专利名称：轮轨式提梁机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轮轨式提梁机，尤其是提升超大吨位桥梁的轮轨式提 梁机。
技术背景对于将大吨位整体箱梁提升至桥面进行梁上运架的装梁作业，国内外现有 类似的施工方案大体有以下三种第一种方案为填筑上桥施工便道，运梁设备 自箱梁预制场装梁后沿上桥便道运行到桥面，再沿桥面运输箱梁。适用于运梁 起始点为路基段，且路基高度不太高，及单幅桥箱梁运架施工的工程，相对作 业效率较低。第二种方案为修筑码头采用浮吊装船，适用于采用浮吊在深水区 域进行箱梁吊装作业，滩涂区、水位浅、受涨落潮影响大的施工区域不适用此 方案。第三种方案为设置专用提梁站，采用大跨度龙门吊将箱梁自地面提升上 桥。该方案设备费用投入较大，但是配套作业效率高、工艺先进，运梁起始点 可以为桥梁的任意区段(不一定是路基)，也有利于组装和解体桥上运架设备。 对于将大吨位整体箱梁提升至桥面进行梁上运架的装梁作业，目前在国内外高 速铁路、公路的大吨位整体箱梁的提升上桥施工中最大吨位为900吨，还没有设备能够将1500t/50m箱梁从地面提升至桥面进行运梁设备的装梁作业。 实用新型内容本实用新型的发明目的是提供一种成本低、提升力大、提升效果好的提 升大吨位预制箱梁的轮轨式提梁机。本实用新型的发明目的是通过实施下述技术方案來实现的 一种轮轨式提梁机，包括带有吊梁桁车的主梁和用于支撑主梁的两个支腿， 还包括起升巻筒、起吊吊具、走行轨道，支腿的底部固定在大车走行梁上，大 车走行梁采用铰销与下端的均衡梁和走行台车组连接，其特征在于所述分列在 主梁两侧的支腿分别为一刚性支腿和一柔性支腿；刚性支腿采用上大下小的空 间倒四棱锥桁架式结构，支腿主结构由箱型杆件组成，杆件间通过加强花架连 接，其顶部与主梁固定连接；柔性支腿采用上小下大的平面桁架式结构，柔性支腿的顶部与主梁通过铰销活动连接，支腿主结构由箱型杆件组成，杆件间通 过加强花架连接。所述在大车走行梁下端的走行台车均衡梁中部，设置有轮组辅助支撑油缸和 皮囊式蓄能器。由两台以上所述的轮轨式提梁机组成的提梁机组，其中一台轮轨式提梁机 的吊具为活动吊具，吊具上下两部分通过中心销轴连接，另一台轮轨式提梁机的吊具为刚性吊具，两组吊点分别独立，形成两个吊点。所述走行轨道采用单侧单轨，轨底与轨道梁固定连接，轨道梁布置在箱梁的两侧，采用钢筋混凝土倒T形连续梁，下部采用钻孔桩基础、承台。 所述为双端出绳，并设置在两侧大车走行梁的顶部。所述大车走行梁与走行台车均衡梁、走行台车均衡梁与走行台车间均采用 销轴连接；刚性支腿和主梁以螺栓作固定连接，柔性支腿和主梁以销轴作活动 连接。。本实用新型提梁机，布置在走行台车均衡梁中部的大吨位支撑油缸，可以在 起吊大吨位预制箱梁时与走行轮组的车轮共同承载，有效降低了车轮、轮轴等部 件的承载。当原地吊梁作业时，位于走行台车均横梁下的液压油缸被放下并支 撑在轨顶上，以提供额外支撑，确保纵向的稳定性和分担走行轮的支撑轴力， 避免定点吊梁状态下载荷大，容易导致车轮、轮轴等部件变形或损坏。支撑油缸 压力控制在300Bar，并且通过压力开关控制可以自动加压，使其保持在一个比较 稳定的压力范围内，确保其最大支撑能力为150t,其余的载荷由各车轮共同承受。 为避免补压电机频繁启动及压力保持稳定，支撑油缸设置有330Bar皮囊式蓄能 器。支撑主梁的支腿采用一刚一柔分布，确保大跨度龙门吊走行及起吊、横移 箱梁时，门架能够做微量扭转和摆动，避免构件产生较大内应力或损坏钢轨。 走行机构采用单侧单轨，以尽可能的增加内净空，并减少轨道梁和轨道基础的 工程量和费用。