一种宽体架桥机及其架设方法与流程

本发明涉及桥梁架设施工技术领域，具体涉及一种宽体架桥机及其架设方法。

背景技术：

架桥机应用于众多的桥梁上部结构施工，梁桥是一种广泛使用的结构形式，其主要组成部分：自下而上分别为基础、墩台、预制梁和桥面。架桥机是其建造过程中的关键设备，它的功能就是把已经浇筑好的预制梁吊装至墩台上指定的安装位置。此外，由于桥梁通常是由多跨组成的，而预制梁的吊装只能逐跨进行，因此，架桥机除了具备吊装预制梁的功能，还具备向前行走的能力，即通常所说的跨孔能力。预应力混凝土梁或钢箱梁；通过场内和场外运输至吊装工地，根据现场的不同情况采用相应的起重机械和吊装工艺，将钢梁按设计的顺序吊装安装至墩台的支座上，最后根据设计要求，使梁系成简支梁或经过力系转换形成连续梁。

近年来，钢-混凝土组合梁结构是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构，通过连接件把钢梁和混凝土板连接成整体而共同工作的受弯构件，在荷载作用下，混凝土板受压而钢梁受拉，充分发挥钢材与混凝土各自的材料特性。目前，常用的分段吊装悬拼施工方案存在拼装精度低、高空作业风险大、施工进度慢等缺点；顶推方案对于s曲线上桥梁，需要采用三向顶推，顶推难度大、技术要求高、临时结构多、安全风险大、建造费用高等，但这些施工方案均不能够适用于钢混叠合梁的吊装，由于钢混叠合梁中的钢梁横纵交叉，前端超出盖梁且前端封闭的钢梁，现有的架桥机的前支腿机构无法跨越钢梁中的前横梁，无法满足对钢混叠合梁进行整孔吊装。

因此，本领域需要一种新的宽体架桥机及其架设方法来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有的架桥机的前支腿机构无法跨越钢混叠合梁中的前横梁，无法满足对钢混叠合梁进行整孔吊装的问题，本发明提供了一种宽体架桥机，包括主梁、天车、天车横移机构、前支腿、中支腿、尾支腿；主梁为主要受力部件，主梁的顶部设有轨道，用于天车的纵向行走，主梁的下部设置有用于主梁纵移、前支腿、中支腿、尾支腿纵向移动的纵移轨道；主梁上设置有天车横梁，在天车横梁上设有用于天车横移机构横向移动的横移轨道，以满足落梁对位的需要；天车设置在天车横移机构上；中支腿的结构与尾支腿结构相同，中支腿和尾支腿的立柱内部设有可伸缩的柱芯柱套结构，柱芯柱套结构内设置有液压油缸，通过液压缸顶升柱芯调整中支腿、尾支腿的高度；伸缩立柱通过液压缸顶升立柱柱芯在柱套内滑动实现高度调整，调整到位后插上销轴固定柱芯与柱套，使液压缸不再承受载荷；尾支腿设置在主梁尾部，尾支腿底部设置有第一连接横梁；中支腿设置在主梁的中部，中支腿具有第二连接横梁；前支腿设置在主梁的前端，前支腿能够在主梁的纵移轨道上纵向移动，前支腿的立柱采用上段和下段的分段式结构，前支腿的立柱上段均设置有液压油缸，在液压油缸的作用下，前支腿的上段与下段连接或者分离。

在上述宽体架桥机的优选技术方案中，前支腿包括两个第一前支腿和两个第二前支腿，且两个第一前支腿均位于第二前支腿的前方，并排设置在主梁前端。

在上述宽体架桥机的优选技术方案中，第一前支腿的下段和第二前支腿的下段通过前支腿连接机构连接，使第一前支腿下段和第二前支腿下段连接为一体。

在上述宽体架桥机的优选技术方案中，架桥机还包括临时支腿，临时支腿设置在主梁的前端，且位于第一前支腿的前端，临时支腿能够在主梁下部的纵移轨道上进行纵向移动，在架桥机过跨时，由于前支腿重量过大，过跨时主梁的前端形成的悬臂过长导致挠度过大，临时支腿承担跨孔中在前方墩上对主梁的临时支撑作用。

