專利名稱：一種轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)及其制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)及其制作工藝。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)大都采用鋼結(jié)構(gòu)制作的，該類球鉸結(jié)構(gòu)要由有資質(zhì)的專業(yè)廠家生產(chǎn)，再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場安裝，存在價格昂貴，構(gòu)造復(fù)雜，工藝復(fù)雜，輔助設(shè)備要求高，現(xiàn)場安裝困難，運(yùn)輸不便等問題。例如
一、專利號為CN200420060993的實(shí)用新型專利公開了一種能將所負(fù)重物轉(zhuǎn)動的球鉸， 其特征在于轉(zhuǎn)體球鉸結(jié)構(gòu)包括上盤、下盤、球鉸上半部、球鉸下半部、牽轉(zhuǎn)盤、保險撐腳、定位銷和牽轉(zhuǎn)裝置。其中下盤為球鉸結(jié)構(gòu)的支承基礎(chǔ)，球鉸下半部為一鋼制凹形向上球缺 (鍋形)，球鉸下半部置于下盤頂面，嵌入其中，上盤為承受轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造物，球鉸上半部為一鋼制凸形向下球冠，球鉸上半部固結(jié)于上盤的下底面凸形向下球冠置于凹形向上球缺內(nèi)，構(gòu)成上盤可轉(zhuǎn)動的球鉸，在球鉸中心及上下盤開孔，使定位銷可插入其孔內(nèi)形成轉(zhuǎn)動中心軸，在球鉸上半部的圓周外設(shè)置有一圓形的牽轉(zhuǎn)盤，牽轉(zhuǎn)盤上均勻的設(shè)置多個保險撐腳，牽轉(zhuǎn)裝置固定在下盤上，其扭矩輸出端與牽轉(zhuǎn)盤固定連接。該專利技術(shù)雖然安全性高、 穩(wěn)定性好、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，但是其主體結(jié)構(gòu)采用的是鋼結(jié)構(gòu)，造價昂貴，安裝困難，不利推廣使用。二、專利號為CN201010132455的發(fā)明專利公開的一種利用轉(zhuǎn)盤球鉸進(jìn)行公路、鐵路轉(zhuǎn)體橋梁施工的方法，具體步驟包括轉(zhuǎn)盤球鉸加工；下承臺施工及下球鉸、環(huán)道安裝， 下承臺砼分三個階段澆注；上承臺施工及上球鉸、撐腳鋼筒安裝；當(dāng)上承臺與下承臺在轉(zhuǎn)盤球鉸的作用下轉(zhuǎn)體到位后，澆注上、下承臺之間的后封砼。該專利技術(shù)雖然解決了現(xiàn)有轉(zhuǎn)體橋梁施工存在工藝復(fù)雜、施工不便以及對施工場地要求高等問題，施工安全可靠、實(shí)施快速，與傳統(tǒng)施工方法相比，縮短了施工工期，節(jié)約了部分大型施工機(jī)械和人力，從而節(jié)約了施工成本。但是該技術(shù)同樣存在構(gòu)造復(fù)雜，工藝復(fù)雜，輔助設(shè)備要求高，現(xiàn)場安裝困難，運(yùn)輸不便等問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)及其制作工藝，該轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)的構(gòu)造簡單，造價低廉，制作工藝簡單，安裝方便。本發(fā)明的技術(shù)方案在于一種轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)，包括用于支撐轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)盤和與基礎(chǔ)聯(lián)體的下轉(zhuǎn)盤，其特征在于所述上轉(zhuǎn)盤下側(cè)設(shè)置有由鋼筋混凝土澆筑而成的倒錐體結(jié)構(gòu)，所述倒錐體結(jié)構(gòu)的下端中心處同軸設(shè)置有由鋼筋混凝土澆筑而成的上磨蓋，所述下轉(zhuǎn)盤的上側(cè)設(shè)置有與上磨蓋旋轉(zhuǎn)定位配合的下磨心，所述下磨心由鋼筋混凝土澆筑而成的。上述下磨心為圓柱體，所述圓柱體的頂面為球冠面，所述上磨蓋為與該球冠面配合的凹狀體。
