CN108824218B - 一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机 - Google Patents
一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机，属于架桥机技术领域。包括主梁、支腿、天车、电控系统、液压系统和动力系统，其特征在于：所述的支腿包括前支腿、中支腿、过孔支腿和后支腿，所述的天车包括前天车和后天车；所述的前支腿、中支腿和后支腿依次连接设置在主梁前支腿安装位、中支腿安装位和后支腿安装位上。本发明的有益效果是：采用步履式结构形式，解决了复杂工况施工问题，提升了设备的适应性及工作效率；前支腿和过孔支腿底部均设置横移机构，从而真正解决了R＜2000m曲线的施工；设备兼容高铁单线箱梁和双线箱梁，提升了设备的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机，属于架桥机技术领域。
背景技术
迄今为止，高铁建设中550吨以上的预制混凝土箱梁架设用的架桥机中，根据其走行形式划分，有轮胎式走行和轮轨式走行结构，尚未有双梁步履式走行结构架桥机在该领域中使用。目前，轮胎式走行和轮轨式走行结构架桥机，主要存在以下问题：
1）坡度适应性差，尤其面对大坡度施工，安全风险高。原因是轮胎式走行和轮轨式走行结构，需要依靠轮胎与地面或钢轮通过钢轨与地面接触提供驱动前进的动力，而在坡度施工中地面本身存在坡度，滚动式的轮胎或钢轮不可避免坡度的影响。这是该类架桥机走行结构的原理性问题，如不改变走行原理，架桥机无法解决坡度施工的问题。
2）曲线半径施工困难，无法真正解决R＜2000曲线的施工。原有的轮胎式或轮轨式走行结构，尤其是轮轨式走行，没有转向结构，只能通过将轨道沿曲线摆放，钢轮通过轮沿导向的形式完成曲线施工，走行过程中钢轮轮沿受横向力较大，导致钢轮本身、轴承易损坏。
3）施工范围仅限于单线箱梁或双线箱梁一种，整机利用率偏低。
在180-320吨的公路箱梁或普速铁路T梁架设施工中，小吨位的双梁步履式架桥机积累了一定的经验，但是在高铁施工领域未有大吨位双梁步履式走行结构架桥机的发现。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机，通过设置在支腿机构中驱动系，驱动架桥机机臂前行过孔，在过孔走行原理上的改变，有效的解决了复杂工况施工问题，提升了设备的适应性及工作效率。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机，包括主梁、支腿、天车、电控系统、液压系统和动力系统，其特征在于：所述的支腿包括前支腿、中支腿、过孔支腿和后支腿，所述的天车包括前天车和后天车；所述的主梁为两个平行的箱型梁与前联系梁、中联系梁和后联系梁连接组成；所述的主梁的前联系梁、中联系梁和后联系梁外侧分别设置有前支腿安装位、中支腿安装位和后支腿安装位；所述的前支腿、中支腿和后支腿依次连接设置在主梁前支腿安装位、中支腿安装位和后支腿安装位上。
进一步的，所述的前支腿包括前支腿基本节，所述的前支腿基本节上端设有两件前支腿吊挂机构和两件前支腿反托轮组，所述的两件前支腿吊挂机构和两件前支腿反托轮组与分别与两个平行箱型梁相连，所述的前支腿基本节下端连接有前支腿伸缩节，前支腿伸缩节下端连接有前支腿加高节，所述的前支腿横移机构安装在前支腿底部与前支腿加高节进行前支腿的横移动作。
进一步的，所述的中支腿包括中支腿右上节和中支腿左上节，所述的中支腿右上节和中支腿左上节与主梁连接，所述的中支腿右上节底部与中支腿右弯臂连接，所述的中支腿左上节底部与中支腿左弯臂连接，所述的中支腿右弯臂和中支腿左弯臂与中支腿横梁连接，所述的中支腿右上节、中支腿左上节、中支腿横梁、中支腿左弯臂和中支腿左上节连接后与主梁中联系梁总体形成密封的O型结构；所述的中支腿横梁体内安装有中支腿伸缩节，实现中支腿支撑高度的调整。
