CN112523108A - 一种竖向转体的组合转铰 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种竖向转体的组合转铰，涉及桥梁施工技术领域，用于连接待转钢塔和底座钢塔，底座钢塔固定于钢箱梁上表面，组合转铰包含：两组以上主转铰，每组主转铰包含上转铰体和下转铰体，上转铰体固定于待转钢塔的底部下表面，下转铰体固定于底座钢塔靠近待转钢塔的侧面，上转铰体和下转铰体铰接连接，用于辅助待转钢塔和底座钢塔完成对接；一对以上抗风副转铰，每对抗风副转铰对称布置于待转钢塔的两侧面；每个抗风副转铰包含支撑架、竖杆和发散架，支撑架固定于钢箱梁，发散架固定于待转钢塔；竖杆的一端固定于发散架，另一端铰接于支撑架。本申请提供的组合转铰，制造难度小，制作成本低且能够有效承受待转钢塔的侧向力。
Description
技术领域
本申请涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种竖向转体的组合转铰。
背景技术
目前，在高耸大吨位钢塔施工的过程中，通常先水平进行钢塔结构的焊接拼装，然后将钢塔整体竖向转体到位。
相关技术中，通常将待转钢塔的转铰处设计制造为球形铸体结构(见图1)，其中，待转钢塔的转铰处包括塔身根部(Ⅰ)、转靴(Ⅱ)和转轴(Ⅲ)，转靴(Ⅱ)与塔身根部(Ⅰ)一体铸造成型，转靴(Ⅱ)底部设置凹槽，转轴(Ⅲ)在凹槽内转动。
但是，塔身根部(Ⅰ)及转靴(Ⅱ)为不规则空腔铸体结构，需要制作复杂模具进行制作；尤其对于大吨位钢塔，其塔身根部(Ⅰ)长达十米多，制造难度大，钢模具制作成本极高；同时，在待转钢塔进行竖向转体的过程中，球形铸体结构的转铰非常容易受到钢塔侧向力的影响。
发明内容
本申请实施例提供一种竖向转体的组合转铰，提供一种制造难度小，制作成本低且能够有效承受钢塔侧向力的组合转铰。
本申请提供了一种竖向转体的组合转铰，用于连接待转钢塔和底座钢塔，所述底座钢塔固定于钢箱梁上表面，所述组合转铰包含：
两组以上主转铰，每组主转铰包含上转铰体和下转铰体，所述上转铰体固定于待转钢塔的底部下表面，所述下转铰体固定于底座钢塔靠近待转钢塔的侧面，所述上转铰体和下转铰体铰接连接，用于辅助待转钢塔和底座钢塔完成对接；
一对以上抗风副转铰，每对抗风副转铰对称布置于待转钢塔的两侧面；每个抗风副转铰包含支撑架、竖杆和发散架，所述支撑架固定于钢箱梁，所述发散架固定于待转钢塔；所述竖杆的一端固定于所述发散架，另一端铰接于所述支撑架。
一些实施例中，所述组合转铰还包含第一加固结构和第二加固结构，所述上转铰体通过第一加固结构固定于所述待转钢塔，所述下转铰体通过第二加固结构固定于所述底座钢塔。
一些实施例中，所述第一加固结构嵌入所述待转钢塔底部，所述第二加固结构嵌入所述底座钢塔内。
一些实施例中，每个抗风副转铰还包含水平连杆，所述水平连杆的一端垂直连接所述待转钢塔，另一端连接于支撑架和竖杆的交点。
一些实施例中，所述上转铰体和下转铰体通过主销轴铰接；所述支撑架和竖杆通过副销轴铰接；所述主销轴和副销轴轴线同轴。
一些实施例中，所述支撑架成直角三角架，所述直角三角架的一个直角边固定在所述钢箱梁的顶面，所述直角三角架的向上顶点铰接于所述竖杆。
一些实施例中，所述发散架成敞口三角架，所述敞口三角架包含斜杆、直杆和多个加强杆，多个加强杆连接于斜杆和直杆之间，所述斜杆的一端和直杆的一端相交，且相交的交点与所述竖杆相连；所述斜杆的另一端和直杆的另一端固定连接所述待转钢塔。
一些实施例中，所述上转铰体及下转铰体均为焊接钢板结构，所述抗风副转铰由型钢加工而成。
一些实施例中，所述下转铰体包括下转铰主板、主板加劲板、下转铰主板封板和下转铰销孔补强板；
多块所述下转铰主板竖直设置，形成两个以上第一铰接位，所述主板加劲板垂直于下转铰主板，所述下转铰主板封板垂直于下转铰主板和主板加劲板设置，所述下转铰销孔补强板平行于所述下转铰主板设置，用于加强第一铰接位强度。
