大跨度造桥机及大跨度组合梁连续过孔的工艺方法与流程

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种大跨度造桥机以及一种大跨度组合梁连续过孔的工艺方法。

背景技术：

随着中国基建事业的飞速发展，桥梁工程作为跨越山川、河流及既有线路的重要载体，其结构形式也不断改进。桥梁上部结构经常会采用不同的结构形式进行组合设计以保证受力状态，西银铁路五标水北村特大桥为预应力混凝土节段拼装简支箱梁与连续(刚构)梁组合形式，施工过程中移动支架造桥机需跨越多孔大跨度连续(刚构)梁，若沿用传统拆装过孔施工方法，不仅要投入大量的人力物力，而且速度缓慢，影响整体施工进度，目前国内还没有成熟的大吨位移动支架造桥机连续过孔大跨度连续(刚构)梁施工方法可供借鉴。

技术实现要素：

本发明提供一种大跨度造桥机及大跨度组合梁连续过孔的工艺方法，保证将所述大跨度造桥机的支点进行合理的布置和调整，所述多孔大跨度组合梁的受力分布合理；使用所述前移装置带动所述大跨度造桥机过孔滑行，不需要将所述大跨度造桥机拆除后再重新组拼，设备投入少，成本低，施工更加的安全可控；能够实现连续过孔滑行，施工进度快，减少了对既有线及周边交通环境的影响。

本发明提供的大跨度造桥机，能够沿着多孔大跨度组合梁上铺设的导轨移动，所述大跨度造桥机包括：造桥机主体、能够沿着所述导轨行走的前移装置、用于支撑所述造桥机主体的支撑装置以及动力装置；

所述造桥机主体包括：沿着组合梁延伸方向平行设置的两片主桁架、设置在所述两片主桁架前端和后端的用于稳定所述两片主桁架的平联组件、以及设置在所述两片主桁架前端的用于辅助移动过孔的前导梁；

所述前移装置包括：分别具有底轮的前支点小车和后支点小车，所述前支点小车可拆卸安装在所述前导梁的下沿，所述后支点小车可拆卸安装在所述两片主桁架后端的下沿，所述前支点小车和所述后支点小车能够沿着所述导轨行走从而带动所述造桥机主体移动；

所述支撑装置包括：用于可选择地活动安装在所述两片主桁架底部的第一后支腿、中支腿、第二后支腿以及前支腿；

所述动力装置包括：前移动力装置和倒运动力装置，所述前移动力装置能够为所述前移装置的行走提供动力，所述倒运动力装置能够为在过孔过程中倒运所述支撑装置提供动力。

优选地，所述两片主桁架的上沿之间分别垂直于所述两片主桁架间隔设置有多个能够沿着所述两片主桁架移动的扁担梁。

优选地，所述前移动力装置包括分别安装在所述前支点小车和所述后支点小车上的驱动电机；所述倒运动力装置包括：驱动所述扁担梁移动的电机；安装在任意两个所述扁担梁之间的回转天车装置，用于随两个所述扁担梁移动倒运所述支撑装置。

优选地，所述前移装置还包括安装在所述两片主桁架下沿的能够沿着所述导轨行走的多个前移支架。

优选地，所述第一后支腿、所述中支腿、所述第二后支腿以及所述前支腿分别用于通过滚轮架活动安装在所述两片主桁架下沿，使得在由所述第一后支腿、所述中支腿、所述第二后支腿以及所述前支腿中的一个或多个对所述造桥机主体进行支撑时，所述造桥机主体能够在所述前支点小车和所述后支点小车的带动下沿着所述导轨前移。

优选地，所述两片主桁架的下沿设置有能够分别将所述两片主桁架的前端和后端顶升以安装所述前支点小车和所述后支点小车的千斤顶顶升装置。

另一方面，本发明还提供一种大跨度组合梁连续过孔的工艺方法，所述工艺方法包括：大跨度造桥机过孔准备阶段、大跨度组合梁连续过孔阶段以及大跨度造桥机到位架梁准备阶段。

优选地，所述大跨度造桥机过孔准备阶段包括：s101)在已完成的组合梁上铺设过孔导轨；s102)分别顶升所述前导梁和所述造桥机主体的尾端，之后在所述前导梁底部和所述造桥机主体的尾端底部分别安装所述前支点小车和所述后支点小车，以及在所述造桥机主体的底部所述后支点小车与所述前支点小车之间，沿着顺桥方向依次安装所述第一后支腿、所述中支腿、以及所述第二后支腿；s103)在所述组合梁受力最不利断面位置布置安装应力应变检测元件。

