我們所建設的橋梁,有時不得不經過一些鐵路或者公路的上空。面對這種的情況,我們又是怎樣實現(xiàn)橋梁的成功修建呢?
早在上世紀40年代,人們便研制出了專門解決這種情況的架橋工藝——橋梁轉體施工技術
這種工藝的原理就像挖掘機鏟臂隨意旋轉一樣。
它是在鐵路兩側的適當?shù)奈恢茫褂煤啽愕闹Ъ,先將半橋預制完成,然后在單孔橋的橋臺或多孔橋的橋墩上,分別預制一個轉動軸心,最后在轉動軸心的旋轉下,兩個半橋轉體就可轉動到橋位軸線位置,進而合攏成橋。如此一來,障礙上空的作業(yè)就轉化為岸上或近地面的作業(yè),從而大大降低施工難度,并且避免了不必要的麻煩。
可是軸心以及半橋的質量高達上千噸,我們是怎樣穩(wěn)定轉動它們的呢?
其實解決問題的關鍵,就在于一種特殊的轉動支撐系統(tǒng)——球鉸支座
它由上轉盤和下轉盤構成,其中上轉盤和軸心以及上部的橋梁相連,而下轉盤固定在橋墩底部的基礎上。
由物理公式f=摩擦系數(shù)xF可知,只要我們用千斤頂對下轉盤所施加的拉力,大于下轉盤轉動時所受的摩擦力f,那么整個下轉盤就可以轉動起來。但是由于軸心和橋梁加起來的總重量過大,所以目前使用千斤頂是提供不了這么大的拉力的,既然總重量F改變不了,那么我們就可以從摩擦系數(shù)下手,為了減少下轉盤所受到的摩擦力f,工程人員在下轉盤表面涂上了一層,叫做聚四氟乙烯的復合材料,這是一種以四氟乙烯作為單體聚合制得的高分子聚合物,它除了擁有極低的摩擦系數(shù),還擁有具有耐寒耐高溫的特點,可在-180~260oC長期使用,因此是充當潤滑劑的絕佳材料。
那么我們?yōu)槭裁磳⑾罗D盤設置為球形而非平面呢?
這是因為相對于平面支座來說,球鉸支座主要承載垂直面負荷,所以不產生位移,同時球鉸支座在上下拉扯時抗水平性好,不容易脫節(jié)、脫落,這樣一來就能夠保證橋梁在旋轉過程中可以保持穩(wěn)定。
自出現(xiàn)以來,橋梁轉體施工技術因為大大減少了橋梁建設對地面交通的影響,在全世界得到了廣泛應用。
