CN101886369B - 架梁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种架梁方法，其利用架桥机进行架桥施工，架桥机包括主梁和运行在主梁上的两纵向桁车。此架梁方法包括以下步骤：(1)将梁体运送到待架桥墩下方。(2)将架桥机过跨到待架桥墩上方，并使架桥机上的两辆纵向桁车对应到梁体两端。(3)将梁体两端分别吊装在两辆纵向桁车上。(4)将梁体倾斜一个角度后提升至待架桥墩上方，其中角度根据纵向桁车与架桥机的主梁之间的安全摩擦力确定。(5)将梁体恢复到水平位置后下放到桥墩上。本发明具有效率高、工期短、安全性高的优点。

Description

架梁方法

技术领域

本发明涉及一种架梁方法，特别涉及可大幅缩短工期的一种公路架梁方法。 

背景技术

随着我国经济的迅速发展，需要建设的高速公路日益增多，在高速公路的架设工程中，架桥机是常用的设备。请参见图1，其为现有的一种架桥机的结构图，其主要包括主梁1、梁上的纵向桁车2、前支腿3、中支腿4以及后支腿5。主梁1为三角钢架结构，其上铺设有导轨6，两辆纵向桁车2运行在导轨6中。前支腿3固定在主梁1的前端，前支腿3上配有伸缩油缸。中支腿4和后支腿5分别设置在主梁1的中部和后端，中支腿4和后支腿5上均设置有行走装置，且中支腿4和主梁1之间通过齿条连接，使两者之间可以相对运动。 

请参见图2，此架桥机的架梁过程主要包括以下步骤： 

S201，铺设架桥机轨道。 

S202，架桥机过跨。前支腿收缩，整机沿轨道运行到桥头墩台位置，中支腿和后支腿支撑已架桥面上，前支腿在下一跨桥墩处伸出并固定。 

S203，架桥机运梁。将运梁机运送过来的梁体两端分别通过两辆纵向桁车吊起，并移动到需要架梁的位置后下放到桥墩上。 

重复上述步骤直到完成整个架桥工程。但是，随着施工距离的越来越长，现有的这种架梁方法逐渐呈现出一些问题： 

1、在架桥机架梁时，需要先由运梁机将梁体从梁场运送到待架桥墩边，由于梁体必须从已架桥面上运输且通常只能允许通过一辆运梁车，运梁车的往返会消耗很长时间，从而导致整个工期大大延长。特别是对于长大桥梁，工期将成倍增加。 

2、由于梁体重量大，因此纵向桁车吊运梁体时的移动速度较慢(约3m/min)，同样也影响了施工进度。 

发明内容

本发明的目的是提供一种架梁方法，以解决现有的公路架桥方法工期长的问题。 

本发明提出一种架梁方法，其利用架桥机进行架桥施工，架桥机包括主梁和运行在主梁上的两纵向桁车。此架梁方法包括以下步骤：(1)将梁体运送到待架桥墩下方。(2)将架桥机过跨到待架桥墩上方，并使架桥机上的两辆纵向桁车对应到梁体两端。(3)将梁体两端分别吊装在两辆纵向桁车上。(4)将梁体倾斜一个角度后提升至待架桥墩上方，其中角度根据纵向桁车与架桥机的主梁之间的安全摩擦力，并结合梁体重力的分力进行计算后获得。(5)将梁体恢复到水平位置后下放到桥墩上。 

倾斜的角度根据以下公式计算确定： 

N′＝G×tgα/2； 

kN′≤μF， 

其中，N′为纵向桁车承受的水平力，G为梁体的重力，α为梁体倾斜的角度，k为安全系数，μ为摩擦系数，F为作用于纵向桁车的竖向力。 

优选的，将梁体倾斜时具体为：距离主梁中点较近的纵向桁车进行单梁端提升作业，并使梁体倾斜一个角度。 

优选的，所述的架梁方法，还包括以下步骤：(1)将两纵向桁车锁定在主梁上。(2)其中一纵向桁车进行单梁端提升作业，使梁体倾斜。(3)待梁体平衡后，解除两纵向桁车的锁定。(4)使两纵向桁车缓慢相 向移动，直至两纵向桁车呈垂直吊装梁体的状态。 