优选地，所述大跨度组合梁连续过孔阶段包括：s201)将所述第一后支腿倒运跨越至所述中支腿与所述第二后支腿之间以对所述造桥机主体进行支撑，通过所述前移装置将所述造桥机主体向前拖移第一预定距离；s202)顶升所述后支点小车之后，拆卸所述中支腿；s203)将所述第一后支腿倒运跨越所述第二后支腿，通过所述前移装置继续将所述造桥机主体向前拖移第二预定距离；s204)将所述第二后支腿倒运跨越所述第一后支腿，通过所述前移装置继续将所述造桥机主体向前拖移第三预定距离；s205)循环执行步骤s203)至s204)，直至将所述造桥机主体拖移至通过已架设好的多孔组合梁。

优选地，所述大跨度造桥机到位架梁准备阶段具体包括：s301)拆除所述前支点小车，在所述前导梁的头端底部安装前支腿，使得所述前支腿支撑在待架梁段的第一个主墩位置；s302)拖移所述造桥机主体，使得所述第一后支腿和所述第二后支腿分别布置在已搭设好的组合梁的最后一个主墩两侧位置；s303)待所述前支腿移动至待架梁段的第二个主墩位置，将所述中支腿安装锚固在所述第一个主墩位置；s304)拆除所述后支点小车和所述第二后支腿，通过所述前移装置继续将所述造桥机主体向前拖移，使得所述前支腿支撑在待架梁段的第三个主墩位置、所述中支腿支撑在待架梁段的第二个主墩位置、所述第一后支腿支撑在待架梁段的第一个主墩位置，以做好架梁准备。

本发明提供的大跨度造桥机及大跨度组合梁连续过孔的工艺方法，所述大跨度造桥机包括：造桥机主体、能够沿着所述导轨行走的前移装置、用于支撑所述造桥机主体的支撑装置以及动力装置。所述前移装置包括：分别具有底轮的前支点小车和后支点小车，在布置好所述支撑装置后，使用所述前支点小车和后支点小车带动所述大跨度造桥机过孔滑行，施工进度快，减少了对既有线及周边交通环境的影响；所述动力装置包括：前移动力装置和倒运动力装置，所述前移动力装置能够为所述前移装置的行走提供动力，所述倒运动力装置能够为在过孔过程中倒运所述支撑装置提供动力；所述支撑装置包括：用于可选择地活动安装在所述两片主桁架底部的第一后支腿、中支腿、第二后支腿以及前支腿；能够根据所述多孔大跨度组合梁的受力情况，选择性的倒运以及安装所述第一后支腿、所述中支腿、所述第二后支腿以及所述前支腿，将所述大跨度造桥机的支点进行合理的布置和调整，使得所述大跨度造桥机在过孔过程中，所述多孔大跨度组合梁的受力分布合理，不需要将所述大跨度造桥机拆除后再重新组拼，设备投入少，成本低，施工更加的安全可控。所述大跨度组合梁连续过孔的工艺方法，在每个阶段通过调整所述支撑装置的安装数量和位置，保证将所述大跨度造桥机的支点进行合理的布置和调整，所述多孔大跨度组合梁的受力分布合理；使用所述前移装置带动所述大跨度造桥机过孔滑行，不需要将所述大跨度造桥机拆除后再重新组拼，设备投入少，成本低，施工更加的安全可控；能够实现连续过孔滑行，施工进度快，减少了对既有线及周边交通环境的影响。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施方式的大跨度造桥机的结构示意图；