进一步的，所述的过孔支腿包括过孔支腿反托轮箱，过孔支腿反托轮箱装置在主梁底侧，过孔支腿伸缩节连接过孔支腿反托轮箱并与过孔支腿基本节连接形成高度调整机构，过孔支腿横移梁连接过孔支腿基本节，过孔支腿横移梁通过在过孔支腿横移座梁上滑动形成横移机构。
进一步的，所述的后支腿包括后支腿基本节，后支腿基本节与主梁后端铰接，后支腿伸缩节安装在后支腿基本节中，通过内置油缸调节后支腿伸缩高度，后支腿加高节与后支伸缩节的螺栓连接调整后支腿总体高度，后支腿加高节底部连接有后支腿偏心支腿实现支撑横向位置的调整。
进一步的，所述的前天车和后天车包括天车纵移机构、天车起升机构、天车横移机构、天车横梁、天车横移动力和天车吊具，所述的天车纵移机构支撑在主梁顶部实现天车沿主梁前后运动，天车横移机构设置在天车横梁凹段，通过天车横移动力沿天车横梁做横向移动，所述的天车起升机构包括卷扬机和滑轮系，天车起升机构安装在天车横移机构上，驱动天车吊具实现上下起升动作。
进一步的，所述的动力系统利用发电机组输出的电力作为动力，电气系统控制实现架桥机的过孔动作和架梁动作，过孔动作中前支腿反托轮组与过孔支腿反托轮箱驱动主梁纵向前进，前天车和后天车在主梁顶部做纵向后退，通过采用变频器控制，实现两者同步，从而完成过孔动作。
进一步的，所述的过孔动作包括，
步骤一，架桥机过孔状态准备：前天车和后天车前进至过孔支腿和前支腿中间并停止，前支腿利用锚固构件锚在主梁上，后支腿翻转至水平，主梁后端悬臂，中支腿收缩离开地面，过孔支腿起升支撑主梁受力，解除前支腿与主梁间的销接，完成过孔准备；
步骤二，主梁过孔：前支腿反托轮组与过孔支腿反托轮箱共同驱动主梁前行至下一桥台，同时前天车和后天车同步向后移动配重，并确保两天车在过孔支腿与前支腿之间；
步骤三，支腿回位：回转后支腿至垂直位置，同时调节中支腿高度，两支腿共同支撑桥机；拆除前支腿锚固机构，前支腿准备过孔；
步骤四，前支腿过孔：收缩前支腿使其离开桥台，驱动前支腿反托轮组使前支腿前移，到达前方桥台；
步骤五，过孔支腿就位：顶升前支腿，使其在前方支垫稳固后，过孔支腿，准备前移，利用后天车起升机构吊起过孔支腿前移，至紧贴中支腿支撑，过孔完毕。
进一步的，所述的架梁动作包括，
步骤一，运梁车喂梁：两天车运行至待架箱梁位置，后支腿翻转，运梁车载梁从架桥机后端底部驶入主梁腹部，贴近过孔支腿；
步骤二，天车提梁：回转后支腿并支撑，两天车移至主梁后端提梁位置，提起预制梁片；
步骤三，天车喂梁、落梁：两天车同步提梁前行，通过纵横移进行箱梁对位，并落梁至支座位置，等待灌浆；
步骤四，运梁车退出：运梁车从后支腿内部退出，返回取梁。
本发明的有益效果是：本发明采用步履式结构形式，过孔时采用调节各支腿的高度差的方式，弥补坡度架设时主梁水平的要求，通过设置在支腿机构中驱动系，驱动架桥机机臂前行过孔，在过孔走行原理上的改变，有效的解决了复杂工况施工问题，提升了设备的适应性及工作效率；前支腿和过孔支腿底部均设置横移机构，从而真正解决了R＜2000m曲线的施工。在施工过程中，前支腿向曲线内侧横移，过孔支腿向曲线外侧横移，保证架桥机沿曲线方向摆动，然后整机通过前支腿与过孔支腿的横移机构联动，找正架桥机中心线与曲线重合，从而完全实现曲线施工；设备兼容高铁单线箱梁和双线箱梁，提升了设备的利用率。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的主梁的结构示意图；
图3是本发明的前支腿的结构示意图；
图4是本发明的中支腿的结构示意图；
图5是本发明的过孔支腿的结构示意图；
图6是本发明的后支腿的结构示意图；
图7是本发明的天车的结构示意图；
图8是本发明的过孔状态准备完成示意图；
图9是本发明的主梁过孔到位示意图；
图10是本发明的过孔支腿回位，后支腿和中支腿支撑示意图；
图11是本发明的前支腿过孔到达前端桥台示意图；
图12是本发明的过孔支腿就位，过孔完毕状态示意图；
