一种梁体大倾角姿态调整控制转体结构及其转体施工方法与流程

1.本发明涉及一种桥梁转体结构，尤其涉及一种梁体大倾角姿态调整控制转体结构及其转体施工方法，属于桥梁工程技术领域。


背景技术：

2.近年来，桥梁转体施工作为一种被广泛应用于跨越交通繁忙的铁路、高速公路、水深流急的峡谷、运输繁忙的航道的施工方法，为特殊条件下桥梁施工的安全、质量、进度提供可靠保证，转体施工技术以其经济、方便、可靠的特点愈来愈受到桥梁建设者的青睐。目前国内的桥梁转体球铰装置具有实现梁体转体及小角度竖向转动功能，当梁体大倾角姿态调整大范围竖向转动时，只利用上球铰与下球铰的间隙转动，难以实现桥梁的梁体大倾角姿态大范围调整。在实际工程中，有的桥梁转体需要跨越突高障碍物，而障碍物无法移动和改变高度，只有通过竖向抬高转体梁体单端跨越障碍物的方式进行转体，现有转体结构无法满足施工要求。
3.桥梁转体施工的过程中，尤其是曲线桥梁与变截面桥梁等非对称转体桥梁结构在施工时，上下球铰会出现受力不均，上下球铰较易出现相对滑动，造成桥梁承台混凝土产生裂缝，进而导致桥梁倾覆的后果，混凝土球铰也由于强度问题存在安全隐患，现有的桥梁转体球铰装置上下球绞与上下混凝土承载台之间的连接不够牢固，抗拔和抗倾覆性能不佳，在进行非对称转体桥梁结构的转体作业时很容易发生桥梁承台混凝土出现裂缝的情况，严重时会发生桥梁倾覆。
4.现有的转体结构也有采用支撑脚的辅助支撑方式，所采用的摩擦拖拉形式与滑道钢板接触支撑滑动，转体时撑脚摩擦阻力大，所需要提供的转体牵引力也较大，而且在转体过程中容易对桥梁结构造成一定损伤。另外，目前桥梁转体的牵引钢绞线都是采用预埋的方式安装在上承台混凝土里，防护措施复杂，上承台模板安装困难，更主要的是牵引钢绞线容易腐蚀生锈，在转体过程中牵引受力后甚至会出现断裂的情况，存在较大的安全隐患。现有桥梁转体结构都没能有效的解决以上技术问题，一直以来缺乏一种结构合理，安装施工方便，能适应梁体大倾角姿态调整控制的转体结构及其转体施工方法来解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的第一个目的是针对现有桥梁转体铰接装置结构简单，上下球铰与上下混凝土承载台之间的连接不够牢固，抗拔和抗倾覆性能不佳，不利于非对称桥梁转体作业和梁体大倾角转体作业，在转体过程中的摩擦阻力过高，同时在实际转体过程中不能实时监测转体球铰的荷载变化及荷载分布情况，对桥梁转体的风险防控能力较弱的缺陷和不足，本发明专利提供一种结构合理，采用了抗拔和抗倾覆构造，优化和加强了与桥梁上承台和下承台之间的连接固定形式，通过锥形套筒与锥形销轴的转动配合以及凸球面板与凹球面板的转动配合达到了非常好的转体旋转效果，同时能够以竖向抬高转体梁体单端的方式跨
越障碍物，并能最大程度降低转动摩擦，在实际转体过程中能够实时监测转体球铰的荷载变化及荷载分布情况，桥梁转体安全性能好的一种梁体大倾角姿态调整控制转体结构。
6.本发明的第二个目的是针对现有桥梁转体结构不能很好地适应非对称桥梁转体和梁体大倾角转体作业的施工要求，抗拔和抗倾覆性能不佳，转体时所受的摩擦阻力大，预埋式牵引钢绞线容易锈蚀和断裂，存在较大的安全隐患的缺陷和不足，提供一种转体施工方便，抗拔和抗倾覆性能好，能很好地适应非对称桥梁转体和梁体大倾角转体作业的施工要求，转体时所受的摩擦阻力较小，转体安全性能得到了提高的一种采用梁体大倾角姿态调整控制转体结构的转体施工方法。
