CN103422446A

CN103422446A - 节段拼装造桥车结构

Info

Publication number: CN103422446A
Application number: CN2013103651546A
Authority: CN
Inventors: 巩立辉; 马永强; 张文山; 蔡冰冰
Original assignee: Suzhou Dafang Special Vehicle Co Ltd
Current assignee: Suzhou Dafang Special Vehicle Co Ltd
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2033-08-21
Also published as: CN103422446B

Abstract

本发明涉及 一种节段拼装造桥车结构，其包括模块车组、设置在所述的模块车组上的分载梁及分载梁活动连接系、设置在所述的分载梁上的立柱及高度调节机构、设置在所述的立柱上的主梁及主梁活动连接系、设置在所述的主梁顶部的节段支撑及定位机构以及液压及电气控制系统，桥梁节段放置在所述的节段支撑及定位机构上实现纵向、横向及竖直方向上的调整安装。本发明具有高效、安全、机动、灵活、多能以及经济等特点。

Description

节段拼装造桥车结构

技术领域

本发明涉及一种节段拼装造桥车结构。

背景技术

预制节段拼装工法在城市桥梁施工中已有广泛应用，一般的工艺流程大致为：工厂化预制的桥梁节段运输至桥位，采用专用的架桥机进行逐段吊装、试拼后，逐段胶拼（干接缝）或浇筑接缝混凝土（湿接缝），经过若干时间的养护后进行整孔预应力束张拉，架桥机落架完成体系转换，整机过孔进行下一孔施工。

此工法的核心装备为在桥位上作业的节段拼装架桥机，通常有上承式（也称悬挂式，梁段在架桥机主梁下方悬挂）、下承式（也称支撑式，梁段在架桥机主梁上方支撑）、中承式（梁段在左右两根主梁中间悬挂或支撑，常见于截面高宽比相对较大的铁路桥梁节段拼装施工）。公路或城市桥梁较多采用上承式节段拼装架桥机，架桥机主梁在桥面以上布置，预制混凝土梁段通过柔性吊杆悬挂于架桥机主梁下方，整机在桥面以上走行，故也称上行式节段拼装架桥机。

上承式节段拼装架桥机的优点是对桥下净空要求较低，在城市高架或立交跨线施工时对桥下交通影响较小，但遇到净空较小的下穿既有桥梁施工时则十分难于处理，有时需要将架桥机解体运输到另一端重新拼装，而下穿的若干孔桥梁可能需要进行现浇处理；同理，下承式节段拼装架桥机对桥下净空要求较高，下穿施工不受影响，但上跨既有线路或桥梁施工则又成为难题。

如上海虹梅路高架沿既有虹梅路布置，主线为单箱三室预应力混凝土箱梁，采用节段工厂预制，现场拼装的施工设计，标准跨度为40m、35m。桥墩采用预制节段拼装桥墩，基础为现场施工。结合虹梅路高架为在既有道路上施工的特点，同时尽量减小对交通影响，在预制节段桥梁现场拼装施工方面，我们极力寻求一种更加高效安全，对交通影响最小的施工工法。

发明内容

本发明的目的是提供一种节段拼装造桥车结构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种节段拼装造桥车结构，其包括模块车组、设置在所述的模块车组上的分载梁及分载梁活动连接系、设置在所述的分载梁上的立柱及高度调节机构、设置在所述的立柱上的主梁及主梁活动连接系、设置在所述的主梁顶部的节段支撑及定位机构以及液压及电气控制系统，桥梁节段放置在所述的节段支撑及定位机构上实现纵向、横向及竖直方向上的调整安装。

优选地，所述的模块车组为由动力模块车、多个从动模块挂车所组成的两纵列多轴线承载平台，所述的承载平台与所述的分载梁连接成一体。

优选地，所述的分载梁设置有两根，所述的分载梁活动连接系设置在两根所述的分载梁之间，所述的分载梁活动连接系包括能够开闭的至少2组活动联结横梁、2组辅助拉杆，所述的活动联结横梁、辅助拉杆交替开闭。

优选地，所述的立柱包括若干段立柱节段构成的直柱结构，所述的立柱的底部支承在所述的分载梁的顶面，顶部支承在所述的主梁的底面。

进一步优选地，所述的高度调节机构包括设置在所述的分载梁上的油缸、套设在所述的立柱外部的顶升辅助框架，所述的油缸支承在所述的顶升辅助框架下部，所述的顶升辅助框架能够与任意一段所述的立柱节段相锁定。

