專利名稱：橋梁轉(zhuǎn)體裝置及橋梁轉(zhuǎn)體施工方法
技術領域：
本發(fā)明屬于橋梁建設技術領域，特別涉及一種橋梁轉(zhuǎn)體裝置及橋梁轉(zhuǎn)體施工方 法。
背景技術：
橋梁在建設過程中，特別是在合攏時，為了保證橋梁所跨越的公路、鐵路、江河航 道等通行安全，必須采取部分封航措施，這對航道的正常安全暢通不可避免的會造成影響， 容易造成航道堵塞；或?qū)坊蜩F路采用封線措施，不但會影響正常通行，同時也會影響到 工程自身的安全和進度。為了既保證工程施工安全，又盡量減少對航道暢通的影響，縮短封 航、封線時間，并降低施工成本，橋梁轉(zhuǎn)體技術應運而生。橋梁轉(zhuǎn)體法施工，能較好地克服在高山峽谷、水深流急河道的深水基礎的施工困 難，或克服經(jīng)常通航的河道上架設大跨度構(gòu)造物的困難，尤其是對修建處于交通運輸繁忙 的城市立交橋和鐵路跨線橋，其優(yōu)勢更加明顯。轉(zhuǎn)體技術就是將橋梁的跨越江河或公路、鐵路的部分整跨一分為二，分別在兩岸 或道路兩側(cè)施工，待橋梁上部結(jié)構(gòu)基本完成后，再通過兩岸主墩上梁體的轉(zhuǎn)動，使兩部分合 攏成整體橋梁。轉(zhuǎn)體施工法的關鍵技術是轉(zhuǎn)動設備與轉(zhuǎn)動能力，施工過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和 強度保證，結(jié)構(gòu)的合攏與體系的轉(zhuǎn)換。一般是轉(zhuǎn)體橋梁的裝置上有三角形桁架，桁架一端設 有配重，轉(zhuǎn)體用的轉(zhuǎn)盤分為上轉(zhuǎn)盤和下轉(zhuǎn)盤，上、下轉(zhuǎn)盤通過軸心連接，且在上、下轉(zhuǎn)盤之間 還設有滑道，防止在轉(zhuǎn)動過程中上、下轉(zhuǎn)盤相互偏移。上轉(zhuǎn)盤有牽引柔性索，轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置 拉動牽引柔性索帶動上轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，從而使橋梁轉(zhuǎn)體。待轉(zhuǎn)體完成后，在上、下轉(zhuǎn)盤之間的間 隙內(nèi)灌填混凝土，使轉(zhuǎn)盤與橋墩成為一個整體。這樣導致轉(zhuǎn)盤不可重復利用，造成資源浪 費。另外，雖然轉(zhuǎn)體施工與傳統(tǒng)的懸吊拼裝法、桁架懸臂施工法、搭架法相比有速度快、造價 低的優(yōu)勢，但轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)稍微復雜些，而且為了獲得較大的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)盤直徑也較大，所以轉(zhuǎn) 盤本身造價較高。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中橋梁轉(zhuǎn)體施工設備成本高，本發(fā)明的目的是提供一種橋梁轉(zhuǎn)體裝 置及轉(zhuǎn)體施工方法，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁在轉(zhuǎn)體過程中穩(wěn)定的進行轉(zhuǎn)體，縮短施工時間，并且 施工設備重復利用率高，可降低施工總體成本。本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種橋梁轉(zhuǎn)體裝置，所述轉(zhuǎn)體裝置包括球型支 座、支架和軌道，球型支座設置在橋梁的一端底部，支架固定在橋梁設有球型支座的一端， 所述軌道為圓弧狀且以所述球型支座為圓心，支架頂端與橋梁之間拉有柔性索或剛性構(gòu)件 連接成三角形結(jié)構(gòu)；還設置有升降絞盤，升降絞盤上的柔性索連接于所述的支架頂端，柔性 索穿過所述軌道上安裝的沿軌道滑動的主滑動定位件，或者絞盤直接安裝在軌道上的主滑 動平臺上；還包括驅(qū)動橋梁轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置。