大跨度造桥机及其滑移装置的制作方法

本发明涉及桥梁架设领域，具体涉及一种大跨度造桥机及其滑移装置。

背景技术：

随着中国客运专线(高速)铁路建设事业的迅速发展，大跨度节段预制拼装预应力简支箱梁技术在铁路建设中被广泛应用。其中，节段拼装造桥机是实现该技术的主要设备。造桥机在过孔前，后支腿抬起，通过起吊小车将后支腿移动到已成梁端头段位置处。中支腿抬起，再通过另一个起吊小车将中支腿移动到桥墩垫石位置处。造桥机过孔时，中支腿支撑在桥墩垫石上、后支腿支撑在已成梁端头段上，同时前支腿抬起。在已成梁段铺设钢轨，造桥机的后支点小车支撑在钢轨上，后支点小车上设有动力装置，通过动力装置推动后支点小车沿着钢轨移动，进而使得造桥机相对于中支腿和后支腿向前滑移，完成造桥机的过孔，操作便利，过孔效率高。

但是，由于节段预制拼装预应力简支箱梁平面曲率和墩跨间距越大，移动支架造桥机几何尺寸越长，平面小曲线上前、中、后支腿支点与架梁中线偏移量越大，因此，移动支架造桥机在过孔前的偏移至关重要。

现有技术中，通常采用桥梁与造桥机共同偏移的方式进行调节，偏移过程复杂，且施工效率较低。同时，造桥机在过孔时，需要克服摩擦力向前移动，增加动力装置的驱动力以及加快接触位置的损耗。因此，亟需一种架梁施工方案，使其能够满足大跨度造桥机架设小半径曲线桥梁的要求，并且能够减少过孔过程中的摩擦力，增加各部件的使用寿命。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种大跨度造桥机及其滑移装置。

上述大跨度造桥机的滑移装置包括滑动设置在造桥机的支腿顶部的横移垫座以及设置在所述横移垫座顶部的至少一个辅助支撑设备，所述支腿上设有用于带动所述横移垫座移动的驱动装置，所述横移垫座的移动方向与所述支腿的长度方向相适应，所述辅助支撑设备包括设置在所述横移垫座顶部的框架本体和多组沿造桥机的长度方向同步滚动的滚轮，所述滚轮伸出所述框架本体的顶部，用于支撑造桥机，所述框架本体上设有用于与造桥机连接的卡接件，使得造桥机跟随所述框架本体沿着所述横移垫座的移动方向同步移动。

可选的，所述驱动装置为伸缩机构，所述支腿上设有反力座，所述伸缩机构的一端铰接设置在所述反力座上，另一端铰接设置在所述横移垫座上。

可选的，所述伸缩机构为电动推杆、气压缸或液压缸。

可选的，所述支腿的顶部沿着其长度方向设有多个横移滑道，所述横移垫座支撑在所述横移滑道上。

可选的，所述卡接件设置在所述框架本体的长度方向的一端，所述卡接件包括两个设置在所述框架本体顶部的用于抵在造桥机下弦侧面的导向板。

可选的，所述框架本体的纵截面呈倒梯形，所述框架本体的长度方向与造桥机的长度方向相适应。

可选的，所述框架本体包括多个并列设置的倒梯形板，每相邻的两个所述倒梯形板之间均通过加劲板连接。

可选的，每组所述滚轮均包括两个滚轮本体，两个所述滚轮本体之间通过转轴连接，各个所述转轴平行设置，所述滚轮转动设置在所述转轴上，所述框架本体上设有用于安装所述转轴的安装座，所述转轴沿着所述框架本体的宽度方向延伸。