一些实施例中，所述上转铰体包括上转铰主板、上转铰主板封板、上转铰销孔补强板和主板加劲板；
多块平行设置的上转铰主板，形成于第一铰接位一一匹配的第二铰接位，所述上转铰主板封板用于密封所述上转铰主板的边沿；所述上转铰销孔补强板紧贴所述上转铰主板，用于加强所述第二铰接位的强度，所述主板加劲板用于连接所述上转铰主板和待转钢塔。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种竖向转体的组合转铰，组合转铰包含两组以上主转铰和一对以上抗风副转铰，每组主转铰包含上转铰体和下转铰体，上转铰体固定于待转钢塔的下表面，下转铰体固定于底座钢塔，上转铰体和下转铰体铰接连接，主转铰用于承受面(待转钢塔的主受力面)内的力，抗风副转铰用于承受面外的力(侧向力)；
本申请的组合转铰，不再采用铸铁结构，制作难度小，成本低；本申请的组合转铰，主转铰主要承受在钢塔竖转过程中，钢塔的自重；抗风副转铰有效增大了钢塔底部宽度，有效抵抗横向不平衡力；相对于传统待转钢塔的球形铸体结构，本申请的稳定性更强，制作成本低，可在横风的作用下安全转体，具有很好的工程推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统球形铸体结构的钢塔转铰处的示意图；
图2为本申请实施例提供的组合转铰的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为本申请实施例提供的主转铰及其加固结构示意图；
图5为图4的A-A剖视图；
图6为本申请实施例提供的抗风副转铰的结构示意图；
图7为图6的B-B剖视图；
图8为本申请实施例提供的下转铰体示意图；
图9为图8的左视图；
图10为本申请实施例提供的上转铰体示意图；
图11为图10的仰视图；
图12为图10的右视图；
附图标记：1、主转铰；2、抗风副转铰；3、待转钢塔；4、底座钢塔；5、钢箱梁；6、上转铰体；7、下转铰体；8、主销轴；9、第一加固结构；10、第二加固结构；11、支撑架；12、竖杆；13、发散架；14、水平连杆；15、副销轴；16、第三加固结构；17、下转铰主板；18、主板加劲板；19、下转铰主板封板；20、下转铰销孔补强板；22、上转铰主板；23、上转铰主板封板；24、上转铰销孔补强板；25、主板加劲板；131、斜杆；132、直杆；133、加强杆。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图2所示，本申请公开了一种竖向转体的组合转铰的实施例，用于连接待转钢塔3和底座钢塔4，底座钢塔4固定于钢箱梁5上表面。组合转铰用于辅助待转钢塔3完成竖向转体。待转钢塔3在竖转前的结构布置为，在钢箱梁5上固定设置底座钢塔4，待转钢塔3横躺于钢箱梁5上，待转钢塔3底部通过组合转铰铰接于底座钢塔4。在待转钢塔3上还设置有压杆组件，压杆组件的顶部一侧伸出非转动锚梁铰接于横躺的待转钢塔的顶面，压杆组件的顶部另一侧伸出转动锚梁，转动锚梁可伸缩固定于钢箱梁的顶面。待转钢塔3在转动锚梁的拉力的作用下，绕组合转铰竖转完成竖向转体。
具体地，组合转铰包含两组以上主转铰1和一对以上抗风副转铰2。每组主转铰1包含上转铰体6和下转铰体7，上转铰体6固定于待转钢塔3的底部的下表面(本申请所指方位均是横躺状态的待转钢塔的方位，见图2)，下转铰体7固定于底座钢塔4靠近待转钢塔3的侧面，上转铰体6和下转铰体7铰接连接，用于辅助待转钢塔3完成竖向转体，并与底座钢塔4完成对接。主转铰能够很好的承受面内(待转钢塔的主受力面)的力，但是其承受面外的力(侧向力)的能力较弱。