對于橋梁懸臂較長的橋梁來說，在旋轉(zhuǎn)過程中受風或地震等引起的震動等影響，易出現(xiàn)搖擺，影響施工安全和精度，因此可以在所述橋梁的一側(cè)或兩側(cè)，連接有柔性索或剛性構(gòu)件，柔性索或剛性構(gòu)件的一端連接于所述軌道上的副滑動平臺上或副滑動定位件上， 橋梁被兩側(cè)構(gòu)件穩(wěn)定住，還有用于控制所述副滑動平臺或副滑動定位件與所述主滑動平臺 或主滑動定位件同步沿軌道滑動的同步裝置。其中的剛性構(gòu)件可以為桿件或桁架。桁架 能使橋梁在轉(zhuǎn)動過程中更穩(wěn)定，不易受風載荷、地震載荷的影響，由于桁架既可抗拉也能受 壓，所以可以只在橋梁一側(cè)安裝。所述支架為桁架或桿件或管件等剛性構(gòu)件。所述副滑動定位件或副滑動平臺是通過凹凸企口結(jié)構(gòu)嵌裝在所述的軌道上。同樣地，所述主滑動定位件或主滑動平臺是通過凹凸企口結(jié)構(gòu)嵌裝在所述的軌道 上。例如滑動定位件截面為“工”字形，滑動定位件設置在所述軌道上，柔性索可以穿過該 滑動定位件且設置自鎖裝置，以在升起橋梁到特定旋轉(zhuǎn)角度后將柔性索鎖住。所述軌道可以是一個整體式軌道，主滑動定位件或主平臺，與副滑動定位件或副 平臺可以安裝在這一整體式軌道之上，當然也可以分別采用獨立的軌道，但要保證各軌道 具有相同的半徑且均以球形支座為圓心布置。為了保證主滑動定位件或主平臺，與副滑動定位件或副平臺同步轉(zhuǎn)動，則需要同 步裝置，比較簡單的是同步裝置為一剛性構(gòu)件連接于同步轉(zhuǎn)動的平臺或定位件之間。所述的轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置可以為轉(zhuǎn)向絞盤，轉(zhuǎn)向絞盤的柔性索固定于橋梁或所述的支 架或所述主滑動平臺或主滑動定位件上；或者所述的轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置為安裝于所述主滑動平 臺或主滑動定位件上被電機驅(qū)動的齒輪，在所述軌道上沿軌道安裝有與所述齒輪嚙合的齒 條，所述橋梁與主滑動平臺或主滑動定位件之間連接有轉(zhuǎn)體用的轉(zhuǎn)臂或索。所述的轉(zhuǎn)體用的索為固定于主滑動平臺或主滑動定位件上，索分成兩股，其另一 端分別連接于所述橋梁水平方向不同點上，使索與橋梁形成三角形。本發(fā)明還包括利用所述的橋梁轉(zhuǎn)體裝置的橋梁轉(zhuǎn)體施工方法，包括以下步驟(1)橋梁一端升起在橋梁的一端底部安裝球型支座，并在橋梁靠近球型支座一端橋梁上固定安裝支 架，支架頂部與橋梁之間用柔性索或剛性構(gòu)件連接形成三角形，升降絞盤的柔性索連接于 所述支架頂部，利用絞盤和支架將橋梁另一端拉起到旋轉(zhuǎn)所需要的角度，把柔性索通過定 位件或平臺定位于一個與球型支座為圓心的圓弧形軌道上；⑵橋梁轉(zhuǎn)體利用轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置使橋梁水平旋轉(zhuǎn)到預定合攏的水平位置，同時定位裝置在軌道 上同步轉(zhuǎn)動；(3)橋梁下放利用升降絞盤使橋梁下放到合攏的位置。本發(fā)明的有益效果是球型支座只起支撐橋梁和旋轉(zhuǎn)作用，且其上蓋既可相對于 底座水平旋轉(zhuǎn)又可在豎向平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，因此，能夠滿足橋梁轉(zhuǎn)體施工過程中升降和轉(zhuǎn)體的 需求，與現(xiàn)有的橋梁轉(zhuǎn)體施工用的轉(zhuǎn)盤相比，其結(jié)構(gòu)簡單、體積小，成本低的多。而轉(zhuǎn)體用的 絞盤和軌道等部件都可以重復利用，能夠節(jié)約成本。