图2是根据本发明实施方式的大跨度组合梁连续过孔的工艺方法中过孔准备阶段的示意图；

图3是根据本发明实施方式的大跨度组合梁连续过孔的工艺方法中过孔阶段拆卸中支腿之前的示意图；

图4是根据本发明实施方式的大跨度组合梁连续过孔的工艺方法中过孔阶段拆卸中支腿之后的示意图；

图5是根据本发明实施方式的大跨度组合梁连续过孔的工艺方法中架梁准备阶段s301-s302的示意图；

图6是根据本发明实施方式的大跨度组合梁连续过孔的工艺方法中架梁准备阶段s303的示意图；

图7是根据本发明实施方式的大跨度组合梁连续过孔的工艺方法中架梁准备阶段s304的示意图；

图8是根据本发明实施方式的大跨度组合梁连续过孔的工艺方法中应力应变测试截面布置示意图。

附图标记说明

1造桥机主体101主桁架

102前导梁2前支点小车

3后支点小车4回转天车装置

5中支腿6第一后支腿

7第二后支腿8前支腿

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。

如图1-图8所示，本发明提供的大跨度造桥机，能够沿着多孔大跨度组合梁上铺设的导轨移动，所述大跨度造桥机包括：造桥机主体1、能够沿着所述导轨行走的前移装置、用于支撑所述造桥机主体1的支撑装置以及动力装置；

所述造桥机主体1包括：沿着组合梁延伸方向平行设置的两片主桁架101、设置在所述两片主桁架101前端和后端的用于稳定所述两片主桁架101的平联组件、以及设置在所述两片主桁架101前端的用于辅助移动过孔的前导梁102；

所述前移装置包括：分别具有底轮的前支点小车2和后支点小车3，所述前支点小车2可拆卸安装在所述前导梁102的下沿，所述后支点小车3可拆卸安装在所述两片主桁架101后端的下沿，所述前支点小车2和所述后支点小车3能够沿着所述导轨行走从而带动所述造桥机主体1移动；

所述支撑装置包括：用于可选择地活动安装在所述两片主桁架101底部的第一后支腿6、中支腿5、第二后支腿7以及前支腿8；

所述动力装置包括：前移动力装置和倒运动力装置，所述前移动力装置能够为所述前移装置的行走提供动力，所述倒运动力装置能够为在过孔过程中倒运所述支撑装置提供动力。

在桥梁施工中，两个桥墩之间称之为一孔，两个桥墩的距离越远，所述两个桥墩上架设的梁的跨度越大，称为大跨度梁。由于施工过程中所述大跨度造桥机需要跨越多孔大跨度组合梁，而大跨度造桥机属于大吨位移动支架造桥机，为了避免多孔大跨度组合梁产生较大的弯矩和应力，而发生损伤甚至事故，通常需要将造桥机进行拆卸过孔，需要投入大量的人力物力，施工速度缓慢，影响整体施工进度。

根据本发明的技术方案，所述大跨度造桥机包括：造桥机主体1、能够沿着所述导轨行走的前移装置、用于支撑所述造桥机主体1的支撑装置以及动力装置。其中，所述支撑装置包括：用于可选择地活动安装在所述两片主桁架101底部的第一后支腿6、中支腿5、第二后支腿7以及前支腿8；能够根据所述多孔大跨度组合梁的受力情况，选择性的倒运以及安装所述第一后支腿6、所述中支腿5、所述第二后支腿7以及所述前支腿8，将所述大跨度造桥机的支点进行合理的布置和调整，使得所述大跨度造桥机在过孔过程中，所述多孔大跨度组合梁的受力分布合理，不需要将所述大跨度造桥机拆除后再重新组拼，设备投入少，成本低，施工更加的安全可控。

所述前移装置包括：分别具有底轮的前支点小车2和后支点小车3，在布置好所述支撑装置后，使用所述前支点小车2和后支点小车3带动所述大跨度造桥机过孔滑行，施工进度快，减少了对既有线及周边交通环境的影响。

根据本发明的一种实施方式，优选地，所述两片主桁架101的上沿之间分别垂直于所述两片主桁架101间隔设置有多个能够沿着所述两片主桁架101移动的扁担梁。所述扁担梁用于安装悬吊装置，所述扁担梁与所述两片主桁架101之间设置有移动滚轮组，以实现所述扁担梁的移动。使用电机直接驱动所述移动滚轮组转动，从而实现所述扁担梁的移动；或者在所述两片主桁架101上还设置有卷扬机用于拉动所述扁担梁沿着所述两片主桁架101移动。

在安装所述支撑装置后，可以将所述扁担梁拆卸下来，以减轻所述大跨度造桥机的过孔重量，过孔完毕后再进行安装，进行下一阶段的所述支撑装置的倒运和安装工作。

根据本发明的技术方案，所述动力装置包括：前移动力装置和倒运动力装置，所述前移动力装置能够为所述前移装置的行走提供动力，所述倒运动力装置能够为在过孔过程中倒运所述支撑装置提供动力。

