[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)體施工用球鉸及其加工和安裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510380400.4
• 申請日: 2015-07-02
• 公開（公告）號: CN105155429B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李承根;高日;陳子衡;趙其光
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交達(dá)鐵工科技有限公司;中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司
• 主分類號: E01D21/08
• 分類號: E01D21/08
• 代理公司: 北京市安倫律師事務(wù)所11339
• 代理人: 楊永波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種球鉸，尤其涉及一種應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體施工專用的鋼-活性粉末混凝土球鉸。

背景技術(shù)

橋梁轉(zhuǎn)體技術(shù)最早開始應(yīng)用于拱橋的施工，由于轉(zhuǎn)體施工可以避免對橋下交通的干擾和影響，該工藝很快就推廣應(yīng)用于鐵路立交橋和公路立交橋的施工中。近年來，采用平面轉(zhuǎn)體施工方法的橋梁日益增多，特別是跨越運營鐵路的立交橋，出于對鐵路安全影響和運營干擾的考慮，鐵路管理部門大多都提出了采用轉(zhuǎn)體或頂推施工的要求。當(dāng)橋梁跨越交通繁忙的道路時，采用轉(zhuǎn)體施工可以避免封閉或者改移道路，或由于搭設(shè)防護棚架影響車輛的行駛速度和車流量，往往選擇轉(zhuǎn)體施工方案更為安全和經(jīng)濟。

球鉸是橋梁轉(zhuǎn)體時采用的特殊裝置，是轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的支撐體系和轉(zhuǎn)動體系的合體。橋梁轉(zhuǎn)體經(jīng)歷了由混凝土球鉸-鋼球鉸的發(fā)展過程，由于鋼球鉸采用數(shù)控機床加工球鉸曲面，加工精度高，其承載能力及轉(zhuǎn)動摩擦阻力都優(yōu)于混凝土球鉸，而得到較多的工程應(yīng)用。但現(xiàn)有的鋼球鉸結(jié)構(gòu)為兩個上下放置的弧形配合的鋼制球面，配以加固的結(jié)構(gòu)，需要通過現(xiàn)場施工將鋼球鉸的上下部通過混凝土與轉(zhuǎn)體構(gòu)件和轉(zhuǎn)體基礎(chǔ)澆筑在一起。澆筑前的準(zhǔn)備和澆筑后的養(yǎng)護都要耗費大量時間，且嚴(yán)重受制于現(xiàn)場的天氣、場地等施工條件。在現(xiàn)場安裝過程中為了增大球鉸的承載力，會在球鉸支撐座中安裝鋼筋或者其他加固部件，然后澆筑混凝土，增大了現(xiàn)場施工的難度，現(xiàn)場綁扎鋼筋以及澆筑混凝土的方式受到現(xiàn)場條件的限制，使得工程質(zhì)量不易保證。通常，現(xiàn)場澆筑的鋼混結(jié)構(gòu)的強度要大大低于預(yù)制鋼混部件的強度。由于受到球鉸下方混凝土承載力以及滑塊承載力的限制，普通鋼球鉸通常尺寸較大，而尺寸越大其球面的加工精度越難保證，這就造成了球鉸加工過程復(fù)雜，技術(shù)含量高，對生產(chǎn)廠家的設(shè)備能力和綜合技術(shù)能力提出了很高的要求。同時也增大了運輸和現(xiàn)場安裝的難度。以上問題都制約和影響了轉(zhuǎn)體技術(shù)在橋梁設(shè)計施工中的進一步推廣和應(yīng)用。

另一方面，普通球鉸的下球鉸的球面上需要安裝圓形非金屬的滑板，通常滑板呈零散的形狀鑲嵌在球面上，這種鑲嵌的固定滑板方式并不可靠。且滑塊與滑塊之間具有較大的間隙，使得滑板與上球鉸之間接觸面積較小，摩擦力大，使球鉸轉(zhuǎn)動的可靠性降低。同時，為填補滑板間的空隙需要使用更多的潤滑脂，且球鉸的承載力受滑板承載力的影響很大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服以上缺陷，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)體施工用球鉸，包括球鉸上部、球鉸下部以及中心轉(zhuǎn)軸；所述球鉸下部的下方固定連接于旋轉(zhuǎn)部位下方的建筑基礎(chǔ)，上表面為凹球面；所述球鉸上部的下表面為凸球面，所述凸球面的形狀與所述球鉸下部的凹球面的形狀相適配；所述球鉸上部通過其凸球面設(shè)置在所述球鉸上部上；所述球鉸上部的上方固定連接于需要進行轉(zhuǎn)體施工的構(gòu)件；其中，所述球鉸上部和球鉸下部的中心具有圓形通孔，通孔中設(shè)置中心轉(zhuǎn)軸。

優(yōu)選地，所述球鉸下部包括下座板和球鉸下盤，所述下座板的下方固定連接于旋轉(zhuǎn)部位下方的建筑基礎(chǔ)，上方固定連接所述球鉸下盤，所述球鉸下盤為上表面為凹球面的圓柱體；所述球鉸上部包括球鉸上盤和上座板，所述球鉸上盤為下表面為凸球面的圓柱體，所述球鉸上盤的凸球面的形狀與所述球鉸下盤的凹球面的形狀相適配，所述球鉸上盤的上方固定連接所述上座板，所述上座板的上方固定連接于需要進行轉(zhuǎn)體施工的構(gòu)件；其中，所述球鉸的上座板、下座板、球鉸上盤和球鉸下盤的中心具有圓形通孔，通孔中設(shè)置中心轉(zhuǎn)軸。

優(yōu)選地，所述球鉸上盤、球鉸下盤、上座板和下座板由鋼殼內(nèi)填充混凝土制成。

優(yōu)選地，所述混凝土為活性粉末混凝土。

優(yōu)選地，所述球鉸上盤和球鉸下盤之間設(shè)置有摩擦副，用于減少球鉸上盤與球鉸下盤之間的摩擦力。

優(yōu)選地，所述摩擦副由設(shè)置在球鉸下盤的凹球面上的多個形狀為正六邊形的滑板組成。

優(yōu)選地，所述多個滑板中相鄰的滑板互相接觸，排列成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述多個滑板構(gòu)成的所述蜂窩狀結(jié)構(gòu)鋪滿所述球鉸下盤的凹球面。

優(yōu)選地，所述摩擦副還包括設(shè)置在球鉸上盤的凸球面上的不銹鋼板。

優(yōu)選地，所述滑板由分子量大于600萬的超高分子量聚乙烯制成。

優(yōu)選地，所述鋼殼內(nèi)部設(shè)置有肋板與鋼筋組成的加強結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述肋板與所述鋼殼固定連接，所述鋼筋從肋板上的開孔中穿過。

優(yōu)選地，所述下座板上設(shè)置若干振搗排氣孔。

優(yōu)選地，所述球鉸上盤與上座板之間、球鉸下盤與下座板之間采用焊接方式固定。