一对以上抗风副转铰2，每一对抗风副转铰2对称布置于待转钢塔3的两侧面(见图3)；每对抗风副转铰2包含两个抗风副转铰2，每个抗风副转铰2包含支撑架11、竖杆12和发散架13，支撑架11固定于钢箱梁5，发散架13固定于待转钢塔3；竖杆12的一端固定于发散架13，另一端铰接于支撑架11。抗风副转铰2拓宽了转铰支撑宽度，每对抗风副转铰2对称布置于待转钢塔3的两侧面，用于承受面外的力(侧向力)，使得待转钢塔在竖向转体的过程中，更加稳定可靠。
如图4所示，在一个实施例中，组合转铰还包含第一加固结构9和第二加固结构10，上转铰体6通过第一加固结构9固定于待转钢塔3，下转铰体7通过第二加固结构10固定于底座钢塔4。第一加固结构9嵌入待转钢塔3的底部，加固待转钢塔3底部强度的同时，增强了上转铰体6与待转钢塔3的连接稳定性。第二加固结构10嵌入底座钢塔4内，加固了底座钢塔4的强度，同时增强了下转铰体7与底座钢塔的连接稳定性。
如图7所示，每个抗风副转铰2还包含水平连杆14，水平连杆14的一端垂直连接待转钢塔3，另一端固定连接于支撑架11和竖杆12的交点。水平连杆14进一步增强了抗风副转铰2与待转钢塔的连接稳定性。
如图3和图7所示，进一步地，上转铰体6和下转铰体7通过主销轴8铰接；支撑架11和竖杆12通过副销轴15铰接；主销轴8和副销轴15轴线同轴，避免主转铰1和抗风副转铰2在转动时相互干扰，转动性能更好。
在一个实施例中，支撑架11成直角三角架，直角三角架的一个直角边固定在钢箱梁5的顶面，直角三角架的向上顶点铰接于竖杆12。支撑架11呈直角三角形，结构更加稳定。
进一步地，直角三角架所在平面平行于待转钢塔3的侧面，且直角三角架固定于钢箱梁5的顶面的顶点，朝向待转钢塔的顶部，受压更加稳定。
如图5、图6和图7所示，在一个实施例中，发散架13成敞口三角架，敞口三角架包含斜杆131、直杆132和多个加强杆133，斜杆131和直杆132形成一个敞口三角，多个加强杆133固定设置在斜杆131和直杆132之间。斜杆131的一端和直杆132的一端相交，且该相交点与竖杆12相连；斜杆131的另一端和直杆132的另一端固定连接待转钢塔3，辅助完成待转钢塔3的竖向转体，并且用来承担一定的侧向力。
在一个实施例中，上转铰体6及下转铰体7均为焊接钢板结构，抗风副转铰2由型钢加工而成，相比于传统待转钢塔的球形铸体结构，本申请的组合转铰制作成本低且难度小。
如图8和图9所示，下转铰体7包括下转铰主板17、主板加劲板18、下转铰主板封板19和下转铰销孔补强板20。多块下转铰主板17竖直设置，形成两个以上第一铰接位，第一铰接位用于对接上转铰体6。主板加劲板18倾斜设置且垂直于下转铰主板17，下转铰主板封板19垂直于下转铰主板17和主板加劲板18设置，下转铰销孔补强板20平行于下转铰主板17设置，用于加强第一铰接位的强度，防止主转铰承受较大的面内力而发生变形。
如图10、图11和图12所示，上转铰体6包括上转铰主板22、上转铰主板封板23、上转铰销孔补强板24和主板加劲板25；多块平行设置的上转铰主板22，形成于第一铰接位一一匹配的第二铰接位，上转铰主板封板23用于密封相邻两上转铰主板22的边沿。上转铰销孔补强板24紧贴上转铰主板22，用于加强第二铰接位的强度，主板加劲板25用于连接上转铰主板22和待转钢塔3。本申请的上转铰体6和下转铰体7通过简单的焊接设计而成，实现了待转钢塔3和底座钢塔4的铰接连接，相对于传统的待转钢塔的球形铸体结构，节省了大量成本。
本申请的组合转铰，包含主转铰1和抗风副转铰2，每组主转铰1包含上转铰体6和下转铰体7，上转铰体6和下转铰体7铰接连接，主转铰1用于承受面内的力，抗风副转铰2用于承受面外的力；本申请的组合转铰，不再采用铸铁结构，制作难度小，成本低；本申请的组合转铰，主转铰1主要承受在待转钢塔竖转过程中，待转钢塔的自重；抗风副转铰2有效增大了钢塔底部宽度，有效抵抗横向不平衡力；相对于传统待转钢塔的球形铸体结构，本申请的稳定性更强，制作成本低，可在横风的作用下安全转体，具有很好的工程推广价值。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种竖向转体的组合转铰，用于连接待转钢塔(3)和底座钢塔(4)，所述底座钢塔(4)固定于钢箱梁(5)上表面，其特征在于，所述组合转铰包含：
