CN109629430A - 一种大跨度快速桥双车架设系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大跨度快速桥双车架设系统及方法，属于应急桥梁架设技术领域，该架设系统包括两个架设车；两个所述架设车分别为结构相同的第一架设车和第二架设车；第二架设车为主架桥车，用于桥段的连接并形成桥梁、调整桥段在第二架桥车上的重心位置及桥梁的架设；第一架设车为辅架桥车，用于吊装桥段并推送到第二架桥车要求的连桥工位上；本发明应用于桥长大于51米的架设，在单车架设的桥段基础上，用另一台架设车配合作业，从车头端逐节将桥体连接成更大跨度桥体，再将整桥架设到对岸，能够大幅度减小超大跨度桥梁架设过程中架桥机构和桥体结构的受力。
Description
技术领域
本发明属于应急桥梁架设技术领域，具体涉及一种大跨度快速桥双车架设系统及方法。
背景技术
现有大跨度快速桥梁由承受荷载的正桥和架设正桥的导梁组成。在架桥时，通过专用架 设车辆上的架设机构先把导梁推进到河流或沟壑对岸，再把正桥沿导梁推进到河流或沟壑对 岸。现有大跨度快速桥梁架设过程的共有特征点表现为：配置一辆专用架设车，在专用架桥 车上设置专用的架设机构，通过专用的架设机构采用机械化架设方法将导梁及正桥推送到河 流或沟壑对岸。在国外现有的单车架设最大跨度快速桥长为瑞典48米快速桥，要想再增加跨 度时因导梁及架桥机构受载过大不能满足要求而受阻。
目前已有“一种自平衡式大跨度快速桥”的单车架设方式，桥长达51米为世界上最大单 车架设的大跨度快速桥。从架设原理分析，当桥长超过51米时，若仍采用“一种自平衡式大 跨度快速桥”的单车架设方式，由于连桥过程中桥段从中间向前后两端连接，前后桥段在架 设机构上的悬臂较长，架桥机构较难承受巨大的架设平衡力，技术难度极大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种大跨度快速桥双车架设系统及方法，应用于桥长大于51米 的架设，在单车架设的桥段基础上，用另一台架设车配合作业，从车头端逐节将桥体连接成 更大跨度桥体，再将整桥架设到对岸，能够大幅度减小超大跨度桥梁架设过程中架桥机构和 桥体结构的受力。
本发明是通过下述技术方案实现的：
一种大跨度快速桥双车架设系统，包括两个架设车；两个所述架设车分别为结构相同 的第一架设车和第二架设车；第二架设车为主架桥车，用于桥段的连接并形成桥梁、调整 桥段在第二架桥车上的重心位置及桥梁的架设；第一架设车为辅架桥车，用于吊装桥段并 推送到第二架桥车要求的连桥工位上；
所述架设车的车体前端设有前摆臂，中部设有吊装机械臂，车体后端设有后摆臂；所 述前摆臂上设有第一导梁推送装置，所述后摆臂上设有桥节推送装置和第二导梁推送装 置；架设车的车体底部分别设有前支腿、中支腿及后支腿；其中，所述前摆臂和后摆臂的上表面形成用于放置桥段的连桥平台，且该连桥平台可带动桥段进行俯仰运动；第一导梁推送装置和第二导梁推送装置用于推动连桥平台上的桥段的导梁前后移动，桥节推送装置用于推动连桥平台上的桥段的桥节前后移动；吊装机械臂用于吊装待连接的桥段，并带动桥段沿上下、左右、前后进行运动；所述前支腿、中支腿及后支腿均为伸缩油缸，在架设 车进行架设工作时支撑在地面上；
所述第一架桥车通过其上的吊装机械臂吊装桥段时，第一架桥车与第二架桥车相互错 开。
