【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁拆除领域，具体涉及一种桥梁拆除转体装置及采用该装置拆除桥梁的方法。
技术介绍
1、现有桥梁中有相当一部分已经到达服役年限或者部分没有达到服役年限的旧桥，由于种种原因已经不具备正常使用的要求，需要进行拆除。而对于一些桥下具有航道的跨河桥梁来说，传统桥梁拆除方法通常需要长时间占用桥下航道，特别是在直接拆除整个桥面时，会对正常通航产生不利影响；在对其进行拆除时为了确保桥下通行安全，会先对桥区河段实施较长时间的禁航，拆除完成通航孔上方的桥梁才会解除禁航，对于航运发达的河流，会对施工期间的航运经济效益造成巨大的影响。
2、基于此，为缩短桥梁的拆除周期，减小桥梁拆除时对周边环境的影响。申请号为202310558091x的中国专利公开了一种基于液压升降的桥梁拆除转铰及桥梁拆除方法，包括底座、液压升降系统和球铰系统；液压升降系统包括油缸和活塞杆，球铰系统包括上球铰和下球铰；油缸设置在底座上，球铰系统设置在活塞杆上方；油缸为多层环形结构，由内到外，层与层之间通过环形油缸侧壁分开，环形油缸侧壁下方设有节流孔，活塞杆为环形构件，设置在环形油缸侧壁之间的间隙，油缸中心设置有定位销轴孔，活塞杆、上球铰和下球铰的中心均设置有通孔，定位销轴穿过通孔固定活塞杆、上球铰和下球铰；油缸的多层环形结构即便在结构损坏或液压油泄露时依然能起到很好的防爆作用。这种通过利用液压升降系统带动主梁转体升降的方式，极大减少桥梁下道路的封锁时间，但这种通过液压方式对桥梁进行支撑和转体的方式，只能适用于小型桥梁拆除，对于桥梁高度高，主梁体积大的桥梁来说，
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种桥梁拆除转体装置及采用该装置拆除桥梁的方法，解决现有桥梁拆除转体装置通过液压升降系统带动主梁转体升降，不能满足大型桥梁拆除转体需求的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种桥梁拆除转体装置，包括球铰下基座、球铰上基座、下球铰、上球铰和球铰旋转驱动机构，所述下球铰上端面为凹球面，上球铰下端面为凸球面；所述下球铰装配固定在球铰下基座内，上球铰的凸球面与下球铰的凹球面滑动配合，且上球铰上端与球铰上基座固定连接；球铰上基座、球铰下基座、上球铰和下球铰的中心均处于同一轴线上；所述球铰旋转驱动机构至少设有两个，绕上球铰周向设置，包括驱动电机、主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮套接固定在上球铰的中部，主动齿轮套接固定在驱动电机的输出轴上，并与从动齿轮相啮合。这样，转体装置的上球铰上设有从动齿轮，球铰旋转驱动机构上设有主动齿轮，通过齿轮传动的方式带动上球铰旋转后，球铰上基座一起同步旋转，转动较为稳定，且具体实施中，可通过控制主动齿轮的转速来调节上球铰的转动速度，以确保在拆除桥梁时，被拆桥梁缓慢旋转，转速可控。下球铰装配在球铰下基座上，结构稳定，具有足够的支撑。上球铰与下球铰通过凸球面和凹球面配合，能够在外力驱动下，使上球铰旋转。
4、进一步的，在球铰上基座的下端面设有一环形槽，所述球铰旋转驱动机构还包括一个空套在主动齿轮或输出轴上的支撑块，所述支撑块上端面与环形槽相抵，并置于环形槽内。这样，在上球铰旋转时，支撑块由于空套装配，不会随主动齿轮或输出轴旋转，在球铰上基座随上球铰转动时，支撑块始终能够形成对球铰上基座的支撑，进而确保球铰上基座上的桥梁在旋转过程中，除了球铰上基座的支撑外，还具有支撑块的支撑，确保旋转过程中支撑力不受旋转的影响。