图13是本发明的喂梁状态，运梁车驶入示意图；
图14是本发明的架梁天车提梁示意图；
图15是本发明的架梁天车喂梁、落梁示意图；
图16是本发明的架梁完成，运梁车退出示意图。
图中：1、主梁，2、前支腿，3、中支腿，4、过孔支腿，5、后支腿，6、前天车，7、后天车，8、电控系统，9、液压系统，10、动力系统，1a、前联系梁，1b、箱型梁，1c、中联系梁，1e、后联系梁，2a、前支腿吊挂机构，2b、前支腿反托轮组，2c、前支腿基本节，2d、前支腿伸缩节，2e、前支腿加高节，2f、前支腿横移机构，3a、中支腿右上节，3b、中支腿右弯臂，3c、中支腿横梁，3d、中支腿伸缩节，3e、中支腿左弯臂，3f、中支腿左上节，4a、过孔支腿反托轮箱，4b、过孔支腿伸缩节，4c、过孔支腿基本节，4d、过孔支腿横移梁，4e、过孔支腿横移座梁，5a、后支腿基本节，5b、后支腿伸缩节，5c、后支腿伸缩节，5d、后支腿偏心支腿，6a、天车纵移机构，6b、天车起升机构，6c、天车横移机构，6d、天车横梁，6e、天车横移动力，6f、天车吊具。
具体实施方式
如图1至图16所示的一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机，包括主梁1、支腿、天车、电控系统8、液压系统9和动力系统10，其特征在于：所述的支腿包括前支腿2、中支腿3、过孔支腿4和后支腿5，所述的天车包括前天车6和后天车7；所述的主梁1为两个平行的箱型梁1b与前联系梁1a、中联系梁1c和后联系梁1e连接组成；所述的主梁1的前联系梁1a、中联系梁1c和后联系梁1e外侧分别设置有前支腿安装位、中支腿安装位和后支腿安装位；所述的前支腿2、中支腿3和后支腿5依次连接设置在主梁1前支腿安装位、中支腿安装位和后支腿安装位上。
所述的前支腿2包括前支腿基本节2c，所述的前支腿基本节2c上端设有两件前支腿吊挂机构2a和两件前支腿反托轮组2b，所述的两件前支腿吊挂机构2a和两件前支腿反托轮组2b与分别与两个平行箱型梁1b相连，所述的前支腿基本节2c下端连接有前支腿伸缩节2d，前支腿伸缩节2d下端连接有前支腿加高节2e，所述的前支腿横移机构2f安装在前支腿2底部与前支腿加高节2e进行前支腿的横移动作。
所述的中支腿3包括中支腿右上节3a和中支腿左上节3f，所述的中支腿右上节3a和中支腿左上节3f与主梁1连接，所述的中支腿右上节3a底部与中支腿右弯臂3b连接，所述的中支腿左上节3f底部与中支腿左弯臂3e连接，所述的中支腿右弯臂3b和中支腿左弯臂3e与中支腿横梁3c连接，所述的中支腿右上节3a、中支腿左上节3f、中支腿横梁3c、中支腿左弯臂3e和中支腿左上节3f连接后与主梁1中联系梁1c总体形成密封的O型结构；所述的中支腿横梁3c体内安装有中支腿伸缩节3d，实现中支腿3支撑高度的调整。
所述的过孔支腿4包括过孔支腿反托轮箱4a，过孔支腿反托轮箱4a装置在主梁1底侧，过孔支腿伸缩节4b连接过孔支腿反托轮箱4a并与过孔支腿基本节4c连接形成高度调整机构，过孔支腿横移梁4d连接过孔支腿基本节4c，过孔支腿横移梁4d通过在过孔支腿横移座梁4e上滑动形成横移机构。
所述的后支腿5包括后支腿基本节5a，后支腿基本节5a与主梁1后端铰接，后支腿伸缩节5b安装在后支腿基本节5a中，通过内置油缸调节后支腿伸缩高度，后支腿加高节5c与后支伸缩节5b的螺栓连接调整后支腿总体高度，后支腿加高节5c底部连接有后支腿偏心支腿5d实现支撑横向位置的调整。
6、根据权利要求1所述的一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机，其特征在于：所述的前天车6和后天车7包括天车纵移机构6a、天车起升机构6b、天车横移机构6c、天车横梁6d、天车横移动力6e和天车吊具6f，所述的天车纵移机构6a支撑在主梁1顶部实现天车沿主梁1前后运动，天车横移机构6c设置在天车横梁6d凹段，通过天车横移动力6e沿天车横梁6d做横向移动，所述的天车起升机构6b包括卷扬机和滑轮系，天车起升机构6b安装在天车横移机构6c上，驱动天车吊具6f实现上下起升动作。