进一步的，所述后摆臂除了设有桥节推送装置和第二导梁推送装置外，还包括：架设 架、支撑台、翻转油缸及滚轮组；
所述支撑台固定在架设车的车体后端，所述架设架的底部通过销轴A安装在支撑台的 一端，上表面安装有两个以上滚轮组；滚轮组用于与导梁底部的滑道相配合；
所述翻转油缸的缸体端与支撑台的另一端销接，活塞杆端与架设架顶部一端销接，翻 转油缸用于通过其活塞杆的伸缩驱动架设架绕其与支撑台连接的销轴A转动；
所述桥节推送装置及第二导梁推送装置均安装在架设架上；
其中，所述桥节推送装置包括：摆动油缸、摆架、连杆、推桥马达和第一销齿轮；
所述摆动油缸的缸体端固定在架设架上，其活塞杆端与摆架的一端铰接，所述摆架的 中部通过销轴B安装在架设架上，摆架的另一端固定有连杆；两个推桥马达分别固定在连 杆的两端，并分别位于摆架的两侧，且每个推桥马达的输出端均同轴固连有第一销齿轮； 所述摆动油缸用于通过其活塞杆的伸缩，驱动摆架绕所述销轴B转动，进而带动所述第一 销齿轮绕销轴B转动，使第一销齿轮与桥节底部的销齿啮合或脱开；当两个第一销齿轮与 桥节底部的销齿啮合时，推桥马达通过驱动第一销齿轮转动，进而通过拨动桥节的销齿来 推动桥节前后移动；
所述第二导梁推送装置包括：推导梁马达、从动齿轮、传动轴、第二销齿轮及主动齿 轮；
所述推导梁马达安装在架设架上，推导梁马达的输出轴上同轴固定有主动齿轮；传动 轴通过轴承安装在架设架上，传动轴的中部同轴固定有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮 合；传动轴的两端同轴固定有第二销齿轮；所述第二销齿轮用于与导梁底部的销齿啮合； 推导梁马达通过驱动主动齿轮转动，进而驱动两个第二销齿轮转动，通过拨动导梁的销齿 来推动导梁前后移动。
一种大跨度快速桥双车架设方法，基于上述的架设系统，具体步骤如下：
第一步，第二架桥车到达河流或沟壑岸边指定的架桥地点，后摆臂后移到位；通过第 二架桥车上的吊装机械臂将首个边桥段吊装到第二架桥车的连桥平台上，通过第二导梁推 送装置将首个边桥段推送到后摆臂上；
第二步，通过第二架桥车上的吊装机械臂将与首个边桥段对接的中桥段吊装到第二架 桥车的连桥平台上，将该中桥段和边桥段连接后，通过第二导梁推送装置将连接好的中桥 段与边桥段推送到后摆臂上；
第三步，将第一架桥车行驶到设定位置，且第一架桥车与第二架桥车相互错开；
第四步，通过第一架桥车的吊装机械臂吊起一个中桥段，并放置在第一架桥车的连桥 平台上后，与第二架桥车上的中桥段对接；
第五步，通过第二架桥车上的第一导梁推送装置和第二导梁推送装置推动已完成连接 的桥段沿其轴向进行运动，以调整已完成连接的桥段在第二架桥车上的前后重心位置；
第六步，重复第四步至第五步，直到另一个边桥段完成与已连接的桥段的对接，形成完 整的桥梁，并撤出第一架桥车；
第七步，通过第二架桥车上的桥节推送装置将桥梁的桥节锁定，通过第一导梁推送装置 和第二导梁推送装置共同推送位于桥节内的导梁的前端到达河流或沟壑对岸；导梁的后端依 然位于桥节内；通过第二架桥车上的后摆臂做俯仰运动使到达河流或沟壑对岸的导梁前端着 地；
第八步，通过第二架桥车上的第二导梁推送装置将导梁的后端锁定，通过第二架桥车上 的桥节推送装置推送桥节的前端到达河流或沟壑对岸并着地；
第九步，使第二架桥车上的桥节推送装置与桥节分离，使第二架桥车上的第二导梁推送 装置与导梁分离，使桥节和导梁的后端分别在河流或沟壑岸边着地；完成大跨度快速桥的架 设。