在上述宽体架桥机的优选技术方案中，前支腿、中支腿和尾支腿均包括各自的反滚轮组，在各支腿的底部着地时，主梁可以通过反滚轮组相对于各支腿进行纵向移动，在前支腿、中支腿尾支腿至少其中之一悬空的情况下，除悬空支腿外的其他各支腿能通过反滚轮组相对于主梁进行纵向移动。

在上述宽体架桥机的优选技术方案中，架桥机还包括导梁，包括前引导梁、后引导梁，前引导梁设置在主梁的前端，后引导梁设置在主梁的尾端，在架桥机过孔时起到安全引导作用。

在上述宽体架桥机的优选技术方案中，天车包括第一天车和第二天车，第一天车和第二天车上均设置有锁定杆，锁定杆的末端设置有液压缸。

在上述宽体架桥机的优选技术方案中，架桥机还包括第一运梁小车和第二运梁小车，在架桥过程中通过第一运梁小车和第二运梁小车进行运梁。

另一方面，本发明还提供一种应用于上述宽体架桥机的架设方法，架设方法包括如下步骤：

s1.第一前支腿和第二前支腿的上段分别与下段连接，尾支腿提升，离开桥面，第一天车、第二天车运行至主梁尾部，做好架桥机跨孔前的准备工作；

s2.通过第一前支腿、第二前支腿和中支腿反滚轮组将主梁、尾支腿前移至中支腿后方；

s3.尾支腿伸长使尾支腿处于支撑状态且撑高主梁高度，使中支腿与地面分离，中支腿处于悬空状态；

s4.通过中支腿反滚轮组驱动中支腿向前移动至指定位置一，尾支腿收缩使中支腿着地处于受力状态且尾支腿悬空；

s5.通过第一前支腿、第二前支腿和中支腿反滚轮组将主梁前移至临时支腿到盖梁指定位置二，此时尾支腿随着主梁一起向前移动至中支腿后方，尾支腿伸长使尾支腿着地受力，中支腿悬空；

s6.第一前支腿、第二前支腿收缩，使临时支腿落于盖梁上，临时支腿能安全受力以后，第一前支腿和第二前支腿继续收缩，直至第一前支腿和第二前支腿悬空；

s7.中支腿通过反滚轮组前移至指定位置三，尾支腿油缸收缩使中支腿受力，第一天车和第二天车前移至中支腿与第二前支腿之间，靠近中支腿位置；

s8.通过第一前支腿和第二前支腿的反滚轮组驱动，使第一前支腿和第二前支腿前移至前端盖梁指定位置四，第一前支腿和第二前支腿伸长，使第一前支腿和第二前支腿受力且临时支腿悬空；

s9.通过第一前支腿、第二前支腿和中支腿反滚轮组驱动主梁向前移动至指定位置五，尾支腿伸长使尾支腿受力，此时架桥机由第一前支腿、第二前支腿、中支腿和尾支腿同时支撑，达到跨设下一跨钢梁状态，架桥机完成该桥孔跨设。本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，该架桥机具有如下优点，如用现有架桥机进行吊装长度大于跨径且前端封闭的钢梁整体吊装工作，前横梁则必须带钢梁架设完成以后进行安装，利用本架桥机进行施工，避免了前横梁后安装时产生附加应力，使钢梁成桥状态与设计相同，且减少了高空作业，更安全，前横梁在钢梁拼装场进行安装，施工进度更快，解决了该类型钢梁整体吊装的施工难题。通过减少横梁长度使架桥机宽度减小，使架桥机能满足“t梁”吊装需求的同时，架桥机能穿过隧道进行施工作业，增大了架桥机的适用范围。

