CN107386121B - 一种铁路桥梁快速抢通机械化架桥装备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

发明提供一种铁路桥梁快速抢通机械化架桥装备及其使用方法，采用机械化作业，钢梁沿导梁推出，运架机上的行走装置轮系有轮胎和环链轮两种行驶方式，能够快捷转换从而适应陆基和钢梁两种架设工况，本发明架设与撤收方便快捷、架设劳动强度低、满足我国铁路运输要求，主要为铁路、高铁、轨道干线上桥梁因战时或灾害损毁后，利用机械化作业方式抢修抢架替代桥梁，能够快速恢复破损桥梁并保障轨道交通畅通。

Description

一种铁路桥梁快速抢通机械化架桥装备及其使用方法

技术领域

本发明属于铁路工程机械技术领域，尤其涉及一种铁路桥梁快速抢通机械化架桥装备及其使用方法。

背景技术

为应对战时或预防平时铁路桥梁因灾损毁的情况，我国在不同时期先后研制了一系列铁路应急抢修桥梁器材，这些器材基本都通过器材本身现场拼装成简易架桥机完成架设，普遍存在架设速度慢、器材零碎繁杂、安全性不足等问题，装备的整体技术状况不足以满足快速反应需求。

铁路桥梁快速抢通机械化架桥装备主要用于铁路、高铁高架上桥梁因战时或灾害损毁后，利用机械化作业方式抢修抢架替代桥梁，以快速恢复和保障轨道交通畅通的专用设备。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种铁路桥梁快速抢通机械化架桥装备及其使用方法，能够快速的通过拼装和机械化架设完成临时桥梁的架设，以保障铁路及轨道交通的畅通。

一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备，包括：前运架机8、后运架机7、导梁22、两个以上钢梁23、前滑车5、后滑车4以及导梁支腿6；

所述前运架机8和后运架机7均包括：提升机构10、动力系统11、转向系统12以及行走装置14；所述提升机构10用于吊装以及搬运钢梁23和导梁22，并在架设所述钢梁23和导梁22的过程中对其端部进行支撑；所述动力系统11用于为运架机提供动力源；所述转向系统12用于控制运架机的行驶方向；

所述钢梁23上表面为纵横交错的钢条；所述行走装置14包括轮胎17和环链轮18，在地面行走时，运架机使用轮胎17接触地面，环链轮18悬空；在架设完成的钢梁23上行走时，运架机使用环链轮18接触钢梁23纵向的钢条，轮胎17悬空；

所述导梁22嵌套在导梁套架3内部，所述导梁套架3内部设置有用于将所述导梁22推送至架设点的传送装置；

所述钢梁23通过前滑车5和后滑车4吊装悬挂在导梁22下方，所述前滑车5和后滑车4沿导梁22移动将所述钢梁23推送并下放至架设点；

导梁支腿6与导梁单元2前端铰接，导梁单元2被推送到架设点后导梁支腿6伸出，形成用于支撑导梁单元2的前端简支。

所述行走装置14还包括转换油缸19、连杆机构20以及中心轴21；

所述转换油缸19的活塞端连接连杆机构20，并通过连杆机构20带动中心轴21旋转，进而带动安装在中心轴21另一端的轮胎17和环链轮18沿竖直方向旋转180°，实现轮胎17和环链轮18的相对位置对调。

所述前滑车5和后滑车4上设置有销齿，导梁22上表面沿长度方向上设置有用于配合销齿的销齿座，实现前滑车5和后滑车4在导梁22上滑动。

所述传送装置为将导梁22推送出导梁套架3的导向滑轮组以及为导梁套架3提供推送动力的液压动力单元；运输状态时，导梁套架3夹紧在导梁22上，架设状态时，导梁22在导梁套架3下滑动。

所述前运架机8和后运架机7均还包括车架结构9和悬挂系统13；

所述车架结构9用于实现前运架机8和后运架机7的升降和横向变跨；

所述悬挂系统13起缓冲和减振的作用。

所述车架结构9主体为门形架，门形架竖直方向上左右两侧各设置一个立柱，其中立柱与横梁连接，且立柱为二级伸缩式，并由液压控制系统15驱动车架结构9上下升降；同时，横梁做水平方向的伸缩，用于实现前运架机8和后运架机7的横向变跨。