圖1為本發(fā)明一種實施方式示意圖；圖2為本發(fā)明中軌道及主定位件的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明中軌道與主定位件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明中另一種轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置示意圖。圖5為轉(zhuǎn)體用索的布置圖。圖中1橋梁，2、柔性索，2'剛性構(gòu)件，3支架，4柔性索，5柔性索，6軌道，7球型支座， 8、定位件，9、絞盤，10、平臺，11、絞盤，12、同步桿件，13電機，14、齒輪，15、齒條，16、轉(zhuǎn)體索。
具體實施例方式結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明如圖1所示，為橋梁轉(zhuǎn)體裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括球型支座7、支架3和軌道6，球型 支座7設置在橋梁1的一端底部，球型支座作為一種成熟的支座，由于位于上蓋和底座之間 的中芯為半球形，與底座上的半球形凹腔配合，使橋梁1能夠?qū)崿F(xiàn)水平轉(zhuǎn)動和豎向轉(zhuǎn)動，為 橋梁的轉(zhuǎn)體提供了保障。軌道6為圓弧狀且以球型支座為圓心設置在球形支座外，軌道可 以與球形支座處于同一水平面，也可以高于支座安裝平面或低于支座安裝平面，具體情況 根據(jù)現(xiàn)場施工條件進行設計。支架3固定在橋梁1設有球型支座的一端的橋梁上，支架3頂 端與橋梁之間拉有柔性索2或剛性構(gòu)件2'(例如桿件、管件或桁架)，形成一個三角形的 穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。還設置有升降絞盤9 (如圖2和圖3所示)，升降絞盤9上的柔性索5連接于的 支架3頂端，利用絞盤和柔性索通過支架可以將橋梁以球形支座為支點拉起，使橋梁如圖2 和圖3所示拉起與水平面呈一夾角，或保持橋梁懸臂穩(wěn)定在同一高度。柔性索5在旋轉(zhuǎn)過程中起拉住橋梁1保持在豎向上的穩(wěn)定作用，因此需要保持柔 性索穩(wěn)定，可以如圖2所示，在軌道6上通過凹凸企口結(jié)構(gòu)安裝有主定位件8，使主定位件8 能夠沿軌道滑動而不會從軌道6上脫離，柔性索如圖2所示穿過定位件8并通過定位件8 上的鎖閉機構(gòu)將柔性索定位于定位件上，以使定位件與支架3頂端之間距離保持不變。此 時絞盤9可以安裝于軌道之外的位置。鎖閉機構(gòu)可以為各種卡子將索卡住。更簡單的方式是如圖3所示，在軌道6上通過凹凸企口結(jié)構(gòu)安裝有能夠在軌道6 上滑動而不會脫離的主滑動平臺10，絞盤9直接安裝到主滑動平臺10上。橋梁轉(zhuǎn)體，可以有多種方式，例如可以如圖1所示設置一個轉(zhuǎn)向絞盤11，轉(zhuǎn)向絞盤 11的柔性索固定于橋梁上，直接拉動橋梁以驅(qū)動橋梁轉(zhuǎn)體。也可以如圖2所示，通過設置支架與橋梁之間安裝的傾角，使支架在橋梁被拉起 后可以向軌道一側(cè)傾斜，由于支架3偏離球形支座7的中心，因此轉(zhuǎn)向絞盤11還可以設置 于支架3上或作用于主定位件8上，通過對支架3施力作用于橋梁1產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，以使橋梁轉(zhuǎn) 體，但此種方式與圖1直接拉橋梁1相比，支架3與橋梁的連接處會受到更大的應力作用， 對支架3的安裝固定強度要求較高。甚至可以如圖2所示，直接利用絞盤9拉動橋梁轉(zhuǎn)體，此時絞盤9需要設置在轉(zhuǎn)體 方向一側(cè)，而需要考慮柔性索與軌道的相互影響等問題。另一種可行的轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置是如圖4所示，為安裝于主滑動平臺10 (或主滑動定 位件)上被電機13驅(qū)動的齒輪14，在軌道6上沿軌道安裝有與齒輪14嚙合的齒條15，橋梁1與主滑動平臺10或主滑動定位件之間連接有轉(zhuǎn)體用的轉(zhuǎn)臂或轉(zhuǎn)體索16。