[发明专利]可更换转体球铰及其安装方法

说明书

本发明公开了一种可更换转体球铰及其安装方法，转体球铰由上向下包括球铰上盘、球铰下盘、滑块组及滑块底座，球铰下盘、滑块组及滑块底座通过可拆卸连接件箍紧为一体，并固定于下座板上，滑块组是由多个可侧向移出球铰下盘与滑块底座之间的滑块组成的环状体，球铰上盘滑动安装于连接件内腔上部，球铰上盘固定于上座板下面；安装方法步骤包括：将下座板固定于基础建筑上；将滑块底座、滑块组、球铰下盘及球铰上盘由下向上依序安装于下座板上面，且上下对中；通过连接件将滑块底座、滑块组及球铰下盘箍紧整体固定于下座板上，将球铰上盘固定于上座板上。本发明能够在承重状态下方便卸载更换，其平面尺寸减小，结构刚度提高，生产成本大幅降低。

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种可更换转体球铰及其安装方法。

背景技术

桥梁转体技术起始于跨越山谷的拱桥的施工，其可分为竖向转体和平面转体，或为二者的结合。由于转体施工可以避免对桥下交通的干扰和影响，平面转体工艺很快就推广应用于铁路立交桥和公路立交桥的施工中。

球铰是桥梁转体时所采用的专用装置，是转体过程中上部结构的支撑体系和转动体系。以往的桥梁转体大多数采用墩底转体方式，将球铰安装在墩底与承台基础之间，转体完成后，二次浇筑混凝土实现桥墩与基础之间的固结。

墩顶转体是近年来发展起来的一项新技术、新工艺。采用墩顶转体工艺，由于充分利用了墩顶与梁体之间的支座空间位置布置转体球铰，可以减少由于墩底转体所增加的上转盘圬工和二次浇注的混凝土数量，转体重量得到较大幅度的减小，在取得较好的经济效益的同时可有效缩短施工工期。特别值得关注的是，由于墩顶转体降低了转体时结构的重心，减小了转体时的倾覆力矩，可显著提高转体作业的安全性，故近年来得到工程界的关注和青睐。

目前国内已采用的墩顶转体工艺做法是：将转体球铰设置在墩顶中心与箱梁中心处，待连续梁上部结构施工完成，按照传统的转体方法进行桥梁转体。转体结束后，用千斤顶将连续梁顶起，拆除中心的转体球铰，之后安装永久支座，千斤顶卸载使连续梁重量转移至永久支座承受，完成结构体系的转换。

由于墩顶转体完成后，必须采用千斤顶将连续梁顶起，方可使转体球铰卸载移出，在安装永久支座过程中，数千吨的上部结构重量始终由千斤顶所承受，存在一定的施工安全风险，而这种顾虑正是制约和影响墩顶转体技术进一步推广的主要因素。

因此，如何设计一种能够在承重状态下方便卸载更换的可更换转体球铰是本发明人潜心研究的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可更换转体球铰及其安装方法，其能够在承重状态下方便卸载更换，其平面尺寸减小，结构刚度提高，生产成本大幅降低。

为了实现上述目的，本发明提供一种可更换转体球铰，其中由上向下包括球铰上盘、球铰下盘、滑块组及滑块底座，所述球铰下盘、滑块组及滑块底座通过可拆卸连接件箍紧为一体，并固定于下座板上，所述滑块组是由多个可侧向移出球铰下盘与滑块底座之间的滑块组成的环状体，所述球铰上盘滑动安装于连接件内腔上部，所述球铰上盘固定于上座板下面。

优选地，所述滑块为楔形块，多个所述滑块组成内缘薄外缘厚的回转体。

优选地，所述滑块与球铰下盘的配合面斜度、所述滑块与滑块底座的配合面斜度均为 1：8～1：12。

优选地，所述球铰上盘下表面为凸球面，所述球铰下盘上表面为与所述凸球面匹配的凹球面。

优选地，所述球铰上盘与球铰下盘之间、所述球铰下盘与滑块组之间、所述滑块组与滑块底座之间分别设置有摩擦副。

优选地，所述摩擦副是由镀铬层和超高分子量聚乙烯滑板组成。

优选地，所述镀铬层厚度不小于100微米，所述超高分子量聚乙烯滑板的分子量大于600万。