专利名称：穿越隧道箱梁运架一体机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及将箱梁穿越隧道进行运输及施工的机械，尤其涉及一种能实现隧道口零距离、负距离运梁架梁的穿越隧道箱梁运架一体机。
背景技术：
目前，现有的运架一体机，主要型式为长导梁式一体机和平台式一体机。长导梁式
一体机主要由主机和导梁组成，主机兼顾运梁与架梁的任务，导梁主梁在导梁后支腿后部
有尾悬，主机和导梁对接位置在导梁后支腿后部的已架箱梁上，导梁是协助主机完成过孔
以及箱梁的架设，由于长导梁式一体机有一段导梁支撑在梁面上，在隧道口架梁时，由于高
度问题，主机无法与导梁对接完成隧道口架梁要求。平台式一体机主要由主机和平台导梁
组成，平台导梁尾部两侧装有变位平台，当架设桥梁时，主机的前轮组可以运行到变位平台
上，变位平台可以进行升降和折叠，平台式一体机在重载抽导梁的工况下驮梁小车是由主
机提供动力源，整机的运行平稳性不足，存在着安全隐患。同时目前市场上的长导梁式一体
机和平台式一体机都无法满足小曲线架梁的要求。针对上述现存的缺陷。本实用新型发 明专利解决了上述不足之处，在重载抽导梁工况，动力源直接置于驮梁小车上，大大增加了
抽导梁时整机的平稳性；同时改进了主机主梁与门型支腿的连接方式，采用回转支承连接，
使最小架梁曲线半径可达到1500m ;另外能很好的适应出隧道口隧道内以及进隧道-7米架M
ο
发明内容本实用新型的目的在于提供一种穿越隧道箱梁运架一体机，其结构简单，装卸便利，能实现隧道内箱梁运载等功能，且能实现隧道口零距离、负距离架梁。为实现上述目的，本实用新型公开了一种穿越隧道箱梁运架一体机，包括主机和导梁，其特征在于所述的主机包括主梁、吊梁小车总成、门型支腿、车架及支撑机构、前行走轮组和后行走轮组，吊梁小车总成设置于主梁两侧，该主梁的两端通过门型支腿分别支撑于四个车架及支撑机构上，该四个车架及支撑机构分别两两支撑于所述前行走轮组和后行走轮组上，所述车架及支撑机构的外端分别设置有前司机室和后司机室，同时在两个车架及支撑机构上设置有动力室。其中所述的门型支腿至少包括转盘、门型梁和撑杆，转盘通过销轴与主梁的下端连接，门型梁为门型结构的箱梁，其上端与转盘连接，门型梁的前、后腹板的两侧通过撑杆与车架及支撑机构连接。其中该门型梁通过法兰节和销轴或回转支承和销轴与转盘连接。其中该车架及支撑机构包含车架和液压油缸，其中，车架的上表面通过螺栓与门型支腿连接，车架的底部安装有液压油缸，该液压油缸通过螺栓与车架连接。其中所述的前、后行走轮组通过回转支承与所述车架及支撑机构连接，其采用轮胎进行行走。其中所述的吊梁小车总成由卷扬机、定滑轮机构、动滑轮机构和小车架组成，所述的卷扬机固定在主梁两侧，定滑轮机构放置在小车架上面，钢丝绳连接动滑轮机构、定滑轮机构和卷扬机。其中所述的导梁包括导梁主梁，所述的导梁主梁分为7节，每节之间用高强度螺栓连接。其中该导梁主梁的上端设有驮梁小车轨道，该驮梁小车轨道上运行有驮梁小车，该导梁主梁的上端还设有行走链条，该导梁主梁的下部设有引导滚轮支腿在主梁上移动或者主梁在滚轮支腿上移动的挂轮轨道，在挂轮轨道上挂有后滚轮支腿、中滚轮支腿和前滚轮支腿，该导梁主梁的后端设置有后翻支腿，导梁主梁的前端还设有吊架用于桥间转移时前、中、后三个滚轮支腿的吊挂，导梁主梁后端的两侧安装有轮组行走平台作为主机前行走轮组平稳运行至导梁主梁的装置。其中所述的后翻支腿通过螺栓及销轴与导梁主梁的两侧腹板相连接，后翻支腿包括上柱体、翻转油缸、下柱体、升降油缸和抱箍装置，该上柱体的侧面与导梁主梁腹板通过销轴和螺栓连接，下端与上柱体销接，翻转油缸的一端固定于上柱体，另一端固定于下柱体，升降油缸通过法兰与下柱体下端连接，抱箍装置为两个半圆筒通过螺栓连接在一起。