所述导梁22由两个以上导梁单元2依次连接后形成；所述导梁单元2为箱型梁形式，两端对称布置有用于和相邻导梁单元2连接的单双耳接头。

所述钢梁23由两个以上钢梁单元1依次连接后形成；所述钢梁单元1为箱型梁形式，两端对称布置有用于和相邻钢梁单元1连接的单双耳接头。

所述前滑车5和后滑车4上设有挂钩，挂钩通过勾住钢梁23上的钢条，从而使钢梁23通过前滑车5和后滑车4吊装悬挂在所述导梁22下方。

一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：前运架机8和后运架机7分别抱夹住钢梁23的两端，并卡紧钢梁23，将钢梁23举升抬起至设定高度，整体运送至架设点；

步骤2：前运架机8和后运架机7降低架设高度，松开钢梁23，同时伸出导梁支腿6；

步骤3：导梁套架3的传送装置将导梁22推出，且导梁22伸出过程中前运架机8限定导梁22的尾端；

步骤4：导梁22伸出到落桥点上方后，调整导梁支腿6高度，使导梁支腿6支撑在落桥点；

步骤5：前滑车5连接钢梁23前部，后运架机7抱夹住钢梁23尾部，当前滑车5前移时，带动钢梁23向前移动，从而推动钢梁23沿步骤4中架设好的导梁22向前推送；

步骤6：钢梁23推送至设定位置后，后滑车4钩挂钢梁23后部，然后继续将钢梁23推送至落桥点；

步骤7：通过收放前滑车5和后滑车4上钢丝绳，将钢梁23整体落下；

步骤8：依次撤收导梁支腿6、前滑车5、后滑车4、导梁22，后运架机7限定导梁22的尾端；

步骤9：前运架机8、后运架机7共同配合搬运下一段拼装完毕的钢梁23；

步骤10：两个运架机行驶至抢修钢梁桥面处后，转换油缸19动作，并通过连杆机构20带动中心轴21另一端的轮胎17和环链轮18以轮胎17竖直方向旋转180°，实现轮胎17和环链轮18的相对位置对调，前运架机8和后运架机7同时横向变跨，使运架机两个环链轮18之间的宽度与抢修使用的钢梁23的宽度匹配；

步骤11：前运架机8减速前进，使行走装置14的轮胎17与地面脱离，环链轮18与抢修钢梁桥面接触；

步骤12：环链轮18驱动前运架机8和后运架机7前行，整体进入下一段抢修钢梁的落桥点；

步骤13：重复步骤1－步骤12，直至完成抢修钢梁的连续架设；

架桥装备撤收步骤与架设步骤相反。

有益效果：

本发明的铁路桥梁快速抢通机械化架桥装备采用机械化作业，钢梁沿导梁推出，运架机上的行走装置轮系有轮胎和环链轮两种行驶方式，能够快捷转换从而适应陆基和钢梁两种架设工况，本发明架设与撤收方便快捷、架设劳动强度低、满足我国铁路运输要求；

本发明主要为铁路、高铁、轨道干线上桥梁因战时或灾害损毁后，利用机械化作业方式抢修抢架替代桥梁，能够快速恢复破损桥梁并保障轨道交通畅通。

附图说明

图1为本发明铁路应急机械化架桥装备运输状态示意图；

图2a为本发明运架机主视图；

图2b为本发明运架机侧视图；

图3为本发明运架机行走装置的主视图；

图4为本发明运架机行走装置的侧视图；

图5为本发明导梁单元拼接后的导梁示意图；

图6为本发明钢梁单元拼接后的钢梁示意图；

图7～图24为本发明的铁路应急机械化架桥装备的架设方法；

1－钢梁单元、2－导梁单元、3－导梁套架、4－后滑车、5－前滑车、6－导梁支腿、7－后运架机、8－前运架机、9－车架结构、10－提升机构、11－动力系统、12－转向系统、13－悬挂系统、14－行走装置、15－液压控制系统、16－电气控制系统、17－轮胎、18－环链轮、19－转换油缸、20－连杆机构、21－中心轴、22－导梁、23－钢梁、24－平板车。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细叙述。

如图1所示，为本发明铁路应急机械化架桥装备运输装态示意图，一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备，包括前运架机8、后运架机7、导梁22、钢梁23、前滑车5、后滑车4、导梁套架3以及导梁支腿6；