可选的，每个所述滚轮本体的两侧均设有用于限制所述滚轮本体位置的限位件，所述支腿的顶部设有多个用于支起造桥机的伸缩件。

上述大跨度造桥机，包括造桥机本体和设置在所述造桥机本体底部的多个支腿，至少一个所述支腿的顶部设有用于支撑所述造桥机本体的如上所述的滑移装置。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请在造桥机的中、后支腿上设置滑移装置，使用时，通过驱动装置带动横移垫座移动，进而带动造桥机横移，使其达到预设位置，结构简单，操作方便。通过设置辅助支撑设备将滑动摩擦转换成滚动摩擦，减少接触位置的摩擦力，进而增加造桥机和支腿的使用寿命。通过设置卡接件使得造桥机跟随横移垫座和框架本体同步移动，增加造桥机定位的准确性。且滚轮和卡接件同时限制造桥机沿着横移垫座长度方向的自由度，减少卡接件的受力，增加其使用寿命。

附图说明

图1是本发明一实施方式中造桥机过孔时的示意图；

图2是图1中a处的放大图；

图3是本发明一实施方式中滑移装置支撑在支腿与造桥机之间的示意图；

图4是图3中b处的放大图；

图5是本发明一实施方式中滑移装置支撑在支腿上的主视图；

图6是本发明一实施方式中辅助支撑设备的俯视图。

附图标记：

1、支腿；11、反力座；2、横移垫座；3、辅助支撑设备；31、框架本体；32、导向板；33、倒梯形板；34、加劲板；4、滚轮；41、滚轮本体；42、转轴；43、限位件；5、伸缩机构；6、伸缩件；7、造桥机下弦；8、垫块。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1至图6所示，本申请实施例提供的大跨度造桥机的滑移装置包括滑动设置在造桥机的支腿1顶部的横移垫座2以及设置在横移垫座2顶部的至少一个辅助支撑设备3，造桥机支撑在辅助支撑设备3的顶部。其中，支腿1的顶部可设置两个横移垫座2，确保造桥机的平衡，且便于造桥机沿两个方向横移。如图5所示，支腿1上设有用于带动横移垫座2移动的驱动装置，横移垫座2的移动方向与支腿1的长度方向相适应，该处的相适应是指横移垫座2的移动方向与支腿1的长度方向相同，或者横移垫座2在移动过程中，其角度发生偏转，使得横移垫座2的移动方向与支腿1的长度方向呈一定的角度。

结合图2和图6所示，辅助支撑设备3包括设置在横移垫座2顶部的框架本体31和多组沿造桥机的长度方向同步滚动的滚轮4，造桥机过孔时，框架本体31的长度方向与造桥机的移动方向一致，用于分担水平方向的力，减少对于造桥机施加的摩擦力。滚轮4伸出框架本体31的顶部，用于支撑造桥机，通过设置滚轮4，将造桥机过孔时的静摩擦力转换成滚动摩擦力，减少造桥机过孔时的阻力。

其中，滚轮4可转动设置在框架本体31内，使得滚轮4的顶部部分伸出框架本体31内，用于支撑造桥机。也可在框架本体31的顶部设置支架，滚轮4设置在支架上，使得滚轮4完全伸出框架本体31，起到支撑造桥机的效果。由此可见，滚轮4的具体设置方式不受限制，只要使得造桥机能够支撑在滚轮4的顶部即可。框架本体31上设有用于与造桥机连接的卡接件，使得造桥机跟随框架本体31沿着横移垫座2的移动方向同步移动。

支腿1可包括用于支撑造桥机的前支腿、中支腿或后支腿，可根据过孔的方式不同进行选择。如图1所示，造桥机在过孔时，中支腿支撑在桥墩垫石上，后支腿支撑在已成梁端头段上，前支腿抬起，造桥机相对于中支腿和后支腿滑动。因此，在中支腿和后支腿的顶部设置滑移装置，而前支腿的顶部则不设置滑移装置，降低成本。而小曲径桥梁施工过程中，造桥机在过孔前需将其偏转到设计位置，此时，可通过中支腿和后支腿上的滑移装置带动造桥机横移，操作方便，节省设备成本。在其它过孔方式中，前支腿支撑在桥墩上，中支腿和后支腿抬起，即可在前支腿的顶部设置滑移装置，节省设备成本。