起吊箱梁时，理想状态是箱梁整体水平提升，各吊点受力均衡一致。但是， 受起升机构运行不完全同步、吊具结构尺寸不完全一致等因素影响，很难达到 上述理想状态。为了不使箱梁、设备结构部件因之造成受力不均甚至破坏，当 提梁机由两台本实用新型的轮轨式提梁机组成时，两台提梁机联动起吊系统被 提梁机由两台本实用新型的轮轨式提梁机组成时，两台提梁机联动起吊系统被 设计为"三点式"，即一台提梁机的吊具设计为活动吊具，吊具上下两部分通过 中心销轴连接，将两组吊点等效转化为一个吊点；另一台轮轨式提梁机的吊具 为刚性吊具，两组吊点分别独立，形成两个吊点。通过"三吊点体系"，保证起 吊的受力均衡及水平起吊。为了便于检修起吊巻筒等部件，并有利于减小钢丝绳夹角，避免钢丝绳容 易跳槽和滑轮组的偏磨等现象，单台提梁机的两个起吊巻筒均安装在大车走行 梁上部，钢丝绳通过安装于主梁两端的导向滑轮组由起吊巻筒导入吊梁桁车， 而不是采用传统方式的直接安装于吊梁桁车上。当两台本实用新型的轮轨式提梁机组合使用时，特别适用于1500t/50m预应力混凝土整孔箱梁或类似吨位和体积的构件的提升施工。这种轮轨走行桁架 式大跨度龙门吊结构的提梁机，采用电力驱动和遥控操作，操作方便、工作效率 高、安全性及可靠性高、起吊和横移同步性好。
图1是本实用新型的使用状态示意图。图2是刚性支腿的主视图。图3是刚性支腿的左视图。图4是柔性支腿的主视图。图5是柔性支腿的左视图。图6是大车走行机构示意图。图7是起升巻筒示意图。图8是刚性吊具示意图。图9是柔性吊具示意图。图IO是柔性吊具中心铰销的示意图。图ll是吊具辅助吊孔的示意图。图12是轨道梁的结构示意图。图13是图12 A-A部的剖视图。图14是图12 B-B部的剖视图。图15是图12连续梁的C向视图。图16是两台轮轨式提梁机联合作业起吊箱梁的侧视图。 图中标记1刚性支腿2主梁3柔性支腿4吊梁桁车5吊具6运梁车7 预制箱梁8斜面撑杆9连接拉杆IO直面撑杆ll斜拉杆12直撑杆13横拉杆 14连接孔销15均衡梁16大车走行梁17架桥方向18走行台车(主动)19支 撑油缸20走行台车(从动)21大车走行梁上端平台22起升巻筒23吊具滑 轮组24吊具承载梁25吊具均衡梁26吊杆孔27中心铰销28辅助吊孔 29轨道梁钻孔桩基础30轨道梁承台31轨道梁(倒T形钢筋混凝土连续梁) 32轮轨式提梁机(双机联动)33已架设箱梁。
具体实施方式
如图1、 2、 3、 4、 5、 6、 16所示提升整孔大吨位预制箱梁的轮轨式提梁机组由两台本实用新型的轮轨式提 梁机32组成，轮轨式提梁机横跨三片单幅箱梁33的宽度，原地联合将箱梁提 升上桥。其中每台轮轨式提梁机32，包括带有吊梁桁车4的桁架式主梁2和用于 支撑主梁的一刚性支腿1和一柔性支腿3;用于支撑和稳定桁架式主梁的刚性支 腿采用桁架式结构，支腿主结构由箱型杆件组成，杆件间通过加强花架连接， 包括设置在斜面撑杆8和直面撑杆10之间和两侧斜面撑杆8之间的多根连接拉杆9;刚性支腿1的顶部与主梁采用高强度螺栓连接；柔性支腿3采用桁架式结 构，支腿主结构由箱型杆件组成，杆件间通过加强花架连接，即在两侧的直撑 杆12之间设置横拉杆13和斜拉杆11;柔性支腿连接销轴穿过支腿顶部的两个 连接孔销14与主梁连接，从而构成转动铰点，两者间可作微量转动；两支腿的 底部固定在大车走行梁16上，走行机构包括走行梁16、均衡梁15、走行台车 组20等部件，用于整机空载或轻载(单台不大于200吨)纵向走行和支撑；走 行台车组由2个双轮的主动轮组18、 2个双轮的被动轮组20组成；主动轮组由 一个22kw的电动机提供动力；在走行台车均衡梁中部设置一轮组辅助支撑油缸 19，每个支撑油缸的额定承载为150吨，支撑油缸由单独的小泵站和线控板控 制；走行机构的走行梁与均衡梁、均衡梁与走行台车间均采用销轴连接，以均匀分布从支腿上传下来的载荷。