两个运架机均用于导梁22和钢梁23的架设；两个运架机均包括行走装置14，且行走装置14包括转换油缸19、连杆机构20、中心轴21、轮胎17以及环链轮18；如图3所示，为本发明运架机行走装置的主视图，图4为本发明运架机行走装置侧视图；所述转换油缸19的活塞端连接连杆机构20，并通过连杆机构20带动中心轴21旋转，进而带动安装在中心轴21另一端的轮胎17和环链轮18以轮胎17竖直方向为轴旋转180°，实现轮胎17和环链轮18的相对位置对调，以满足运架机不同路基行走的需求，如图3所示，旋转对调前如果轮胎17在环链轮18的左侧，运架机的两组轮系以车轮17相对，则旋转对调后轮胎17在环链轮18的右侧，运架机的两组轮系以环链轮18相对；其中，在地面行走时，使用轮胎17接触地面，环链轮18悬空；在钢梁23上行走时，使用环链轮18接触钢梁23，轮胎17悬空；

图2a、图2b分别为本发明运架机主视图和侧视图；所述前运架机8和后运架机7还包括车架结构9、提升机构10、动力系统11、转向系统12、悬挂系统13、液压控制系统15以及电气控制系统16；

所述车架结构9主体为门形架，即竖直方向上左右两侧各设置1个立柱，其中立柱与横梁连接，且立柱为二级伸缩式，并由液压控制系统15驱动上下升降；同时，横梁做水平方向的伸缩，用于实现前运架机8和后运架机7的变跨；

所述提升机构10用于在架设时挂接钢梁23和导梁22，实现吊装与搬运动作，并在架设所述钢梁23和导梁22的过程中对其端部进行支撑；

所述动力系统11用于为运架机提供动力源；

所述转向系统12用于控制运架机的行驶方向；

所述悬挂系统13用于起缓冲和减振的作用；

所述液压控制系统15用于驱动运架机上各液压机构动作，进行机械化作业；

所述电气控制系统16用于操控各电气机构动作，并为作业提供照明。

导梁22嵌套在导梁套架3内部，前滑车5和后滑车4活动嵌套在导梁22上；架设时，钢梁23通过滑车吊装悬挂在导梁单元2下方，并沿导梁22方向将钢梁23推送到架设点；

导梁22上表面沿长度方向上设置有销齿座，用于配合滑车上的销齿，实现前滑车5和后滑车4在导梁22上滑动；

如图5所示，为本发明导梁单元2拼接后的导梁22示意图；所述导梁单元2为箱型梁形式，两端对称布置有单双耳接头，用于相邻导梁单元2之间的连接。

导梁套架3内部布置有导向滑轮组以及为导梁套架3提供推送动力的液压动力单元，其中液压动力单元包括马达驱动装置，用于将导梁22整体推送出导梁套架3；运输状态时，导梁套架3夹紧在导梁22上，架设状态时，导梁22在导梁套架3下滑动；

导梁支腿6与导梁22前端铰接，导梁22推送到架设点后导梁支腿6伸出，形成前端简支，用于支撑导梁22。

所述钢梁23上表面为纵横交错的钢条，前滑车5和后滑车4上设有挂钩，挂钩通过勾住钢梁23上的钢条，从而使钢梁23通过滑车吊装悬挂在导梁22下方。

如图6所示，为本发明钢梁单元1拼接后的钢梁23示意图；所述钢梁单元1为箱型梁形式，两端对称布置有单双耳接头，用于相邻钢梁单元1之间的连接。

本发明的铁路应急机械化架桥装备架设/撤收方法为：桥梁架设时，先将多节钢梁单元1和多节导梁单元2通过前运架机8、后运架机7的车架结构9、提升机构10等架设机构连接成钢梁23和导梁22，然后在前滑车5、后滑车4、前运架机8以及后运架机7的配合下将钢梁23沿着导梁22整体推到桥墩架设点上方，最后通过收放前滑车5和后滑车4上钢丝绳将钢梁23放至桥墩落桥点上，完成钢梁23的架设；钢梁23的撤收程序与架设程序相反。

具体地，一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备的使用方法，包括以下步骤：

首先，如图7所示，平板车24将钢梁单元1、导梁单元2、导梁套架3、两个滑车、导梁支腿6以及两个运架机运送到架设区域；

如图8所示，运架机将钢梁单元1、导梁单元2、导梁套架3、两个滑车、导梁支腿6从平板车24上卸载，搬运至架设场地；

如图9所示，前运架机8在前端将钢梁单元1和导梁单元2固定好，后运架机7抱夹住另一段钢梁单元1和导梁单元2向前推送，最终将两个以上的钢梁单元1及两个以上的导梁单元2各自进行拼接，分别得到设定跨度的钢梁23和导梁22；

