CN1058311C - 用应急抢修钢梁拼组的造桥机 - Google Patents
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Abstract
本项发明公开了一种用栓接方法拼装成各种易拆卸钢桁梁的定型杆件(八七型钢梁)来拼组的造桥机(铁路应急抢修钢梁拼组的移动支架式造桥机)。它具有桥位节段拼装、整孔现浇铁路P.C梁以及架设厂制32米T梁等多种功能，并以桥位节段拼组为主要方法，适用跨度达到40-56米。其主要构成为：八七型钢梁半穿式倒置、可以旋转打开过墩的门扇式元宝形下托梁、叉式梁节升降装置、梁节移送小车、调位装置与锁定装置，及滑移支架的滚筒箱和牵引设备。
Description
本发明属于一种拼组移动支架式造桥机，它具有节段拼装墩顶建造预应力钢筋混凝土梁(P.C梁)、整孔现浇梁及架设厂制T梁等多种功能，特别适应跨度4-56米铁路钢筋混凝土梁的建造。
铁路桥梁荷载重、高度大而宽度窄。由于受架梁设备的限制，过去铁路简支P.C梁桥最大跨度大多为32米，少数几座为40米。当桥总长较大或桥墩比较高时，跨度小会造成桥墩太多太密，对泄洪通航不利，造价也会提高。要想跨度达到40米以上，移动支架式造桥机是一种最有效的办法。
移动支架式墩顶原位造梁设备是联邦德国五十年代末首先开发的，在欧美日本等国发展很快，但多用于公路桥，日本曾用于铁路桥，跨长仅30-34米。一般功能为预制节段拼装或整孔现浇中的一种。
采用移动支架节段拼装法造梁，梁节可预制，并系桥孔原位制梁，梁体构造简化，节省钢材、水泥及辅助材料，工期缩短、质量提高、劳力大量节省、作业比较安全。特别是能够促进工地制梁，跨度增大，是一种先进的造桥技术。
本发明的目的是设计一种利用中国八七型铁路应急抢修钢梁：一组可用栓接方法拼装成各种易拆卸钢桁梁的定型杆件(八七型钢梁)来拼组一种移动支架式造桥机。它具有节段拼装造梁、整孔现浇造梁、厂制T型梁架设等桥位墩顶造梁的功能。适应跨度达到40-56米。用以解决因架梁设备所限制，我国铁路以32米混凝土梁为主所形成的墩高跨短的不合理状况。
本发明的总体设计方案：支架采用八七型钢梁半穿式倒置，含主梁、导梁和尾梁。以“门扇式”元宝形下托梁承托梁节或模板，下托梁可以旋转打开以过桥墩。支架内设叉式梁节升降设备、移送设备、调位装置与锁定装置。梁节工厂化预制，桥位诸梁节间可以湿接或胶接。混凝土浇注、钢丝束张拉工艺按移动支架施工方法的特点进行。
八七型钢梁这种定型使用的桥梁抢修器材：由焊接的腹杆，上下弦杆；纵梁、横梁(桥面系杆件)；联接系杆件并用节点板、拼接板及合金钢精制螺栓连接而成的钢桁梁。可拼组为大跨度的上承式桁梁、穿式桁梁和半穿式桁梁，跨度变化灵活，拼架速度快。
利用八七型钢梁拼组的本发明具有如下优点：跨度大：可以使用于跨度达40-56米的铁路中等跨度箱形简支梁或连续梁的桥位墩顶造梁，这一铁路跨度是国内外的先进水平。将有助于改变我国过去因架梁设备所限，铁路以32米混凝土梁为主所形成的墩高跨短的不合理状况，从而促进铁路混凝土梁设计与制造的革新和铁路建设的发展；多功能、适应面广：即可造梁又可架梁，其支架器材还可做应急抢修梁用；造价低：跨度增大，桥墩数量减少；施工快速，质量好。本发明充分利用了应急抢修钢梁装拆简易、迅速的固有优势，又结合了当今世界上先进的节段拼装法而设计。本发明的造桥机是一种造梁跨度大，功能多而适用面广，施工速度快而造价低、质量好，拼装运输方便，利于推广使用的造桥设备。
下面结合附图及实施例进一步说明：
图1：本造桥机的总体构成正视示意图；
图2：本造桥机总体构成III-III俯视示意图；
图3：本造桥机下托梁I-I断面工作状态示意图；
图4：本造桥机在桥墩顶部II-II断面工作状态示意图；
图5：本造桥机叉式梁节升降装置工作状态示意图。
本造桥机由支架1、下托梁2、叉式梁节升降装置3、送梁小车4、活动纵梁5、支架1用的滚筒箱6、拖拉卷扬机7、升降卷扬机8、梁尾滑块9、起重阁楼(支架上边高出部分)11、纵梁12构成。其中叉式梁节升降装置3具有动力传动装置3-1、滑架总成3-2、导柱3-3、叉板3-4、叉板移动装置3-5。
