专利名称：桥梁转体施工工艺及转体系统的制作方法
技术领域：
本发明属于桥梁转体施工技术领域，特别是涉及一种桥梁转体施工工艺及转体系统。
背景技术：
从1977年建成的第一座转体施工的遂宁建设桥至今，全国采用转体施工方法已建成近200座桥梁。转体施工已从山区发展到平原；转体重量由千吨级上升到万吨级；转体施工工艺也由平衡转体施工发展到无平衡转体施工、竖转施工、竖转加平转施工，取得了较好的技术经济效益。由于转体施工具有不影响既有线运营、桥下通航、行车等较大优势，在跨越深谷、河流、既有线修建上跨桥梁时得到了大量运用。随着“全国铁路第六次大提速”的实施，中国在“十一五”期间步入“高铁时代”，铁路迎来了史无前例的高速、跨越式发展，铁路运输达到国际先进水平；截至2010年底，全国共计135条铁路线，全国铁路营业里程达到9.10万公里，居世界第二 ；其中高铁投入运营里程达8358公里，高速铁路运营里程高居世界第一，沿线立交通道建设需求数量庞大。2010年8月23日，铁道部工程设计鉴定中心电报《关于开展客运专线建设有关问题设计核查的紧急通知》指出:在已建成的客运专线上应严禁修建公(铁)路跨线立交桥，必须修建时应采取桥梁转体施工等安全措施并报铁道部批准。基于此背景，可知转体工艺是未来跨既有线立交桥梁施工技术的主要发展趋势之一。但是，转体施工在取得良好技术经济效益的同时也暴露出较多问题。第一，采用转体施工工艺的桥梁，其转铰系统造价高，且为一次性使用，资源浪费极大；第二，转铰系统均为一桥一设计，未能实行转体施工通用化、标准化、定型化；第三，未形成一套完善、可靠的安全控制体系；第四，目前采用转体工艺的桥梁多为钢筋混凝土及钢管混凝土结构，施工工期较长，大大制约了桥梁转体施工进度。因此，如何安全、快速、节省的推进桥梁转体工艺的发展显得尤为迫切。
发明内容
本发明的一个目的就是提供一种桥梁转体施工工艺，解决现有转体施工存在的转铰不可重复使用的问题。本发明的另一目的就是提供一种安全性好、通用性好、节省成本、可循环使用的桥梁转体系统，从而完全解决上述现有技术存在的问题。本发明的目的通过下述技术方案来实现:
一种桥梁转体施工工艺，其特征在于，包括以下步骤:
(1)桥梁主墩及盖梁浇筑完成且达到设计强度后，在盖梁顶面安装转体系统；
(2)将转体系统调水平并进行固定；
(3)将梁体临时固定在转体系统上并进行配重安装；
(4)转体系统进行平衡调试，平衡调试完毕后进行试转，然后转体系统将梁体转体至设计位置后将梁体下降至盖梁顶部，取出转体系统，完成梁体转体施工。进一步，步骤(I)中盖梁顶部设有滑动轨道，滑动轨道两边浇筑有定位垫块，定位垫块顶部安装支座，转体系统安装在滑动轨道上，处于定位垫块之间。进一步，所述转体系统包括上转盘、下转盘、垂直液压千斤顶组、水平液压千斤顶组、转向定滑轮、牵引钢束和连续张拉千斤顶；所述下转盘上设有凹形安装槽，安装槽中心有转轴，上转盘置于安装槽中且与转轴活动配合；水平液压千斤顶组和垂直液压千斤顶组沿下转盘周向均匀安装，且垂直液压千斤顶组初始为伸出状态；转向定滑轮和连续张拉千斤顶固设在下转盘上，牵引钢束一端与上转盘连接，牵引钢束绕过转向定滑轮，另一端与连续张拉千斤顶连接。进一步，步骤(2)中垂直液压千斤顶组顶升转体系统，调整转体系统为水平状态，水平液压千斤顶组顶紧两侧的定位垫块将转体系统固定。进一步,步骤(4)中连续张拉千斤顶拉动牵引钢束带动上转盘转动,从而带动梁体转动至设计位置，然后垂直液压千斤顶组将梁体下降至支座上，接着水平液压千斤顶组泄压，最后将转体系统从滑动轨道中推出，从而完成梁体转体施工。