CN101748691A - 用于跨度120米双层四线公铁两用钢桁桥整孔制造的方法及特种组焊支架 - Google Patents

Abstract

一种用于跨度120米双层四线公铁两用钢桁桥整孔制造的方法及特种组焊支架，其特征在于：首先根据需要进行整孔组焊的钢桁梁的跨度、宽度、总重量及相关结构尺寸和在其上方设置有轮轨式运梁小车的配套运梁车的总高度、液压悬挂轮胎组的着地宽度来确定特种组焊支架的总长度、总高度、以及构成组焊支架的立柱的纵向和横向间距、立柱及纵梁的截面构成、横向联结桁架的结构形式及数量的结构设计和加工制造；之后即可在组焊支架上进行钢桁梁的整孔组焊作业。

Description

用于跨度120米双层四线公铁两用钢桁桥整孔制造的方法及特种组焊支架

技术领域

本发明涉及钢桥梁在现场专用工场内整体组焊及装车发运的方法与设备，特别涉及到超大型钢桁桥在专用制作场地内整孔组焊及装车出场运往附近桥梁施工现场的用于跨度120米双层四线公铁两用钢桁桥整孔制造的特种组焊支架。

背景技术

一座总长约达7km的双层四线公铁两用特大钢桥施工，其中有40余孔120米跨度的焊接钢桁梁将采用3000吨级特种架桥机进行整孔架设作业。而整孔钢桁梁的预制及组焊只能在就地桥址附近专用工场内进行。按照既有的技术及制造方法，系在工场内硬化地面上铺设两条供两台足以将组焊完工之后的整孔钢桁梁抬吊起来的大型龙门吊机轨道，再配置两台1500吨级的大型龙门吊机，以及若干台小起重量的供拼组钢桁梁三角单元杆件之用的小型龙门吊，然后在龙门吊机大车轨道跨内场地上按规定的工艺程序将整孔钢桁梁组焊成形，进行涂漆防腐处理后即可装车发运至桥梁架设施工现场。显然，所谓装车，就是用上述两台1500吨级龙门吊机来抬吊钢梁搁到运梁车上；这是一套成熟的传统作业方法。现在的问题是，这种方法对于跨度较小、重量较轻的钢梁而言是经济可行的；但对于以上所述120米跨度的大型钢桁梁来讲，就非常不经济了。因为除了两台1500吨级龙门吊机的高昂价格外，还有需要建筑重型的吊机轨道，以及对大型龙门吊机的安装、调试、取证等等，这些都相当费时费事费工费钱。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种用于跨度120米双层四线公铁两用钢桁桥整孔制造的方法及特种组焊支架。本发明的特种组焊支架为大跨度、大断面、大重量的长大钢桁桥的整孔架设技术的顺利实施提供了保障。它比之采用既有的技术，可以彻底免除至少两台以上1500吨级大型龙门吊机的配套及重型轨道铺设，故其不仅具有被广泛推广使用的重要价值，并可望收到巨大的经济效益。

本发明的目的可以通过下述措施来实现：

本发明的方法包括下述步骤：

a、首先根据需要进行整孔组焊的钢桁梁的跨度、宽度、总重量及相关结构尺寸和在其上方设置有轮轨式运梁小车的配套运梁车的总高度、液压悬挂轮胎组的着地宽度来确定特种组焊支架的总长度、总高度、以及构成组焊支架的立柱的纵向和横向间距、立柱及纵梁的截面构成、横向联结桁架的结构形式及数量的结构设计和加工制造；之后即可在组焊支架上进行钢桁梁的整孔组焊作业；

b、待整孔钢桁梁加工完毕后，将两列高度降至低位的液压悬挂轮胎式配套运梁车分别从组焊支架的左右两侧沿着钢桁梁两根下弦杆的正下方同步驶入；

c、当两列运梁车已完全驶入到钢桁梁两根下弦杆的下方并已准确就位，然后通过控制机构使液压悬挂轮胎式运梁列车的全部垂直支承油缸同时伸长，并使运梁车上的轮轨式运梁小车的顶面达到高位水平，将钢桁梁从两根下弦杆底面托起，脱离组焊支架的顶面，使得钢桁梁完全支承在运梁车的运梁小车之上，此时运梁车便可驮着钢桁梁驶出工场。