本申请提供的大跨度造桥机的滑移装置在小曲径桥梁施工过程中的工作原理如下：

在过孔前，处于后支腿顶部的驱动装置带动横移垫座2朝向曲线外侧方向移动。此时，由于卡接件和滚轮4限制了造桥机沿着框架本体31的长度方向的自由度，因此，当横移垫座2带动框架本体31移动时，造桥机将跟随框架本体31移动。同时，又因为卡接件卡接在框架本体31的底部，使得框架本体31的长度方向始终与造桥机的长度方向始终垂直，因此，横移垫座2在移动过程中将会出现小幅度偏转，使得横移垫座2的长度方向与造桥机的长度方向垂直。当造桥机的尾端移动到位后，处于中支腿顶部的驱动装置带动横移垫座2朝向曲线外侧方向移动，进而使得造桥机的中部移动到位，完成造桥机的偏转。其中，当支腿1的顶部设置两个横移垫座2时，每个横移垫座2上均铰接有驱动装置，横移垫座2在横移过程中，其中一个驱动装置提供驱动力，另一个驱动装置与横移垫座2分离，通过造桥机带动另一个滑移装置移动。另一方面，两个驱动装置也可均产生驱动力，但是，提供驱动力的方向相反，使得造桥机朝向设计位置处移动。

过孔时，通过造桥机本身的吊装设备将中支腿以及中支腿顶部的滑移装置移动到桥墩垫石的顶部，转动中支腿，使得中支腿的长度方向与造桥机的宽度方向一致。通过吊装设备将后支腿以及后支腿顶部的滑移装置移动到已成梁端头段的顶部，同时，转动后支腿，使得后支腿的长度方向与造桥机的宽度方向一致。在已成在已成梁段铺设钢轨，造桥机的后支点小车支撑在钢轨上，后支点小车上设有动力装置，通过动力装置推动后支点小车沿着钢轨移动，进而使得造桥机相对于中支腿和后支腿沿过孔方向滑移，完成造桥机的过孔。

本申请在造桥机的中、后支腿上设置滑移装置，使用时，通过驱动装置带动横移垫座2移动，进而带动造桥机横移，使其达到预设位置，结构简单，操作方便。通过设置辅助支撑设备3将滑动摩擦转换成滚动摩擦，减少接触位置的摩擦力，进而增加造桥机和支腿1的使用寿命。通过设置卡接件使得造桥机跟随横移垫座2和框架本体31同步移动，增加造桥机定位的准确性。且滚轮4和卡接件同时限制造桥机沿着横移垫座2长度方向的自由度，减少卡接件的受力，增加其使用寿命。

如图5所示，本申请的驱动装置为伸缩机构5，支腿1上设有反力座11，伸缩机构5的一端铰接设置在反力座11上，另一端铰接设置在横移垫座2上。具体地，伸缩机构5的两端与横移垫座2和反力座11均沿着水平方向转动。该种设计方式，即使横移垫座2在移动过程中偏转，伸缩机构5也可为横移垫座2提供足够的驱动力。进一步优化地，伸缩机构5为电动推杆、气压缸或液压缸。结构简单，便于实现自动化控制。

进一步优化地，为了减小横移垫座2在移动过程中的摩擦力，支腿1的顶部沿着其长度方向设有多个横移滑道，横移垫座2支撑在横移滑道上，减少横移过程的驱动力，进而增加伸缩机构5的使用寿命。同时，横移滑道增加了横移垫座2在其宽度方向的摩擦力，避免造桥机在移动过程中，滑移底座与支腿1之间出现滑动的现象，增加实用性。

结合图2和图4所示，本申请的卡接件设置在框架本体31的长度方向的一端，卡接件包括两个设置在框架本体31顶部的用于抵在造桥机下弦7侧面的导向板32，导向板32的设置方向与造桥机的移动方向一致，且两个导向板32平行设置。具体地，两个导向板32可均抵在造桥机下弦7的外侧，或者均抵在造桥机下弦7的内侧，造桥机在过孔时，通过两个导向板32抵住造桥机下弦7，进而防止造桥机偏离纵移方向。进一步优化地，为了增加导向板32的支撑强度，可在导向板32远离造桥机下弦7的一侧设置支撑板。

