一种单台节段箱梁架桥机及其操作方法与流程

本发明涉及一种单台节段箱梁架桥机，具体涉及一种单台节段箱梁架桥机及其操作方法。

背景技术：

架桥机就是将预制好的梁片放置到预制好的桥墩上去的设备。架桥机属于起重机范畴，因为其主要功能是将梁片提起，然后运送到位置后放下。架桥机与一般意义上的起重机有很大的不同。其要求的条件苛刻，并且存在梁片上走行，或者叫纵移。

在公路、铁路轨道上行驶、用于整跨架设小跨梁的桥梁施工机械。因其架桥工效高，在中国铁路桥梁标准设计中，多考虑以它架设为设计原则。其机身庞大，超出铁路运输限界，须解体运送，到达工地后，再组装使用。中国常备的架桥机有三种，多用来分片架设钢筋或预应力混凝土梁。架桥机纵向运行轨道两侧规定高度要求对应水平，保持平稳。前、中、后支腿各横向运行轨道要求水平，并严格控制间距，三条轨道必须平行。架桥机还设置有液压系统、电气系统、柴油发电机组以及安全保护监控系统等部分。

架桥机分为架设公路桥，常规铁路桥，客专铁路桥等几种。架桥机在架设单台节段箱梁时，目前的方式比较笨重，设备支撑架自重较大，不方便进行快速拆装及转场。而且操作平台不方便进行湿接缝施工及梁底修饰。因此，需要对现有技术进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种单台节段箱梁架桥机及其操作方法，解决了架桥过程中单台节段箱梁的架设问题，而且架桥机前支腿墩前附墩支承架轻便且安全可靠、能快速拆装及转场，解决了目前的操作平台不方便进行湿接缝施工及梁底修饰问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种单台节段箱梁架桥机，包括盖梁和底座，所述盖梁的外侧固定安装有架桥机主梁，所述架桥机主梁的上端固定连接有支撑梁，所述支撑梁的上端固定连接有导梁，所述导梁的上端固定安装有起重天车，所述导梁的下端固定连接有前辅助支腿，所述导梁的下端固定连接有中支腿，所述导梁的下端固定连接有后辅助支腿，所述中支腿的下端固定安装有连接梁，所述连接梁的下端安装有单台节段箱梁；

所述底座与地面固定连接，所述底座的上端固定连接有支撑座，所述支撑座的上端固定连接有钢支撑柱，所述支撑柱的上端固定连接有工字钢支撑，所述工字钢支撑的上端固定连接有调节沙筒，所述调节沙筒的上端固定连接有调节楔块，所述调节楔块与盖梁的悬臂底部接触。

优选的，所述钢支撑柱的中部通过螺栓安装有支撑拉杆，所述支撑拉杆与盖梁通过螺栓紧固连接。

优选的，所述调节楔块由两个楔块和一个拉杆构成，且拉杆的两侧安装螺母。

优选的，所述支撑座、支撑柱和工字钢支撑为焊接结构。

优选的，所述导梁为矩形桁架结构形式，弦杆是由钢板拼焊而成的工字梁，腹杆为槽钢对扣而成的箱形杆件。

优选的，所述中支腿上设有顶升和横移、纵移油缸。

一种单台节段箱梁架桥机的操作方法，具体步骤包括：

步骤一：施工下部结构，下部结构完成后通过架桥机吊装中支点墩顶块并进行临时固定；

步骤二：吊装首跨箱梁，调整箱梁节段位置，并进行预拼装；

步骤三：将前两个箱梁匹配面进行涂摸胶粘结剂，且两个箱梁匹配定位，并施加临时预应力挤紧固化，重复以上步骤拼装至十一号块；

步骤四：安装湿接缝模板，浇筑湿接缝并养生，利用起重天车吊装超前墩墩顶块，并锚固好；

步骤五：待湿接缝浇筑混凝土达到％，分批对称张拉体外预应力，完成张拉后，整机卸载，拆除吊挂，并倒运吊挂到地面；

步骤六：利用天车进行跨越式倒运后，墩中支腿到超前墩，并锚固好；

步骤七：架桥机向前纵移，天车位于主框架前方作为配重，纵移到位并调整好架桥机的姿势；

步骤八：按首跨顺序拼装中跨主梁，并浇筑湿接缝；

步骤九：待混凝土强度达到％，分批对称张拉中跨预应力；

步骤十：施工尾跨主梁，完成后张拉负弯矩预应力钢束；

步骤十一：桥面铺装及附属设施安装。

本发明的有益效果：本方案采用节段拼装架桥机单幅整孔悬挂拼装架设，然后横移完成另一幅整孔悬挂拼装架设，双幅整孔完成后纵移到新的一跨逐跨完成架设。

架桥机采用步履式行走，能自行移位过孔，支腿倒运采用自动跨越式倒腿方式，横移轨道也可自行倒运；架桥机喂梁方式满足桥下喂梁，兼顾前部、尾部喂梁；架桥机能够满足湿接缝施工，自带可移动梁底操作平台，梁底操作平台即可进行湿接缝施工又可进行梁底修饰；架桥机具备自架墩顶(或梁端块)块功能；架桥机前支腿墩前附墩支承架轻便且安全可靠、能快速拆装及转场。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明盖梁支撑结构示意图；