相对于现有技术，本发明的有益效果是： 

1、本发明采用从桥墩下方倾斜提升梁体的方式，克服了梁体平移吊运时速度过慢的问题，大大提高了架桥机架梁的效率。 

2、本发明的架梁方法，其梁体可在地面运送，不受运梁车运送量的限制，即使在长距离施工的情况下，也可以保证梁体的及时供应，有效提高了施工效率，以及可以大大缩减施工工期。 

3、本发明在提梁时，梁体的倾斜角度按照纵向桁车与架桥机主梁之间的安全摩擦力确定，可以确保提梁过程的安全性。 

当然，实施本申请的任一系统并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。 

附图说明

图1为现有的一种架桥机的结构图； 

图2为现有的架桥机的架梁过程流程图； 

图3为本发明架梁方法的一种实施例流程图； 

图4为本发明架桥机过跨后的示意图； 

图5为本发明梁体倾斜过程流程图。 

具体实施方式

本发明的主要思想是在安装梁体时，采用从桥墩下方倾斜提升梁体的方式，来代替传统的在桥墩上方平移梁体的方式，进而可以提高梁体的安装效率，以达到缩短施工工期的效果。 

以下结合附图具体说明本发明。 

请参见图3，其为本发明架梁方法的一种实施例流程图，其包括以下步骤： 

S301，将梁体运送到待架桥墩下方。 

S302，将架桥机过跨到待架桥墩上方，并使架桥机上的两辆纵向桁车对应到梁体两端。 

S303，将梁体两端分别吊装在两辆纵向桁车上。 

S304，将梁体倾斜一个角度后提升至待架桥墩上方，其中角度根据纵 向桁车与架桥机的主梁之间的安全摩擦力确定。 

S305，将梁体恢复到水平位置后下放到桥墩上。 

在开始架梁之前，需要将梁体运送到待架的两个桥墩下方(步骤S301)，由于可以采用地面运输方式，而无需在已架的桥面上运输梁体，因此本发明中可以采用多辆运梁车同步运梁，运梁车的通行数量不会受到很大的限制，从而可以保证架桥机在整个施工期间不间断工作，有效提高架梁效率。 

本发明的架梁方法可以采用传统的架桥机来实施架梁，在架梁时，要将架桥机过跨到待架桥墩上方，并使架桥机上的两辆纵向桁车对应到梁体两端(步骤302)。过跨时，前支腿3收缩，利用中支腿4和后支腿5上的行走装置，使架桥机整机向前移动，当前支腿3到达下一桥墩时，前支腿3伸出并固定在该桥墩上，请同时参见图4，其为架桥机过跨后的示意图。前支腿3固定之后，将架桥机主梁1上的两辆纵向桁车2分别移动到与梁体7两端对应的位置，然后将梁体7两端分别通过钢丝绳吊装在两辆纵向桁车2上(步骤S303)。 

由于桥墩通常是由立柱8和支撑面9构成的，支撑面9是用来承载梁体7的，其尺寸要比立柱8大，因此为了使梁体7可以从两个待架桥墩的支撑面9之间通过，并提升到桥墩的上方，需要将梁体7倾斜一个角度α(请参见图4中梁体7的虚线位置)。因为主梁7在倾斜过程中，梁体7的重心会发生移动，致使纵向桁车会出现向内的水平力，又由于主梁7的重量很大，会使架梁作业处于不移定状态。因此为了使梁体7在倾斜过程中保持稳定，如图5所示，可以采用以下步骤： 

S501，将两纵向桁车锁定在主梁上。 

S502，其中一纵向桁车进行单梁端提升作业，使梁体倾斜。为了保持架桥机整体的平衡，通常是距离主梁中点较近的纵向桁车进行单梁端提升作业。 

S503，待梁体平衡后，解除一侧桁车的锁定。为了确保安全，通常是提升桁车的锁定。 

S504，使两纵向桁车缓慢相向移动，直至两纵向桁车呈垂直吊装梁体的状态。 

值得注意的是，在梁体提升的过程中，其倾斜的角度要根据纵向桁车与架桥机的主梁之间的安全摩擦力来确定，这里所述的安全摩擦力是指纵 向桁车与主梁之间最大摩擦力的一个倍数。即必须要求梁体在提升时，架桥机各部位所承受的水平力在安全范围内，而这里架桥机对水平力的控制主要是由纵向桁车的制动摩擦力来决定的。 