用于本发明方法的特种组焊支架包括由对称设置的左右两根纵梁，以均布、对称的方式分别设置在左右两根纵梁下方的若干根支撑立柱，以及连接在每两对称设置的支撑立柱间的横向联结桁架组成的钢桁桥整孔制造支架平台；在位于支架平台左右两侧设置有其上方设置有轮轨式运梁小车的配套运梁车；且所述支架平台的高度大于在其上方设置有轮轨式运梁小车的配套运梁车的总高度降至低位状态时的高度。

本发明与现有的技术相比具有以下有益效果：

1)能够实现跨度120米双层四线公铁两用钢桁桥在工场内整孔(自重3000吨)组焊与装车发运一体化技术，能够紧密配合大跨度、大断面、大重量的长大钢桁桥的整孔架设技术的顺利实施，能够充分利用和发挥所要采用的整孔架设特种架桥机配套运梁车可以自动升高和降低的特别功能，从而实现了一车两用而彻底省除了现有技术所必须配备的两台1500吨级大型龙门吊机及其重型轨道建筑。

2)大量精简了钢桁梁制造专用场地的大型硬件设施，免除了工场内大型起重设备的安装、调试、使用、维护等环节，节省了投资，缩短了工期，提高了钢梁生产率，大大减少了事故的发生机率，例如起重机事故等，因而提高了生产安全性。

3)由于本发明系属于大跨度钢桥建造行业的开创性技术，故其具有日后被广泛推广使用的重要价值，并可望收到巨大的经济效益。

附图说明

图1至图1-3为本发明总体构成图及其钢桁梁整孔组焊与装车出场一体化技术的实施步骤图。其中：图1所示为钢桁梁M支承在本发明即特种组焊支架1之上进行整孔组焊作业的状态；图1-1所示为所要采用的整孔架设特种架桥机之配套运梁车N正在驶入已完工的钢桁梁M之底部的过程，准备驮运钢桁梁M出场；图1-2所示为运梁车N已完全驶入钢桁梁M之底部并已准确就位，运梁车N之液压悬挂系统准备自动起顶升高，将钢桁梁M顶起脱离特种组焊支架1；图1-3所示运梁车N已经将钢桁梁(M)驮运出场，而留在原位的特种组焊支架1将迎接新一孔钢桁梁的组焊作业。

图1-4为为图1-3的D-D视图，从图中可以清楚看到特种组焊支架的平面构成。

图2为图1的A-A截面视图，由图中可见，特种组焊支架是由立柱2、纵梁3和横向联结桁架4组成。

图3为图1-1的B-B截面视图，由图中可见，运梁车N以其低位状态可以顺利驶入钢桁梁M的底部，因为此时运梁车N处于低位，其总高度H-1＝4700mm，而特种组焊支架的总高度H0＝5000mm，即有Δh＝300mm的通过富裕净空，同时运梁车N与特种组焊支架的两列排架之间隔也留有足够的无障碍净宽。

图4为图1-2的C-C截面视图，由图中可见，运梁车N的液压悬挂系统已经自动起顶使运梁车N升高至其高位H+1＝5300mm，业已将钢桁梁M顶起并离开特种组焊支架顶面已达300mm，此时运梁车N已可驮着钢桁梁M驶出。

图5为运梁车的液压悬挂轮胎组的(部分)结构图。图中序号5是转向机构，6是支撑机构，7是垂直支承油缸(牛腿)，8是悬挂轮胎组。需说明的是运梁车及其液压悬挂轮胎组为公知技术，并早已在桥梁施工中使用。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例(附图)作进一步描述：

