CN104746433A - 一种转铰定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转铰定位方法，包括以下步骤：步骤一、先在桥梁的两侧设置预埋段，之后在预埋段一侧放样安装基础铰，并在基础铰轴套内穿入销轴；步骤二、对基础铰和销轴进行定位，待定位好后将基础铰和预埋段焊接，取出销轴；步骤三、将转铰套入基础铰内，并安装上销轴，安装好转铰后将转铰临时固定在预埋段一侧上，固定好后将索塔第一节段吊装至转铰上，并对索塔第一节段和预埋段进行拼装，调整索塔第一节段，使索塔第一节段与预埋段合龙后无错台，之后将转铰与索塔第一节段焊接。本发明提高了索塔的转体精度，能确保索塔转体段与预埋段的线形一致性，并确保转体过程中索塔的横向不偏位。

Description

一种转铰定位方法

技术领域

本发明涉及一种索塔施工方法，尤其涉及一种转铰定位方法。

背景技术

随着我国经济的不断发展，大跨度桥梁的修建工程越来越多。目前，对于桥梁索塔的安装，通常采用直立拼装和水平拼装全部节段后再转体的方法进行施工。

直立拼装也就是通过搭设脚手架和支撑平台，使用大吨位塔吊或者吊车进行逐段的拼装。该施工工艺存在如下缺点：1)高空作业的危险性大；2)索塔的空间焊接质量难以保证；3)索塔的空间安装精度难以控制。

水平拼装索塔全部节段后再转体，易造成索塔预埋段与索塔转体段合龙后产生错台，使安装精度难以控制。

东苕溪大桥竖向转体吨位大，转铰吨位大，且索塔为左右两幅，转铰为左右两幅，这样对左右幅两个转铰安装的同轴度要求高；转铰控制了索塔转体的成型精度，对转铰的安装精度控制要求高；转体将索塔预埋段和水平拼装段沿转铰转动形成一体，工程对两节段之间索塔的错台要求严格，对转铰安装精度、转铰与索塔之间的拼装焊接偏差严格。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明提供的技术方案为：

一种转铰定位方法，包括以下步骤：

步骤一、先在桥梁的两侧设置预埋段，之后在所述预埋段一侧放样安装基础铰，并在所述基础铰轴套内穿入销轴；

步骤二、对所述基础铰和所述销轴进行定位，待定位好后将所述基础铰和所述预埋段焊接；

步骤三、在所述基础铰上安装转铰，并将所述转铰临时固定在所述预埋段一侧上，固定好后将索塔的第一节段吊装至所述转铰上，并对所述第一节段和所述预埋段进行拼装，调整所述第一节段，使所述第一节段与所述预埋段合龙后无错台，之后将所述转铰与所述第一节段焊接。

优选的是，所述的转铰定位方法中，所述基础铰包括：

两块耳板，其设置在所述基础铰的两侧，所述两块耳板平行设置，且结构对称，所述耳板包括一体成型的上部分和下部分，所述上部分呈三角形，所述三角形的顶部设置有与所述三角形两边相切的圆弧，所述下部分呈长方形；

轴套，其设置在所述基础铰的上部，所述轴套中部设置有一圆柱形通孔，所述轴套垂直地贯穿所述两块耳板。

优选的是，所述的转铰定位方法中，所述步骤二中，对所述基础铰和所述销轴进行定位时，先对桥梁一侧的所述基础铰进行定位后，将其与桥梁一侧的所述预埋段焊接，之后进行桥梁一侧的所述销轴定位，使所述销轴两端的中心分别到所述轴套中心的距离相等，再对桥梁另一侧的所述基础铰进行定位，先将桥梁另一侧的所述销轴定位，使所述销轴两端的中心分别到所述轴套中心的距离相等，调整所述基础铰使桥梁另一侧的所述销轴与桥梁一侧的所述销轴同轴度小于5mm。

优选的是，所述的转铰定位方法中，对桥梁一侧的所述基础铰进行定位时，先在桥梁一侧的所述基础铰上选取至少三个测试点，并做好标记，其中所述至少三个测试点不在一条直线上，之后调整桥梁一侧的所述基础铰，并测量所述至少三个测试点的三维坐标，使所述至少三个测试点的三维坐标与设计一致。

优选的是，所述的转铰定位方法中，所述至少三个测试点包括四个测试点，所述四个测试点分别为所述三角形底边的端点。

优选的是，所述的转铰定位方法中，对桥梁一侧的所述基础铰进行定位时，先找出所述四个测试点，并做好标记，之后调整桥梁一侧的所述基础铰，并测量所述四个测试点的三维坐标，使所述四个测试点的三维坐标与设计一致。