5、进一步的，所述环形槽由多个弧形轨道拼接而成，所述球铰上基座呈圆环状，环形槽与球铰上基座同轴心。这样，采用弧形滑道形成环形槽相较直接设槽的方式来说，工艺更简单。环形槽与球铰上基座同轴心，能确保球铰上基座旋转时，支撑块处于环形槽内，不会有阻碍。
6、进一步的，所述上球铰与球铰上基座之间通过紧固件连接固定，或通过螺纹配合固定。这样，采用螺纹配合固定的方式或紧固件的方式都能有效确保上球铰与球铰上基座连接稳固，并便于后期拆卸或维护。
7、进一步的，所述球铰上基座和球铰下基座均为高强度混凝土基座。这样，采用混凝土浇筑的方式形成球铰上基座和球铰下基座，可在现场安装时，现场浇筑球铰上基座和球铰下基座，从而使得球铰上基座与桥梁之间、球铰下基座与临时桥墩之间能够连形成一体，连接紧密。
8、进一步的，在上球铰中部设有外花键，所述从动齿轮与上球铰通过花键配合连接固定。这样，从动齿轮与上球铰之间通过花键配合，连接结构稳固，且便于后期维护。
9、进一步的，所述球铰旋转驱动机构设有四个，以上球铰中心周向均匀分布。这样，上球铰在旋转时受力均衡，旋转更为平稳。各个球铰旋转驱动机构的主动齿轮齿数和大小一致，由四个驱动电机同步驱动，各自分担桥梁旋转所需的四分之一动力，以确保系统稳定运作和高效的扭矩传递。
10、进一步的，在下球铰的中心外围，均匀布置一圈球铰撑脚。这样，在上球铰转动时，其凸球面置于球铰撑脚所形成的导向空间内，防止上球铰在下球铰上失稳，上球铰能够光滑平转。
11、一种拆除桥梁的方法，采用如上所述的桥梁拆除转体装置，包括如下步骤：
12、s1，在待拆除桥梁的各个原桥墩旁建造一个高度小于原桥墩的临时桥墩，所述临时墩柱的高度与桥梁拆除转体装置的高度之和等于原桥墩高度；s2，在各个临时桥墩上安装所述桥梁拆除转体装置，并将各个桥梁拆除转体装置的上球铰与待拆除的桥梁主梁底面固定，通过临时桥墩和桥梁拆除转体装置对桥梁支撑；s3，对桥区河段实施禁航，拆除桥墩上方左右两边的中跨合拢段以及原桥墩与桥梁相接处，并在切割后的原桥墩上方固定一球铰旋转驱动机构，使球铰旋转驱动机构上端的支撑块与上基座上的环形槽相抵；s4，启动各个桥梁拆除转体装置的球铰旋转驱动机构，驱动上球铰旋转后，带动与其固定的桥梁发生旋转；s5，解除禁航，逐步完成大部分桥梁的拆除。这样，采用桥梁转体装置与桥梁固定，并切除桥墩两侧的合拢段，即可通过旋转需要拆除的桥梁，从而在旋转到不影响桥下通航条件的位置后再对桥梁进行拆除，避免长时间占用航道时间，影响船舶通航。桥梁拆除转体装置是先安装一部分在修建的临时墩柱上，并且这一部分转体装置结构与临时墩柱在切割原桥墩墩顶时将起到支撑桥梁的作用，原桥墩上安装完成剩余的转体装置结构，桥梁重量将由完整的转体装置承受，桥梁和转体装置重量由原桥墩和临时墩柱支撑；除临时桥墩支撑桥梁外，保留了原桥墩作为支撑，并且不用通过抬升桥梁安装转体装置，稳定性较好。
13、进一步的，在临时桥墩上安装桥梁拆除转体装置时，先安装或临时浇筑球铰下基座，然后安装下球铰、上球铰及球铰上基座，安装上球铰时，需先将从动齿轮装配在上球铰上；最后再在临时桥墩上安装至少两个球铰旋转驱动机构，各个球铰旋转驱动机构的驱动电机与临时桥墩固定，主动齿轮与从动齿轮相啮合。这样，在安装桥梁转体装置时，采用现场临时浇筑球铰上基座和球铰下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种桥梁拆除转体装置，其特征在于，包括球铰下基座、球铰上基座、下球铰、上球铰和球铰旋转驱动机构，所述下球铰上端面为凹球面，上球铰下端面为凸球面；所述下球铰装配固定在球铰下基座内，上球铰的凸球面与下球铰的凹球面滑动配合，且上球铰上端与球铰上基座固定连接；球铰上基座、球铰下基座、上球铰和下球铰的中心均处于同一轴线上；所述球铰旋转驱动机构至少设有两个，绕上球铰周向设