7.为实现上述发明目的，本发明的技术解决方案是：一种梁体大倾角姿态调整控制转体结构，包括上承台和下承台，所述上承台与下承台之间安装有偏心转动球铰装置，上承台的外侧固定设置有牵引端预埋件，牵引端预埋件上通过牵引索锚固结构与可换式牵引索的一端连接固定；所述下承台的上表面且位于偏心转动球铰装置的外围固定设置有呈环形分布的滑道钢板，位于滑道钢板正上方的上承台底部固定设置有顶落调节支撑结构，顶落调节支撑结构的底部设置有滚动装置，顶落调节支撑结构通过滚动装置支撑在滑道钢板上。
8.进一步的，所述偏心转动球铰装置包括抗拔筋板、上球铰环向肋板、凸球面板、锥形套筒、剪力钉、钢筋孔、上承台钢筋、凹球面板、扇形滑道板以及锥形销轴，上承台的底部分别通过抗拔筋板和上球铰环向肋板固定有凸球面板，凸球面板的凸面向下且表面光洁度高，凸球面板的上表面中心处垂直固定设置有锥形套筒，锥形套筒的下部小口端外壁与抗拔筋板相固定，锥形套筒的上部大口端外壁与剪力钉相固定，抗拔筋板（10）和上球铰环向肋板上分别开设有横向分布的钢筋孔，钢筋孔内穿入固定有上承台钢筋，抗拔筋板、上球铰环向肋板、上承台钢筋以及上承台通过混凝土浇筑形成稳固整体式结构，下承台上设置有与凸球面板的凸面相配合的凹球面板，凹球面板的凹面光洁度高，凸球面板的中心处同轴固定有锥形销轴，锥形销轴的下端固定在下承台上，锥形销轴安装在锥形套筒内，并且锥形销轴与锥形套筒转动配合。
9.进一步的，所述牵引索锚固结构包括锚固件、可换式牵引索、压板、压紧螺杆以及夹片，锚固件固定在牵引端预埋件上，锚固件上通过压紧螺杆安装有压板，可换式牵引索的一端位于锚固件与压板之间，并且可换式牵引索通过夹片夹紧固定在锚固件与压板之间。
10.进一步的，所述顶落调节支撑结构包括上支撑筒、支撑板、下支撑筒、锁紧件以及升降装置，上支撑筒的下端套入安装在下支撑筒的筒内，上支撑筒的上部外圆周上固定设置有支撑板，上支撑筒的内侧底部与下支撑筒的底部之间安装有升降装置，上支撑筒与下支撑筒的外壁之间通过锁紧件相连接锁紧。
11.进一步的，所述上承台上垂直固定设置有多根上矩形拉杆，上矩形拉杆与上承台钢筋焊接固定，凸球面板的外边缘固定设置有上球面外围板，上球面外围板上均匀开设有多个安装孔，上矩形拉杆的下端穿过安装孔后通过紧固螺母固定，上矩形拉杆下端的紧固螺母外侧安装有防松螺母。
12.进一步的，所述下承台上预埋设置有多个呈环形均匀分布的勾形加强筋和下矩形拉杆，勾形加强筋与凹球面板的底部相固定，下矩形拉杆的上端穿过凹球面板上的安装孔并通过防松螺母固定。
13.进一步的，所述锥形套筒的内壁上安装有四氟套筒，四氟套筒位于锥形套筒与锥形销轴之间，锥形套筒与四氟套筒之间留有间隙并涂抹有润滑油，锥形套筒的内壁与四氟套筒之间存在一定的可活动摆角，摆角为1～2度，锥形销轴的底部设置有防护罩。
14.进一步的，所述凹球面板的凹面上同轴设置有多个不同直径的环形槽，凹球面板的凹面上设置有扇形滑道板，扇形滑道板通过安装在环形槽内的环形压紧板固定在凹球面板上，环形压紧板由螺钉连接固定，凹球面板以及扇形滑道板上开设有贯穿设置有的振捣孔和排气孔，扇形滑道板上沿径向开设有多道导油槽，导油槽通过管道与位于外围的供油装置相连接，供油装置内设置有电动油泵。