通过上述结构，本实用新型的穿越隧道箱梁运架一体机，适宜大吨位混凝土箱梁架设，还可以满足隧道口零距离架梁，同时在不需要任何拆装的情况下整机快速便捷地通过隧道。其具备的优点和积极效益如下1.主机运梁通过隧道时采用激光导航自动驾驶技术，能使运梁速度提高到每小时4公里，这种导航技术具有大范围、高精度、动态实时跟踪测量等优点，极大地提高了设备的自动化作业能力，保障了设备在隧道内的运输安全，同时提高了设备施工效率。2.重载抽导梁工况由驮梁小车提供动力源。国内目前使用的一体机都是由主机提供动力源，采用主机提供动力与托梁台车构成闭式液压系统的工作方式，在重载抽导梁工况会对导梁产生冲击载荷，同时这种施工方式要求电控系统对驱动泵进行精确控制，一旦电控系统出现故障，主机动力室存在超量供油的可能，从而可能导致驮梁台车的超速运行，严重影响施工安全。为了增加该工况下设备运行时平稳性和速度可控性，本发明采用在托梁台车上集成液压泵站提供驱动力与驮梁台车驱动机构构成开式液压系统。该方案由于泵的排量和电机的转速恒定，通过电控调节比例阀阀芯开口实现无级调速，更重要的是不存在运行超速的可能性。在实际应用中设备的平稳性得到了提高，减小了施工过程中的冲击载荷；同时从根本上杜绝了存在托梁台车超速运行的可能，极大地提高了设备施工的安全性。3.主机的门型支腿与主梁有两种连接方式，用来满足不同曲率工况的架桥作业。其中一种是门型支腿上设置法兰节，法兰节通过销轴与主梁连接，此结构下能满足曲率半径> 2000工况的架梁作业；另外一种是门型支腿上设置有回转支撑，再通过销轴与主梁连接，此时门型支腿可以在主梁平面内实现摆动，此结构下能满足曲率半径> 1500mm工况的架梁作业。4.导梁支腿采用加减节变高形式，可架设2. 6 3.1米高箱梁，各种梁型均能在出隧道口零距离和负距离(含隧道内)，进隧道_7m架设。[0019]本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
图1和图2显示了本实用新型的穿越隧道箱梁运架一体机的结构示意图。图3显示了本实用新型的架设小曲线半径梁片门型支腿结构示意图。图4显示了本实用新型的架设一般曲率半径梁片门型支腿结构示意图。图5和图5A显示了本实用新型的轮组行走平台结构示意图。图6显示了本实用新型的驮梁小车结构示意图。图7 12显示了本实用新型桥梁架设第一孔步骤一的示意图。图13显示了本实用新型桥梁架设第一孔步骤二的示意图。图14显示了本实用新型桥梁架设第一孔步骤三的示意图。图15、图16显示了本实用新型桥梁架设第一孔步骤四的示意图。图17显示了本实用新型桥梁架设第一孔步骤五的示意图。
具体实施方式
参照图1，显示了本实用新型的穿越隧道箱梁运架一体机的结构示意图，该穿越隧道箱梁运架一体机包括主机41和导梁42，该导梁42被吊于该主机41上。参见图2，显示了本实用新型的主机41的具体结构，所述的主机41包括主梁6、吊梁小车总成5、门型支腿4、车架及支撑机构2、辅助起升机构、前行走轮组1、后行走轮组10，吊梁小车总成5设置于主梁6的两侧，该主梁6的两端通过门型支腿4分别支撑于四个车架及支撑机构2上，该四个车架及支撑机构2两两一组分别支撑于所述前行走轮组I和后行走轮组10上，所述车架及支撑机构2的外端分别设置有前司机室3和后司机室9，同时在其中任一车架及支撑机构2上设置有动力室8。所述的导梁42包括轮组行走平台12、导梁主梁13、后翻支腿11、前、中、后滚轮支腿17、16、14、驮梁小车15，导梁42顶部设置有吊架18，导梁主梁13下方装有后翻支腿11，后翻支腿11可以向导梁主梁13外部翻转至与导梁主梁13成一条直线或折叠至与导梁主梁垂直，在后翻支腿11、前、中、后滚轮支腿17、16、14上可安装法兰节以保证导梁主梁13水平高低合适，导梁主梁13的两侧安装有轮组行走平台12作为主机41前行走轮组10平稳运行至导梁主梁的装置。