图3为本发明图2中a区域细节放大图；

图4为本发明的拼装流程图；

图5为本发明步骤一拼装示意图；

图6为本发明步骤二拼装示意图；

图7为本发明步骤三拼装示意图；

图8为本发明步骤四拼装示意图；

图9为本发明步骤五拼装示意图；

图10为本发明步骤六拼装示意图；

图11为本发明步骤七拼装示意图；

图12为本发明步骤八拼装示意图；

图13为本发明步骤九拼装示意图；

图14为本发明步骤十拼装示意图；

图15为本发明步骤十一拼装示意图。

图中：1、盖梁；2、架桥机主梁；3、支撑梁；4、导梁；5、起重天车；6、前辅助支腿；7、中支腿；8、后辅助支腿；9、连接梁；10、单台节段箱梁；11、底座；12、支撑座；13、钢支撑柱；14、支撑拉杆；15、工字钢支撑；16、调节沙筒；17、调节楔块。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-15所示，一种单台节段箱梁架桥机，包括盖梁1和底座11，盖梁1的外侧固定安装有架桥机主梁2，架桥机主梁2为架桥机主体支撑结构，为整个架桥机提供了稳定的支撑，架桥机主梁2的翼缘板宽1.4m，梁高2.8m，全长33m(分为3个节段，节段长度11m)，节段间采用高强螺栓联接，节段解体后可由公路或铁路运输，下翼缘板上和下盖板底部设有供前辅助支腿托、挂轮走行的轨道，机臂与中支腿7和后辅助支腿8通过高强螺栓固定联接，前辅助支腿6纵移时可与机臂相对运动，架梁时通过托挂轮组、定位装置与机臂铰接架桥机主梁2的上端固定连接有支撑梁3，支撑梁3为构造梁，具有支撑作用，支撑梁3的上端固定连接有导梁4，导梁4的高度为2.8m，单根导梁长46m(前导梁33.5：11+11+11+1.5、后导梁：12.5：11+1.5)，导梁4的上端固定安装有起重天车5，起重天车5是架桥机的主要工作单元，设有80t起升机构卷扬机及控制和操作系统，天车总重40t，起升小车加回转吊耳重量9.4t，金属结构加大车走行机构等重17.5t，起重天车5的外形尺寸(天车高度×轨距×跨度)为8.8×3.6×6m，起重天车5采用凹式结构架，走行机构采用链传动牵引，重物移运器承重走行的方式，起重小车起升机构为电机驱动，行星齿轮减速机内藏式卷扬机传动，起升机构的高速轴和卷筒上均设有制动装置，高速轴采用液压推杆制动器作为常规运行制动，电机与减速机之间通过带制动轮的齿轮联轴器连接；低速级采用液压盘式制动器作为紧急制动，确保吊梁作业安全可靠，起升机构包括起升卷扬机、动滑轮组、定滑轮组和均衡滑轮等，滑轮组倍率为2×16，其中均衡滑轮架上安装有荷重传感器，可以实时反映起升载荷，起升卷扬机为电机驱动行星齿轮减速机内藏式卷扬机，电机自带制动装置，起重天车5卷扬机构采用主动排绳器排绳，排绳器由变频电机、链轮、链条、丝杆、螺母、导向杆、支座和导向滚轮等组成传动机构，是一个随动系统，与卷扬机形成闭环控制。卷扬机转一圈，排绳器的导向滚轮横向移动一个钢丝绳直径距离，导向滚轮走到一端，钢丝绳在卷筒上缠绕完一层，通过接近开关使导向滚轮反向运动，开始第二层钢丝绳的缠绕，导梁4的下端固定连接有前辅助支腿6，前辅助支腿6支撑在超前墩承台的立柱上，主要用于过跨时倒运后辅助支腿8和中支腿7，前辅助支腿6拼装后总体尺寸为6.5×5.12×0.8m，辅助前支腿6主要由托挂轮机构、折叠柱、伸缩柱等组成，架梁作业时与机臂纵向固定成铰接结构，成为柔性支腿，与机臂、中支腿7组成龙门架结构，满足架梁作业支撑要求，纵移作业时辅助前支腿6与机臂之间可相对运动，实现架桥机步履纵移，辅助前支腿6设有折叠机构，可以满足正常架梁和最后一孔箱梁架设时辅助前支腿上桥台支撑的需要，导梁4的下端固定连接有中支腿7，中支腿7用于支承和顶升整个架桥机，尤其是架桥机满载施工时的支撑，其上设有顶升和横移、纵移油缸，驱动架桥机动作，单个中支腿7拼装后总体尺寸为8.2×3.13×2.02m，单个中支腿7总重为30t，中支腿7通过液压油缸实现支撑枕木的支垫和拆除，满足纵移时换步和架梁作业时稳定支撑要求，两支腿下设有横移机构，通过横移油缸推动二号柱带动机臂摆头，从而横向调整架桥机位置，适应曲线架梁需要，由于运梁车驮运架桥机工况的需要，下横梁设计成可拆卸式，导梁4的下端固定连接有后辅助支腿8，后辅助支腿8支承在梁面上，用于倒运后中支腿7，并代替中支腿7起支撑作用(三点支撑)，直至架桥机处于最大后悬臂状态，后辅助支腿8可以挂在后导梁上，随主框架一起纵移前行，单个后辅助支腿8拼装后总体尺寸为7.64×3.85×1.76m，单个后辅助支腿8总重为12t，中支腿7的下端固定安装有连接梁9，连接梁9的下端安装有单台节段箱梁10，单台节段箱梁10由钢筋混凝土预制而成；