进一步的，所述第一架桥车的连桥平台与第二架桥车的连桥平台在同一水平面上。
有益效果：本发明通过增加第一架设车作为辅助架设，大幅度减小了桥段在第二架桥车 上连桥时因自重产生的悬臂弯矩及桥段悬臂重量对架桥机构产生的弯矩，此架桥方法还可用 于更大跨度桥梁的快速架设。
附图说明
图1为本发明的架设系统的组成图；
图2为待架设的所述桥梁的结构图；
图3为本发明的架设车的结构图；
图4为后摆臂的结构图；
图5为桥节推送装置的结构图；
图6为图5的俯视图；
图7为图4的A-A的剖面图，即第二导梁推送装置的结构图；
图8-图20为本发明的架设过程图；
其中，1-第一架桥车，2-中桥段，3-第二架桥车，4-边桥段，5-第一导梁推送装置，6- 前摆臂，7-前支腿，8-吊装机械臂，9-中支腿，10-后支腿，11-后摆臂，12-桥节推送装置，13-第二导梁推送装置，14-边桥节，15-中桥节，16-中导梁，17-边导梁。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：
本实施例提供了一种大跨度快速桥双车架设系统，参见附图1，包括两个架设车；
参见附图2，待架设的所述桥梁由两个以上顺序对接的中桥段2及位于中桥段2整体两 端的边桥段4组成；每个中桥段2由中桥节15及位于中桥节15内的中导梁16组成；每个边 桥段4由边桥节14及位于边桥节14内的边导梁17组成；
参见附图3，两个所述架设车分别为结构相同的第一架设车1和第二架设车3；第二架设 车3为主架桥车，用于实施桥段所述桥段包括中桥段和边桥段，且每个桥段均由桥节及位于 桥节内的导梁组成的连接并形成桥梁、调整桥段在第二架桥车3上的重心位置及实施桥梁的 架设；第一架设车1为辅架桥车，用于吊装桥段并推送到第二架桥车3要求的连桥工位上；
所述架设车的车体前端设有前摆臂6，中部设有吊装机械臂8，车体后端设有后摆臂11； 所述前摆臂6上设有第一导梁推送装置5，所述后摆臂11上设有桥节推送装置12和第二导 梁推送装置13；架设车的车体底部分别设有前支腿7、中支腿9及后支腿10；其中，所述前 摆臂6和后摆臂11的上表面形成用于放置桥段的连桥平台，且该连桥平台可带动桥段沿竖直 平面转角，即俯仰运动；第一导梁推送装置5和第二导梁推送装置13用于推动连桥平台上的 桥段的导梁前后移动，桥节推送装置12用于推动连桥平台上的桥段的桥节前后移动；吊装机 械臂8用于吊装待连接的桥段，并带动桥段沿上下、左右、前后进行运动，以调整桥段的位 置；所述前支腿7、中支腿9及后支腿10均为伸缩油缸，在架设车进行架设工作时，用于支 撑在地面上，以保证架设车的稳定；
所述第一架桥车1通过其上的吊装机械臂8吊装桥段时，位于在第二架桥车3的侧面， 即第一架桥车1与第二架桥车3相互错开，防止影响在第二架桥车3上已完成连接的桥段 沿其轴线的运动；
其中，参见附图4，所述后摆臂11包括：架设架20、支撑台21、翻转油缸18、滚轮组19、桥节推送装置12及第二导梁推送装置13；
所述支撑台21固定在架设车的车体后端，所述架设架20的底部通过销轴A安装在支撑 台21的一端，上表面安装有两个以上滚轮组19；滚轮组19用于与导梁底部的滑道相配合；
所述翻转油缸18的缸体端与支撑台21的另一端销接，活塞杆端与架设架20顶部一端销 接，翻转油缸18用于通过其活塞杆的伸缩驱动架设架20绕其与支撑台21连接的销轴A转动；
所述桥节推送装置12及第二导梁推送装置13均安装在架设架20上；