齒條15可以為兩條，且水平安裝于軌道6中部，齒輪14則位于兩條齒條15之間，這樣使得驅(qū)動裝置位于主滑動平臺10和軌道6中部，受力均衡且運行平穩(wěn)不跑偏，而且雙 齒條使齒輪的齒受到作用力小，不易損壞。如圖5所示，轉(zhuǎn)體用的轉(zhuǎn)體索16為固定于主滑動平臺10或主滑動定位件上，索分 成兩股，其另一端分別連接于橋梁1水平方向不同點上，使索與橋梁形成三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。對于橋梁懸臂較長，轉(zhuǎn)體時受風、地震、振動等影響較大而容易出現(xiàn)左右擺動的情 況，可以如圖1所示，在橋梁的兩側(cè)(或一側(cè))，還連接有柔性索4 (或剛性構(gòu)件)，柔性索 4(或剛性構(gòu)件)的一端連接于軌道上的副滑動平臺上或副滑動定位件上，副滑動平臺或副 滑動定位件結(jié)構(gòu)可以同圖2和圖3中的主滑動定位件或主滑動平臺。利用柔性索或剛性構(gòu) 件從橋梁側(cè)面張拉住橋梁1，以維持旋轉(zhuǎn)過程中的橋梁在水平方向上的穩(wěn)定。還有用于控制 所述副滑動平臺(或副滑動定位件)與主滑動平臺(或主滑動定位件)同步沿軌道滑動的 同步裝置。同步裝置可以為直接連接在主副平臺或定位件之間的同步桿件12，以保持兩者 始終等距。如果用桁架代替柔性索4，則可以僅設置于橋梁的一側(cè)。具體橋梁轉(zhuǎn)體施工方法包括以下步驟(1)橋梁懸臂端升起參照圖1所示，在橋梁1的一端底部安裝球型支座7，并在橋梁靠近球型支座一端 橋梁上固定安裝支架3，支架3頂部與橋梁1之間用柔性索2或剛性構(gòu)件連接形成三角形， 升降絞盤的柔性索連接于支架3頂部，開動絞盤利用絞盤和支架將橋梁懸臂端拉起到旋轉(zhuǎn) 所需要的角度后，把柔性索通過定位裝置定位于一個與球型支座為圓心的圓弧形軌道上， 例如直接把絞盤安裝在圖3所示的主滑動平臺10上，或者把柔性索固定到主滑動定位件8 上。(2)橋梁轉(zhuǎn)體利用圖1所示的旋轉(zhuǎn)絞盤11或被電機驅(qū)動的齒輪和齒條結(jié)構(gòu)，拉動橋梁使橋梁水 平旋轉(zhuǎn)到預定合攏的水平位置，旋轉(zhuǎn)過程中主滑動平臺或主定位件同時在軌道上同步轉(zhuǎn)動 相同角度；對于如圖1所示側(cè)向設置柔性索4或剛性構(gòu)件的情況，在橋梁轉(zhuǎn)體過程中還用柔 性索或剛性構(gòu)件將橋梁一側(cè)或兩側(cè)與軌道上的副定位件連接以保證橋梁穩(wěn)定，轉(zhuǎn)體時副定 位件與主定位件同步沿軌道滑動旋轉(zhuǎn)。(3)橋梁下放根據(jù)需要，利用升降絞盤使橋梁下放到合攏的位置，完成橋梁轉(zhuǎn)體。軌道、絞盤、主副滑動定位件或主副平臺可在施工完成后重復使用。
權利要求
一種橋梁轉(zhuǎn)體裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)體裝置包括球型支座、支架和軌道，球型支座設置在橋梁的一端底部，支架固定在橋梁設有球型支座的一端，所述軌道為圓弧狀且以所述球型支座為圓心，支架頂端與橋梁之間拉有柔性索或剛性構(gòu)件連接成三角形結(jié)構(gòu)；還設置有升降絞盤，升降絞盤上的柔性索連接于所述的支架頂端，柔性索穿過所述軌道上安裝的沿軌道滑動的主滑動定位件，或者絞盤直接安裝在軌道上的主滑動平臺上；還包括驅(qū)動橋梁轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的橋梁轉(zhuǎn)體裝置，其特征在于在所述橋梁的一側(cè)或兩側(cè)，還連 接有柔性索或剛性構(gòu)件，柔性索或剛性構(gòu)件的一端連接于所述軌道上的副滑動平臺上或副 滑動定位件上，將橋梁從側(cè)面穩(wěn)定?。贿€有用于控制所述副滑動平臺或副滑動定位件與所 述主滑動平臺或主滑動定位件同步沿軌道滑動的同步裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的橋梁轉(zhuǎn)體裝置，其特征在于所述的同步裝置是剛性構(gòu)件。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的橋梁轉(zhuǎn)體裝置，其特征在于所述副滑動定位件或副滑 動平臺是通過凹凸企口結(jié)構(gòu)裝在所述的軌道上。