优选的是，所述的转铰定位方法中，所述两块耳板与所述转铰耳板的空隙为5-8mm。

优选的是，所述的转铰定位方法中，所述步骤二中，还包括，

所述基础铰与所述预埋段焊接后，在与所述两块耳板垂直的方向上焊接加劲板，之后在与所述预埋段一侧相对的一侧，及与所述预埋段一侧相邻的两侧焊接壁板，包围所述基础铰，并使所述壁板顶部与所述预埋段顶部齐平，并向所述壁板与所述预埋段包围空间内浇筑混凝土至所述壁板顶部。

优选的是，所述的转铰定位方法中，所述销轴与桥梁中心线垂直。

优选的是，所述的转铰定位方法中，所述轴套与所述销轴之间设置有一空隙α，5mm≤α≤8mm。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明在转铰安装好后，将转铰临时固定在预埋段一侧上，之后将索塔的第一节段吊装至转铰上，并对第一节段和预埋段进行拼装，调整第一节段，使第一节段与预埋段合龙后无错台，之后将转铰与第一节段焊接，提高了索塔的转体精度，能确保索塔转体段与预埋段的线形一致性，并确保转体过程中索塔的横向不偏位。

本发明的转铰定位好后，将其余节段在桥梁上焊接完成，避免了传统的高空焊接作业，对焊缝质量更易控制，且能降低施工成本，提高施工进度，具有显著的经济效益。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的基础铰的结构示意图；

图2为本发明轴套的结构示意图；

图3为本发明转铰的结构示意图；

图4为本发明预埋段安装完成后的结构示意图；

图5为本发明基础铰与预埋段焊接后的结构示意图；

图6为本发明转铰安装完成后的结构示意图；

图7为本发明转铰和基础铰结合处的结构示意图；

图8为本发明索塔第一节段与转铰焊接后的结构示意图；

图9为本发明索塔第一节段平放在桥面上的结构示意图；

图10为本发明转铰和索塔第一节段结合处的结构示意图；

图11为本发明索塔全部节段拼装后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1至10所示，本发明提供一种转铰定位方法，包括以下步骤：

步骤一、先在桥梁1的两侧设置预埋段2，之后在所述预埋段2一侧放样安装基础铰3，并在所述基础铰3轴套32内穿入销轴；

步骤二、对所述基础铰3和所述销轴进行定位，待定位好后将所述基础铰3和所述预埋段2焊接，取出销轴；

步骤三、在所述基础铰3上安装转铰4，安装时，将所述转铰4套入所述基础铰3内，并插入销轴，之后将所述转铰4临时固定在所述预埋段2一侧，固定好后将索塔第一节段5吊装至所述转铰4上，并对所述第一节段5和所述预埋段2进行拼装，调整所述第一节段5，使所述第一节段5与所述预埋段2合龙后无错台，之后将所述转铰4与所述第一节段5焊接。实现了所述转铰4与所述第一节段5的定位。这种定位方法提高了索塔整体的转体精度，能确保索塔转体段与预埋段2的线形一致，并确保转体过程中索塔的横向不偏位。

如图1至2所示，所述的转铰定位方法中，所述基础铰3包括：

两块耳板31，其设置在所述基础铰3的两侧，所述两块耳板31平行设置，且结构对称，所述耳板31包括一体成型的上部分和下部分，所述上部分呈三角形，所述三角形的顶部设置有与所述三角形两边相切的圆弧，所述下部分呈长方形；

轴套32，其设置在所述基础铰3的上部，所述轴套32中部设置有一圆柱形通孔33，所述轴套32垂直地贯穿所述两块耳板31。

如图1至10所示，所述的转铰定位方法中，所述步骤二中，对所述基础铰3和所述销轴进行定位时，先对桥梁1一侧的所述基础铰3临时定位，安装好销轴后，以销轴两端中心为测量控制点，调整桥梁1一侧的所述基础铰3，对桥梁1一侧的所述基础铰3进行定位，之后将其与桥梁1一侧的所述预埋段2焊接，再进行桥梁1一侧的所述销轴定位，使所述销轴两端的中心分别到所述轴套32中心的距离相等，最后对桥梁1另一侧的所述基础铰3进行定位，先将桥梁1另一侧的所述销轴定位，使所述销轴两端的中心分别到所述轴套32中心的距离相等，调整所述基础铰3使桥梁1另一侧的所述销轴与桥梁1一侧的所述销轴同轴度小于5mm。先对桥梁1一侧的所述基础铰3和销轴进行定位后，焊接桥梁1一侧的所述基础铰3和预埋段2，虽然桥梁1一侧的所述基础铰3和销轴是定位好后焊接的，但焊接可能变形造成定位有细微偏差，然后通过一侧已经有点偏差的所述基础铰3和销轴来定位另一侧，只要两侧销轴的同轴度在5mm内，就能保证转体的顺利进行，否则会造成很大的自身内力。