15.进一步的，所述滚动装置包括滚动限位板和滚动棒，顶落调节支撑结构的底部固定安装有滚动限位板，滚动限位板上沿环形等间距开设有多个滚动棒安装槽，每个滚动棒安装槽内安装有安装一个滚动棒。
16.为实现上述第二个发明目的，本发明的技术解决方案是：一种采用梁体大倾角姿态调整控制转体结构的转体施工方法，其特征在于包括以下步骤：a、首先在下承台上安装偏心转动球铰装置的凹面球铰，调整好凹面球铰的中心点及四周标高至符合设计要求后再进行固定；b、随后清理凹面球铰上的凹球面板上的污物，将凹球面板的表面打磨到光泽状态，并涂抹润滑油，保持良好润滑；c、吊装凸面球铰置于凹球面板的凹面内，调整至同轴对中完成装配，并在配合凸球面板与凹球面板与的配合面上涂抹润滑油，对凹面球铰与凸面球铰进行临时固定；d、接着在浇筑下承台混凝土，将凹面球铰底部混凝土振捣密实，并进行混凝土养护；e、然后在下承台的上表面固定设置滑道钢板，并在上承台的底部固定设置顶落调节支撑结构，使得滑道钢板位于顶落调节支撑结构的底部正下方，另外，在顶落调节支撑结构的底部安装提供滚动支撑的滚动装置；f、将抗拔筋板与上球铰环向肋板以及上承台钢筋焊接固定，与上承台形成稳固的整体结构，在上承台的外侧固定设置牵引端预埋件，并在牵引端预埋件上通过牵引索锚固结构与可换式牵引索的一端连接固定；g、最后浇筑上承台混凝土，将凸面球铰底部混凝土振捣密实，并进行混凝土养护，完成转体结构施工，为转体做好了准备。
17.本发明的有益效果是：1．本发明采用了由凸面球铰结构和凹面球铰结构构成的偏心转动球铰装置，并具有抗拔和抗倾覆构造，优化和加强了与桥梁上承台和下承台之间的连接固定形式，改善了转体球铰装置的受力状况，对上球铰结构和下球铰结构在水平及竖向进行了约束，避免了桥梁产生不平衡力矩导致倾覆的风险。
18.2．本发明上球铰结构采用了锥形套筒结构作为旋转约束件，并采用了由抗拔筋板和上球铰环向肋板构成立体式固定结构，将锥形套筒、凸球面板等部件固定形成一个稳固的整体结构，同时下球铰结构采用了与锥形套筒转动配合的锥形销轴，并与凹球面板固定为一体，通过锥形套筒与锥形销轴的转动配合以及凸球面板与凹球面板的转动配合达到了非常好的转体旋转效果。
19.3．本发明采用了顶落调节支撑结构，当桥梁转体需要跨越突高障碍物时，能够通过顶落调节支撑结构将梁体的一端进行顶升，使得桥梁上承台处于非运营桥梁坡度状态，能够方便的竖向抬高转体梁体单端并进行转体。
20.4．本发明在下承台的上表面设置有呈环形的滑道钢板，顶落调节支撑结构的底部固定安装有滚动装置，采用滚动方式代替滑动摩擦，避免了桥梁结构在转体过程中受到损伤，同时还采用了可更换的牵引索结构，避免了传统预埋式结构容易腐蚀生锈甚至断裂的弊端。
21.5．本发明结构合理，优化和加强了与桥梁上承台和下承台之间的连接固定形式，通过锥形套筒与锥形销轴的转动配合以及凸球面板与凹球面板的转动配合达到了非常好的转体旋转效果，并且在实际转体过程中能够实时监测转体球铰的荷载变化及荷载分布情况，桥梁转体安全性能好，有效提升桥梁转体的风险防控能力。
附图说明
22.图1是本发明转体结构的整体结构示意图。
23.图2是本发明转体结构与梁体的结构示意图。
24.图3是本发明牵引索部位的结构示意图。
25.图4是图3中a-a的剖视图。
26.图5是本发明牵引索锚固结构的结构示意图。
27.图6是本发明偏心转动球铰装置的结构示意图。