上述上轉(zhuǎn)盤的下側(cè)沿倒錐體結(jié)構(gòu)的徑向方向設(shè)置有若干個保險墩，該些保險墩分為內(nèi)外兩排設(shè)置。上述保險墩與下轉(zhuǎn)盤的上側(cè)面之間留有2飛cm的間隙。位于保險墩下側(cè)的下轉(zhuǎn)盤上表面對應(yīng)設(shè)置有內(nèi)、外圓弧形砼道，所述內(nèi)、外圓弧形砼道的平整度為士5mm，所述外圓弧形砼道的兩旁側(cè)成對設(shè)置有用于驅(qū)動球鉸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動的圓洞，所述圓洞的直徑為l(T20cm，深度為2(T30cm，相鄰兩圓洞間隔9(Tll0cm。本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于一種轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)的制作工藝，包括用于支撐轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)盤和與基礎(chǔ)聯(lián)體的下轉(zhuǎn)盤，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行
(1)澆筑下轉(zhuǎn)盤，即澆筑承臺基礎(chǔ)，并預(yù)留有下磨心安裝孔；
(2)澆筑下磨心，要求下磨心表面做到同心圓上等高；
(3)在下磨心上同模澆筑上磨蓋；
(4)下磨心與上磨蓋進(jìn)行磨合，并在其承壓面上涂抹黃油四氟粉潤滑劑；
(5)將下磨心安裝在下轉(zhuǎn)盤的安裝孔內(nèi)，并使下磨心與上磨蓋定位配合，然后澆筑上轉(zhuǎn)
ο上述步驟(2)更具體的步驟是澆筑下磨心的模板采用定型鋼模，模板與鋼筋安裝均通過下磨心中心軸線處預(yù)埋的軸心鋼柱精確定位，混凝土采用C50，粗骨料選用粒徑均勻且粒徑為廣3cm的石子，澆注出下轉(zhuǎn)盤的初步輪廓線形，按下磨心的球冠面曲率半徑制作一把母線樣板球面刮尺，套在軸心鋼柱上，安裝至準(zhǔn)確位置，水平旋轉(zhuǎn)刮尺，反復(fù)多次刮平混凝土球形表面，靜置收水，等混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度后進(jìn)行精密測量，計算誤差，對下磨心實(shí)施磨光或修補(bǔ)，使球冠面加工誤差控制在士 1 mm以內(nèi)。上述步驟(3)更具體的步驟是下磨心澆筑好以后，在下磨心的頂面(球冠面)貼 Γ3層尼龍薄膜(隔離層)，以下磨心的球冠面作為澆筑上磨蓋時的底胎模板，澆筑上磨蓋混凝土，混凝土施工時要防止振搗器損傷下磨心的球冠面。上述步驟(4)更具體的步驟是上磨蓋混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，將上磨蓋吊起架空并支牢，除去下磨心頂面尼龍薄膜，用砂輪磨光機(jī)修整上磨蓋和下磨心的接觸面，使兩者的接觸面基本光滑；放下上磨蓋，施加外力使上轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動磨合幾周，再吊起檢查，循環(huán)幾次直至上磨蓋在人力作用下能輕易轉(zhuǎn)動；然后再架起上磨蓋，把雜物清洗干凈，在兩者的接觸面上均勻涂抹上潤滑劑(黃油四氟粉潤滑劑)，潤滑劑厚度為3 7mm ；最后再蓋上磨蓋， 將上磨蓋和下磨心固定好。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)
一是鋼筋混凝土球鉸的造價遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼轉(zhuǎn)體(盤)球鉸的造價；比如，對于承重8000噸的轉(zhuǎn)體球鉸，廠家生產(chǎn)的鋼球鉸要160萬，現(xiàn)場制作的鋼筋混凝土球鉸只要16萬；