附图说明

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1为本发明的架桥机的结构示意图；

图2为本发明的架桥机在a-a处的结构示意图；

图3为本发明的架桥机在b-b处的结构示意图；

图4为本发明的架桥机在c-c处的结构示意图；

图5为本发明的架桥机在d-d处的结构示意图；

图6为本发明的架桥机在e-e处的结构示意图；

图7为本发明的架桥机的前支腿的结构示意图；

图8为本发明的架桥机的跨孔的架设方法流程图；

附图标记：1、主梁；2、钢梁；3、前支腿；31、第一前支腿；311、第一前支腿上段；312、第一前支腿下段；32、第二前支腿；321、第二前支腿上段；322、第二前支腿下段；33、前支腿连接机构；4、中支腿；5、尾支腿；6、临时支腿；7、第一天车；8、第二天车；9、前引导梁；10、后引导梁。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

基于背景技术指出的现有的架桥机的前支腿机构无法跨越钢混叠合梁中的前横梁，无法满足对钢混叠合梁进行整孔吊装的问题，本发明的架桥机具有如下优点，如用现有架桥机进行吊装长度大于跨径且前端封闭的钢梁整体吊装工作，前横梁则必须带钢梁架设完成以后进行安装，利用本架桥机进行施工，避免了前横梁后安装时产生附加应力，使钢梁成桥状态与设计相同，且减少了高空作业，更安全，前横梁在钢梁拼装场进行安装，施工进度更快。通过减少横梁长度使架桥机宽度减小，使架桥机能满足“t梁”吊装需求的同时，架桥机能穿过隧道进行施工作业，增大了架桥机的适用范围。

具体地，如图1至7所示，本发明的架桥机包括主梁1、天车、天车横移机构、前支腿3、中支腿4、尾支腿5；主梁1为主要受力部件，主梁1的顶部设有轨道，用于天车的纵向行走，主梁1的下部设置有用于主梁1纵移、前支腿3、中支腿4、尾支腿5纵向移动的纵移轨道；主梁1上设置有天车横梁，在天车横梁上设有用于天车横移机构横向移动的横移轨道，以满足落梁对位的需要；天车设置在天车横移机构上；中支腿4的结构与尾支腿5结构相同，中支腿4和尾支腿5的立柱内部设有可伸缩的柱芯柱套结构，柱芯柱套结构内设置有液压油缸，通过液压缸顶升柱芯调整中支腿4、尾支腿5的高度；伸缩立柱通过液压缸顶升立柱柱芯在柱套内滑动实现高度调整，调整到位后插上销轴固定柱芯与柱套，使液压缸不再承受载荷；尾支腿5设置在主梁1尾部，尾支腿5底部设置有第一连接横梁；中支腿4设置在主梁1的中部，中支腿4具有第二连接横梁；前支腿3设置在主梁1的前端，前支腿3能够在主梁1的纵移轨道上纵向移动，前支腿3的立柱采用上段和下段的分段式结构，前支腿3的立柱上段均设置有液压油缸，在液压油缸的作用下，前支腿3的上段与下段连接或者分离。

在本发明中，主梁1的顶部设有轨道，用于第一天车7、第二天车8的行走，主梁1的下部设置有用于主梁1纵移、前支腿3、中支腿4、尾支腿55纵向移动的纵移轨道。轨道下平面与桥面或者墩台之间用硬木支撑或者钢支墩，钢垫墩与横轨之间加垫薄木板滑动。轨道的支撑点不得设于梁体翼缘板上或梁体纵缝上，以防止算坏梁体；电气控制系统包括配电箱、控制盘、供电系统组成。

优选地，如图2所示，前支腿3包括两个第一前支腿31和两个第二前支腿32，且两个第一前支腿31均位于第二前支腿32的前方，并排设置在主梁1前端。

优选地，如图7所示，第一前支腿31的下段312和第二前支腿32的下段322通过前支腿连接机构33连接，使第一前支腿31的下段312和第二前支腿32的下段322连接为一体，提高抗倾覆能力。