如图1至图1-3所示，本发明所述方法包括下述步骤：

a、首先根据需要进行整孔组焊的钢桁梁的跨度、宽度、总重量及相关结构尺寸和在其上方设置有轮轨式运梁小车的配套运梁车的总高度、液压悬挂轮胎组的着地宽度来确定特种组焊支架的总长度、总高度、以及构成组焊支架的立柱的纵向和横向间距、立柱及纵梁的截面构成、横向联结桁架的结构形式及数量的结构设计和加工制造；之后即可在组焊支架上进行钢桁梁的整孔组焊作业(参见图2)；

b、待整孔钢桁梁加工完毕后，将两列高度降至低位的液压悬挂轮胎式配套运梁车分别从组焊支架的左右两侧沿着钢桁梁两根下弦杆的正下方同步驶入(参见图3)；

c、当两列运梁车已完全驶入到钢桁梁两根下弦杆的下方并已准确就位，然后通过控制机构使液压悬挂轮胎式运梁列车的全部垂直支承油缸同时伸长，并使运梁车上的轮轨式运梁小车的顶面达到高位水平，将钢桁梁从两根下弦杆底面托起，脱离组焊支架的顶面，使得钢桁梁完全支承在运梁车的运梁小车之上，此时运梁车便可驮着钢桁梁驶出工场(参见图4)。

如图1-3、图1-4、图2、图3、图4所示，本发明的特种组焊支架1包括由对称设置的左右两根纵梁3，以均布、对称的方式分别设置在左右两根纵梁下方的若干根支撑立柱2，以及连接在每两对称设置的支撑立柱间的横向联结桁架4组成的钢桁桥整孔制造支架平台；在位于支架平台左右两侧设置有其上方设置有轮轨式运梁小车的配套运梁车；且所述支架平台的高度大于在其上方设置有轮轨式运梁小车的配套运梁车的总高度降至低位状态时的高度。

更具体说，本发明中所述的配套运梁车N的行走系统是由液压悬挂轮胎组组成(参见图5)，这种悬挂组可在悬挂架的垂直支承油缸7控制下，使车架地板面具有自动调平的能力，其调平幅度通常为±300mm。即当一悬挂轮胎组处于中位水平行走时，遇到路面凹坑则垂直支承油缸会自动升高最大可达+300mm，遇到路面凸包，则会自动降低最大可达-300mm；每一个悬挂轮胎组都同时具有这种功能，所以能够保证整车在高低不平的路面行驶时整个车架平面仍然能够保持水平状态。在路面保证是大体水平的情况下，当各个悬挂轮组支承油缸同时处于中位，则整个车架平面就处于所谓中位高度状态，此时如使全部油缸同时顶升+300mm或下降-300mm，则整个车架平面就处于所谓高位高度状态或低位高度状态。

组焊支架1的总高度H0＝5000mm；而两侧立柱2和纵梁3所构成的排架系立在钢桁梁M两根下弦杆的内侧下方，钢桁梁M时通过其下平面横梁横担在支架纵梁3之上来支托钢桁梁实施组焊作业。钢桁梁M两根下弦杆将作为所要采用的整孔架设特种架桥机配套运梁车N的支顶梁(见图3、图4)；特种组焊支架1的轮廓尺寸为长×高×宽＝144×5.0×21m。立柱2柱脚可直接支承在硬化地面之上而不必锚固。

本发明的具体作业方式如下：

如图1和图2所示，首先根据需要进行整孔组焊的钢桁梁M的跨度、宽度、总重量及相关结构尺寸，例如两下弦杆的中心距、下弦杆的截面尺寸、钢桁梁的桁架节间距及其下平面的横梁间距及截面尺寸等，同时还须严格结合架桥机配套运梁车N中位总高度、液压悬挂轮胎组的着地宽度等，来确定特种组焊支架1的总长度、总高度、立柱2的纵向和横向间距、立柱2及纵梁3的截面构成、横向联结桁架4的结构形式及数量，各杆件之间的焊接连接工艺等等，简言之，是须对特种组焊支架1进行结构计算和设计，出齐施工图，然后照图加工制造和安装起来，经验收合格，即可在其上进行钢桁梁M的整孔组焊作业。