进一步优选地，所述的分载梁上设置有分载梁牛腿，所述的油缸支承在所述的分载梁牛腿上。

优选地，所述的主梁设置有两根，所述的主梁活动连接系设置在两根所述的主梁之间，所述的主梁活动连接系包括能够开闭的多组联结梁，所述的联结梁交替开闭。

进一步优选地，所述的联结梁穿过所述的主梁向两侧平移横向开闭，或者所述的联结梁朝所述的主梁的纵向转动纵向开闭，或者所述的联结梁朝所述的主梁下部转动竖向开闭。

优选地，所述的节段支撑及定位机构包括放置在所述的主梁上部的多个支撑架、设置在所述的主梁上部的定位车以及驱动所述的定位车的纵移驱动机构，所述的定位车依次将支承有桥梁节段的所述的支撑架运送至安装准确位置。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、高效：充分利用在既有道路上进行高架桥梁施工的有力条件，以在路面走行的模块式动力平板车作为载体，整机施工效率优势明显，在设计合理、组织得当的情况下，每孔桥梁施工周期不超过2天；

2、安全：模块式动力平板车作为承载主体，在路面上作业、走行，对比架桥机的高空作业、走行，安全性明显；

3、机动：整机完全不依赖桥面和桥墩走行，可长距离不解体转场，当遇到大跨度现浇连续梁等控制性工程无法按期完工时，架桥机则要么解体转场，要么原地等待，而本装备则可以轻松通过，开辟其它具备条件的作业面；

4、灵活：模块式动力平板车并车作业，采用微电控制实现精准转向、高度同步，多种转向功能可适应150m左右甚至更小的平曲线桥梁施工，整机采用纵向对称设计，可直接实现双向施工，无须调头；

5、多能：本装备稍加改造，即可作为支架完成桥下净高3.5m~15m以下的匝道桥、跨线桥、钢—混结合梁等节段拼装、整孔架设施工。并且在跨线施工时，可实现跨线节段桥邻跨拼装→重载纵移一跨→本跨落架的工艺，对所跨道路交通影响甚微，尤其是跨铁路线要点作业更能突出其优越性；

6、经济：首先，本装备对桥梁、桥墩无任何依赖，因此无需在桥梁、桥墩上设置任何预埋件；其次，整车轮压分散且均匀，对既有路面适应性好，无需对既有路面进行特殊处理；第三，模块式动力平板车在将来工程完工后，可作为大件运输装备上路运输，综合利用率高；最后，正如前面提到的，安全和效率是更大的效益。

附图说明

附图1为本发明的主视示意图；

附图2为本发明的俯视示意图；

附图3为本发明工作状态跨中断面示意图；

附图4为本发明工作状态支点断面示意图；

附图5为本发明中分载梁及分载梁活动连接系示意图；

附图6为本发明中高度调节机构调节示意图；

附图7、8为本发明中联结梁的竖向开闭式；

附图9、10为本发明中联结梁的纵向开闭式；

附图11、12为本发明中联结梁的横向开闭式；

附图13-36为本发明的工作流程图。

其中：1、模块车组；2、分载梁；20、活动联结横梁；21、辅助拉杆；3、立柱；30、立柱节段；31、分载梁牛腿；32、油缸；33、顶升辅助框架；4、主梁；40、联结梁；50、支撑架；51、定位车；52、纵移驱动机构；6、桥梁节段。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

如图1-4所示的一种节段拼装造桥车结构，其包括模块车组1、设置在模块车组1上的分载梁2及分载梁活动连接系、设置在分载梁2上的立柱3及高度调节机构、设置在立柱3上的主梁4及主梁活动连接系、设置在主梁4顶部的节段支撑及定位机构以及液压及电气控制系统。桥梁节段6放置在节段支撑及定位机构上实现纵向、横向及竖直方向上的调整安装。以下具体对各个机构做详细的描述：

模块车组采用的模块车共2台，桥墩左右各一台，每台由动力模块车和多个从动模块挂车组成，形成2纵列24轴线承载平台，在承载平台上放置分载梁2，两者联接成一体式结构。车架是承载的主要部件，设计计算按均载工况来考虑，所有标准车架模块主梁材质选用WH60高强度钢。