优选地，如图1所示，架桥机还包括临时支腿6，临时支腿6设置在主梁1的前端，且位于第一前支腿31的前端，临时支腿6能够在主梁1下部的纵移轨道上进行纵向移动，在架桥机过跨时，由于前支腿3重量过大，过跨时主梁1的前端形成的悬臂过长导致挠度过大，临时支腿6承担跨孔中在前方墩上对主梁1的临时支撑作用。

优选地，天车横移机构包括慢速卷扬机、定滑轮组、钢丝绳、扁担动滑轮组、行走驱动机构，天车横移机构能够使梁体起升、下降，也能够使天车纵移机构的横向轨道运行，满足梁体横向对位的要求。

优选地，前支腿3、中支腿4和尾支腿5均包括各自的反滚轮组，在各支腿的底部着地时，主梁1可以通过反滚轮组相对于各支腿进行纵向移动，在前支腿3、中支腿4尾支腿5至少其中之一悬空的情况下，除悬空支腿外的其他各支腿能通过反滚轮组相对于主梁1进行纵向移动。

优选地，导梁还包括前引导梁9、后引导梁10，前引导梁9设置在主梁1的前端，后引导梁10设置在主梁1的尾端，在架桥机过孔时起到安全引导作用。

优选地，如图1所示，天车包括第一天车7和第二天车8，第一天车7和第二天车8上均设置有锁定杆，锁定杆的末端设置有液压缸。

优选地，架桥机还包括第一运梁小车和第二运梁小车，在架桥过程中通过第一运梁小车和第二运梁小车进行运梁。

另一方面，如图8所示，本发明还提供了一种应用上述宽体架桥机的架设方法，该架设方法包括以下步骤：

s1.第一前支腿31和第二前支腿32的上段分别与下段连接，尾支腿5提升，离开桥面，第一天车7、第二天车8运行至主梁1尾部，做好架桥机跨孔前的准备工作；

s2.通过第一前支腿31、第二前支腿32和中支腿4反滚轮组将主梁1、尾支腿5前移至中支腿4后方；

s3.尾支腿5伸长使尾支腿5处于支撑状态且撑高主梁1高度，使中支腿4与地面分离，中支腿4处于悬空状态；

s4.通过中支腿4反滚轮组驱动中支腿4向前移动至指定位置一，尾支腿5收缩使中支腿4着地处于受力状态且尾支腿5悬空；

s5.通过第一前支腿31、第二前支腿32和中支腿4反滚轮组将主梁1前移至临时支腿6到盖梁指定位置二，此时尾支腿5随着主梁1一起向前移动至中支腿4后方，尾支腿5伸长使尾支腿5着地受力，中支腿4悬空；

s6.第一前支腿31、第二前支腿32收缩，使临时支腿6落于盖梁上，临时支腿6能安全受力以后，第一前支腿31和第二前支腿32继续收缩，直至第一前支腿31和第二前支腿32悬空；

s7.中支腿4通过反滚轮组前移至指定位置三，尾支腿5油缸收缩使中支腿4受力，第一天车7和第二天车8前移至中支腿4与第二前支腿32之间，靠近中支腿4位置；

s8.通过第一前支腿31和第二前支腿32的反滚轮组驱动，使第一前支腿31和第二前支腿32前移至前端盖梁指定位置四，第一前支腿31和第二前支腿32伸长，使第一前支腿31和第二前支腿32受力且临时支腿6悬空；

s9.通过第一前支腿31、第二前支腿32和中支腿4反滚轮组驱动主梁1向前移动至指定位置五，尾支腿5伸长使尾支腿5受力，此时架桥机由第一前支腿31、第二前支腿32、中支腿4和尾支腿5同时支撑，达到跨设下一跨钢梁2状态，架桥机完成该桥孔跨设。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。