28.图7是本发明凸面球铰的俯视图。
29.图8是本发明凸面球铰与凹面球铰的剖视示意图。
30.图9是本发明凹面球铰的仰视图。
31.图10是本发明凹面球铰的俯视图。
32.图11是本发明矩形销轴的结构示意图。
33.图12是本发明顶落调节支撑结构的剖视图。
34.图13是本发明顶落调节支撑结构的结构示意图。
35.图中：上承台1，下承台2，牵引端预埋件3，锚固件4，可换式牵引索5，压板6，压紧螺杆7，夹片8，滑道钢板9，抗拔筋板10，上球铰环向肋板11，凸球面板12，锥形套筒13，四氟套筒14，上矩形拉杆15，上球面外围板16，紧固螺母17，防松螺母18，剪力钉19，钢筋孔20，上承台钢筋21，上盖板22，凹球面板23，扇形滑道板24，环形压紧板25，锥形销轴26，销轴螺母27，防护罩28，勾形加强筋29，下矩形拉杆30，导油槽31，供油装置32，振捣孔33，排气孔34，上支撑筒35，支撑板36，下支撑筒37，锁紧件38，滚动限位板39，滚动棒40。
具体实施方式
36.以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
37.参见图1至图13，本发明的一种梁体大倾角姿态调整控制转体结构，包括上承台1和下承台2，其特征在于：所述上承台1与下承台2之间安装有偏心转动球铰装置，上承台1的外侧固定设置有牵引端预埋件3，牵引端预埋件3上通过牵引索锚固结构与可换式牵引索5的一端连接固定；所述下承台2的上表面且位于偏心转动球铰装置的外围固定设置有呈环
形分布的滑道钢板9，位于滑道钢板9正上方的上承台1底部固定设置有顶落调节支撑结构，顶落调节支撑结构的底部设置有滚动装置，顶落调节支撑结构通过滚动装置支撑在滑道钢板9上。
38.所述偏心转动球铰装置包括抗拔筋板10、上球铰环向肋板11、凸球面板12、锥形套筒13、剪力钉19、钢筋孔20、上承台钢筋21、凹球面板23、扇形滑道板24以及锥形销轴26，上承台1的底部分别通过抗拔筋板10和上球铰环向肋板11固定有凸球面板12，凸球面板12的凸面向下且表面光洁度高，凸球面板12的上表面中心处垂直固定设置有锥形套筒13，锥形套筒13的下部小口端外壁与抗拔筋板10相固定，锥形套筒13的上部大口端外壁与剪力钉19相固定，抗拔筋板10和上球铰环向肋板11上分别开设有横向分布的钢筋孔20，钢筋孔20内穿入固定有上承台钢筋21，抗拔筋板10、上球铰环向肋板11、上承台钢筋21以及上承台1通过混凝土浇筑形成稳固整体式结构，下承台2上设置有与凸球面板12的凸面相配合的凹球面板23，凹球面板23的凹面光洁度高，凸球面板12的中心处同轴固定有锥形销轴26，锥形销轴26的下端固定在下承台2上，锥形销轴26安装在锥形套筒13内，并且锥形销轴26与锥形套筒13转动配合。
39.所述牵引索锚固结构包括锚固件4、可换式牵引索5、压板6、压紧螺杆7以及夹片8，锚固件4固定在牵引端预埋件3上，锚固件4上通过压紧螺杆7安装有压板6，可换式牵引索5的一端位于锚固件4与压板6之间，并且可换式牵引索5通过夹片8夹紧固定在锚固件4与压板6之间。
40.所述顶落调节支撑结构包括上支撑筒35、支撑板36、下支撑筒37、锁紧件38以及升降装置，上支撑筒35的下端套入安装在下支撑筒37的筒内，上支撑筒35的上部外圆周上固定设置有支撑板36，上支撑筒35的内侧底部与下支撑筒37的底部之间安装有升降装置，上支撑筒35与下支撑筒37的外壁之间通过锁紧件38相连接锁紧。