所述的转铰定位方法中，对桥梁1一侧的所述基础铰3进行定位时，先在桥梁1一侧的所述基础铰3上选取至少三个测试点，并做好标记，其中所述至少三个测试点不在一条直线上，之后调整桥梁1一侧的所述基础铰3，并测量所述至少三个测试点的三维坐标，使所述至少三个测试点的三维坐标与设计一致。一个空间三维物体，只需定位该物体上至少三个不在一条直线上的点，就可以对其进行定位。桥梁在施工时，先选取一个点作为桥梁的施工原点，桥梁上所有点的坐标，均为相对于该原点的坐标，测一个点的三维坐标时，只要测出相对于原点的坐标值，就可以得到该点的坐标值。

所述的转铰定位方法中，所述至少三个测试点包括四个测试点，所述四个测试点分别为所述三角形底边的端点35。以四个所述三角形底边的端点35为测试点，这四个点明显，方便标记和测量，利于施工。

所述的转铰定位方法中，对桥梁1一侧的所述基础铰3进行定位时，先找出所述四个测试点，并做好标记，之后调整桥梁1一侧的所述基础铰3，并测量所述四个测试点的三维坐标，使所述四个测试点的三维坐标与设计一致。桥梁上某个点的三维坐标值应该是多少，在桥梁的设计图纸上均有定位，施工时，该点所处的位置应与设计图纸上设计的位置一致，否则会产生偏差，影响施工精度。

所述的转铰定位方法中，所述两块耳板31与所述转铰4耳板41的空隙6为5-8mm。空隙6过小，转铰4转动时转铰4和基础铰3间摩擦大，或者转不动；空隙6过大，会造成转轴的受力传至耳板的面积变小，耳板局部应力过大，整个钢板就变形，破坏了。

所述的转铰定位方法中，所述步骤二中，还包括，

所述基础铰3与所述预埋段2焊接后，在与所述两块耳板31垂直的方向上焊接加劲板34，之后在与所述预埋段2一侧相对的一侧，及与所述预埋段2一侧相邻的两侧焊接壁板8，包围所述基础铰3，并使所述壁板8顶部与所述预埋段2顶部21齐平，并向所述壁板8与所述预埋段2包围空间内浇筑混凝土至所述壁板8顶部。

所述的转铰定位方法中，所述销轴与桥梁中心线7垂直。

所述的转铰定位方法中，所述轴套32与所述销轴之间设置有一空隙α，5mm≤α≤8mm。设置空隙可减小轴套32与销轴间的摩擦力，方便转动。

如图8至11所示，所述转铰4与所述第一节段5焊接后，使所述第一节段5沿所述转铰4转动至与桥面平行，并完成索塔其他节段的拼装后等待转体。

如图1至11所示，为保证索塔顺利转体，转铰4和基础铰3与索塔焊接后必须能匹配，且可自由转动。由此根据实际情况，制订基础铰3和转铰4安装工艺：先将基础铰3与预埋段2焊接，然后将索塔第一节段5与预埋段2匹配安装，根据实际位置定位安装转铰4，并与索塔第一节段5焊接。具体步骤为：

1)预埋段2现场安装完成，基础铰3在工厂加工成整体。

2)基础铰3运至现场，在预埋段2一侧的附加段9上放样安装基础铰3，穿入销轴，测量定位调整，使基础铰3位置与设计一致，将基础铰3与预埋段2焊接，探伤检查，然后焊接加劲板34。基础铰3安装完成后，焊接附加段9剩余部分塔柱，与预埋段2顶部21齐平，浇筑附加段9内封锚混凝土。

基础铰3安装前，在附加段9两侧搭设操作平台，以及销轴的临时支撑架，方便销轴的安装和拆卸。

基础铰3定位：先找出基础铰3和预埋段2顶部的中心线，并在预埋段2顶部做好标记，作为基础铰3安装时定位用。基础铰3为对称结构，基础铰3上的标记点为两块耳板31上两个三角形底边的端点，将两侧相对的端点连线的中点连接，形成的直线即为基础铰3的一条中心线。预埋段2顶部为方形，顶部的中心线即为两相对边的中点连线。定位时使桥梁两侧基础铰3的一条中心线与预埋段2顶部的一条中心线重合。且桥梁两侧基础铰3和预埋段2顶部的中心线垂直投影在桥面上的投影与桥梁中心线7平行且距离相等。保证两侧基础铰3不会偏离桥梁中心线7。安装时，用吊车将基础铰3吊装至安装位置，调整基础铰3耳板31与预埋段2的中心线相对位置，进行初定位，然后通过测量基础铰3轴套32中心及销轴两端，调整基础铰3，使基础铰3中心线与桥梁中心线7距离为17.9m，该数值为东苕溪大桥的设计值，并使销轴与桥梁中心线7垂直，然后将基础铰3耳板31与预埋段2一侧的壁板22焊接，并探伤检验，满足一级验收标准后，焊接加劲板34。浇筑附加段9内封锚混凝土至隔板顶口处。