支架1及其尾部接高部分起重阁楼11通过锚固在桥墩10顶上的滚筒箱6支承在桥墩10上；下托梁2通过带钢销的牛腿13安装在支架1主梁下弦上，承托混凝土梁节的纵梁12用螺栓安装在下托梁2上；用于将预制混凝土梁节送入支架1腹内的送梁小车上的叉式梁节升降装置3栓接在支架1上阁楼11部位，将梁节送至预定位置的送梁小车4在支架1腹内，可在纵梁12上行走；起重阁楼11内，天窗口的活动门是可前后移动的活动纵梁5；用于拖拉支架1的拖拉滚筒箱6设在移动支架1下，锚固在墩顶10上；梁尾滑块9成对用螺栓固定在支架尾梁上，且可在已成混凝土梁上移动；用于拖拉支架1前移的拖拉卷扬机7装在支架1导梁下弦部位；作为叉式梁节升降装置3动力的升降卷扬机8装在支架1导梁上弦部位，门扇式元宝形(凹形)下托梁2安装在支架1主梁下弦上，由于其位置低于墩顶，故设计成可旋转打开，利于支架1移动时绕过桥墩。八七型钢梁组成的移动支架1，其特征是：
支架1的桁架由八七型钢梁器材即易拆装的钢桁梁拼成，八七型钢梁是我国铁道部定型并命名的一种易拆装的桥梁抢修用的钢桁梁，由腹杆，上、下弦杆，桥面系杆件联接系杆件，节点板，拼接板及合金钢精制螺栓拼组成。包括主梁(在其腹内拼混凝土梁)、和具有保持支架1前移时的倾复稳定性作用的导梁、尾梁，拖拉移动支架时不再需要平衡重。基本桁高4.34米，导梁前部高度为2.17米；主桁两片，两片间设有上平纵联。但为将预制的混凝土梁节送入桁腹，开有8米长的天窗，天窗之上拼组阁楼11，外有帮片以做加强；拼混凝土梁时(简称工作状态)下托梁2就位，主梁呈箱形。支架1移动时(简称拖拉状态)下托梁2打开，主梁呈型。；导梁前端设上翘段，便于拖拉时导引上前方墩。
主梁下设下托梁2以承托混凝土梁节。下托梁2有横梁(元宝形，以争取净空)和安装在其上的纵梁12组成，下托梁2以牛腿连于支架1的下弦节点板上。下托梁2分三大段，以段为单位以牛腿上的钢销为轴分别向左或右侧旋开。注意应用倒链滑车吊挂进行起闭，不得自由甩开，以策安全。横梁为特制(凹形)，纵梁12约一半为八七型钢梁桥面系杆件，其余为特制的短纵梁(比其稍短的工字形杆件)。
依附于支架1的带伸缩叉尖的梁节升降装置3，包括滑架总成3-2、导柱3-3、叉板3-4及其移动装置3-5、动力传动装置3-1，顶在导柱3-3腹板上的滑架总成3-2包括滑块、滚轮、叉套，叉板3-4可在滑架总成3-2的叉套通孔内移动，叉载梁节的叉板3-4伸出长度可调；导柱3-3断面为II型，用螺栓固定在支架1腹杆上，翼板对称外伸形成两个槽口，一侧槽口内为滑架总成3-2的滑块滑道，另侧槽口底面为滑架总成3-2的侧向滚轮滑道；梁节升降时，两组滑架总成3-2的四个叉板3-4对置承托混凝土箱梁梁底。
动力传动装置3-1为一个滑轮组，卷扬机8通过动力传动装置3-1提升滑架总成3-2上下移动，滑架总成3-2以导柱3-3为轨道运行，滑架总成3-2叉套内装有可叉载梁节的叉板3-4，移动装置3-5带动叉板叉尖前后伸缩，支架1在拼装梁时，支承在滚筒箱6上；支架1需移动时，支承在滚筒箱6并通过安装在支架1尾梁上的滑块9支承在已成混凝土梁上。
建造48m简支梁时，混凝土梁节用轨道平车运送到支架1尾部阁楼11内活动纵梁5上，由叉式梁节升降装置3的叉板3-4承托，活动纵梁5后移，让出天窗口，利于叉板3-4托着梁节下降，叉板移动装置3-5牵动叉板3-4缩回，梁节放于送梁小车4上，推送至预定位置后调整至设计要求位置后锁定，叉板3-4上升、复位，为下一梁节的输送、重复作业至全部梁节摆好。
下面以节段拼装法为例详述本造桥机施工的操作程序：