参照图3，显示了本实用新型的门型支腿的一种实施例，其用于架设小曲线半径梁片，所述的门型支腿4至少包括转盘20、回转支承21、门型梁22和撑杆23。转盘20通过销轴与主梁6的下端连接，门型梁22为门型结构的箱梁，其上端通过回转支承21和销轴与转盘20连接，回转支承21能在小范围内摆动，从而能实现小曲线半径时箱梁的架设。门型梁22的前、后腹板的两侧通过撑杆23与车架及支撑机构2连接，该门型支腿还包含有托盘19，该托盘19设置于门型梁22的底端。参照图4，显示了本实用新型的门型支腿的另一种实施例，其用于不同工况下架设一般曲线半径箱梁，其同样包括转盘20、门型梁22和撑杆23，该门型梁22通过法兰节24和销轴25与转盘20连接。法兰节24主要起连接作用，销轴25主要是抵抗结构的扭转变形。参照图5和图5A，所述的轮组行走平台12包括滑槽26、滑块27、踏板28、油缸滑槽29、油缸装置30。其滑槽26和油缸滑槽29与导梁主梁13的两侧腹板焊接，油缸装置30的一端与踏板28铰接，另一端通过销轴与油缸滑槽29连接。滑块27的一端与踏板28铰接，另一端通过销轴与滑槽26连接。当整机架梁时，轮组行走平台处于低位，先拆除油缸装置与油缸滑槽的销轴，油缸伸到位后，重新与油缸滑槽销接。下一步，拆除两侧滑槽与滑块的销轴，油缸开始回缩，到位后，重新与滑槽销接，完成平台的升降。折叠过程与升降过程类似，行走平台上升至最高位，油缸顶升，踏板将以滑块的下端销轴为中心旋转至平行于导梁主梁腹板。前行走轮组10可以运行到轮组行走平台12上，轮组行走平台12可以根据不同箱梁首末孔条件，进行升降，实现混凝土箱梁的架设。当整机穿越隧道时，轮组行走平台可以折叠至平行于导梁主梁13腹板的位置。参照图6，所述的驮梁小车15包括驮梁车架32，其上端与法兰调整节31通过螺栓连接，在同步驮梁和重载抽导梁工况下，门型支腿上的托盘与法兰调整节对接。下部装有行走轮组33成对称布置，保证驮运混凝土箱梁时每个轮胎受力均匀，其前下部装有链条驱动机构34。所述的法兰调整节31是用来调节主机41与驮梁小车15的连接部分的高度，以适应隧道口架梁要求。主机过跨时，前行走轮组10通过轮组行走平台12与导梁42的驮梁小车15对接，此时主机41与导梁42开始同步拖梁，当主机41与驮梁小车15配合进行同步拖梁到位后，进入驮梁小车15重载抽导梁的工况。本专利所述的穿越隧道箱梁运架一体机可适用如下的工作条件在山岭地区桥隧相连地段，可以满足隧道内运梁及隧道口零距离和负距离架梁。在连续梁(24m、32m)、组合梁等类型桥及路基通过并进行架梁工作最大坡度<20%0工作曲线半径1500m`[0042]工作的海拔高度< 2000m工作的环境温度_20 —+δΟ。C工作环境最大风力工作状态< 6级；非工作状态< 12级穿越隧道箱梁运架一体机具体的隧道口架梁步骤如下步骤一安放导梁42，准备导梁42上墩台52。主机41携导梁42行至第一孔桥台51处，将悬挂在导梁42前端吊架18上的后滚轮支腿安放在桥台51上，并锚固于桥墩上。在桥台51上安放梁面托滚61，将导梁42安放在梁面托滚61。主机41上的门型支腿4与导梁42上的驮梁小车15对接，打开主机41行走轮组的静制动，开始前抽导梁。在导梁42前端接近桥墩52，并到达指定位置时停止抽导梁，将中滚轮支腿16放置在桥墩52上，并锚固于桥墩上。继续前抽导梁42至下一个桥墩52，将前滚轮支腿17放置在桥墩52上，并锚固于桥墩上。主机41行至中滚轮支腿16与前滚轮支腿17之间的指定位置，收缩后滚轮支腿14的油缸使导梁后端悬臂，前抽导梁至后翻支腿11完全脱离桥台51，翻下后翻支腿11，后抽导梁42至后翻支腿11上桥台41，并锚固于桥墩上。放下轮组行走平台12，主机41退出导梁42回梁厂取梁。参照图7 12。步骤二 解除中滚轮支腿16的锚固，将中滚轮支腿16沿导梁主梁13运行至下一桥墩上，并锚固于桥墩上。