[0115]步骤54，根据静摩阻矩与牵引力矩平衡的关系，计算得到转体启动状态时的启动牵引力Fq以及正常状态时的正常牵引力F1d
[0116]较佳的，在本发明的具体实施例中，可以使用如下所述的公式来计算启动牵引力Fo和正常牵引力F1:
[0117]Fo = W(2R) (7)
[0118]Fi = W(2R) (8)
[0119]其中，Tml为总动摩阻矩，即将TmQ中的μο以动摩擦系数W计入。
[0? 20]步骤55，计算转体称重时的静起顶力和动起顶力。
[0121]在本发明的技术方案中，若转动重量完全由中心转铰承担，则撑脚分担的重量P1为零。
[0122]较佳的，在本发明的具体实施例中，当起顶设备设置在滑道处(即在滑道处布置千斤顶)时，可以使用如下所述的公式来计算静起顶力和动起顶力:
[0123]Tmj = UoGr (9)
[0124]Tmd = UiGr (10)
[0125]Pj = yoGr/L (11)
[0126]Pd = yiGr/L (12)
[0127]其中，Tw为静摩阻矩，Tmd为动摩阻矩，m为动摩擦系数，K为静起顶力，Pd为动起顶力。
[0128]通过上述的步骤51?57，即可通过计算得到体启动状态时的启动牵引力Fo、正常状态时的正常牵引力F1、转体称重时的静起顶力Pj和动起顶力Pd。
[0129]另外，较佳的，在本发明的具体实施例中，上下转铰间采用滑片时的静摩擦系数为
0.02?0.025，而动摩擦系数则可取为0.005?0.015。
[0130]综上可知，本发明中的钢管混凝土转铰装置、转动系统及确定转动系统参数的方法，由于在上、下转铰外包钢管，因而可以有效提高混凝土的局部承压能力，既能提高混凝土局部应力，又可大大减小上下转盘尺寸、节省材料、降低成本和施工难度，尤其是在墩顶转体空间受限的场景下体现更为明显。而且，在进行实际设计时，钢管混凝土转铰可根据具体工程需要和现场安装条件，增设转铰上下座板与上下钢管相连形成封闭的钢管混凝土转铰，上下座板通过螺栓与上下转盘预埋钢板相连，从而避免了与转铰接触混凝土振捣不密实等问题，增强了转铰与钢管混凝土连接的整体性及可靠性，进而增强了转铰的安全性及稳定性。
[0131]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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1.一种钢管混凝土转铰装置，其特征在于，该钢管混凝土转铰装置包括:上球铰钢管、上球铰钢板、下球铰钢管、下球铰钢板和销轴； 所述上球铰钢板设置在所述上球铰钢管的底部，且所述上球铰钢板和上球铰钢管形成一个底部密封的第一容纳腔； 所述下球铰钢板设置在所述下球铰钢管的顶部，且所述下球铰钢板和下球铰钢管形成一个顶部密封的第二容纳腔； 所述第一容纳腔和第二容纳腔中均填充有混凝土； 所述上球铰钢板的下表面为凸球面;所述下球铰钢板的上表面为凹球面； 所述上球铰钢板的下表面与所述下球铰钢板的上表面之间设有滑片； 所述上球铰钢板和下球铰钢板的中心处开设有圆孔并设置有销轴套管;所述上球铰钢板和下球铰钢板通过穿过所述上球铰钢板和下球铰钢板的圆孔和销轴套管的销轴连接。2.根据权利要求1所述的钢管混凝土转铰装置，其特征在于，该钢管混凝土转铰装置还进一步包括:上座板和下座板； 所述上座板设置在所述上球铰钢管的顶部；所述下座板设置在所述下球铰钢管的底部； 所述销轴套管和销轴的顶部伸入所述上座板中，所述销轴套管和销轴的底部伸入所述下座板中。3.根据权利要求1或2所述的钢管混凝土转铰装置，其特征在于: 所述上球铰钢板和下球铰钢板中设置有多个支撑肋板； 每个支撑肋板上设置有多个可供钢筋穿过的钢筋孔。4.根据权利要求2所述的钢管混凝土转铰装置，其特征在于: 所述上座板通过螺栓与上转盘上的预埋钢板连接，所述下座板通过螺栓与下转盘上的预埋钢板或预埋套筒连接。5.根据权利要求1所述的钢管混凝土转铰装置，其特征在于，该钢管混凝土转铰装置还进一步包括:下座板； 所述下座板设置在所述下球铰钢管的底部； 所述销轴套管和销轴的底部伸入所述下座板中。6.根据权利要求5所述的钢管混凝土转铰装置，其特征在于: 所述上球铰钢管的顶部伸入到上转盘中。7.根据权利要求6所述的钢管混凝土转铰装置，其特征在于: 所述上球铰钢管和/或下球铰钢管的内壁上设置有多个用于固定钢筋的钢筋孔。