二是通過獨(dú)創(chuàng)的“中心承重”、“同心等高”等設(shè)計構(gòu)思和施工工藝，優(yōu)化了部分構(gòu)造，結(jié)構(gòu)簡單，工藝簡單，便于安裝；
三是制作及安裝時，采用普通的千斤頂、量測儀器等輔助設(shè)備就可以了，不需要專用的千斤頂和量測儀器；
四是鋼筋混凝土球鉸可以就地取材，在工地加工制作，不僅造價低廉，而且也免去了球鉸結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸費(fèi)用。
圖1是轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)的主視構(gòu)造示意圖。圖2是圖1的左視構(gòu)造示意圖。圖3是上轉(zhuǎn)盤的仰視構(gòu)造示意圖。圖4是下轉(zhuǎn)盤的俯視構(gòu)造示意圖。圖中1 一上轉(zhuǎn)盤，2—下轉(zhuǎn)盤，3—倒錐體結(jié)構(gòu)，4 一上磨蓋，5—下磨心，6—保險墩，6-1—外排保險墩，6-2 —內(nèi)排保險墩，7-1—內(nèi)圓弧形砼道，7-2—外圓弧形砼道；8—圓洞，9一背墻，10—背索下錨塊，11—磨心軸線，12—樁基，13—澆背索下錨塊砼的臨時基礎(chǔ)， 14一拱腳鉸，15—轉(zhuǎn)體牽引錨啶。
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。本發(fā)明的轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)，包括用于支撐轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)盤1和與基礎(chǔ)聯(lián)體的下轉(zhuǎn)盤2，所述的下轉(zhuǎn)盤2也就是承臺，其特征在于所述上轉(zhuǎn)盤1下側(cè)設(shè)置有由鋼筋混凝土澆筑而成的倒錐體結(jié)構(gòu)3，所述倒錐體結(jié)構(gòu)3的下端中心處同軸設(shè)置有由鋼筋混凝土澆筑而成的上磨蓋4，所述下轉(zhuǎn)盤2的上側(cè)設(shè)置有與上磨蓋4旋轉(zhuǎn)定位配合的下磨心5，所述下磨心5由鋼筋混凝土澆筑而成的。上述下磨心5為圓柱體，所述圓柱體的頂面為球冠面，所述上磨蓋4為與該球冠面配合的凹狀體。上述上轉(zhuǎn)盤1的下側(cè)沿倒錐體結(jié)構(gòu)3的徑向方向設(shè)置有若干個保險墩6，該些保險墩6分為內(nèi)外兩排設(shè)置。上述保險墩6與下轉(zhuǎn)盤2的上側(cè)面之間留有4cm的間隙。位于保險墩6下側(cè)的下轉(zhuǎn)盤上表面對應(yīng)設(shè)置有內(nèi)、外圓弧形砼道7-1和7-2，所述內(nèi)、外圓弧形砼道7-1和7-2的平整度為士5mm，所述外圓弧形砼道7_2的兩旁側(cè)成對設(shè)置有用于驅(qū)動球鉸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動的圓洞8，所述圓洞的直徑為15cm，深度為25cm，相鄰兩圓洞間隔 100cm。更具體的說下轉(zhuǎn)盤(承臺)的基本尺寸構(gòu)造長X寬X高=22mX9mX2. 5m，承臺頂面中央沿半徑Rl=8. 6 m的兩個半圓周上預(yù)留若干圓洞8，作為轉(zhuǎn)體施工時千斤頂?shù)暮罂可讲遄?。下磨心為直?. 5 m圓柱體，頂面是一個球冠面，矢高f=10cm，球面半徑R2=5. 05m。 上轉(zhuǎn)盤的長為21 m，寬為8 m。在上轉(zhuǎn)盤上設(shè)置倒錐體結(jié)構(gòu)及保險墩，上磨蓋設(shè)置在倒錐體結(jié)構(gòu)的底部中心處，保險墩分別沿半徑為R=4. 5m和R=8. 6m的兩個圓弧面設(shè)置，保險墩的尺寸為 60cmX60cmo本發(fā)明的另一技術(shù)方案在于一種轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)的制作工藝，包括用于支撐轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)盤和與基礎(chǔ)聯(lián)體的下轉(zhuǎn)盤，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行