用八七型铁路应急抢修钢梁器材拼装支架1(八七型钢梁半穿式倒量)，指定节点与墩帽中心对正，并支牢于滚筒箱6上方的支承垫梁上；工厂预制混凝土梁节(以下简称梁节)自支架1尾梁上弦，送至活动纵梁5上；开动升降卷扬机8，叉式升降装置3抬起梁节，纵移活动纵梁5于天窗之外，叉板3-4托梁节下落于送梁小车4上。小车4推走，叉板3-4回位，活动纵梁5复位，以备接送下一梁节；送梁小车4以纵梁12为轨道，把梁节送至预定位置，进行水平及标高调整，然后支于箱式支承架(即锁定装置)上。送梁小车4返回，接送下一梁节；重复有关步骤，直到该梁所有梁节就位为止。梁节与梁节之间相距约60厘米，以便做湿接头；做湿接头：在梁节间隔部位，立好内模板，绑好钢筋、波纹管，立好外模，灌注混凝土；待其达到预定强度后，拆除模板，穿主钢丝束并按设计进行张拉；调整箱式支承架，使P.C梁落于墩顶支座上，然后打开下托梁2并旋转下垂。起顶支架1并拆除滚筒箱6上的支承垫梁，支架1落于滚筒箱6的滚筒上。梁尾滑块9落于P.C梁顶部的轨道上；用牵引卷扬机7拖拉支架1至下一孔P.C梁位置，起顶支架1支牢于滚筒箱6上的支承垫梁上，进行下一孔P.C梁的拼组。
叉式梁节升降装置3的操作程序：
混凝土梁节由运输平车送至活动纵梁5上，本升降装置3伸出四个叉板3-4，承托梁节下底板；起升滑架3-2，使梁节升高，脱离运输平车；退回上方运输平车，前移活动纵梁5，使天窗开放下降滑架总成3-2，使梁节下落，直至落在纵梁12上的送梁小车4上；缩回四个叉板3-4，送梁小车4移送梁节；起升滑架总成3-2，升至天窗上方，活动纵梁5回位，准备迎接下一梁节。
本造桥机造P.C梁时，既可采用节段拼装法，也可采用整孔现浇法。当桥两端或一端尚有32米及以下跨度厂制P.C梁时，可用本机架设，不必再调架桥机。本机特别适于跨度达40-56米的铁路中等跨度箱形简支梁或连续梁的桥位墩顶造梁。
Claims (4)
1、一种用应急抢修钢桁梁器材即八七型钢梁拼组的造桥机，其特征在于：由八七型钢梁半穿式倒置拼组的移动支架(1)，含主梁、导梁和尾梁，下托梁(2)，叉式梁节升降装置(3)，送梁小车(4)，活动纵梁(5)，桁架用的滚筒箱(6)，拖拉卷扬机(7)，升降卷扬机(8)，梁尾滑块(9)，支架上边高出的起重阁楼(11)，纵梁(12)构成；支架(1)及其尾部接高部分起重阁楼(11)通过锚固在桥墩(10)顶上的滚筒箱(6)支承在桥墩(10)上；门扇式元宝形，下托梁(2)通过带钢销的牛腿(13)安装在支架(1)下弦节点板上，承托混凝土梁节的纵梁(12)用螺栓安装在下托梁(2)上；用于将预制混凝土梁节送入支架(1)腹内的送梁小车上的叉式梁节升降装置(3)栓接在支架(1)上阁楼(11)部位，将梁节送至预定位置的送梁小车(4)在支架(1)腹内，可在纵梁(12)上行走；起重阁楼(11)内，天窗口的活动门是可前后移动的活动纵梁(5)梁尾滑块(9)成对用螺栓固定在支架尾梁上，且可在已成混凝土梁上移动，用于拖拉支架(1)前移的拖拉卷扬机(7)装在支架1导梁下弦部位；作为叉式梁节升降装置(3)动力的升降卷扬机(8)装在支架(1)导梁上弦部位。
2、如权利要求1所述的造桥机，其特征在于：移动支架(1)的桁架由包括：腹杆，上、下弦杆，桥面系杆件联接系杆件，节点板，拼接板及合金钢精制螺栓即八七型钢梁器材，半穿式倒置拼成；基本桁高4.34米，导梁前部高度为2.17米；主桁两片，两片间设有上平纵联，开有8米长的天窗，天窗之上拼组阁楼(11)，外设加强帮片；导梁前端设便于拖拉时导引上前方墩的上翘段。
3、如权利要求1所述的造桥机，其特征在于：下托梁(2)分三大段，以段为单位以牛腿上的钢销为轴分别向左或右侧旋开，应用倒链滑车吊挂进行起闭，不得自由甩开。
4、如权利要求1所述的造桥机，其特征在于：依附于支架(1)的带伸缩叉尖的梁节升降装置(3)，包括滑架总成(3-2)、导柱(3-3)、叉板(3-4)及其移动装置(3-5)、动力传动装置(3-1)，顶在导柱(3-3)腹板上的滑架总成(3-2)包括滑块、滚轮、叉套；叉载梁节的叉板(3-4)可在滑架总成(3-2)的叉套通孔内移动，叉板(3-4)伸出长度可调；导柱(3-3)断面为II型，用螺栓固定在支架(1)腹杆上，翼板对称外伸形成两个槽口，一侧槽口内为滑架总成(3-2)的滑块滑道，另侧槽口底面为滑架总成(3-2)的侧向滚轮滑道；滑架总成(3-2)上、下移动的动力传动装置(3-1)为一个滑轮组，卷扬机(8)通过动力传动装置(3-1)提升滑架总成(3-2)上下移动，移动装置(3-5)带动叉板(3-4)叉尖前后伸缩。
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