步骤1(图10)：前运架机8和后运架机7同时抱夹住钢梁23，卡紧导梁22与钢梁23、导梁套架3与钢梁23之间的限位，将钢梁23举升抬起至设定高度，整体运送至架设点；

步骤2(图11)：前运架机8和后运架机7降低架设高度，松开导梁22与钢梁23、导梁套架3与钢梁23之间的限位，同时伸出导梁支腿6；

步骤3(图12)：导梁套架3上的传送装置驱动导梁22整体前伸，然后前运架机限定导梁22的尾端；

步骤4(图13)：导梁22伸出到落桥点上方，调整导梁支腿6高度，使导梁支腿6支撑在落桥点；

步骤5(图14)：前滑车5勾住钢梁23前部，后运架机7抱夹住钢梁23尾部，当前滑车5前移时，带动钢梁23向前移动，后运架机7随动，从而推动钢梁23沿导梁22向前推送；

步骤6(图15)：钢梁23推送至设定位置后，后滑车4钩挂钢梁23后部，然后继续推送至落桥点；

步骤7(图16)：通过收放前滑车4和后滑车5上钢丝绳，将钢梁23整体落下，使钢梁23与落桥点在同一直线上；

步骤8(图17)：依次撤收导梁支腿6、前滑车4、后滑车5、导梁22，进而后运架机7限定导梁22的尾端；

步骤9(图18)：前运架机8、后运架机7共同配合抱夹起下一段拼装完毕的钢梁23，整跨搬运；

步骤10(图19)：行驶至接近抢修钢梁桥面处后，转换油缸19动作，并通过连杆机构20带动中心轴21另一端的轮胎17和环链轮18以轮胎17竖直方向旋转180°，实现轮胎17和环链轮18的相对位置对调，前运架机8和后运架机7同时横向变跨，使运架机两个环链轮18之间的宽度与抢修使用的钢梁23的宽度匹配；此时，轮胎17悬空在钢梁23的外侧；

步骤11(图20)：前运架机8减速前进，使行走装置的轮胎17与地面脱离，环链轮18与抢修钢梁23桥面接触；

步骤12(图21)：环链轮18驱动前运架机8和后运架机7前行，整体进入下一段抢修钢梁的落桥点；

步骤13(图22)：重复步骤1-步骤12，完成架设抢修钢梁的连续架设；

步骤14(图23)：前运架机8和后运架机7撤回至平板车附近；

步骤15(图24)：分解导梁22和导梁套架3，恢复为运载状态；

架桥装备撤收程序与架设程序相反。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备，其特征在于，包括：前运架机(8)、后运架机(7)、导梁(22)、两个以上钢梁(23)、前滑车(5)、后滑车(4)以及导梁支腿(6)；

所述前运架机(8)和后运架机(7)均包括：提升机构(10)、动力系统(11)、转向系统(12)以及行走装置(14)；所述提升机构(10)用于吊装以及搬运钢梁(23)和导梁(22)，并在架设所述钢梁(23)和导梁(22)的过程中对其端部进行支撑；所述动力系统(11)用于为运架机提供动力源；所述转向系统(12)用于控制运架机的行驶方向；

所述钢梁(23)上表面为纵横交错的钢条；所述行走装置(14)包括轮胎(17)和环链轮(18)，在地面行走时，运架机使用轮胎(17)接触地面，环链轮(18)悬空；在架设完成的钢梁(23)上行走时，运架机使用环链轮(18)接触钢梁(23)，轮胎(17)悬空；

所述导梁(22)嵌套在导梁套架(3)内部，所述导梁套架(3)内部设置有用于将所述导梁(22)推送至架设点的传送装置；

所述钢梁(23)通过前滑车(5)和后滑车(4)吊装悬挂在导梁(22)下方，所述前滑车(5)和后滑车(4)沿导梁(22)移动将所述钢梁(23)推送并下放至架设点；

导梁支腿(6)与导梁单元(2)前端铰接，导梁单元(2)被推送到架设点后导梁支腿(6)伸出，形成用于支撑导梁单元(2)的前端简支。

2.如权利要求1所述的一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备，其特征在于，所述行走装置(14)还包括转换油缸(19)、连杆机构(20)以及中心轴(21)；

所述转换油缸(19)的活塞端连接连杆机构(20)，并通过连杆机构(20)带动中心轴(21)旋转，进而带动安装在中心轴(21)另一端的轮胎(17)和环链轮(18)沿竖直方向旋转180°，实现轮胎(17)和环链轮(18)的相对位置对调。