其中，参见附图5-6，所述桥节推送装置12包括：摆动油缸51、摆架52、连杆55、推桥马达53和第一销齿轮54；
所述摆动油缸51的缸体端固定在架设架20上，其活塞杆端与摆架52的一端铰接，所述 摆架52的中部通过销轴B56安装在架设架20上，摆架52的另一端固定有连杆55；两个推 桥马达53分别固定在连杆55的两端，并分别位于摆架52的两侧，且每个推桥马达53的输出端均同轴固连有第一销齿轮54；所述摆动油缸51用于通过其活塞杆的伸缩，驱动摆架52绕所述销轴B56转动，进而带动所述第一销齿轮54绕销轴B56转动，使第一销齿轮54与桥 节底部的销齿啮合或脱开；当两个第一销齿轮54与桥节底部的销齿啮合时，推桥马达53通 过驱动第一销齿轮54转动，进而通过拨动桥节的销齿来推动桥节前后移动；
参见附图7，所述第二导梁推送装置13包括：推导梁马达61、从动齿轮62、传动轴63、 第二销齿轮64及主动齿轮65；
所述推导梁马达61安装在架设架20上，推导梁马达61的输出轴上同轴固定有主动齿轮 65；传动轴63通过轴承安装在架设架20上，传动轴63的中部同轴固定有从动齿轮62，从 动齿轮62与主动齿轮65啮合；传动轴63的两端同轴固定有第二销齿轮64；所述第二销齿轮64用于与导梁底部的销齿啮合；推导梁马达61通过驱动主动齿轮65转动，进而驱动两个第二销齿轮64转动，通过拨动导梁的销齿来推动导梁前后移动。
基于上述一种大跨度快速桥双车架设系统的架设方法，具体步骤如下：
第一步，参见附图8，第二架桥车3到达河流或沟壑岸边指定的架桥地点，后摆臂11后移到位，前支腿7、中支腿9、后支腿10伸出支撑在地面上，并调平第二架桥车3；
第二步，参见附图9，通过第二架桥车3上的吊装机械臂8将首个边桥段4吊装到第二架桥车3的连桥平台上，通过第二导梁推送装置13将首个边桥段4推送到后摆臂11 上；
第三步，参见附图10，通过第二架桥车3上的吊装机械臂8将与首个边桥段4对接的中桥段2吊装到第二架桥车3的连桥平台上，将该中桥段2和边桥段4连接后，通过第 二导梁推送装置13将连接好的中桥段2与边桥段4推送到后摆臂11上；
第四步，将第一架桥车1行驶到设定位置，第一架桥车1的前支腿7、中支腿9、后 支腿10伸出支撑在地面上；且第一架桥车1与第二架桥车3相互错开，第一架桥车1的 连桥平台与第二架桥车3的连桥平台在同一水平面上；
第五步，参见附图11，通过第一架桥车1的吊装机械臂8吊起一个中桥段2，并放置在第一架桥车1的连桥平台上后，与第二架桥车3上的中桥段2对接；
第六步，参见附图12，通过第二架桥车3上的第一导梁推送装置5和第二导梁推送装置13推动已完成连接的桥段沿其轴向进行运动，以调整已完成连接的桥段在第二架桥车3上的前后重心位置；
第七步，重复第五步至第六步，参见附图13-16，直到另一个边桥段4完成与已连接的 桥段的对接，形成完整的桥梁，并撤出第一架桥车1；
第八步，参见附图17，通过第二架桥车3上的桥节推送装置12将桥梁的桥节所述桥节 为对接完成后的中桥节和边桥节的整体锁定，通过第一导梁推送装置5和第二导梁推送装置 13共同推送位于桥节内的导梁所述导梁为对接完成后的中导梁和边导梁的整体的前端到达河 流或沟壑对岸；导梁的后端依然位于桥节内；参见附图18，通过第二架桥车3上的后摆臂11 做俯仰运动使到达河流或沟壑对岸的导梁前端着地；