41.所述上承台1上垂直固定设置有多根上矩形拉杆15，上矩形拉杆15与上承台钢筋21焊接固定，凸球面板12的外边缘固定设置有上球面外围板16，上球面外围板16上均匀开设有多个安装孔，上矩形拉杆15的下端穿过安装孔后通过紧固螺母17固定，上矩形拉杆15下端的紧固螺母17外侧安装有防松螺母18。
42.所述下承台2上预埋设置有多个呈环形均匀分布的勾形加强筋29和下矩形拉杆30，勾形加强筋29与凹球面板23的底部相固定，下矩形拉杆30的上端穿过凹球面板23上的安装孔并通过防松螺母固定。
43.所述锥形套筒13的内壁上安装有四氟套筒14，四氟套筒14位于锥形套筒13与锥形销轴26之间，锥形套筒13与四氟套筒14之间留有间隙并涂抹有润滑油，锥形套筒13的内壁与四氟套筒14之间存在一定的可活动摆角，摆角为1～2度，锥形销轴19的底部设置有防护罩21。
44.所述凹球面板23的凹面上同轴设置有多个不同直径的环形槽，凹球面板23的凹面上设置有扇形滑道板24，扇形滑道板24通过安装在环形槽内的环形压紧板25固定在凹球面板23上，环形压紧板25由螺钉连接固定，凹球面板23以及扇形滑道板24上开设有贯穿设置有的振捣孔33和排气孔34，扇形滑道板24上沿径向开设有多道导油槽31，导油槽31通过管道与位于外围的供油装置32相连接，供油装置32内设置有电动油泵。
45.所述滚动装置包括滚动限位板39和滚动棒40，顶落调节支撑结构的底部固定安装
有滚动限位板39，滚动限位板39上沿环形等间距开设有多个滚动棒安装槽，每个滚动棒安装槽内安装有安装一个滚动棒40。
46.一种采用梁体大倾角姿态调整控制转体结构的转体施工方法，其特征在于包括以下步骤：a、首先在下承台2上安装偏心转动球铰装置的凹面球铰，调整好凹面球铰的中心点及四周标高至符合设计要求后再进行固定；b、随后清理凹面球铰上的凹球面板23上的污物，将凹球面板23的表面打磨到光泽状态，并涂抹润滑油，保持良好润滑；c、吊装凸面球铰置于凹球面板23的凹面内，调整至同轴对中完成装配，并在配合凸球面板5与凹球面板23与的配合面上涂抹润滑油，对凹面球铰与凸面球铰进行临时固定；d、接着在浇筑下承台2混凝土，将凹面球铰底部混凝土振捣密实，并进行混凝土养护；e、然后在下承台2的上表面固定设置滑道钢板9，并在上承台1的底部固定设置顶落调节支撑结构，使得滑道钢板9位于顶落调节支撑结构的底部正下方，另外，在顶落调节支撑结构的底部安装提供滚动支撑的滚动装置；f、将抗拔筋板10与上球铰环向肋板11以及上承台钢筋21焊接固定，与上承台1形成稳固的整体结构，在上承台1的外侧固定设置牵引端预埋件3，并在牵引端预埋件3上通过牵引索锚固结构与可换式牵引索5的一端连接固定；g、最后浇筑上承台1混凝土，将凸面球铰底部混凝土振捣密实，并进行混凝土养护，完成转体结构施工，为转体做好了准备。
47.参见说明书附图，为了抵抗不平衡力矩以及解决跨越突高障碍物的技术问题，本发明采用了顶落调节支撑结构来提供滚动支撑，同时还能在一定高度范围内实现顶升操作，在桥梁转体时顶落调节支撑结构进行滚动支撑，极大地降低了阻力，能减小转体所需要提供的牵引力。具体结构如下：在下承台2的上表面且位于偏心转动球铰装置的外围固定设置有呈环形分布的滑道钢板9，位于滑道钢板9正上方的上承台1底部固定设置有顶落调节支撑结构，顶落调节支撑结构的底部设置有滚动装置，顶落调节支撑结构通过滚动装置支撑在滑道钢板9上。