具体来说，通过控制架桥提梁时形成的最大高差值，可以确保采取高低提梁法作业时的安全。其倾斜提梁最大高关值与梁长、梁重，架桥机提升高度及纵向桁车充许水平力等有关，本发明可以通过两种方案来具体确定梁体的倾斜角度α： 

①、按梁体重力的分力进行计算。倾斜提梁时，钢丝绳拉力与梁体重力形成平衡，则梁体产生的水平力与纵向桁车的水平力相当，即： 

N′＝G×tgα/2； 

kN′≤μF， 

从而得到梁体倾斜角度的安全范围，其中，N′为纵向桁车承受的水平力，G为梁体的重力，α为梁体倾斜的角度，k为安全系数，μ为摩擦系数，F为作用于纵向桁车的竖向力。 

②、按提梁后梁体内移值进行计算。梁体倾斜提升后，重心后移，梁体向后移动，由于两根钢丝绳水平力平衡，则有下式： 

Δ＝l×(1-cosα)/2； 

$N=G/2\×\frac{\mathrm{\Δ}}{h}=\mathrm{Gl}(1-\cos \mathrm{\α})/4h;$

kN≤μF， 

从而计算得到梁体倾斜角度的安全范围。其中，Δ为梁体倾斜后的两端移动值，l为梁体长度，α为梁体倾斜的角度，N为纵向桁车承受的水平力，G为梁体的重力，h为架桥机提梁高度，k为安全系数，μ为摩擦系数，F为作用于纵向桁车的竖向力。 

上述两种方案均可以作为确定梁体安全倾斜角度的计算标准，申请人就两种方案进行了对比，如表1所示： 

表1 

由表1可以看出，两种方案相比之下，第①种方案所获得的角度范围更偏重于安全性。确定了梁体的安全倾斜范围之后，便可以通过纵向桁车的钢丝绳来将梁体倾斜一个角度，并提升至待架桥墩上方(步骤304)。 

最后，当梁体被提升到桥墩上方后，将梁体恢复到水平位置后下放到桥墩上(步骤S305)，并完成该位置的架梁施工。其中，将倾斜的梁体恢复到水平位置，是按照将梁体倾斜时的反向操作，在此不再赘述。 

本发明的架梁方法，通过将梁体从桥墩下方倾斜提升到桥墩上方的方式，达到提高架梁效率的目的，相对于现有技术，克服了梁体平移吊运时速度过慢的问题，且不受运梁车运送量的限制，即使在长距离施工的情况下，也可以保证梁体的及时供应，因而可以大大缩减施工工期。 

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。 

Claims (3)

1.一种架梁方法，其利用一架桥机进行架桥施工，该架桥机包括一主梁和运行在该主梁上的两纵向桁车，其特征在于，包括以下步骤：

将该梁体运送到待架桥墩下方；

将该架桥机过跨到待架桥墩上方，并使该架桥机上的两辆纵向桁车对应到该梁体两端；

将该梁体两端分别吊装在两辆纵向桁车上；

将该梁体倾斜一角度后提升至待架桥墩上方，其中该角度根据纵向桁车与该架桥机的该主梁之间的安全摩擦力，并结合该梁体重力的分力进行计算后获得，该角度根据以下公式计算确定：

N′＝G×tgα/2；

kN′≤μF，

其中，N′为纵向桁车承受的水平力，G为该梁体的重力，α为该梁体倾斜的角度，k为安全系数，μ为摩擦系数，F为作用于纵向桁车的竖向力；

将该梁体恢复到水平位置后下放到桥墩上。

2.如权利要求1所述的架梁方法，其特征在于，将该梁体倾斜时具体为：距离该主梁中点较近的纵向桁车进行单梁端提升作业，并使该梁体倾斜该角度。

3.如权利要求1所述的架梁方法，其特征在于，还包括以下步骤：

将两纵向桁车锁定在该主梁上；

其中一纵向桁车进行单梁端提升作业，使该梁体倾斜；

待该梁体平衡后，解除提升端纵向桁车的锁定；

使两纵向桁车缓慢相向移动，直至两纵向桁车呈垂直吊装该梁体的状态。

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