进一步，在桥梁主墩两侧浇筑顶升平台，顶升平台上安装顶升系统，桥梁主墩上的盖梁顶面安装转铰，并进行调平和固定，梁体临时固定在转铰上，转铰带动梁体转动至设计位置，顶升系统顶升梁体使其与转铰脱离，取出转铰，顶升系统下降将梁体放置在盖梁上，拆除顶升系统及顶升平台，完成梁体的转体施工。一种转体系统，包括上转盘、下转盘、顶升系统、水平紧固机构和牵引装置，其特征在于:所述上转盘与下转盘相对转动连接，牵引装置固设在下转盘上用于牵引上转盘转动，水平紧固机构与下转盘连接，顶升系统独立设置或设置在下转盘上。进一步，所述下转盘上设有凹形安装槽，安装槽中心有转轴，上转盘置于安装槽中且与转轴活动配合。进一步，所述牵引装置包括转向定滑轮、牵引钢束和连续张拉千斤顶，转向定滑轮和连续张拉千斤顶固设在下转盘上，牵引钢束一端与上转盘连接，牵引钢束绕过转向定滑轮，另一端与连续张拉千斤顶连接。进一步，所述水平紧固机构为水平液压千斤顶组，顶升系统为垂直液压千斤顶组，水平液压千斤顶组和垂直液压千斤顶组沿下转盘周向均匀安装。与现有技术相比，本发明的有益效果在于:该桥梁转体施工工艺，既具有传统转体工艺不影响桥下通航、既有线运用等优势；又具有工艺流程简单、分项系统技术成熟可靠、配套转体系统操作简单、完全实现可重复利用等特点。并且该转体系统结构简单，使用方便，安全性高、通用性好、可循环使用，从而大大降低了转体工艺的设备及施工费用。该转体施工工艺及转体系统适用于跨既有线、河流或峡谷采用转体施工的公路、市政等各类桥梁，特别是对于既有线上跨立交的施工，具有极大的应用和推广价值。
图1是本发明小吨位桥梁转体施工结构示意 图2是图1中转体系统的A-A剖视 图3是图1中转体系统的B-B剖视图； 图4是图1中转体系统的C-C剖视 图5是图1中转体系统的D-D剖视 图6是本发明大吨位桥梁转体施工结构示意图。图中标记，I为上转盘，2为下转盘，3为牵引钢束，4为安装槽，5为连续张拉千斤顶，6为水准泡，7为保险腿，8为转向定滑轮，9为转轴，10为聚四氯乙烯板，11为水平液压千斤顶组，12为垂直液压千斤顶组，13为放射形加劲肋，14为环形加劲肋，15为横向承重肋，16为纵向承重肋，17为盖梁，18为定位垫块，19为梁体，20为支座，21为桥梁主墩，22为顶升平台，23为顶升系统,24为转铰。
具体实施例方式下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。如图1至图5所示,一种桥梁转体施工工艺,包括以下步骤:
(1)桥梁主墩及盖梁17浇筑完成且达到设计强度后，在盖梁17顶部设置滑动轨道，滑动轨道两边浇筑有定位垫块18，定位垫块18顶部安装支座20，转体系统安装在滑动轨道上，处于定位垫块18之间，所述转体系统包括上转盘1、下转盘2、垂直液压千斤顶组12、水平液压千斤顶组11、转向定滑轮8、牵引钢束3和连续张拉千斤顶5，所述下转盘2上设有凹形安装槽4，安装槽4中心有转轴9，上转盘I置于安装槽4中且与转轴9活动配合，水平液压千斤顶组11和垂直液压千斤顶组12沿下转盘2周向均匀安装，且垂直液压千斤顶组12初始为伸出状态，转向定滑轮8和连续张拉千斤顶5固设在下转盘2上，牵引钢束3 —端与上转盘I连接，牵引钢束3绕过转向定滑轮8，另一端与连续张拉千斤顶5连接；
(2)垂直液压千斤顶组12顶升转体系统，调整转体系统为水平状态，水平液压千斤顶组11顶紧两侧的定位垫块18将转体系统固定；
