[发明专利]一种极不对称状态下桥梁转体的设计及施工方法

说明书

本发明涉及一种极不对称状态下，通过设置辅助支撑系统来完成桥梁转体的设计及施工方法，主要针对转体桥不平衡弯矩较大，仅靠在梁端配重难以解决转体平衡问题的情况。该方法除了转体中心球铰外，在转体长臂侧梁底，距离中心球铰一定距离处设置一种辅助支撑系统，配合转体短臂侧梁顶配重共同作用，以保持不平衡结构转体过程中的平衡和稳定。辅助支撑系统布置在其对应位置的主梁下，梁底支撑柱设置在滚轮小车上方，通过台车架连接主梁和滚轮小车；滚轮小车支撑于弧形轨道梁上，齿条焊接在轨道梁上；由变频电机和减速机提供动力驱动，通过齿轮、齿条传动，由减速机架带动台车架，台车架带动滚轮小车沿弧形轨道梁移动，从而带动主梁进行转动。

技术领域

本发明涉及桥梁设计和施工技术领域，具体的说是一种极不对称状态下通过设置辅助支撑系统来完成桥梁转体的设计及施工方法。

背景技术

随着我国社会与经济的发展，汽车保有量不断增加，由此带来的大中城市的交通拥堵也日益严重，成为制约城市发展的一个瓶颈。为缓解城市交通拥堵的现状，市政基础设施建设近年来也相应进入一个建设高潮期。

对于大型中心城市，其铁路交通一般也较为发达，往往形成铁路围城之势。在铁路带来便利的同时，也给城市的建设发展造成一定的影响，市政道路建设由于铁路的阻隔，其交叉处往往是城市交通的制约点。由于铁路运输的特殊性，对保证施工期间的铁路运输安全有着极其严格的要求，因此与既有铁路交叉位置立交的设计和施工往往难度较大，是市政道路工程的控制点。而转体桥以其对既有铁路运营影响小、安全风险低等优点，在跨越铁路立交桥的施工得到了广泛应用。

目前转体桥基本都是平衡转体，有的转体球铰两侧设计成对称结构，重量相等进行平衡转体，有的球铰两侧不对称，存在不平衡弯矩，往往通过锚固体系或配重即可保持平衡转体。随着现代桥梁的发展，尤其市政跨铁路线桥梁越来越多，由于受城市交通、铁路运营以及周边建筑、场地限制等原因影响造成转体长度不对称，从而出现转体结构存在较大不平衡弯矩的情况也势必增多，若转体长度极不对称，则转体的不平衡弯矩往往很大，这类转体桥通过配重很难保持平衡，且现场通常不具备设置锚固体系，因此有必要研究出一种新方法实现该类桥梁的转体。

发明内容

本发明的目的是针对由于球铰两侧转体梁段不对称，长度相差悬殊，造成不平衡弯矩较大，然而仅通过配重无法平衡不平衡弯矩，而且现场不具备设置锚固体系进行平衡的转体桥，为了实现这种不平衡转体，提出了一种极不对称状态下桥梁转体的设计及施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种极不对称状态下桥梁转体的设计及施工方法，包括如下步骤：

（1）在需要跨越铁路段附近设置用于支撑转体梁转体的转体墩，在转体墩墩顶布置转体中心球铰；

（2）在转体墩两端的地面上设置支架系统，支架系统平行于所跨越的铁路线，在该支架系统的支架上拼装转体梁，使转体梁置放于转体中心球铰上并通过转体中心球铰与转体墩转动连接；所述转体梁由跨铁路侧转体梁段和非跨铁路侧转体梁段组成，跨铁路侧转体梁段和非跨铁路侧转体梁段位于转体中心球铰两侧，其中跨铁路侧转体梁段的重量是非跨铁路侧转体梁段重量的两倍以上；

（3）在转体墩和铁路之间的空档位置临时设置以转体墩转体中心为圆心的弧形轨道梁；

（4）在转体梁的梁底设置辅助支撑系统，所述辅助支撑系统包括梁底支撑柱、台车架和滚轮小车，梁底支撑柱与转体梁固定连接，滚轮小车设在梁底支撑柱和台车架下方并通过台车架与梁底支撑柱固定连接，滚轮小车位于弧形轨道梁上；

（5）在弧形轨道梁上布置动力系统，动力系统包括齿条、与齿条啮合的齿轮、驱动齿轮转动的变频电机和减速机、与支撑系统台车架连接的减速机架，齿条焊接在弧形轨道梁上，变频电机和减速机通过减速机架固定在台车架上；