将后滚轮支腿14运行至下一桥墩上，并锚固于桥墩上。顶升后翻支腿11油缸，拆除抱箍，并与桥墩锚固好。先后收缩后、前、中滚轮支腿油缸拆除各个支腿上的法兰节，通过循环操作再拆除后翻支腿的抱箍，后、前、中滚轮支腿275mm高的法兰节，将导梁82降低到满足隧道口内架梁要求。同时在驮梁小车上加装法兰节，以满足与主机41对接高度要求。参照图13。步骤三主机和导梁同步喂梁。主机41的前行走轮组10运行至导梁42的轮组行走平台12上，主机与导梁对接，主机41与驮梁小车15开始同步喂梁。喂梁到位后，主机41的后行走轮组I制动，并解除后翻支腿的锚固。参照图14。步骤四导梁过孔。驮梁小车15驱动导梁42向前抽送，腾出混凝土箱梁62落梁位置，准备落梁。参照图15 16。步骤五操纵主机41的两台吊梁小车5将混凝土箱梁落梁就位。参照图17。本实用新型穿越隧道箱梁运架一体机具有低重心箱梁式主梁，主机具备双向架梁功能，导梁可以通过专用转盘实现180°调头，满足隧道内运梁，隧道口零距离和负距离架梁，实现自行桥间转移。由此可见，本实用新型的优点如下1.集搬、运、架功能于一体，以往由3台设备完成的取梁、运梁、架梁三项工作集中在I套设备上完成；本设备采用主机和导梁两部分设计，主机来实现箱梁的搬运，自身转移的主导部件，导梁的基本功能则是为主机跨越待架桥梁铺设轨道，完成桥位间的转移。2.主机运梁通过隧道时采用激光导航自动驾驶技术，能使运梁速度提高到每小时4公里。极大地提高了设备的自动化作业能力，保障了设备在隧道内的作业安全，同时提高了隧道内运梁速度。3.主机主梁与行走门架转盘连接，同时加大导梁支腿横移量，架梁曲线半径可达1500m。平台式导梁设计，使架桥效率得以适当提高；主机前后对称设计，反向架桥时只需导梁调头。4.通过合理设计，使主机与隧道臂最小间隙增大到975mm，主机空车通过隧道时行走速度更快；运梁通过隧道时可以调整运梁高度，使箱梁与隧道壁间隙尽可能增大，在隧道内运梁行走速度能适当提高。进行隧道口架桥时，其架桥作业流程不需做任何改变。不需要为适应隧道口架桥而进行任何拆卸或组装；不需对隧道口的桥梁、桥台及隧道设计提任何额外要求；不需要对隧道口桥台周边做任何工程改造。5.导梁支腿采用加减节变高形式，可架设2. 6 3.1米高箱梁，各种梁型均能在出隧道口零距离，进隧道一 7m架设。6.载荷分配均匀合理，超大型起重设备在已架箱梁上走形式，很容易造成载荷集中，导致已架箱梁的错位和损坏，运架一体机在桥上行驶时，其前后轮组的载荷总是分配在相邻的2孔梁上，最大限度降低了轮组作用在I孔梁体上的载荷；7.实现灵活的转向系统、模式多样化，运架一体机的轮对可以在原地90度转向，在制梁场不但可以取代大型门吊，而且可以灵活地横向、纵向移动，吊取箱梁。8.避免因路面不平整导致轮组超载，本设备每个轮对配有均衡油缸，前后轮组整体采用均衡系统，保证各轮对负荷偏差不超过2%。当遇到障碍物(高度不大于150毫米)或小坑时，该系统能使载荷在各轮上均匀分布，避免局部轮对超载。9.控制系统方便合理，本设备起升、走行及转向均采用国际先进的PLC电液控制，前后司机室可单独操控，相互自锁，还可使用遥控器控制各个动作。[0062]10.方便快捷的桥间转移，穿越隧道箱梁运架一体机可以利用自身的起吊装置，自行吊起导梁行走，不需要借助任何辅助机具，迅速转换到下一个工地，将导梁就位。导梁前端设有吊架，可以将3个滚轮支腿在前端吊起，一同转移至下一个工地，并将支腿放置在下一座桥的桥台上。显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本实用新型的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施案例中描述过并且在附图中描述了实施案例，但本实用新型不限制由附图示例和在实施案例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本实用新型的教导的特定例子，本实用新型的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施案例。