5.根據(jù)權利要求1至3中之一所述的橋梁轉(zhuǎn)體裝置，其特征在于所述主滑動定位件 或主滑動平臺是通過凹凸企口結(jié)構(gòu)裝在所述的軌道上。
6.根據(jù)權利要求1至3中之一所述的橋梁轉(zhuǎn)體裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝 置為轉(zhuǎn)向絞盤，轉(zhuǎn)向絞盤的柔性索固定于橋梁或所述支架或所述主滑動平臺或主滑動定位 件上；或者所述的轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置包括安裝于所述主滑動平臺或主滑動定位件上被電機驅(qū)動 的齒輪，在所述軌道上沿軌道安裝有與所述齒輪嚙合的齒條，所述橋梁與主滑動平臺或主 滑動定位件之間連接有轉(zhuǎn)體用的轉(zhuǎn)臂或索。
7.根據(jù)權利要求6所述的橋梁轉(zhuǎn)體裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)體用的索固定于主滑 動平臺或主滑動定位件上，索分成兩股，其另一端分別連接于所述橋梁水平方向不同點上， 使索與橋梁形成三角形。
8.根據(jù)權利要求6所述的橋梁轉(zhuǎn)體裝置，其特征在于所述齒條為兩條，水平安裝于所 述軌道中部，所述與齒條嚙合的齒輪位于兩條齒條之間。
9.一種利用權利要求1所述的橋梁轉(zhuǎn)體裝置的橋梁轉(zhuǎn)體施工方法，其特征在于包括以 下步驟(1)橋梁一端升起在橋梁的一端底部安裝球型支座，并在橋梁靠近球型支座一端橋梁上固定安裝支架， 支架頂部與橋梁之間用柔性索或剛性構(gòu)件連接成三角形結(jié)構(gòu)，升降絞盤的柔性索連接于所 述支架頂部，利用絞盤和支架將橋梁另一端拉起到旋轉(zhuǎn)所需要的角度，把柔性索固定于一 個與球型支座為圓心的圓弧形軌道上的定位件或平臺上；(2)橋梁轉(zhuǎn)體利用轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置使橋梁水平旋轉(zhuǎn)到預定合攏的水平位置，同時定位裝置在軌道上同 步轉(zhuǎn)動；(3)橋梁放下利用升降絞盤使橋梁升起端下放到合攏的位置。
10.根據(jù)權利要求9所述的橋梁轉(zhuǎn)體施工方法，其特征在于在橋梁轉(zhuǎn)體過程中還用柔 性索或剛性構(gòu)件將橋梁一側(cè)或兩側(cè)與軌道上的副定位件連接以保證橋梁穩(wěn)定，轉(zhuǎn)體時副定位件與主定位件同步沿軌道滑動。
全文摘要
一種橋梁轉(zhuǎn)體裝置及橋梁轉(zhuǎn)體施工方法，所述轉(zhuǎn)體裝置包括球型支座、支架和軌道，球型支座設置在橋梁的一端底部，支架固定在橋梁設有球型支座的一端，所述軌道為圓弧狀且以所述球型支座為圓心，支架頂端與橋梁之間拉有柔性索或剛性構(gòu)件，還設置有升降絞盤，升降絞盤上的柔性索連接于所述的支架頂端，柔性索穿過所述軌道上沿軌道滑動的主滑動定位件或絞盤直接安裝在軌道上的主滑動平臺上；還包括驅(qū)動橋梁轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)體驅(qū)動裝置。這種裝置能保證在轉(zhuǎn)動過程中不會擺動，使橋梁轉(zhuǎn)動穩(wěn)定，另外節(jié)約成本，可重復利用。
文檔編號E01D21/08GK101864739SQ20101020269
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權日2010年6月18日
發(fā)明者徐國彬 申請人:徐國彬