48.顶落调节支撑结构包括上支撑筒35、支撑板36、下支撑筒37、锁紧件38以及升降装置，上支撑筒35的下端套入安装在下支撑筒37的筒内，上支撑筒35的上部外圆周上固定设置有支撑板36，上支撑筒35的内侧底部与下支撑筒37的底部之间安装有升降装置，升降装置采用液压升降装置。上支撑筒35与下支撑筒37的外壁之间通过锁紧件38相连接锁紧，当调节好上支撑筒35与下支撑筒37的高度后，通过锁紧件38将上支撑筒35和下支撑筒37进行锁紧固定，使得上支撑筒35和下支撑筒37固定为一个整体结构，稳定性好。当桥梁转体需要跨越突高障碍物时，通过顶落调节支撑结构将一端的梁体进行顶升，使得桥梁上承台处于非运营桥梁坡度状态，这样就能够方便的竖向抬高转体梁体单端并进行转体，进而方便的跨越障碍物，不增加桥梁高度，不改变桥梁结构，桥梁建设成本最为经济。
49.另外，所采用的滚动装置主要包括滚动限位板39和滚动棒40，顶落调节支撑结构的底部固定安装有滚动限位板39，滚动限位板39上沿环形等间距开设有多个滚动棒安装槽，每个滚动棒安装槽内安装有一个滚动棒40或多个同轴心的滚动体，承载能力强。改变了
以往采用摩擦拖拉的结构，采用滚动方式代替滑动摩擦，避免了桥梁结构在转体过程中受到损伤。
50.本发明在上承台1与下承台2之间安装有偏心转动球铰装置，偏心转动球铰装置主要分为两个部分，即上球铰结构和下球铰结构，并且上球铰结构与下球铰结构转动配合，上球铰结构固定设置在上承台1的底部，下球铰结构固定设置在下承台2的顶部。偏心转动球铰装置与现有技术不同的是：本发明改进了上球铰结构和下球铰结构，设置了抗拔、抗倾覆构造，并优化和加强了与桥梁上承台1和下承台2之间的连接固定形式，改善了转体球铰装置的受力状况，对上球铰结构和下球铰结构在水平及竖向进行了约束，避免了桥梁产生不平衡力矩导致倾覆的风险，同时也不会由于上球铰结构与下球铰结构受力不均以及出现相对滑动，避免了在桥梁转体过程中对桥梁承台混凝土造成裂缝等局部损伤。
51.偏心转动球铰装置包括两部分，即位于上部的凸面球铰和位于下部的凹面球铰，凸面球铰包括抗拔筋板10、上球铰环向肋板11、凸球面板12、锥形套筒13、剪力钉19、钢筋孔20、上承台钢筋21以及其它辅助固定件或连接件。上承台1的底部分别通过抗拔筋板10和上球铰环向肋板11固定有凸球面板12，凸球面板12的凸面向下且表面光洁度高，粗糙度ra小于或等于0.8。抗拔筋板10沿凸球面板12的上表面呈放射状径向分布，抗拔筋板10为多道且以凸球面板12的中心为对称中心对称分布，上球铰环向肋板11为多个不同直径的金属环形肋板，并且与凸球面板12同轴分布。抗拔筋板10与上球铰环向肋板11的交汇处设置有矩形穿入孔，可以在抗拔筋板10上开设矩形穿入孔，上球铰环向肋板11穿入该穿入孔后焊接固定；也可以在上球铰环向肋板11上开设矩形穿入孔，抗拔筋板10穿入该穿入孔后焊接固定，通过这个固定方式能够使抗拔筋板10与上球铰环向肋板11形成一个稳固的立体结构，并且为中心对称结构，能够均匀的承载和受力。