根据本发明的一种实施方式，优选地，所述前移动力装置包括分别安装在所述前支点小车2和所述后支点小车3上的驱动电机；所述倒运动力装置包括：驱动所述扁担梁移动的电机；安装在任意两个所述扁担梁之间的回转天车装置4，用于随两个所述扁担梁移动倒运所述支撑装置。所述回转天车装置4能够悬吊所述支撑装置，并进行方向旋转调整，所述扁担梁沿着所述两片主桁架101移动时，所述回转天车装置4能够悬吊所述支撑装置随着所述扁担梁移动，以实现对所述支撑装置的倒运，操作灵活便捷。

根据本发明的一种实施方式，优选地，所述前移装置还包括安装在所述两片主桁架101下沿的能够沿着所述导轨行走的多个前移支架，以在所述大跨度造桥机移动的过程中，增加所述两片主桁架101的稳定性。

根据本发明的一种实施方式，优选地，所述第一后支腿6、所述中支腿5、所述第二后支腿7以及所述前支腿8分别用于通过滚轮架活动安装在所述两片主桁架101下沿，使得在由所述第一后支腿6、所述中支腿5、所述第二后支腿7以及所述前支腿8中的一个或多个对所述造桥机主体1进行支撑时，所述造桥机主体1能够在所述前支点小车2和所述后支点小车3的带动下沿着所述导轨前移。使用的所述第一后支腿6、所述中支腿5、所述第二后支腿7以及所述前支腿8能够支撑在所述多孔大跨度组合梁的受力薄弱位置，以保证所述大跨度造桥机移动的过程中，所述多孔大跨度组合梁的受力分布合理，施工更加的安全可控。

根据本发明的一种实施方式，优选地，所述两片主桁架101的下沿设置有能够分别将所述两片主桁架101的前端和后端顶升以安装所述前支点小车2和所述后支点小车3的千斤顶顶升装置，在进行所述支撑装置的拆卸转运以及安装的过程中，需要使用所述顶升装置将所述两片主桁架101的首端或尾端顶升以方便操作。

另一方面，本发明还提供一种大跨度组合梁连续过孔的工艺方法，所述工艺方法包括：大跨度造桥机过孔准备阶段、大跨度组合梁连续过孔阶段以及大跨度造桥机到位架梁准备阶段。在每个阶段通过调整所述支撑装置的安装数量和位置，保证将所述大跨度造桥机的支点进行合理的布置和调整，所述多孔大跨度组合梁的受力分布合理；使用所述前移装置带动所述大跨度造桥机过孔滑行，不需要将所述大跨度造桥机拆除后再重新组拼，设备投入少，成本低，施工更加的安全可控；能够实现连续过孔滑行，施工进度快，减少了对既有线及周边交通环境的影响。

根据本发明的一种实施方式，如图2所示，优选地，所述大跨度造桥机过孔准备阶段包括：s101)在已完成的组合梁上铺设过孔导轨；s102)分别顶升所述前导梁102)和所述造桥机主体1的尾端，之后在所述前导梁102底部和所述造桥机主体1的尾端底部分别安装所述前支点小车2和所述后支点小车3，以及在所述造桥机主体1的底部所述后支点小车3与所述前支点小车2之间，沿着顺桥方向依次安装所述第一后支腿6、所述中支腿5、以及所述第二后支腿7；s103)在所述组合梁受力最不利断面位置布置安装应力应变检测元件。

在s101)在已完成的组合梁上铺设过孔导轨中，需要对所述梁面中线以及高程进行放样测量，对高程不满足要求的进行处理，高的地方打磨，低的地方用支座灌浆料找平，确认无误后铺设钢轨并用扣件固定。

在s103)在所述组合梁受力最不利断面位置布置安装应力应变检测元件中，首先确定各工况下所述大跨度造桥机所需要的支点位置，计算所述多孔大跨度组合梁受力最不利断面处的上、下翼缘最大应力、应力最大增量，最大剪应力、剪应力最大增量以及最大挠度，与规范理论值相比较，验证了过孔的理论可行性。