所述的动力系统10利用发电机组输出的电力作为动力，电气系统8控制实现架桥机的过孔动作和架梁动作，过孔动作中前支腿反托轮组2b与过孔支腿反托轮箱4a驱动主梁1纵向前进，前天车6和后天车7在主梁1顶部做纵向后退，通过采用变频器控制，实现两者同步，从而完成过孔动作。
所述的过孔动作包括，
步骤一，架桥机过孔状态准备：前天车6和后天车7前进至过孔支腿4和前支腿2中间并停止，前支腿2利用锚固构件锚在主梁1上，后支腿5翻转至水平，主梁1后端悬臂，中支腿3收缩离开地面，过孔支腿4起升支撑主梁1受力，解除前支腿2与主梁1间的销接，完成过孔准备；
步骤二，主梁过孔：前支腿反托轮组2b与过孔支腿反托轮箱4a共同驱动主梁1前行至下一桥台，同时前天车6和后天车7同步向后移动配重，并确保两天车在过孔支腿4与前支腿2之间；
步骤三，支腿回位：回转后支腿5至垂直位置，同时调节中支腿3高度，两支腿共同支撑桥机；拆除前支腿2锚固机构，前支腿2准备过孔；
步骤四，前支腿过孔：收缩前支腿2使其离开桥台，驱动前支腿反托轮组2b使前支腿2前移，到达前方桥台；
步骤五，过孔支腿就位：顶升前支腿2，使其在前方支垫稳固后，过孔支腿4，准备前移，利用后天车7起升机构6b吊起过孔支腿4前移，至紧贴中支腿3支撑，过孔完毕。
所述的架梁动作包括，
步骤一，运梁车喂梁：两天车运行至待架箱梁位置，后支腿5翻转，运梁车载梁从架桥机后端底部驶入主梁1腹部，贴近过孔支腿4；
步骤二，天车提梁：回转后支腿5并支撑，两天车移至主梁1后端提梁位置，提起预制梁片；
步骤三，天车喂梁、落梁：两天车同步提梁前行，通过纵横移进行箱梁对位，并落梁至支座位置，等待灌浆；
步骤四，运梁车退出：运梁车从后支腿5内部退出，返回取梁。
Claims (5)
1.一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机，包括主梁（1）、支腿、天车、电控系统（8）、液压系统（9）和动力系统（10），其特征在于：所述的支腿包括前支腿（2）、中支腿（3）、过孔支腿（4）和后支腿（5），所述的天车包括前天车（6）和后天车（7）；所述的主梁（1）为箱型梁（1b）和箱型梁（1d）与前联系梁（1a）、中联系梁（1c）和后联系梁（1e）连接组成；所述的主梁（1）的前联系梁（1a）、中联系梁（1c）和后联系梁（1e）外侧分别设置有前支腿安装位、中支腿安装位和后支腿安装位；所述的前支腿（2）、中支腿（3）和后支腿（5）依次连接设置在主梁（1）前支腿安装位、中支腿安装位和后支腿安装位上；
所述的前支腿（2）包括前支腿基本节（2c），所述的前支腿基本节（2c）上端设有两件前支腿吊挂机构（2a）和两件前支腿反托轮组（2b），所述的两件前支腿吊挂机构（2a）和两件前支腿反托轮组（2b）与分别与箱型梁（1b）和箱型梁（1d）相连，所述的前支腿基本节（2c）下端连接有前支腿伸缩节（2d），前支腿伸缩节（2d）下端连接有前支腿加高节（2e），前支腿横移机构（2f）安装在前支腿（2）底部与前支腿加高节（2e）进行前支腿的横移动作；
所述的过孔支腿（4）包括过孔支腿反托轮箱（4a），过孔支腿反托轮箱（4a）装置在主梁（1）底侧，过孔支腿伸缩节（4b）连接过孔支腿反托轮箱（4a）并与过孔支腿基本节（4c）连接形成高度调整机构，过孔支腿横移梁（4d）连接过孔支腿基本节（4c），过孔支腿横移梁（4d）通过在过孔支腿横移座梁（4e）上滑动形成横移机构；
所述的后支腿（5）包括后支腿基本节（5a），后支腿基本节（5a）与主梁（1）后端铰接，后支腿伸缩节（5b）安装在后支腿基本节（5a）中，通过内置油缸调节后支腿伸缩高度，后支腿加高节（5c）与后支伸缩节（5b）的螺栓连接调整后支腿总体高度，后支腿加高节（5c）底部连接有后支腿偏心支腿（5d）实现支撑横向位置的调整；
