越润滑越省劲，小小转体球铰顶起万吨重
法律顾问：赵建英律师
科普一下转体球铰，既然大家都对转体球铰比较感兴趣，今天简单的分享一下。
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。
跨行业了解专业知识，还是有点头大的，比如下面这张球铰布置图，是不是吓退一大批直观学机械的读者：
复杂的球铰平面布置
今天咱们就浅尝辄止，毕竟有些技术都是相通的。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。聊到加工，作为咱们直观学机械的读者，就说到了大家的专业了，加工技术咱们就此打住了，在大家面前就不班门弄斧了，就说一点，这是一个铸件，超大的异型铸件。
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。
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！
（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：
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：
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。
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”。
至此，所有小编查到关于球铰的资料都分享完了，接下来，咱们再升华一下，看一个比较好玩的转体：
这种施工方式需要一个球铰支撑两次转体过程，需对转体球铰进了特殊加固设计，需要通过理论计算、仿真分析等进行极限工况下的校核，确保转体过程零风险。
支撑完成本次转体的球铰直径长5米，总重超过120吨，设计最大承载能力为2.5万吨，相当于2.5个埃菲尔铁塔的重量。
通过我们对转体球铰的深入了解，小编感受最深、也最想说的是，很多读者对基建狂魔误解为追求大、重，没有过多的技术含量，其实并不是，一个小小的四两拨千斤的球铰，从它的加工、安装以及多年的发展看过来，这就是我们的核心竞争力，通过攻克一个个大大小小的施工项目，积累的这些宝贵的经验是别的国家比不了的，这才是基建狂魔的本色。
参考文献
[1]衡橡科技：太城溪特大桥380000kN转体球铰支座安装完成
[2]青岛早报：青岛新机场主干道的这一招“巨龙摆尾”轻盈“转体”，在下佩服！动画现场讲解
[3]了不起的中国制造：万吨大桥如何在空中转体31°，还精准对接？
[4]铸梦一院：这个被称作RPC球铰的“小鲜肉”，就这样酷炫地让数千吨桥梁实现轻盈转体~
[5]中国船舶：给我一个转体球铰，我能以1.6万吨的身躯跳“夜空芭蕾”！
[6]梨视频：四两拨千斤！小小球铰能顶起1.5万吨桥梁
[7]中船重工：见过这样的空中转体吗？我们的转体球铰再创世界纪录
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来源：直观学机械，作者，慧眼
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