底座11与地面固定连接，底座11为现浇混凝土墩座，底座11的上端固定连接有支撑座12，底座11为支撑座12提供了支撑结构，支撑座12的上端固定连接有钢支撑柱13，支撑柱13的上端固定连接有工字钢支撑15，底座11、支撑座12和钢支撑柱13为焊接结构，构成盖梁1的悬臂的主体支撑结构，工字钢支撑15的上端固定连接有调节沙筒16，调节沙筒16的上端固定连接有调节楔块17，调节楔块17与盖梁1的悬臂底部接触。

钢支撑柱13的中部通过螺栓安装有支撑拉杆14，支撑拉杆14与盖梁1通过螺栓紧固连接，通过支撑拉杆14的安装，可以对钢支撑柱13进行辅助支撑，防止钢支撑柱13发生歪斜，调节楔块17由两个楔块和一个拉杆构成，且拉杆的两侧安装螺母，通过连杆拉动调节楔块17，可以进行组合楔块的调整，方便进行沉降补偿，支撑座12、钢支撑柱13和工字钢支撑15为焊接结构，构成悬臂的支撑结构，导梁4为矩形桁架结构形式，弦杆是由钢板拼焊而成的工字梁，腹杆为槽钢对扣而成的箱形杆件，中支腿7上设有顶升和横移、纵移油缸，可通过油缸进行相关部件的位置调节。

一种单台节段箱梁架桥机的操作方法，具体步骤包括：

步骤一：施工下部结构，下部结构完成后通过架桥机吊装中支点墩顶块并进行临时固定；

步骤二：吊装首跨箱梁，调整箱梁节段位置，并进行预拼装；

步骤三：将前两个箱梁匹配面进行涂摸胶粘结剂，且两个箱梁匹配定位，并施加临时预应力挤紧固化，重复以上步骤拼装至十一号块；

步骤四：安装湿接缝模板，浇筑湿接缝并养生，利用起重天车吊装超前墩墩顶块，并锚固好；

步骤五：待湿接缝浇筑混凝土达到95％，分批对称张拉体外预应力，完成张拉后，整机卸载，拆除吊挂，并倒运吊挂到地面；

步骤六：利用天车进行跨越式倒运后，墩中支腿到超前墩，并锚固好；

步骤七：架桥机向前纵移，天车位于主框架前方作为配重，纵移到位并调整好架桥机的姿势；

步骤八：按首跨顺序拼装中跨主梁，并浇筑湿接缝；

步骤九：待混凝土强度达到95％，分批对称张拉中跨预应力；

步骤十：施工尾跨主梁，完成后张拉负弯矩预应力钢束；

步骤十一：桥面铺装及附属设施安装。

本发明的有益效果为：本方案采用节段拼装架桥机单幅整孔悬挂拼装架设，然后横移完成另一幅整孔悬挂拼装架设，双幅整孔完成后纵移到新的一跨逐跨完成架设。

架桥机采用步履式行走，能自行移位过孔，支腿倒运采用自动跨越式倒腿方式，横移轨道也可自行倒运；架桥机喂梁方式满足桥下喂梁，兼顾前部、尾部喂梁；架桥机能够满足湿接缝施工，自带可移动梁底操作平台，梁底操作平台即可进行湿接缝施工又可进行梁底修饰；架桥机具备自架墩顶(或梁端块)块功能；架桥机前支腿墩前附墩支承架轻便且安全可靠、能快速拆装及转场。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。