置，包括驱动电机、主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮套接固定在上球铰的中部，主动齿轮套接固定在驱动电机的输出轴上，并与从动齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的桥梁拆除转体装置，其特征在于，在球铰上基座的下端面设有一环形槽，所述球铰旋转驱动机构还包括一个空套在主动齿轮或输出轴上的支撑块，所述支撑块上端面与环形槽相抵，并置于环形槽内。
3.根据权利要求1或2所述的桥梁拆除转体装置，其特征在于，所述环形槽由多个弧形轨道拼接而成，所述球铰上基座呈圆环状，环形槽与球铰上基座同轴心。
4.根据权利要求3所述的桥梁拆除转体装置，其特征在于，所述上球铰与球铰上基座之间通过紧固件连接固定，或通过螺纹配合
5.根据权利要求3所述的桥梁拆除转体装置，其特征在于，所述球铰上基座和球铰下基座均为高强度混凝土基座。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的桥梁拆除转体装置，其特征在于，在上球铰中部设有外花键，所述从动齿轮与上球铰通过花键配合连接固定。
7.根据权利要求6所述的桥梁拆除转体装置，其特征在于，所述球铰旋转驱动机构设有四个，以上球铰中心周向均匀分布。
8.根据权利要求6所述的桥梁拆除转体装置，其特征在于，在下球铰的中心外围，均匀布置一圈球铰撑脚。
9.一种拆除桥梁的方法，其特征在于，采用如权利要求2-8任一项所述的桥梁拆除转体装置，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的拆除桥梁的方法，其特征在于，在临时桥墩上安装桥梁拆除转体装置时，先安装或临时浇筑球铰下基座，然后安装下球铰、上球铰及球铰上基座，安装上球铰时，需先将从动齿轮装配在上球铰上；最后再在临时桥墩上安装至少两个球铰旋转驱动机构，各个球铰旋转驱动机构的驱动电机与临时桥墩固定，主动齿轮与从动齿轮相啮合。
...【技术特征摘要】
1.一种桥梁拆除转体装置，其特征在于，包括球铰下基座、球铰上基座、下球铰、上球铰和球铰旋转驱动机构，所述下球铰上端面为凹球面，上球铰下端面为凸球面；所述下球铰装配固定在球铰下基座内，上球铰的凸球面与下球铰的凹球面滑动配合，且上球铰上端与球铰上基座固定连接；球铰上基座、球铰下基座、上球铰和下球铰的中心均处于同一轴线上；所述球铰旋转驱动机构至少设有两个，绕上球铰周向设置，包括驱动电机、主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮套接固定在上球铰的中部，主动齿轮套接固定在驱动电机的输出轴上，并与从动齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的桥梁拆除转体装置，其特征在于，在球铰上基座的下端面设有一环形槽，所述球铰旋转驱动机构还包括一个空套在主动齿轮或输出轴上的支撑块，所述支撑块上端面与环形槽相抵，并置于环形槽内。
3.根据权利要求1或2所述的桥梁拆除转体装置，其特征在于，所述环形槽由多个弧形轨道拼接而成，所述球铰上基座呈圆环状，环形槽与球铰上基座同轴心。
4.根据权利要求3所述的桥梁拆除转体装置，其特征在于，所述上球铰与球铰上基座之间通过紧固件连...
【专利技术属性】
技术研发人员：何进朝，母德伟，蒲永飞，卢浩，刘浩，邱周华，李秋林，李峰，张绍培，陈雨晴，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：
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