如图2所示，框架本体31的纵截面呈倒梯形，框架本体31的长度方向与造桥机的长度方向相适应。该处的相适应是指框架本体31的长度方向与造桥机的长度方向平行，或者两者之间存在小角度的夹角。过孔时，造桥机在滚轮4的顶部移动，减少动力装置的驱动力以及造桥机与支腿1之间的摩擦，增加动力装置和支腿1的使用寿命。通过滚轮4承载造桥机的重量，再通过框架本体31和横移垫座2将其传递给支腿1，增加支腿1结构的稳定性，且框架本体31的纵截面呈倒梯形，有效分担水平方向的力，增加支腿1的使用寿命。

进一步优化地，框架本体31包括多个并列设置的倒梯形板33，每相邻的两个倒梯形板33之间均通过加劲板34连接。其中，加劲板34设置在倒梯形板33的端部和中部，增加框架本体31的强度。进一步优化地，框架本体31的中部设有用于放置垫块8的支撑部。造桥机过孔后，在支撑部的顶部放置垫块8，用于支撑造桥机，使得滚轮4与造桥机分离，增加滚轮4的使用寿命。其中，支撑部由密集设置在倒梯形板33中部的加劲板34形成，垫块8设置在加劲板34的顶部。

结合图2、图3和图4所示，放置垫块8时，需将造桥机顶起，因此，本申请在支腿1的顶部设置多个用于支起造桥机的伸缩件6。且为了便于垫块8的放置，每个辅助支撑设备3的侧面均设有一个伸缩件6。优选地，伸缩件6为气缸组件或液压缸组件，结构简单，操作便利。

结合图2、图4和图6所示，在一些实施例中，每组滚轮4均包括两个滚轮本体41，两个滚轮本体41之间通过转轴42连接，各个转轴42平行设置，滚轮4转动设置在转轴42上，框架本体31上设有用于安装转轴42的安装座，且转轴42沿着框架本体31的宽度方向延伸。使得滚轮4的滚动方向与框架本体31的长度方向一致，进而与造桥机移动的方向一致，减少造桥机过孔时的阻力。且为了防止滚轮本体41沿着转轴42的长度方向移动，在每个滚轮本体41的两侧均设置用于限制滚轮本体41位置的限位件43，增加滚轮本体41转动的稳定性。其中，限位件43为固定设置在转轴42上的套筒，通过两个套筒的端部抵住滚轮本体41。

在另一些实施例中，每组滚轮4均包括两个滚轮本体41，两个滚轮本体41之间通过转轴42连接，各个转轴42平行设置，滚轮4固定设置在转轴42上，框架本体31上设有用于安装转轴42的安装座，转轴42转动设置在安装座上。

在另一些实施例中，每组滚轮4均包括两个滚轮本体41，框架本体31上设有用于安装滚轮本体41的支座，滚轮本体41转动设置在支座上。

由此可见，本申请的滚轮4的设置方式不受限制，只要能够在框架本体31上转动即可。

本申请还公开了一种大跨度造桥机，包括造桥机本体和设置在造桥机本体底部的多个支腿1，至少一个支腿1的顶部设有用于支撑造桥机本体的滑移装置。该处的滑移装置即上述的大跨度造桥机的滑移装置，两者的结构和工作原理均相同，因此不作过多描述。支腿1包括支撑在造桥机本体底部的前支腿、中支腿和后支腿。可根据过孔的支撑方式的不同进行设计，如当造桥机在过孔时，中支腿支撑在桥墩垫石上，后支腿支撑在已成梁端头段上，前支腿抬起，造桥机本体相对于中支腿和后支腿滑动，此时，在中支腿和后支腿的顶部设置滑移装置。在其它过孔方式中，前支腿支撑在桥墩上，中支腿和后支腿抬起，造桥机本体相对于前支腿移动，此时，在前支腿的顶部设置滑移装置。

本申请提供了一种满足曲线桥面过孔前移和曲线节段拼装桥梁架设等工艺中造桥机整体矢量方向横移的装置。能够实现大跨度、小半径曲线移动支架造桥机架设作业。特别对于我国西部山区修建铁路经常出现大跨度、小半径曲线桥梁中造桥机提供了一份有效的解决方案。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。