8.—种转铰装置的转动系统，其特征在于，该转动系统包括:如权利要求1所述的钢管混凝土转铰装置、至少两个撑脚、环道、上转盘和下转盘； 所述转铰装置的顶部与所述上转盘连接;所述转铰装置的底部与所述下转盘连接； 所述上转盘的底面的两端均分别对称地设置有撑脚； 所述环道设置在所述下转盘的上表面，用于支撑所述撑脚。9.根据权利要求8所述的转动系统，其特征在于: 当进行转动时，所述撑脚沿着所述环道滑动。10.一种确定如权利要求8所述的转动系统的参数的方法，其特征在于，该方法包括: 根据转体重量G确定转铰平面直径D，根据转体重量G和转铰平面直径D确定转铰滑动球面半径r; 按照转动体系的平面位置计算得到转铰承担的重量P2及撑脚分担的重量Pu根据撑脚与环道间的摩擦系数以及上下转铰之间的摩擦系数，计算得到撑脚的静摩阻矩和转铰的静摩阻矩； 根据静摩阻矩与牵引力矩平衡的关系，计算得到转体启动状态时的启动牵引力Fo以及正常状态时的正常牵引力F1; 计算转体称重时的静起顶力和动起顶力。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述转铰球面直径r为: 当(^2万吨时4=1?30;当6>2万吨时4 = 3?60。12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，使用如下公式计算PjPP2:Pi = Ge/L； P2=(L-e)G/L； 其中，e为上转盘结构重心距转动中心的距离，L为滑道中心到转体中心的距离。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，使用如下公式计算撑脚的静摩阻矩和转铰的静摩阻矩:TmOl 一 UoPiL;Tm02 = U0P2D/3 ； 其中，TmQ1为撑脚的静摩阻矩，TmQ2为转铰的静摩阻矩，μο为静摩檫系数。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，使用如下所述的公式来计算总的牵引力矩 TqO: Tm0 = Tm01+Tm02 ；Tqo = 2FoR； 其中，TmQ为总静摩阻矩，TqQ为总的牵引力矩，Fo为启动牵引力，R为上转盘半径。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，使用如下公式计算启动牵引力Fo和正常牵引力F1: Fo = W(2R)； Fi = W(2R)； 其中，Tml为总动摩阻矩。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，当起顶设备设置在滑道处时，使用如下公式计算静起顶力和动起顶力:Tmj = UoGr;Tmd = UiGr; Pj=yoGr/L； Pd=yiGr/L； 其中，Tw为静摩阻矩，Tmd为动摩阻矩，W为动摩擦系数，K为静起顶力，Pd为动起顶力。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于: 上下转铰间采用滑片时的静摩擦系数为0.02?0.025，而动摩擦系数则为0.005?.0.015.
【专利摘要】本发明公开了一种钢管混凝土转铰装置、转动系统及确定转动系统参数的方法。其中，钢管混凝土转铰装置包括：上球铰钢管、上球铰钢板、下球铰钢管、下球铰钢板和销轴；上球铰钢板设置在上球铰钢管的底部，与上球铰钢管形成底部密封的第一容纳腔；下球铰钢板设置在下球铰钢管的顶部，与下球铰钢管形成顶部密封的第二容纳腔；第一容纳腔和第二容纳腔中均填充有混凝土；上球铰钢板和下球铰钢板通过穿过所述上球铰钢板和下球铰钢板的圆孔和销轴套管的销轴连接。转动系统包括：所述的钢管混凝土转铰装置、至少两个撑脚、环道、上转盘和下转盘。通过使用本发明所提供的钢管混凝土转铰装置及其转动系统，可以减小上下转盘尺寸、节省材料、降低成本和施工难度。
【IPC分类】E01D21/08, G06F17/50
【公开号】CN105507162
【申请号】CN201510822446
【发明人】徐升桥, 李国强, 高静青, 鲍薇
【申请人】中铁工程设计咨询集团有限公司, 中国中铁股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月24日