另一侧基础铰3安装方法与上述相同，但必须同时保证两侧基础铰3销轴同轴度小于5mm。

其中，基础铰轴套32与销轴间的空隙为5-8mm。

3)浮吊安装索塔第一节段5，通过临时匹配件与预埋段2精确定位，并固定牢固。

4)根据现场基础铰3实际位置，穿入销轴，安装转铰4，调整转铰4满足设计要求后，将转铰4与索塔第一节段5焊接，探伤检测后焊接剩余加劲板34。

为保证索塔转体时，结构安全，基础铰3的耳板31和转铰4的耳板41空隙6控制在5-8mm。

5)将索塔第一节段5缓慢下放到混凝土箱梁顶面支架上，拼装索塔的剩余节段，浇筑预埋段2内封锚混凝土至预埋段2索塔顶口下约40cm。

基础铰3和转铰4与索塔焊接主要焊缝均为立焊，必须保证焊接工艺及质量，以满足转体结构受力安全。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种转铰定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、先在桥梁的两侧设置预埋段，之后在所述预埋段一侧放样安装基础铰，并在所述基础铰轴套内穿入销轴；

步骤二、对所述基础铰和所述销轴进行定位，待定位好后将所述基础铰和所述预埋段焊接；

步骤三、在所述基础铰上安装转铰，并将所述转铰临时固定在所述预埋段一侧上，固定好后将索塔的第一节段吊装至所述转铰上，并对所述第一节段和所述预埋段进行拼装，调整所述第一节段，使所述第一节段与所述预埋段合龙后无错台，之后将所述转铰与所述第一节段焊接。

2.如权利要求1所述的转铰定位方法，其特征在于，所述基础铰包括：

两块耳板，其设置在所述基础铰的两侧，所述两块耳板平行设置，且结构对称，所述耳板包括一体成型的上部分和下部分，所述上部分呈三角形，所述三角形的顶部设置有与所述三角形两边相切的圆弧，所述下部分呈长方形；

轴套，其设置在所述基础铰的上部，所述轴套中部设置有一圆柱形通孔，所述轴套垂直地贯穿所述两块耳板。

3.如权利要求2所述的转铰定位方法，其特征在于，所述步骤二中，对所述基础铰和所述销轴进行定位时，先对桥梁一侧的所述基础铰进行定位后，将其与桥梁一侧的所述预埋段焊接，之后进行桥梁一侧的所述销轴定位，使所述销轴两端的中心分别到所述轴套中心的距离相等，再对桥梁另一侧的所述基础铰进行定位，先将桥梁另一侧的所述销轴定位，使所述销轴两端的中心分别到所述轴套中心的距离相等，调整所述基础铰使桥梁另一侧的所述销轴与桥梁一侧的所述销轴同轴度小于5mm。

4.如权利要求3所述的转铰定位方法，其特征在于，对桥梁一侧的所述基础铰进行定位时，先在桥梁一侧的所述基础铰上选取至少三个测试点，并做好标记，其中所述至少三个测试点不在一条直线上，之后调整桥梁一侧的所述基础铰，并测量所述至少三个测试点的三维坐标，使所述至少三个测试点的三维坐标与设计一致。

5.如权利要求4所述的转铰定位方法，其特征在于，所述至少三个测试点包括四个测试点，所述四个测试点分别为所述三角形底边的端点。

6.如权利要求5所述的转铰定位方法，其特征在于，对桥梁一侧的所述基础铰进行定位时，先找出所述四个测试点，并做好标记，之后调整桥梁一侧的所述基础铰，并测量所述四个测试点的三维坐标，使所述四个测试点的三维坐标与设计一致。

7.如权利要求2所述的转铰定位方法，其特征在于，所述两块耳板与所述转铰耳板的空隙为5-8mm。

8.如权利要求2所述的转铰定位方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括，

所述基础铰与所述预埋段焊接后，在与所述两块耳板垂直的方向上焊接加劲板，之后在与所述预埋段一侧相对的一侧，及与所述预埋段一侧相邻的两侧焊接壁板，包围所述基础铰，并使所述壁板顶部与所述预埋段顶部齐平，并向所述壁板与所述预埋段包围空间内浇筑混凝土至所述壁板顶部。

9.如权利要求8所述的转铰定位方法，其特征在于，所述销轴与桥梁中心线垂直。

10.如权利要求2所述的转铰定位方法，其特征在于，所述轴套与所述销轴之间设置有一空隙α，5mm≤α≤8mm。