52.上承台1上垂直固定设置有多根上矩形拉杆15，上矩形拉杆15与上承台钢筋21焊接固定，凸球面板12的外边缘固定设置有上球面外围板16，上球面外围板16上均匀开设有多个安装孔，上矩形拉杆15的下端穿过安装孔后通过紧固螺母17固定，上矩形拉杆8下端的紧固螺母17外侧安装有防松螺母18。抗拔筋板10和上球铰环向肋板11上分别开设有横向分布的钢筋孔20，钢筋孔20内穿入固定有上承台钢筋21，抗拔筋板10、上球铰环向肋板11、上承台钢筋21以及上承台1通过混凝土浇筑形成稳固整体式结构。
53.凸球面板12的上表面中心处垂直固定设置有锥形套筒13，锥形套筒13的上部直径较大，中部和底部可以为直筒结构或锥筒结构，锥形套筒13的上端部的外径要大于锥形套筒13中部和底部的外径。锥形销轴26的下端为小头端并通过销轴螺母27与凹球面板23的底部锁紧固定，锥形销轴26的底部设置有防护罩28。锥形套筒13的下部小口端外壁与抗拔筋板10相固定，锥形套筒13与抗拔筋板10固定为一体，锥形套筒13的上部大口端外壁与剪力钉19相固定，进一步提高了锥形套筒13固定后的稳定性。
54.下球铰结构主要包括凹球面板23、扇形滑道板24、环形压紧板25、锥形销轴26、勾形加强筋29、下矩形拉杆30以及其它辅助固定件或连接件，下承台2上预埋设置有多个呈环形均匀分布的勾形加强筋29和下矩形拉杆30，勾形加强筋29与凹球面板23的底部相固定，下矩形拉杆30的上端穿过凹球面板23上的安装孔并通过防松螺母固定。凸球面板12的凸面与凹球面板23的凹面相配合，凹球面板23的凹面光洁度高，光滑表面能最大程度降低摩擦系数。凸球面板12的中心处同轴固定有锥形销轴26，锥形销轴26的下端固定在下承台2上，
锥形销轴26的形状与锥形套筒13内的锥形空腔对应设置，锥形销轴26的上部直径也较大。锥形销轴26安装在锥形套筒13内，并且锥形销轴26与锥形套筒13转动配合。
55.为了提高锥形销轴26与锥形套筒13之间的转动精度，降低转动摩擦力，本发明在锥形套筒13的内壁上安装有四氟套筒14，四氟套筒14位于锥形套筒13与锥形销轴26之间，四氟套筒14所采用的四氟材料本身就具有自润滑的功能，同时，锥形套筒13与四氟套筒14之间留有间隙并涂抹有润滑油，能最大程度降低转动摩擦。锥形套筒13的内壁与四氟套筒14之间存在一定的可活动摆角，摆角为1～2度，摆角是为了适应上球铰结构在转动过程中较小幅度的摆动，锥形套筒13和锥形销轴26设置有锥形结构也为摆角的设置提供条件。在实际工程使用过程中，摆角的设置非常重要，如果不设置摆角，在桥梁转体过程中锥形套筒13与锥形销轴26之间很容易造成损坏，甚至影响正常转动。
56.为了避免采用传统方式将牵引钢绞线预埋在上承台1的混凝土中容易腐蚀生锈甚至断裂的弊端，本发明在上承台1的外侧固定设置有牵引端预埋件3，牵引端预埋件3上通过牵引索锚固结构与可换式牵引索5的一端连接固定，牵引索能够方便的进行更换。牵引索锚固结构包括锚固件4、可换式牵引索5、压板6、压紧螺杆7以及夹片8，锚固件4固定在牵引端预埋件3上，锚固件4上通过压紧螺杆7安装有压板6，可换式牵引索5的一端位于锚固件4与压板6之间，并且可换式牵引索5通过夹片8夹紧固定在锚固件4与压板6之间。