另外，为了便于检修起吊巻筒等部件，并有利于减小钢丝绳夹角，提梁机的两个起吊巻筒22均安装在大车走行梁上端平台21上，而不采用传统方式的直接安装于吊梁桁车4上；每个巻筒均由同轴安装的45kw电动机一减速机直接驱动，提梁机的吊梁起升运动由缠绕在两个巻筒上的钢丝绳来完成。上述提梁机在固定的走行轨道上移动，该走行轨道采用单侧单轨形式，钢轨跨距56.0米，允许坡度2%。；轨道两端安装电气限位器和混凝土挡墙式安全限制器。钢轨规格型号QU120起重机用重型钢轨，轨底采用预埋螺栓及卡板与轨道梁固定连接，并用环氧砂浆找平。作为提梁机走行通道的轨道梁设置如图12、 13、 14、 15所示，在现浇段现浇箱梁梁体的两侧(中心距56m)，全长112m。轨道梁上部结构采用60.99m+50.99m钢筋混凝土倒T形连续梁31 ，下部采用钻孔桩基础29、承台30 (2.2mX2.6mX1.6w)。提梁机设计走行线路约110m。由于单台提梁机重量达550t,并考虑走行情况下可以负载200t，因此走行台车跨度范围内轨道底部支撑能力必须达到8000KN，为降低轨道基础工程的投入并縮短施工周期，将其设计为定点起吊方式，即整机静止状态定点起吊、横移箱梁并为运梁车装梁，在此位置轨道基础及轨道梁结构进行局部加强，其它位置则按200吨轻载工况进行设计。由于定点吊梁状态载荷大，当原地吊梁作业时，位于走行台车均横梁下的支撑油缸被放下并支撑在轨顶上，以提供额外支撑，确保纵向的稳定性和分担走行轮的支撑轴力。当液压油缸处于放下位置时，电气限制开关控制连锁系统禁止整机纵移。由于受集中载荷较大，支撑油缸支点处轨道梁及基础采用1.5m桩基础。为了合理的均分载荷，将支撑油缸压力控制在300Bar，并且通过压力开关控制可以自动加压，使其保持在一个比较稳定的压力范围内，确保其最大支撑能力为150t，其余的载荷由各车轮共同承受。为避免补压电机频6繁启动及压力保持稳定，支撑油缸设置有330Bar皮囊式蓄能器。提梁机采用PLC程序集成控制，整机遥控+局部线控操作。对走行、起吊、 横移等工况，整机各相应部位设置了大量的传感器，用于检测速度、位移、起 重量等参数，并反馈信息给PLC做出相应的动作来保证整机安全正常运转。为 保证起吊箱梁的同步性，当采用两台提梁机时，可以在遥控操作模式下进行联 机控制。两台提梁机走行到待吊装箱梁位置，对位、安装吊具，提梁机吊具如图8、 9、 10、 ll所示，自上而下由单机4组的动滑轮组23、承载梁24、均衡梁25、 吊杆组等组成。吊梁状态采用吊杆组穿入预制箱梁7顶板起吊，吊高28米；除 了通过PLC程序自动监测和调整两侧起吊巻筒的不同步差值外，在吊具设计中 考虑了结构和自由度的合理设计，使得梁体在起吊或置放时其吊点或支点能够 自行地进行微量调整，以进一步降低工作过程中对梁体的影响。即把一台提梁 机的吊具设计为柔性吊具，梁体可以通过吊具上的两个吊点26的铰点27自动 调节，如图9、 10，相当于转化为可以微量调节的一点；另一台提梁机的吊具设 计为刚性吊具，如图ll，相当于固定的两个吊点26。双机联动吊梁时，形成受 力合理、自动均衡的"三吊点"起吊体系，保证箱梁和吊具结构不受附加弯扭 作用造成损坏。架桥机、运梁车组装解体状态时，吊具吊点采用200吨辅助吊 孔28，如图11，吊高31米。如图l、 16所示，以上各项准备工作结束后，两台提梁机32同时起吊箱梁 7，当箱梁高于运梁车6时，停止起吊，箱梁从刚性支腿l向柔性支腿3横移， 当箱梁横移至运梁车正上方时，停止横移，将箱梁落放在运梁车上，最后拆除 吊具，运梁车向架桥方向行驶。