第九步，参见附图19，通过第二架桥车3上的第二导梁推送装置13将导梁的后端锁定， 通过第二架桥车3上的桥节推送装置12推送桥节的前端到达河流或沟壑对岸并着地；
第十步，参见附图20，使第二架桥车3上的桥节推送装置12与桥节分离，使第二架桥 车3上的第二导梁推送装置13与导梁分离，使桥节和导梁的后端分别在河流或沟壑岸边着地；
第十一步，分别将第二架桥车3上的后支腿10、后摆臂11、前支腿7、中支腿9依次收回至行车状态，完成大跨度快速桥的架设。
桥梁的撤收步骤与架设步骤相反。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在 本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。
Claims (4)
1.一种大跨度快速桥双车架设系统，其特征在于，包括两个架设车；两个所述架设车分别为结构相同的第一架设车(1)和第二架设车(3)；第二架设车(3)为主架桥车，用于桥段的连接并形成桥梁、调整桥段在第二架桥车(3)上的重心位置及桥梁的架设；第一架设车(1)为辅架桥车，用于吊装桥段并推送到第二架桥车(3)要求的连桥工位上；
所述架设车的车体前端设有前摆臂(6)，中部设有吊装机械臂(8)，车体后端设有后摆臂(11)；所述前摆臂(6)上设有第一导梁推送装置(5)，所述后摆臂(11)上设有桥节推送装置(12)和第二导梁推送装置(13)；架设车的车体底部分别设有前支腿(7)、中支腿(9)及后支腿(10)；其中，所述前摆臂(6)和后摆臂(11)的上表面形成用于放置桥段的连桥平台，且该连桥平台可带动桥段进行俯仰运动；第一导梁推送装置(5)和第二导梁推送装置(13)用于推动连桥平台上的桥段的导梁前后移动，桥节推送装置(12)用于推动连桥平台上的桥段的桥节前后移动；吊装机械臂(8)用于吊装待连接的桥段，并带动桥段沿上下、左右、前后进行运动；所述前支腿(7)、中支腿(9)及后支腿(10)均为伸缩油缸，在架设车进行架设工作时支撑在地面上；
所述第一架桥车(1)通过其上的吊装机械臂(8)吊装桥段时，第一架桥车(1)与第二架桥车(3)相互错开。
2.如权利要求1所述的一种大跨度快速桥双车架设系统，其特征在于，所述后摆臂(11)除了设有桥节推送装置(12)和第二导梁推送装置(13)外，还包括：架设架(20)、支撑台(21)、翻转油缸(18)及滚轮组(19)；
所述支撑台(21)固定在架设车的车体后端，所述架设架(20)的底部通过销轴A安装在支撑台(21)的一端，上表面安装有两个以上滚轮组(19)；滚轮组(19)用于与导梁底部的滑道相配合；
所述翻转油缸(18)的缸体端与支撑台(21)的另一端销接，活塞杆端与架设架(20)顶部一端销接，翻转油缸(18)用于通过其活塞杆的伸缩驱动架设架(20)绕其与支撑台(21)连接的销轴A转动；
所述桥节推送装置(12)及第二导梁推送装置(13)均安装在架设架(20)上；
其中，所述桥节推送装置(12)包括：摆动油缸(51)、摆架(52)、连杆(55)、推桥马达(53)和第一销齿轮(54)；
所述摆动油缸(51)的缸体端固定在架设架(20)上，其活塞杆端与摆架(52)的一端铰接，所述摆架(52)的中部通过销轴B(56)安装在架设架(20)上，摆架(52)的另一端固定有连杆(55)；两个推桥马达(53)分别固定在连杆(55)的两端，并分别位于摆架(52)的两侧，且每个推桥马达(53)的输出端均同轴固连有第一销齿轮(54)；所述摆动油缸(51)用于通过其活塞杆的伸缩，驱动摆架(52)绕所述销轴B(56)转动，进而带动所述第一销齿轮(54)绕销轴B(56)转动，使第一销齿轮(54)与桥节底部的销齿啮合或脱开；当两个第一销齿轮(54)与桥节底部的销齿啮合时，推桥马达(53)通过驱动第一销齿轮(54)转动，进而通过拨动桥节的销齿来推动桥节前后移动；