(1)澆筑下轉(zhuǎn)盤，即澆筑承臺基礎(chǔ)，并預(yù)留有下磨心安裝孔；
(2)澆筑下磨心，要求下磨心表面做到同心圓上等高；
(3)在下磨心上同模澆筑上磨蓋；
(4)下磨心與上磨蓋進(jìn)行磨合，并在其承壓面上涂抹黃油四氟粉潤滑劑；(5)將下磨心安裝在下轉(zhuǎn)盤的安裝孔內(nèi)，并使下磨心與上磨蓋定位配合，然后澆筑上轉(zhuǎn)
ο上述步驟(2)更具體的步驟是澆筑下磨心的模板采用定型鋼模，模板與鋼筋安裝均通過下磨心中心軸線處預(yù)埋的軸心鋼柱精確定位，混凝土采用C50，粗骨料選用粒徑均勻且粒徑為廣3cm的石子，澆注出下轉(zhuǎn)盤的初步輪廓線形，按下磨心的球冠面曲率半徑制作一把母線樣板球面刮尺，套在軸心鋼柱上，安裝至準(zhǔn)確位置，水平旋轉(zhuǎn)刮尺，反復(fù)多次刮平混凝土球形表面，靜置收水，等混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度后進(jìn)行精密測量，計算誤差，對下磨心實(shí)施磨光或修補(bǔ)，使球冠面加工誤差控制在士 1 mm以內(nèi)。上述步驟(3)更具體的步驟是下磨心澆筑好以后，在下磨心的頂面(球冠面)貼 Γ3層尼龍薄膜(隔離層)，以下磨心的球冠面作為澆筑上磨蓋時的底胎模板，澆筑上磨蓋混凝土，混凝土施工時要防止振搗器損傷下磨心的球冠面。上述步驟(4)更具體的步驟是上磨蓋混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，將上磨蓋吊起架空并支牢，除去下磨心頂面尼龍薄膜，用砂輪磨光機(jī)修整上磨蓋和下磨心的接觸面，使兩者的接觸面基本光滑；放下上磨蓋，施加外力使上轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動磨合幾周，再吊起檢查，循環(huán)幾次直至上磨蓋在人力作用下能輕易轉(zhuǎn)動；然后再架起上磨蓋，把雜物清洗干凈，在兩者的接觸面上均勻涂抹上潤滑劑(黃油四氟粉潤滑劑)，潤滑劑厚度為3 7mm ；最后再蓋上磨蓋， 將上磨蓋和下磨心固定好。本發(fā)明不局限上述最佳實(shí)施方式，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)，包括用于支撐轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)盤和與基礎(chǔ)聯(lián)體的下轉(zhuǎn)盤，其特征在于所述上轉(zhuǎn)盤下側(cè)設(shè)置有由鋼筋混凝土澆筑而成的倒錐體結(jié)構(gòu)，所述倒錐體結(jié)構(gòu)的下端中心處同軸設(shè)置有由鋼筋混凝土澆筑而成的上磨蓋，所述下轉(zhuǎn)盤的上側(cè)設(shè)置有與上磨蓋旋轉(zhuǎn)定位配合的下磨心，所述下磨心由鋼筋混凝土澆筑而成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于所述下磨心為圓柱體，所述圓柱體的頂面為球冠面，所述上磨蓋為與該球冠面配合的凹狀體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上轉(zhuǎn)盤的下側(cè)沿倒錐體結(jié)構(gòu)的徑向方向設(shè)置有若干個保險墩，該些保險墩分為內(nèi)外兩排設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于所述保險墩與下轉(zhuǎn)盤的上側(cè)面之間留有2飛cm的間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)，其特征在于位于保險墩下側(cè)的下轉(zhuǎn)盤上表面對應(yīng)設(shè)置有內(nèi)、外圓弧形砼道，所述內(nèi)、外圓弧形砼道的平整度為士5mm，所述外圓弧形砼道的兩旁側(cè)成對設(shè)置有用于驅(qū)動球鉸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動的圓洞，所述圓洞的直徑為l(T20cm，深度為2(T30cm，相鄰兩圓洞間隔9(Tll0cm。