从而实现了两台轮轨式提梁机组合使用，将混 凝土预制箱梁7自地面吊装到位于桥面的轮胎式运梁车6上。采用本实用新型的轮轨式提梁机，不影响现浇段箱梁和后续标段工程施工； 临时工程量相对较少；受地质及气象等因素影响小；不重载走行，有利于集中 进行轨道梁基础加固，安全性好；设备操作简便，人工劳动强度低，提梁效率 高。本实用新型也可以用来直接架设轨道范围内的箱梁，以机组装、拆卸轮胎 式运梁车和架桥机。本实用新型与先前国内同类设备相比有极大优越性，特别使用单轨式支撑 形式、大吨位液压支撑油缸辅助支撑方式、PLC联合控制及双机无线遥控形式、 "三点"起吊式吊具设计，并采用目前国际流行的变频控制技术驱动，具有独 特、新颖，安全、科学的特点。
权利要求1、一种轮轨式提梁机，包括带有吊梁桁车(4)的主梁(2)和用于支撑主梁的两个支腿，还包括起升卷筒(22)、起吊吊具(5)、走行轨道，支腿的底部固定在大车走行梁上，大车走行梁采用铰销与下端的均衡梁(15)和走行台车(21)组连接，其特征在于所述分列在主梁两侧的支腿分别为一刚性支腿(1)和一柔性支腿(3)；刚性支腿采用上大下小的空间倒四棱锥桁架式结构，支腿主结构由箱型杆件组成，杆件间通过加强花架连接，其顶部与主梁固定连接；柔性支腿采用上小下大的平面桁架式结构，柔性支腿的顶部与主梁通过铰销活动连接，支腿主结构由箱型杆件组成，杆件间通过加强花架连接。
2、 如权利要求1所述的轮轨式提梁机，其特征在于在大车走行梁下端的 走行台车均衡梁(15)中部，设置有轮组辅助支撑油缸(19)和皮囊式蓄能器。
3、 如权利要求2所述的轮轨式提梁机，其特征在于由两台所述的轮轨式 提梁机组合而成的提梁机组，其中一台轮轨式提梁机的吊具(5)为活动吊具， 吊具上下两部分通过中心销轴连接，另一台轮轨式提梁机的吊具为刚性吊具， 两组吊点分别独立，形成两个吊点。
4、 如权利要求3所述的轮轨式提梁机，其特征在于走行轨道采用单侧单 轨，轨底与轨道梁固定连接，轨道梁布置在箱梁的两侧，采用钢筋混凝土倒T 形连续梁，下部采用钻孔桩基础(29)、承台(30)。
5、 如权利要求l、 2、 3或4所述的轮轨式提梁机，其特征在于起升巻筒 (22)为双端出绳，并设置在两侧大车走行梁的顶部。
6、 如权利要求5所述的轮轨式提梁机，其特征在于大车走行梁与走行台 车均衡梁、走行台车均衡梁与走行台车间均采用销轴连接；刚性支腿和主梁以 螺栓作固定连接，柔性支腿和主梁以销轴作活动连接。
专利摘要本实用新型涉及一种轮轨式提梁机，尤其是提升超大吨位桥梁的轮轨式提梁机，包括带有吊梁桁车的主梁和用于支撑主梁、底部固定在大车走行梁上的一刚性支腿和一柔性支腿，刚性支腿顶部与主梁采用螺栓固定连接，柔性支腿与主梁采用铰销活动连接；大车走行梁采用铰销与下端的均衡梁和走行台车组连接；均衡梁中部设置有轮组辅助支撑油缸及皮囊式蓄能器；还包括固定安装于大车走行梁上端的起升卷筒、起吊吊具和固定在倒T形连续轨道梁上的走行轨道，当两台本实用新型的轮轨式提梁机组合使用时，特别适用于1500t/50m预应力混凝土整孔箱梁或类似吨位和体积的构件的提升施工，这种轮轨走行桁架式大跨度龙门吊结构的提梁机，采用电力驱动和遥控操作，操作方便、工作效率高、安全性及可靠性高、起吊和横移同步性好。
文档编号E01D21/00GK201151881SQ200820061849
公开日2008年11月19日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者刘乃生, 刘文平, 渡 史, 浩 张, 李友明 申请人:中铁二局股份有限公司