两组以上主转铰(1)，每组主转铰(1)包含上转铰体(6)和下转铰体(7)，所述上转铰体(6)固定于待转钢塔(3)的底部下表面，所述下转铰体(7)固定于底座钢塔(4)靠近待转钢塔(3)的侧面，所述上转铰体(6)和下转铰体(7)铰接连接，用于辅助待转钢塔(3)和底座钢塔(4)完成对接；
一对以上抗风副转铰(2)，每对抗风副转铰(2)对称布置于待转钢塔(3)的两侧面；每个抗风副转铰(2)包含支撑架(11)、竖杆(12)和发散架(13)，所述支撑架(11)固定于钢箱梁(5)，所述发散架(13)固定于待转钢塔(3)；所述竖杆(12)的一端固定于所述发散架(13)，另一端铰接于所述支撑架(11)。
2.如权利要求1所述的一种竖向转体的组合转铰，其特征在于：所述组合转铰还包含第一加固结构(9)和第二加固结构(10)，所述上转铰体(6)通过第一加固结构(9)固定于所述待转钢塔(3)，所述下转铰体(7)通过第二加固结构(10)固定于所述底座钢塔(4)。
3.如权利要求2所述的一种竖向转体的组合转铰，其特征在于：所述第一加固结构(9)嵌入所述待转钢塔(3)底部，所述第二加固结构(10)嵌入所述底座钢塔(4)内。
4.如权利要求2所述的一种竖向转体的组合转铰，其特征在于：每个抗风副转铰(2)还包含水平连杆(14)，所述水平连杆(14)的一端垂直连接所述待转钢塔(3)，另一端连接于支撑架(11)和竖杆(12)的交点。
5.如权利要求1所述的一种竖向转体的组合转铰，其特征在于：所述上转铰体(6)和下转铰体(7)通过主销轴(8)铰接；所述支撑架(11)和竖杆(12)通过副销轴(15)铰接；所述主销轴(8)和副销轴(15)轴线同轴。
6.如权利要求1所述的一种竖向转体的组合转铰，其特征在于：所述支撑架(11)成直角三角架，所述直角三角架的一个直角边固定在所述钢箱梁(5)的顶面，所述直角三角架的向上顶点铰接于所述竖杆(12)。
7.如权利要求1所述的一种竖向转体的组合转铰，其特征在于：所述发散架(13)成敞口三角架，所述敞口三角架包含斜杆(131)、直杆(132)和多个加强杆(133)，多个加强杆(133)连接于斜杆(131)和直杆(132)之间，所述斜杆(131)的一端和直杆(132)的一端相交，且相交的交点与所述竖杆(12)相连；所述斜杆(131)的另一端和直杆(132)的另一端固定连接所述待转钢塔(3)。
8.如权利要求1所述的一种竖向转体的组合转铰，其特征在于：所述上转铰体(6)及下转铰体(7)均为焊接钢板结构，所述抗风副转铰(2)由型钢加工而成。
9.如权利要求1所述的一种竖向转体的组合转铰，其特征在于：所述下转铰体(7)包括下转铰主板(17)、主板加劲板(18)、下转铰主板封板(19)和下转铰销孔补强板(20)；
多块所述下转铰主板(17)竖直设置，形成两个以上第一铰接位，所述主板加劲板(18)垂直于下转铰主板(17)，所述下转铰主板封板(19)垂直于下转铰主板(17)和主板加劲板(18)设置，所述下转铰销孔补强板(20)平行于所述下转铰主板(17)设置，用于加强第一铰接位强度。
10.如权利要求1所述的一种竖向转体的组合转铰，其特征在于：所述上转铰体(6)包括上转铰主板(22)、上转铰主板封板(23)、上转铰销孔补强板(24)和主板加劲板(25)；
多块平行设置的上转铰主板(22)，形成于第一铰接位一一匹配的第二铰接位，所述上转铰主板封板(23)用于密封所述上转铰主板(22)的边沿；所述上转铰销孔补强板(24)紧贴所述上转铰主板(22)，用于加强所述第二铰接位的强度，所述主板加劲板(25)用于连接所述上转铰主板(22)和待转钢塔(3)。
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