权利要求1.一种穿越隧道箱梁运架一体机，包括主机和导梁，其特征在于 所述的主机包括主梁、吊梁小车总成、门型支腿、车架及支撑机构、前行走轮组和后行走轮组，吊梁小车总成设置于主梁上，该主梁的两端通过门型支腿分别支撑于四个车架及支撑机构上，该四个车架及支撑机构分别两两支撑于所述前行走轮组和后行走轮组上，所述车架及支撑机构的外端分别设置有前司机室和后司机室，同时在前后车架及支撑机构上设置有动力室。
2.如权利要求1所述的穿越隧道箱梁运架一体机，其特征在于所述的门型支腿至少包括转盘、门型梁和撑杆，转盘通过销轴与主梁的下端连接，门型梁为门型结构的箱梁，其上端与转盘连接，门型梁的前、后腹板的两侧通过撑杆与车架及支撑机构连接。
3.如权利要求2所述的穿越隧道箱梁运架一体机，其特征在于该门型梁通过法兰节和销轴或回转支承和销轴与转盘连接。
4.如权利要求1所述的穿越隧道箱梁运架一体机，其特征在于该车架及支撑机构包含车架和液压油缸，其中，车架的上表面通过螺栓与门型支腿连接，车架的底部安装有液压油缸，该液压油缸通过螺栓与车架连接。
5.如权利要求1所述的穿越隧道箱梁运架一体机，其特征在于所述的前、后行走轮组通过回转支承与所述车架及支撑机构连接，其采用轮胎进行行走。
6.如权利要求1所述的穿越隧道箱梁运架一体机，其特征在于所述的吊梁小车总成由卷扬机、定滑轮机构、动滑轮机构和小车架组成，所述的卷扬机固定在主梁两侧，定滑轮机构放置在小车架上面，钢丝绳连接动滑轮机构、定滑轮机构和卷扬机。
7.如权利要求1所述的穿越隧道箱梁运架一体机，其特征在于所述的导梁包括导梁主梁，所述的导梁主梁分为7节，每节之间用高强度螺栓连接。
8.如权利要求7所述的穿越隧道箱梁运架一体机，其特征在于该导梁主梁的上端设有驮梁小车轨道，该驮梁小车轨道上运行有驮梁小车，该导梁主梁的上端还设有行走链条，该导梁主梁的下部设有引导滚轮支腿在主梁上移动或者主梁在滚轮支腿上移动的挂轮轨道，在导梁挂轮轨道上挂有后滚轮支腿、中滚轮支腿和前滚轮支腿，该导梁主梁的后端设置有后翻支腿，导梁主梁的前端还设有吊架用于桥间转移时前、中、后三个滚轮支腿的吊挂，导梁主梁后端的两侧安装有主机轮组行走平台作为主机前行走轮组平稳运行至导梁主梁的装置。
9.如权利要求8所述的穿越隧道箱梁运架一体机，其特征在于所述的后翻支腿通过螺栓及销轴与导梁主梁的两侧腹板相连接，后翻支腿包括上柱体、翻转油缸、下柱体、升降油缸和抱箍装置，该上柱体的侧面与导梁主梁腹板通过销轴和螺栓连接，下端与上柱体销接，翻转油缸的一端固定于上柱体，另一端固定于下柱体，升降油缸通过法兰与下柱体下端连接，抱箍装置为两个半圆筒通过螺栓连接在一起。
专利摘要一种穿越隧道箱梁运架一体机，包括主机和导梁，该导梁设置于该主机，所述的主机包括主梁、吊梁小车总成、门型支腿、车架及支撑机构、前行走轮组和后行走轮组，吊梁小车总成设置于主梁上，该主梁的两端通过门型支腿分别支撑于四个车架及支撑机构上，该四个车架及支撑机构两两分别支撑于所述前行走轮组和后行走轮组上，所述车架及支撑机构的外端分别设置有前司机室和后司机室，同时在前后车架及支撑机构上设置有动力室，本实用新型结构简单，装卸便利，能实现隧道内运载箱梁等功能，且能实现隧道口零距离、负距离架梁。
文档编号E01D21/00GK202899040SQ20122061724
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者党春太, 徐国学, 陈家乐, 全国星, 刘紫庭, 游向荣, 冯炼, 陆持禹, 钱尚溢, 刘俊生, 徐永 申请人:中铁科工集团有限公司