6.一種轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)的制作工藝，包括用于支撐轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)盤和與基礎(chǔ)聯(lián)體的下轉(zhuǎn)盤，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行(1)澆筑下轉(zhuǎn)盤，即澆筑承臺基礎(chǔ)，并預(yù)留有下磨心安裝孔；(2)澆筑下磨心，要求下磨心表面做到同心圓上等高；(3)在下磨心上同模澆筑上磨蓋；(4)下磨心與上磨蓋進(jìn)行磨合，并在其承壓面上涂抹黃油四氟粉潤滑劑；(5)將下磨心安裝在下轉(zhuǎn)盤的安裝孔內(nèi)，并使下磨心與上磨蓋定位配合，然后澆筑上轉(zhuǎn)ο
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于澆筑下磨心的模板采用定型鋼模，模板與鋼筋安裝均通過下磨心中心軸線處預(yù)埋的軸心鋼柱精確定位，混凝土采用C50，粗骨料選用粒徑均勻且粒徑為廣3cm的石子，澆注出下轉(zhuǎn)盤的初步輪廓線形，按下磨心的球冠面曲率半徑制作一把母線樣板球面刮尺，套在軸心鋼柱上， 安裝至準(zhǔn)確位置，水平旋轉(zhuǎn)刮尺，反復(fù)多次刮平混凝土球形表面，靜置收水，等混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度后進(jìn)行精密測量，計算誤差，對下磨心實(shí)施磨光或修補(bǔ)，使球冠面加工誤差控制在士1 mm以內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于下磨心澆筑好以后，在下磨心的球冠面貼廣3層尼龍薄膜，以下磨心的球冠面作為澆筑上磨蓋時的底胎模板，澆筑上磨蓋混凝土，混凝土施工時要防止振搗器損傷下磨心的球冠面。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)的制作工藝，其特征在于上磨蓋混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，將上磨蓋吊起架空并支牢，除去下磨心頂面尼龍薄膜，用砂輪磨光機(jī)修整上磨蓋和下磨心的接觸面，使兩者的接觸面基本光滑；放下上磨蓋，施加外力使上轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動磨合幾周，再吊起檢查，循環(huán)幾次直至上磨蓋在人力作用下能輕易轉(zhuǎn)動； 然后再架起上磨蓋，把雜物清洗干凈，在兩者的接觸面上均勻涂抹上潤滑劑，潤滑劑厚度為 3^7mm ；最后再蓋上磨蓋，將上磨蓋和下磨心固定好。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)及其制作工藝，包括用于支撐轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)盤和與基礎(chǔ)聯(lián)體的下轉(zhuǎn)盤，其特征在于所述上轉(zhuǎn)盤下側(cè)設(shè)置有由鋼筋混凝土澆筑而成的倒錐體結(jié)構(gòu)，所述倒錐體結(jié)構(gòu)的下端中心處同軸設(shè)置有由鋼筋混凝土澆筑而成的上磨蓋，所述下轉(zhuǎn)盤的上側(cè)設(shè)置有與上磨蓋旋轉(zhuǎn)定位配合的下磨心，所述下磨心由鋼筋混凝土澆筑而成的。該轉(zhuǎn)體橋梁鋼筋混凝土球鉸結(jié)構(gòu)的構(gòu)造簡單，造價低廉，制作工藝簡單，安裝方便。
文檔編號E01D19/04GK102359064SQ201110328758
公開日2012年2月22日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者林瑜, 程懋芳, 鄧歷振, 鐘祥威, 黃玉仁 申請人:中鐵二十四局集團(tuán)福建鐵路建設(shè)有限公司