所述第二导梁推送装置(13)包括：推导梁马达(61)、从动齿轮(62)、传动轴(63)、第二销齿轮(64)及主动齿轮(65)；
所述推导梁马达(61)安装在架设架(20)上，推导梁马达(61)的输出轴上同轴固定有主动齿轮(65)；传动轴(63)通过轴承安装在架设架(20)上，传动轴(63)的中部同轴固定有从动齿轮(62)，从动齿轮(62)与主动齿轮(65)啮合；传动轴(63)的两端同轴固定有第二销齿轮(64)；所述第二销齿轮(64)用于与导梁底部的销齿啮合；推导梁马达(61)通过驱动主动齿轮(65)转动，进而驱动两个第二销齿轮(64)转动，通过拨动导梁的销齿来推动导梁前后移动。
3.一种大跨度快速桥双车架设方法，基于权利要求1所述的架设系统，其特征在于，具体步骤如下：
第一步，第二架桥车(3)到达河流或沟壑岸边指定的架桥地点，后摆臂(11)后移到位；通过第二架桥车(3)上的吊装机械臂(8)将首个边桥段(4)吊装到第二架桥车(3)的连桥平台上，通过第二导梁推送装置(13)将首个边桥段(4)推送到后摆臂(11)上；
第二步，通过第二架桥车(3)上的吊装机械臂(8)将与首个边桥段(4)对接的中桥段(2)吊装到第二架桥车(3)的连桥平台上，将该中桥段(2)和边桥段(4)连接后，通过第二导梁推送装置(13)将连接好的中桥段(2)与边桥段(4)推送到后摆臂(11)上；
第三步，将第一架桥车(1)行驶到设定位置，且第一架桥车(1)与第二架桥车(3)相互错开；
第四步，通过第一架桥车(1)的吊装机械臂(8)吊起一个中桥段(2)，并放置在第一架桥车(1)的连桥平台上后，与第二架桥车(3)上的中桥段(2)对接；
第五步，通过第二架桥车(3)上的第一导梁推送装置(5)和第二导梁推送装置(13)推动已完成连接的桥段沿其轴向进行运动，以调整已完成连接的桥段在第二架桥车(3)上的前后重心位置；
第六步，重复第四步至第五步，直到另一个边桥段(4)完成与已连接的桥段的对接，形成完整的桥梁，并撤出第一架桥车(1)；
第七步，通过第二架桥车(3)上的桥节推送装置(12)将桥梁的桥节锁定，通过第一导梁推送装置(5)和第二导梁推送装置(13)共同推送位于桥节内的导梁的前端到达河流或沟壑对岸；导梁的后端依然位于桥节内；通过第二架桥车(3)上的后摆臂(11)做俯仰运动使到达河流或沟壑对岸的导梁前端着地；
第八步，通过第二架桥车(3)上的第二导梁推送装置(13)将导梁的后端锁定，通过第二架桥车(3)上的桥节推送装置(12)推送桥节的前端到达河流或沟壑对岸并着地；
第九步，使第二架桥车(3)上的桥节推送装置(12)与桥节分离，使第二架桥车(3)上的第二导梁推送装置(13)与导梁分离，使桥节和导梁的后端分别在河流或沟壑岸边着地；完成大跨度快速桥的架设。
4.如权利要求3所述的一种大跨度快速桥双车架设方法，其特征在于，所述第一架桥车(1)的连桥平台与第二架桥车(3)的连桥平台在同一水平面上。
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