57.除此之外，为了减小凸球面板12与凹球面板23转动时的摩擦，本发明采用了润滑系统，凹球面板23的凹面上同轴设置有多个不同直径的环形槽，凹球面板23的凹面上设置有扇形滑道板24，扇形滑道板24通过安装在环形槽内的环形压紧板25固定在凹球面板23上，环形压紧板25由螺钉连接固定，固定后扇形滑道板24的上表面和环形压紧板25的上表面处于同一平面或弧面。扇形滑道板24采用非金属材料制成，优选的，扇形滑道板24采用填充型聚四氟乙烯、改性超高分子量聚乙烯或高性能聚四氟乙烯材料制成。扇形滑道板24上沿径向开设有多道导油槽31，导油槽31通过管道与位于外围的供油装置32相连接，供油装置32内设置有电动油泵，电动油泵通过供油管为导油槽31提供润滑油，导油槽31内的润滑油会布满扇形滑道板24的表面，形成润滑油膜，使得凸球面板12在转动时摩擦系数会进一步降低，摩擦系数小于0.08，有利于提高桥梁转体的平顺性，同时还减小了转体球铰装置在转体过程中的磨损。
58.为了实现对转体过程中的有效监测，实时监控记录顶落调节支撑结构的应力、桥梁在转体全过程的球铰受力、摩擦力、梁体倾斜角度等数据信息，为桥梁转体称重提供有效数据依据，有效提升桥梁转体的风险防控能力，本发明采用了多组数据采集系统，用于实时收集和采集受力、载荷、锥摩擦力、倾斜角度等数据。具体是在顶落调节支撑结构上安装有应力传感器，实现了应力监测，并避免上部梁不平衡力矩所带来的风险。在锥形销轴19的下部外圆表面设置有与锥形销轴19同轴的传感器安装环，传感器安装环上均匀安装有多个竖向荷载传感器，多个竖向荷载传感器均布于下球铰的中心孔支撑环面上，竖向荷载传感器的受力面为上球铰的凹球面板平面，并且以下球铰中心为圆心按同心圆顺桥方向均匀分布。竖向荷载传感器通过数据线经引线管与下承台外的数据采集器相连接，数据采集器采集数据后传输到服务器或其它数据器上进行处理和分析，实现了数据的实时采集和监测，为桥梁转体称重提供了有效的数据依据，可以有效提升桥梁转体的风险防控能力。
59.本发明的安装方法和使用过程如下：首先在下承台2上安装偏心转动球铰装置的
凹面球铰，调整好凹面球铰的中心点及四周标高至符合设计要求后再进行固定。随后清理凹面球铰上的凹球面板23上的污物，将凹球面板23的表面打磨到光泽状态，并涂抹润滑油，保持良好润滑。吊装凸面球铰置于凹球面板23的凹面内，调整至同轴对中完成装配，并在配合凸球面板5与凹球面板23与的配合面上涂抹润滑油，对凹面球铰与凸面球铰进行临时固定。接着在浇筑下承台2混凝土，将凹面球铰底部混凝土振捣密实，并进行混凝土养护。然后在下承台2的上表面固定设置滑道钢板9，并在上承台1的底部固定设置顶落调节支撑结构，使得滑道钢板9位于顶落调节支撑结构的底部正下方，另外，在顶落调节支撑结构的底部安装提供滚动支撑的滚动装置。将抗拔筋板10与上球铰环向肋板11以及上承台钢筋21焊接固定，与上承台1形成稳固的整体结构，在上承台1的外侧固定设置牵引端预埋件3，并在牵引端预埋件3上通过牵引索锚固结构与可换式牵引索5的一端连接固定。最后浇筑上承台1混凝土，将凸面球铰底部混凝土振捣密实，并进行混凝土养护，完成转体结构施工，为转体做好了准备。
60.以上内容是结合具体实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认为本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，所做出的简单修改和替换，都应当视为属于本发明的保护范围。