所述的动力系统（10）利用发电机组输出的电力作为动力，电气系统（8）控制实现架桥机的过孔动作和架梁动作，过孔动作中前支腿反托轮组（2b）与过孔支腿反托轮箱（4a）驱动主梁（1）纵向前进，前天车（6）和后天车（7）在主梁（1）顶部做纵向后退，通过采用变频器控制，实现两者同步，从而完成过孔动作。
2.根据权利要求1所述的一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机，其特征在于：所述的中支腿（3）包括中支腿右上节（3a）和中支腿左上节（3f），所述的中支腿右上节（3a）和中支腿左上节（3f）与主梁（1）连接，所述的中支腿右上节（3a）底部与中支腿右弯臂（3b）连接，所述的中支腿左上节（3f）底部与中支腿左弯臂（3e）连接，所述的中支腿右弯臂（3b）和中支腿左弯臂（3e）与中支腿横梁（3c）连接，所述的中支腿右上节（3a）、中支腿左上节（3f）、中支腿横梁（3c）、中支腿左弯臂（3e）和中支腿左上节（3f）连接后与主梁（1）中联系梁（1c）总体形成密封的O型结构；所述的中支腿横梁（3c）体内安装有中支腿伸缩节（3d），实现中支腿（3）支撑高度的调整。
3.根据权利要求1所述的一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机，其特征在于：所述的前天车（6）和后天车（7）包括天车纵移机构（6a）、天车起升机构（6b）、天车横移机构（6c）、天车横梁（6d）、天车横移动力（6e）和天车吊具（6f），所述的天车纵移机构（6a）支撑在主梁（1）顶部实现天车沿主梁（1）前后运动，天车横移机构（6c）设置在天车横梁（6d）凹段，通过天车横移动力（6e）沿天车横梁（6d）做横向移动，所述的天车起升机构（6b）包括卷扬机和滑轮系，天车起升机构（6b）安装在天车横移机构（6c）上，驱动天车吊具（6f）实现上下起升动作。
4.根据权利要求1所述的一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机，其特征在于：所述的过孔动作包括
步骤一，架桥机过孔状态准备：前天车（6）和后天车（7）前进至过孔支腿（4）和前支腿（2）中间并停止，前支腿（2）利用锚固构件锚在主梁（1）上，后支腿（5）翻转至水平，主梁（1）后端悬臂，中支腿（3）收缩离开地面，过孔支腿（4）起升支撑主梁（1）受力，解除前支腿（2）与主梁（1）间的销接，完成过孔准备；
步骤二，主梁过孔：前支腿反托轮组（2b）与过孔支腿反托轮箱（4a）共同驱动主梁（1）前行至下一桥台，同时前天车（6）和后天车（7）同步向后移动配重，并确保两天车在过孔支腿（4）与前支腿（2）之间；
步骤三，支腿回位：回转后支腿（5）至垂直位置，同时调节中支腿（3）高度，两支腿共同支撑桥机；拆除前支腿（2）锚固机构，前支腿（2）准备过孔；
步骤四，前支腿过孔：收缩前支腿（2）使其离开桥台，驱动前支腿反托轮组（2b）使前支腿（2）前移，到达前方桥台；
步骤五，过孔支腿就位：顶升前支腿（2），使其在前方支垫稳固后，过孔支腿（4），准备前移，利用后天车（7）起升机构（6b）吊起过孔支腿（4）前移，至紧贴中支腿（3）支撑，过孔完毕。
5.根据权利要求1所述的一种箱梁架设用兼容高铁单双线架梁的双梁步履式架桥机，其特征在于：所述的架梁动作包括
步骤一，运梁车喂梁：两天车运行至待架箱梁位置，后支腿（5）翻转，运梁车载梁从架桥机后端底部驶入主梁（1）腹部，贴近过孔支腿（4）；
步骤二，天车提梁：回转后支腿（5）并支撑，两天车移至主梁（1）后端提梁位置，提起预制梁片；
步骤三，天车喂梁、落梁：两天车同步提梁前行，通过纵横移进行箱梁对位，并落梁至支座位置，等待灌浆；
步骤四，运梁车退出：运梁车从后支腿（5）内部退出，返回取梁。
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