如图1-1和图3所示，整孔钢桁梁M业已组焊、油漆完工，所要采用的整孔架设特种架桥机之两列液压悬挂轮胎式配套运梁车N开始以其低位高度(H-1＝4700mm)，沿着钢桁梁M两根下弦杆的正下方同步驶入。注意此时运梁车N顶面与上述钢桁梁M下弦杆底面之间有300mm的净空，运梁车N与组焊支架1中由立柱2及纵梁3组成的左右两列排架之间亦有足够的间隔，故运梁车N可以顺畅驶入。而以上所述运梁车N的低位是由液压悬挂轮胎式运梁列车N1的垂直支承油缸自动缩进300mm来达到的。

由图1-2和图4可见，两列运梁车N已完全驶入到钢桁梁M两根下弦杆的下方并已准确就位，然后令液压悬挂轮胎式运梁列车N1全部的垂直支承油缸同时伸长600mm而使运梁车N上的轮轨式运梁小车N2的顶面达到高位水平，即是使运梁车N的总高度达到H+1＝5300mm；这样就可将钢桁梁M从两根下弦杆底面托起，脱离组焊支架1的纵梁3的顶面，并有300mm的净空。于是，钢桁梁M已完全支承在运梁车N的运梁小车N2之上，此时运梁车N已可驮着钢桁梁M驶出工场。

由图1-3可见，钢桁梁M已被运梁车N运走，而留在原位的特种组焊支架1又可开始新的一孔钢桁梁的组焊作业。同时结合图1-4与图2来看，特种组焊支架1两列排架之间的横向联结桁架4是一种空间桁架结构，因而可以保证其在相互垂直的竖直平面和水平面内均可有足够的总体稳定性。

Claims (2)

1.一种用于跨度120米双层四线公铁两用钢桁桥整孔制造的方法，其特征在于：所述方法包括下述步骤：

a、首先根据需要进行整孔组焊的钢桁梁的跨度、宽度、总重量及相关结构尺寸和在其上方设置有轮轨式运梁小车的配套运梁车的总高度、液压悬挂轮胎组的着地宽度来确定特种组焊支架的总长度、总高度、以及构成组焊支架的立柱的纵向和横向间距、立柱及纵梁的截面构成、横向联结桁架的结构形式及数量的结构设计和加工制造；之后即可在组焊支架上进行钢桁梁的整孔组焊作业；

b、待整孔钢桁梁加工完毕后，将两列高度降至低位的液压悬挂轮胎式配套运梁车分别从组焊支架的左右两侧沿着钢桁梁两根下弦杆的正下方同步驶入；

c、当两列运梁车已完全驶入到钢桁梁两根下弦杆的下方并已准确就位，然后通过控制机构使液压悬挂轮胎式运梁列车的全部垂直支承油缸同时伸长，并使运梁车上的轮轨式运梁小车的顶面达到高位水平，将钢桁梁从两根下弦杆底面托起，脱离组焊支架的顶面，使得钢桁梁完全支承在运梁车的运梁小车之上，此时运梁车便可驮着钢桁梁驶出工场。

2.一种适用于权利要求1所述方法的特种组焊支架，其特征在于：所述组焊支架(1)包括由对称设置的左右两根纵梁(3)，以均布、对称的方式分别设置在左右两根纵梁下方的若干根支撑立柱(2)，以及连接在每两对称设置的支撑立柱间的横向联结桁架(4)组成的钢桁桥整孔制造支架平台；在位于支架平台左右两侧设置有其上方设置有轮轨式运梁小车的配套运梁车；且所述支架平台的高度大于在其上方设置有轮轨式运梁小车的配套运梁车的总高度降至低位状态时的高度。

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