(3)将梁体19临时固定在转体系统的上转盘I顶部，上并进行配重安装，梁体19底面与支座20之间间隔一定距离；
(4)转体系统进行平衡调试，平衡调试完毕后进行试转，接着正式进行梁体转体施工，连续张拉千斤顶5拉动牵引钢束3带动上转盘I转动，从而带动梁体19转动至设计位置，然后垂直液压千斤顶组12将梁体19下降至支座20上，接着水平液压千斤顶组11泄压，最后将转体系统从滑动轨道中推出，从而完成梁体转体施工。上述桥梁转体施工工艺适用于小吨位桥梁(梁体重量小于等于100吨)的转体施工。如图6所示,对大吨位桥梁(梁体重量大于100吨)进行转体施工,上述转体系统中的顶升系统可独立设置，在桥梁主墩21两侧浇筑顶升平台22，顶升平台22上安装顶升系统23，桥梁主墩21上的盖梁17顶面安装转铰24，并进行调平和固定，梁体19临时固定在转铰24上，转铰24带动梁体19转动至设计位置，顶升系统23顶升梁体19使其与转铰24脱离，取出转铰24，顶升系统23下降将梁体19放置在盖梁17上，拆除顶升系统23及顶升平台22，完成梁体19的转体施工。如图1至图5所示，一种转体系统，包括上转盘1、下转盘2、顶升系统、水平紧固机构和牵引装置，所述下转盘I上设有凹形安装槽4，安装槽4底面设有聚四氟乙烯板10，沿安装槽4内壁设置保险腿7，安装槽4中心有转轴9，聚四氟乙烯板10及转轴9上涂覆一层添加四氟粉的黄油层或润滑硅脂，上转盘I置于安装槽4中且与转轴9活动配合；所述牵引装置包括转向定滑轮8、牵引钢束3和连续张拉千斤顶5，转向定滑轮8和连续张拉千斤顶5固设在下转盘2上，牵引钢束3 —端与上转盘I连接，牵引钢束3绕过转向定滑轮8，另一端与连续张拉千斤顶5连接；所述水平紧固机构为水平液压千斤顶组11，顶升系统为垂直液压千斤顶组12，水平液压千斤顶组11和垂直液压千斤顶组12各自由四个千斤顶构成，且水平液压千斤顶组11和垂直液压千斤顶组12沿下转盘2周向均匀安装。所述水平液压千斤顶组11和垂直液压千斤顶组12均具有同步功能。上述保险腿7内接面可铺装聚四氟乙烯板并加涂黄油。所述下转盘2上设有水准泡6，用于检测整个转体系统是否水平。如图3和图5所示，所述上转盘I上设有放射形加劲肋13和环形加劲肋14，下转盘2上设有横向承重肋15和纵向承重肋16。上述顶升系统与下转盘2组合为一体的结构适合用于小吨位桥梁(梁体重量小于等于100吨)的转体施工。如图6所示,如需要对大吨位桥梁(梁体重量大于100吨)进行转体施工,上述转体系统中的顶升系统23和转铰24可独立设置。使用时，在桥梁主墩21两侧安装顶升平台22，顶升系统23安装在顶升平台22上，桥梁主墩21上的盖梁17顶面安装并调试转铰24，然后进行梁体转体施工，完成后转铰24取回可重复使用。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种桥梁转体施工工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)桥梁主墩及盖梁浇筑完成且达到设计强度后，在盖梁顶面安装转体系统； (2)将转体系统调水平并进行固定； (3)将梁体临时固定在转体系统上并进行配重安装； (4)转体系统进行平衡调试，平衡调试完毕后进行试转，然后转体系统将梁体转体至设计位置后将梁体下降至盖梁顶部，取出转体系统，完成梁体转体施工。