根据所述多孔大跨度组合梁中正弯矩最大，支点处负弯矩受力特点，对所述多孔大跨度组合梁跨中与支点截面应力及挠度进行监测。而边跨1/4处腹板所受剪力较大，容易开裂，故在测应力的时候将边跨1/4处腹板也考虑在内，综合以上特点布置应变及挠度观测点：将应力应变测试截面为所述多孔大跨度组合梁跨边跨的1/4截面、主墩梁面截面以及中跨的跨中截面(如图8所示)。a、e截面测点在箱梁腹板内侧，各粘贴四个电阻jmzx211-23型应变计，b、d截面测点设置在梁面腹板上方，各粘贴两个电阻jmzx211-23型应变计，c截面测点布置在箱内底板上方，粘贴三个电阻jmzx211-23型应变计，挠度监测截面均设在各跨跨中截面，测点布置在梁顶面，各预埋两个高程观测桩。

根据本发明的一种实施方式，优选地，所述大跨度组合梁连续过孔阶段包括：s201)将所述第一后支腿6倒运跨越至所述中支腿5与所述第二后支腿7之间以对所述造桥机主体1进行支撑，通过所述前移装置将所述造桥机主体1向前拖移第一预定距离；s202)顶升所述后支点小车3之后，拆卸所述中支腿5；s203)将所述第一后支腿6倒运跨越所述第二后支腿7，通过所述前移装置继续将所述造桥机主体1向前拖移第二预定距离；s204)将所述第二后支腿7倒运跨越所述第一后支腿6，通过所述前移装置继续将所述造桥机主体1向前拖移第三预定距离；s205)循环执行步骤s203)至s204)，直至将所述造桥机主体1拖移至通过已架设好的多孔组合梁。(如图3、图4所示)

根据本发明的一种实施方式，优选地，所述大跨度造桥机到位架梁准备阶段具体包括：s301)拆除所述前支点小车2，在所述前导梁的头端底部安装前支腿8，使得所述前支腿8支撑在待架梁段的第一个主墩位置；s302)拖移所述造桥机主体1，使得所述第一后支腿6和所述第二后支腿7分别布置在已搭设好的组合梁的最后一个主墩两侧位置(如图5所示)；s303)待所述前支腿8移动至待架梁段的第二个主墩位置，将所述中支腿5安装锚固在所述第一个主墩位置(如图6所示)；s304)拆除所述后支点小车3和所述第二后支腿7，通过所述前移装置继续将所述造桥机主体1向前拖移，使得所述前支腿8支撑在待架梁段的第三个主墩位置、所述中支腿5支撑在待架梁段的第二个主墩位置、所述第一后支腿6支撑在待架梁段的第一个主墩位置，以做好架梁准备(如图7所示)。

本发明的目的是提供大跨度造桥机及大跨度组合梁连续过孔的工艺方法，所述大跨度造桥机包括：造桥机主体1、能够沿着所述导轨行走的前移装置、用于支撑所述造桥机主体1的支撑装置以及动力装置。所述前移装置包括：分别具有底轮的前支点小车2和后支点小车3，在布置好所述支撑装置后，使用所述前支点小车2和后支点小车3带动所述大跨度造桥机过孔滑行，施工进度快，减少了对既有线及周边交通环境的影响；所述动力装置包括：前移动力装置和倒运动力装置，所述前移动力装置能够为所述前移装置的行走提供动力，所述倒运动力装置能够为在过孔过程中倒运所述支撑装置提供动力；所述支撑装置包括：用于可选择地活动安装在所述两片主桁架101底部的第一后支腿6、中支腿5、第二后支腿7以及前支腿8；能够根据所述多孔大跨度组合梁的受力情况，选择性的倒运以及安装所述第一后支腿6、所述中支腿5、所述第二后支腿7以及所述前支腿8，将所述大跨度造桥机的支点进行合理的布置和调整，使得所述大跨度造桥机在过孔过程中，所述多孔大跨度组合梁的受力分布合理，不需要将所述大跨度造桥机拆除后再重新组拼，设备投入少，成本低，施工更加的安全可控。所述大跨度组合梁连续过孔的工艺方法，在每个阶段通过调整所述支撑装置的安装数量和位置，保证将所述大跨度造桥机的支点进行合理的布置和调整，所述多孔大跨度组合梁的受力分布合理；使用所述前移装置带动所述大跨度造桥机过孔滑行，不需要将所述大跨度造桥机拆除后再重新组拼，设备投入少，成本低，施工更加的安全可控；能够实现连续过孔滑行，施工进度快，减少了对既有线及周边交通环境的影响。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。