模块车主要技术特点：

液压传动：各驱动桥悬挂、驱动、转向、车架调平均采用液压传动。

微电控制：通过微电控制，解决驱动系统在行驶时随机出现的“差力差速”和“打滑”问题。

独立悬挂：车辆在起伏路面行驶时，各悬挂油缸可以自行调整，车体能基本保持平稳。

独立转向：各悬挂可以自由回转，实现整车直行、八字转向、以某角度斜行、横行及原位回转等多种转向模式。

并车功能：可以实现纵向和横向并车功能。

模块化设计，可根据货物外形及重量进行不同组合以满足需要，工程结束后可作为大件运输车辆，综合利用率高。

通过能力强，可满足城市一般道路运输。

模块车主要技术参数：

适用路面：水泥、沥青及压实的级配碎石路面；

车辆宽度：两纵列≤2500mm；

车速：空载车速10 km/h～12 km/h；重载车速5 km/h；微动速度0km/h～0.2km/h；

单个悬挂承载质量：15t；

适应坡度：纵坡±3％；横坡（含人字坡）±4％；

轮胎规格：355/65 R15；

轮辋规格：9.75-15；

平台高度：1500±300mm；

如图5所示：分载梁2为安装在模块车组1顶面的箱形结构，其功能是将上部传来的荷载分配至各个悬挂，同时增强车体的竖向刚度。分载梁2设置有两根，分载梁活动连接系设置在两根分载梁2之间，分载梁活动连接系包括能够开闭的至少2组活动联结横梁20、2组辅助拉杆21，活动联结横梁20为箱形结构，活动联结横梁20关闭并与分载梁2锁定时，可实现活动联结横梁20与分载梁2之间刚性连接。当造桥车过孔时，交替开合活动联结横梁20及辅助拉杆21以通过桥墩，当活动联结横梁20或辅助拉杆21通过桥墩后要及时关闭，以保证过孔时两组动力模块车的同步性。

立柱3为若干段箱形立柱节段30通过螺栓连接构成的直柱结构，立柱3的底部支承在分载梁2的顶面，顶部支承在主梁4的底面。

如图6所示：高度调节机构包括4只支承在分载梁2侧面分载梁牛腿31上的60t液压油缸32以及套在立柱3外面的顶升辅助框架33，立柱节段30及顶升辅助框架33的腹板上设有销孔，顶升辅助框架33两侧设有分载梁牛腿31用于油缸32支承，当需要立柱3加高时，锁定顶升辅助框架33与最底部的立柱节段30间的销轴，油缸32顶升一个步距使立柱节段30的下端脱离分载梁2顶面，由前后方向将增高的立柱节段30推进至上一个立柱节段30与分载梁2间的空间，油缸32回油，连接立柱节段30间的螺栓，完成一个步距的顶升，随后解除顶升辅助框架33与立柱节段30间的锁定销轴，油缸32收回一个步距，顶升辅助框架33下落至新增加的立柱节段30并与之锁定，油缸32继续顶升，推进下一个增高立柱节段30，如此往复进行，将主梁4逐步顶高，下降则反之。

主梁4设置有两根，为箱形结构，其顶面设有双轨，主梁活动连接系设置在两根主梁4之间，主梁活动连接系包括能够开闭的多组联结梁40，当造桥车过孔时，交替开合联结梁40以通过桥墩，当联结梁40通过桥墩后要及时关闭，以保证整机稳定性。

联结梁40的开闭方式有横向开闭式、纵向开闭式和竖向开闭式等三种打开、关闭形式，可根据不同工况，选择合适的开闭方式。

如图7-12所示：横向开闭式连接系的左、右联结梁40，可以分别在油缸的作用下穿过主梁4向左右两边平移，来实现主梁活动连接系的打开和关闭。纵向开闭式连接系的左、右联结梁40，可以分别在油缸的作用向前后或向后转动，来实现主梁活动连接系的打开和关闭。竖向开闭式连接系的左、右联结梁40，可以分别在油缸的作用向下转动，来实现主梁活动连接系的打开和关闭。

节段支撑及定位机构包括放置在主梁4上的若干个支撑架50、设置在主梁4顶面双轨上的一个定位车51以及设置在主梁4上的纵移驱动机构52，定位车51依次将支承有桥梁节段6的支撑架50运送至安装准确位置。

支撑架50包括横梁、设置在横梁底部的支腿，横梁上连接有能够与定位车51相锁定的支撑架横移梁，支撑架横移梁上设置有与定位车51相锁定的母榫。支腿底部连接有能够沿高度方向微调的螺旋顶。定位车51包括具有车轮的轮箱，轮箱上设置有能够与支撑架50相锁定的定位车横移梁，定位车横移梁上连接有能够驱动其沿主梁4横向方向移动的横移油缸、能够沿高度方向顶升的顶升油缸，顶升油缸上设置有与支撑架50相锁定的榫头。

工作时，当桥梁节段6吊到支撑架50上后，定位车51进入支撑架50的下方位置；定位车51的顶升油缸顶出，使顶升油缸顶端的榫头嵌入到支撑架横移梁的母榫中；定位车51的顶升油缸继续顶出使支撑架50脱离主梁4，定位车51可以携带支撑架50一起纵移至指定位置；调节定位车51的横移油缸及顶升油缸，使得桥梁节段6对位安装。