3.如权利要求1所述的一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备，其特征在于，所述前滑车(5)和后滑车(4)上设置有销齿，导梁(22)上表面沿长度方向上设置有用于配合销齿的销齿座，实现前滑车(5)和后滑车(4)在导梁(22)上滑动。

4.如权利要求1所述的一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备，其特征在于，所述传送装置为将导梁(22)推送出导梁套架(3)的导向滑轮组以及为导梁套架(3)提供推送动力的液压动力单元；运输状态时，导梁套架(3)夹紧在导梁(22)上，架设状态时，导梁(22)在导梁套架(3)下滑动。

5.如权利要求1所述的一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备，其特征在于，所述前运架机(8)和后运架机(7)均还包括车架结构(9)和悬挂系统(13)；

所述车架结构(9)用于实现前运架机(8)和后运架机(7)的升降和横向变跨；

所述悬挂系统(13)起缓冲和减振的作用。

6.如权利要求5所述的一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备，其特征在于，所述车架结构(9)主体为门形架，门形架竖直方向上左右两侧各设置一个立柱，其中立柱与横梁连接，且立柱为二级伸缩式，并由液压控制系统(15)驱动车架结构(9)上下升降；同时，横梁做水平方向的伸缩，用于实现前运架机(8)和后运架机(7)的横向变跨。

7.如权利要求1所述的一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备，其特征在于，所述导梁(22)由两个以上导梁单元(2)依次连接后形成；所述导梁单元(2)为箱型梁形式，两端对称布置有用于和相邻导梁单元(2)连接的单双耳接头。

8.如权利要求1所述的一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备，其特征在于，所述钢梁(23)由两个以上钢梁单元(1)依次连接后形成；所述钢梁单元(1)为箱型梁形式，两端对称布置有用于和相邻钢梁单元(1)连接的单双耳接头。

9.如权利要求1所述的一种铁路桥梁抢通机械化架桥装备，其特征在于，所述前滑车(5)和后滑车(4)上设有挂钩，挂钩通过勾住钢梁(23)上的钢条，从而使钢梁(23)通过前滑车(5)和后滑车(4)吊装悬挂在所述导梁(22)下方。

10.一种基于权利要求1的铁路桥梁抢通机械化架桥装备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：前运架机(8)和后运架机(7)分别抱夹住钢梁(23)的两端，并卡紧钢梁(23)，将钢梁(23)举升抬起至设定高度，整体运送至架设点；

步骤2：前运架机(8)和后运架机(7)降低架设高度，松开钢梁(23)，同时伸出导梁支腿(6)；

步骤3：导梁套架(3)的传送装置将导梁(22)推出，且导梁(22)伸出过程中前运架机(8)限定导梁(22)的尾端；

步骤4：导梁(22)伸出到落桥点上方后，调整导梁支腿(6)高度，使导梁支腿(6)支撑在落桥点；

步骤5：前滑车(5)勾住钢梁(23)前部，后运架机(7)抱夹住钢梁(23)尾部，当前滑车(5)前移时，带动钢梁(23)向前移动，从而推动钢梁(23)沿步骤4中架设好的导梁(22)向前推送；

步骤6：钢梁(23)推送至设定位置后，后滑车(4)钩挂钢梁(23)后部，然后继续将钢梁(23)推送至落桥点；

步骤7：通过收放前滑车(5)和后滑车(4)上钢丝绳，将钢梁(23)整体落下；

步骤8：依次撤收导梁支腿(6)、前滑车(5)、后滑车(4)、导梁(22)，后运架机(7)限定导梁(22)的尾端；

步骤9：前运架机(8)、后运架机(7)共同配合搬运下一段拼装完毕的钢梁(23)；

步骤10：两个运架机行驶至抢修钢梁桥面处后，转换油缸(19)动作，并通过连杆机构(20)带动中心轴(21)另一端的轮胎(17)和环链轮(18)以轮胎(17)竖直方向旋转180°，实现轮胎(17)和环链轮(18)的相对位置对调，前运架机(8)和后运架机(7)同时横向变跨，使运架机两个环链轮(18)之间的宽度与抢修使用的钢梁单元(1)的宽度匹配；

步骤11：前运架机(8)减速前进，使行走装置(14)的轮胎(17)与地面脱离，环链轮(18)与抢修钢梁桥面接触；

步骤12：环链轮(18)驱动前运架机(8)和后运架机(7)前行，整体进入下一段抢修钢梁的落桥点；

步骤13：重复步骤1－步骤12，直至完成抢修钢梁的连续架设；

架桥装备撤收步骤与架设步骤相反。