[發明專利]一種極不對稱狀態下橋梁轉體的設計及施工方法

有效

• 申請號: 201710851877.5
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107700369B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 肖宇松;陳紅兵;馬行川;鄒向農;毛李偉;熊世樹;陳冠琪
• 申請（專利權）人: 中鐵武漢勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E01D21/08
• 分類號: E01D21/08
• 代理公司: 武漢天力專利事務所 42208
• 代理人: 程祥

本發明涉及一種極不對稱狀態下，通過設置輔助支撐系統來完成橋梁轉體的設計及施工方法，主要針對轉體橋不平衡彎矩較大，僅靠在梁端配重難以解決轉體平衡問題的情況。該方法除了轉體中心球鉸外，在轉體長臂側梁底，距離中心球鉸一定距離處設置一種輔助支撐系統，配合轉體短臂側梁頂配重共同作用，以保持不平衡結構轉體過程中的平衡和穩定。輔助支撐系統布置在其對應位置的主梁下，梁底支撐柱設置在滾輪小車上方，通過臺車架連接主梁和滾輪小車；滾輪小車支撐于弧形軌道梁上，齒條焊接在軌道梁上；由變頻電機和減速機提供動力驅動，通過齒輪、齒條傳動，由減速機架帶動臺車架，臺車架帶動滾輪小車沿弧形軌道梁移動，從而帶動主梁進行轉動。

技術領域

本發明涉及橋梁設計和施工技術領域，具體的說是一種極不對稱狀態下通過設置輔助支撐系統來完成橋梁轉體的設計及施工方法。

背景技術

隨著我國社會與經濟的發展，汽車保有量不斷增加，由此帶來的大中城市的交通擁堵也日益嚴重，成為制約城市發展的一個瓶頸。為緩解城市交通擁堵的現狀，市政基礎設施建設近年來也相應進入一個建設高潮期。

對于大型中心城市，其鐵路交通一般也較為發達，往往形成鐵路圍城之勢。在鐵路帶來便利的同時，也給城市的建設發展造成一定的影響，市政道路建設由于鐵路的阻隔，其交叉處往往是城市交通的制約點。由于鐵路運輸的特殊性，對保證施工期間的鐵路運輸安全有著極其嚴格的要求，因此與既有鐵路交叉位置立交的設計和施工往往難度較大，是市政道路工程的控制點。而轉體橋以其對既有鐵路運營影響小、安全風險低等優點，在跨越鐵路立交橋的施工得到了廣泛應用。

目前轉體橋基本都是平衡轉體，有的轉體球鉸兩側設計成對稱結構，重量相等進行平衡轉體，有的球鉸兩側不對稱，存在不平衡彎矩，往往通過錨固體系或配重即可保持平衡轉體。隨著現代橋梁的發展，尤其市政跨鐵路線橋梁越來越多，由于受城市交通、鐵路運營以及周邊建筑、場地限制等原因影響造成轉體長度不對稱，從而出現轉體結構存在較大不平衡彎矩的情況也勢必增多，若轉體長度極不對稱，則轉體的不平衡彎矩往往很大，這類轉體橋通過配重很難保持平衡，且現場通常不具備設置錨固體系，因此有必要研究出一種新方法實現該類橋梁的轉體。

發明內容

本發明的目的是針對由于球鉸兩側轉體梁段不對稱，長度相差懸殊，造成不平衡彎矩較大，然而僅通過配重無法平衡不平衡彎矩，而且現場不具備設置錨固體系進行平衡的轉體橋，為了實現這種不平衡轉體，提出了一種極不對稱狀態下橋梁轉體的設計及施工方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種極不對稱狀態下橋梁轉體的設計及施工方法，包括如下步驟：

（1）在需要跨越鐵路段附近設置用于支撐轉體梁轉體的轉體墩，在轉體墩墩頂布置轉體中心球鉸；

（2）在轉體墩兩端的地面上設置支架系統，支架系統平行于所跨越的鐵路線，在該支架系統的支架上拼裝轉體梁，使轉體梁置放于轉體中心球鉸上并通過轉體中心球鉸與轉體墩轉動連接；所述轉體梁由跨鐵路側轉體梁段和非跨鐵路側轉體梁段組成，跨鐵路側轉體梁段和非跨鐵路側轉體梁段位于轉體中心球鉸兩側，其中跨鐵路側轉體梁段的重量是非跨鐵路側轉體梁段重量的兩倍以上；

（3）在轉體墩和鐵路之間的空檔位置臨時設置以轉體墩轉體中心為圓心的弧形軌道梁；

（4）在轉體梁的梁底設置輔助支撐系統，所述輔助支撐系統包括梁底支撐柱、臺車架和滾輪小車，梁底支撐柱與轉體梁固定連接，滾輪小車設在梁底支撐柱和臺車架下方并通過臺車架與梁底支撐柱固定連接，滾輪小車位于弧形軌道梁上；

（5）在弧形軌道梁上布置動力系統，動力系統包括齒條、與齒條嚙合的齒輪、驅動齒輪轉動的變頻電機和減速機、與支撐系統臺車架連接的減速機架，齒條焊接在弧形軌道梁上，變頻電機和減速機通過減速機架固定在臺車架上；