液压及电气控制系统中：除模块车液压系统外，造桥车配套3种8套，按功能可分为支承调节液压系统（2套）、立柱升降液压系统（2套）、主梁活动联结系开合液压系统（4套）。造桥车配套的8套液压系统均采用电动控制。液压系统中的所有泵站与其控制的油缸之间均采用A型扣压式胶管接头、焊接式管接头连接；所用立式电机均采用Y系列（防护等级IP44）三相异步电动机，额定电压380V、额定频率50Hz；所用各种阀类元件（电磁换向阀、电磁溢流阀）及位移传感器均采用直流24V。模块车由柴油发动机驱动，其它机构为电力驱动并用柴油发电机供电，控制方式采用无线遥控器控制和有线控制板控制。所有电控柜是防水型的；电缆均有电缆槽保护，电缆采用矿用电缆即阻燃耐油电缆；电机、传感器防护等级为IP55，限位开关采用外加防护措施；所有电缆接头均经过密封处理。

如图13~36所示：以下具体阐述下本实施例的工作过程：

步骤一：A、造桥车安装调试完毕，按首跨站位定位并制动；

B、采用履带吊逐段吊装桥梁节段6；

步骤二：A、桥梁节段61、62精调定位、试匹配，桥梁节段62向外推开500mm左右，桥梁节段61、62号节段间匹配面涂抹胶结剂；

B、桥梁节段62拉回与桥梁节段61匹配，张拉临时预应力筋；

C、按相同程序逐段胶拼首跨其它节段；

步骤三：A、胶体强度达到设计允许的强度后，张拉永久预应力束；

B、通过高度调节机构使立柱3降低400mm，完成体系转换，桥体由墩顶的正式支座或临时支座支承；

步骤四：A、开启联结梁404及前端的辅助拉杆21；

B、解除驻车制动，整机纵移7.5m后停止；

步骤五：A、关闭联结梁404及前端的辅助拉杆21；

B、开启联结梁402及活动联接横梁201；

C、整机纵移17m后停止；

步骤六：A、关闭联结梁402、活动联接横梁201；

B、开启联结梁403及活动联接横梁202；

C、整机纵移9.5m后停止；

步骤七：A、关闭联结梁403及活动联接横梁202；

B、开启联结梁401及后端辅助拉杆21；

C、整机纵移6m后停止；

步骤八：A、关闭联结梁401及后端的辅助拉杆21；

B、通过高度调节机构使立柱3降低400mm，整机恢复至工作状态；

C、按相同程序进行下一孔桥梁施工。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 一种节段拼装造桥车结构，其特征在于：其包括模块车组、设置在所述的模块车组上的分载梁及分载梁活动连接系、设置在所述的分载梁上的立柱及高度调节机构、设置在所述的立柱上的主梁及主梁活动连接系、设置在所述的主梁顶部的节段支撑及定位机构以及液压及电气控制系统，桥梁节段放置在所述的节段支撑及定位机构上实现纵向、横向及竖直方向上的调整安装。

2. 根据权利要求1所述的节段拼装造桥车结构，其特征在于：所述的模块车组为由动力模块车、多个从动模块挂车所组成的两纵列多轴线承载平台，所述的承载平台与所述的分载梁连接成一体。

3. 根据权利要求1所述的节段拼装造桥车结构，其特征在于：所述的分载梁设置有两根，所述的分载梁活动连接系设置在两根所述的分载梁之间，所述的分载梁活动连接系包括能够开闭的至少2组活动联结横梁、2组辅助拉杆，所述的活动联结横梁、辅助拉杆交替开闭。

4. 根据权利要求1所述的节段拼装造桥车结构，其特征在于：所述的立柱包括若干段立柱节段构成的直柱结构，所述的立柱的底部支承在所述的分载梁的顶面，顶部支承在所述的主梁的底面。

5. 根据权利要求4所述的节段拼装造桥车结构，其特征在于：所述的高度调节机构包括设置在所述的分载梁上的油缸、套设在所述的立柱外部的顶升辅助框架，所述的油缸支承在所述的顶升辅助框架下部，所述的顶升辅助框架能够与任意一段所述的立柱节段相锁定。

6. 根据权利要求5所述的节段拼装造桥车结构，其特征在于：所述的分载梁上设置有分载梁牛腿，所述的油缸支承在所述的分载梁牛腿上。

7. 根据权利要求1所述的节段拼装造桥车结构，其特征在于：所述的主梁设置有两根，所述的主梁活动连接系设置在两根所述的主梁之间，所述的主梁活动连接系包括能够开闭的多组联结梁，所述的联结梁交替开闭。

8. 根据权利要求7所述的节段拼装造桥车结构，其特征在于：所述的联结梁穿过所述的主梁向两侧平移横向开闭，或者所述的联结梁朝所述的主梁的纵向转动纵向开闭，或者所述的联结梁朝所述的主梁下部转动竖向开闭。

9. 根据权利要求1所述的节段拼装造桥车结构，其特征在于：所述的节段支撑及定位机构包括放置在所述的主梁上部的多个支撑架、设置在所述的主梁上部的定位车以及驱动所述的定位车的纵移驱动机构，所述的定位车依次将支承有桥梁节段的所述的支撑架运送至安装准确位置。