李國強, 李輝, 鮑薇, 鄒永偉 申請人:中鐵工程設計咨詢集團有限公司