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这个“超级轴承” 完成了8万吨重的漂移式转动....

2019年7月30日凌晨

经过90分钟惊心动魄的

空中“飞越”后

重达8万余吨超长转体双翼斜拉桥——

河北省保定市乐凯大街横跨京广铁路大桥

实现空中完美转体合龙


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打破了世界桥梁建设史上
转体重量、转体跨度、转铰直径的纪录

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子塔转体桥梁
204米3.5万吨
母塔转体桥梁
263.6米4.6万吨
约70分钟完成转体
再来回忆一下这震撼的一幕

这么重的桥梁是如何旋转的呢?

据央视网报道,为了让这座庞然大物旋转起来,在大桥建造过程中,采用了“黑科技”——在桥体基座的下面安装了一台直径6.5米,重92吨的“转动装置”,就是通过这个超级轴承使整座数万吨的桥梁旋转起来。

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转体球铰示意图

桥梁转体施工的工作原理,就像挖掘机铲臂随意旋转一样,在桥台(单孔桥)或桥墩(多孔桥)上分别预制一个转动轴心,以转动轴心为界把桥梁分为上、下两部分,上部整体旋转,下部为固定墩台、基础,这样可根据现场实际情况,上部构造可在路堤上或河岸上预制,旋转角度也可根据地形随意旋转。

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咱们通过青岛新机场转体桥的转体球铰的施工动画,先简单的了解一下大体的施工过程:



简易的施工步骤:

安装撑脚

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安装滑道

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安装上球铰

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安装下球铰

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上球铰试转

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转体球铰由上球铰、滑道、下球铰、销轴等部件组成,球铰是转动体系的核心,也是转体施工的关键结构,上下球铰的尺寸稍有不匹配,就会使得球铰完全卡住,无法转动,它的制作及安装精度要求极高。


球铰的生产非常严格。

在球铰的接触面,粗糙度的控制达到微米级,不允许有明显的加工刀痕存在。除了加工误差外,球铰的材料也非常重要,必须兼具抗压、抗摩擦强度与很低的摩擦系数。


正在吊装的转体球铰,图片来自双瑞特装


球铰采用高性能非金属复合材料、高精度球面加工技术,既能显著降低摩擦系数,又满足大承载力设计要求,解决了大吨位桥梁转体装置超大承载力、灵活转动的难题。



十多年前,中国工程上普遍使用的钢/混凝土转铰,由于材料特性,转动摩擦系数高达0.3,必须使用巨大吨位的绞盘机才能转得动。现在转体球铰已经形成系列化,能够适应不同承载力要求、墩底及墩顶等各种工况。


近距离看一下转体球铰的安装过程:

一旦球铰安装完成,大家就松了一口气,因为整个桥在建设过程中,就数球铰部分最为‘金贵’,容不得半点差池。比如咱们在文章一开始展示的青岛新机场转体桥的转体球铰的施工,项目负责人陈雪总工就把球铰比作人体的关节。

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巨大圆形“雷达”叫球铰,就像人体的关节


如果要让球铰像人体的关节一样能够转动自如,需要上下球铰的相互配合,精心为这个“关节”进行了润滑。陈雪表示,他们为下球铰量身定做了近900个专业润滑片,每个润滑片都有唯一编号,确保为下球铰安装润滑片时能够“对号入座”,另外他们还在润滑片间填充了大量润滑剂,最大限度的减少球铰转动时的摩擦力


下面了解一下RPC球铰,也叫:活性粉末混凝土——钢组合球铰!

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(制图作者是中铁一院桥隧处的工程师团队)


以前用的钢球铰属于“强壮型”选手,体积较大:

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这是因为球铰须经上下座板之间混凝土按照45o传力角扩散应力,而目前使用较多、等级较高的C55混凝土的容许抗压强度只13.4MPa。也就是说,在他们强大的外表下,有一颗抗压强度较低的普通混凝土心脏。


咱们看ANSYS对RPC球铰的分析模型:

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RPC球铰的内核是填充在钢壳内的“C120级RPC混凝土”,该类混凝土容许极限抗压强度可达120MPa,计算容许压应力为42MPa。

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RPC球铰的体积比之前的钢球铰减小了40%左右,是名副其实的“塑身达人”。

世界首例“五桥同转”


还记得2020年8月刷屏各大媒体平台的
世界首例 “五桥同转”吗?
2021年9月29日,它正式通车了!




重庆市快速路二横线西段项目

由中建集团旗下中建五局投资、中建隧道承建
该项目是世界首例“五桥同转”
全长14.4公里
集特大桥梁、特长隧道
集群式转体、全互通立交“四位”一体
建设过程中刷新多项世界纪录
包揽1个“世界首例”、1个“全国首例”
斩获世界级奖项1项、国家级奖项6项

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为何要转体施工?


作为重庆市重点民生工程
快速路二横线项目需交叉跨越铁路线10条
其中的五座桥梁需要跨越
渭井上线、下线、蔡歌联络线三条繁忙的铁路线
高峰期平均每3分钟就有一辆列车经过
转体桥与铁路线外侧最短距离仅2.9米
梁底距离铁路接触网顶端仅0.5米
铁路高速运营时
沿线施工须全部停工


  为确保铁路正常运营
中建集团提出
五座桥梁采用“同步转体建造”方案
“先异位浇筑、后同步转体”
桥梁施工方案
项目先将快速路五座桥梁建成
再在90分钟的铁路夜间“天窗期”内
同步转体对接

一起回顾
世界首例 五桥共跳“芭蕾转体”
↓↓↓
基建狂魔高难度的“舞蹈”非一日练成
心血和汗水托起每个舞蹈动作
责任和信念让每一次起舞更加完美
他们是基建狂魔
更是付出智慧的中国建设者

(来源:直观学机械)



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