2.根据权利要求1所述的桥梁转体施工工艺，其特征在于:步骤(I)中盖梁顶部设有滑动轨道，滑动轨道两边浇筑有定位垫块，定位垫块顶部安装支座，转体系统安装在滑动轨道上，处于定位垫块之间。
3.根据权利要求2所述的桥梁转体施工工艺，其特征在于:所述转体系统包括上转盘、下转盘、垂直液压千斤顶组、水平液压千斤顶组、转向定滑轮、牵引钢束和连续张拉千斤顶；所述下转盘上设有凹形安装槽，安装槽中心有转轴，上转盘置于安装槽中且与转轴活动配合；水平液压千斤顶组和垂直液压千斤顶组沿下转盘周向均匀安装，且垂直液压千斤顶组初始为伸出状态；转向定滑轮和连续张拉千斤顶固设在下转盘上，牵引钢束一端与上转盘连接，牵引钢束绕过转向定滑轮，另一端与连续张拉千斤顶连接。
4.根据权利要求3所述的桥梁转体施工工艺，其特征在于:步骤(2)中垂直液压千斤顶组顶升转体系统，调整转体系统为水平状态，水平液压千斤顶组顶紧两侧的定位垫块将转体系统固定。
5.根据权利要求4所述的桥梁转体施工工艺，其特征在于:步骤(4)中连续张拉千斤顶拉动牵引钢束带动上转盘转动，从而带动梁体转动至设计位置，然后垂直液压千斤顶组将梁体下降至支座上，接着水平液压千斤顶组泄压，最后将转体系统从滑动轨道中推出，从而完成梁体转体施工。
6.根据权利要求1所述的桥梁转体施工工艺，其特征在于:在桥梁主墩两侧浇筑顶升平台，顶升平台上安装顶升系统，桥梁主墩上的盖梁顶面安装转铰，并进行调平和固定，梁体临时固定在转铰上，转铰带动梁体转动至设计位置，顶升系统顶升梁体使其与转铰脱离，取出转铰，顶升系统下降将梁体放置在盖梁上，拆除顶升系统及顶升平台，完成梁体的转体施工。
7.一种转体系统，包括上转盘、下转盘、顶升系统、水平紧固机构和牵引装置，其特征在于:所述上转盘与下转盘相对转动连接，牵引装置固设在下转盘上用于牵引上转盘转动，水平紧固机构与下转盘连接，顶升系统独立设置或设置在下转盘上。
8.根据权利要求7所述的转体系统，其特征在于:所述下转盘上设有凹形安装槽，安装槽中心有转轴，上转盘置于安装槽中且与转轴活动配合。
9.根据权利要求8所述的转体系统，其特征在于:所述牵引装置包括转向定滑轮、牵引钢束和连续张拉千斤顶，转向定滑轮和连续张拉千斤顶固设在下转盘上，牵引钢束一端与上转盘连接，牵引钢束绕过转向定滑轮，另一端与连续张拉千斤顶连接。
10.根据权利要求9所述的转体系统，其特征在于:所述水平紧固机构为水平液压千斤顶组，顶升系统为垂直液压千斤顶组，水平液压千斤顶组和垂直液压千斤顶组沿下转盘周向均匀安装。
全文摘要
本发明公开了一种桥梁转体施工工艺，通过研制一种制造、安装及调试简便、安全可靠、可通用的转体系统，主要包括转铰及牵引系统，首先实现桥梁转体，再运用液压同步顶升技术卸载转体系统，实现转体系统循环使用。本发明还公开了一种转体系统，包括上转盘、下转盘、顶升系统、水平紧固机构和牵引装置，所述上转盘与下转盘相对转动连接，牵引装置固设在下转盘上用于牵引上转盘转动，水平紧固机构与下转盘连接，顶升系统独立设置或设置在下转盘上。本发明的优点在于可实现转体系统在施工完成后取回重复利用，从而降低施工成本，该转体系统结构简单，可循环使用，从而降低转体工艺的设备及施工费用。
文档编号E01D21/08GK103147408SQ20131011446
公开日2013年6月12日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者曹文, 傅贤超, 李贤婧, 胡安庆 申请人:中铁西南科学研究院有限公司