CN110158486A - 一种架设拼宽梁的架桥机及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种架设拼宽梁的架桥机及施工方法,用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工,架桥机包括墩顶框架、纵梁、横移机构、起升机构,所述的墩顶框架包括两根平行的墩顶横梁,墩顶横梁之间通过两根联系梁连接,每条墩顶横梁下设两条立柱一、两条立柱二,两条立柱一设置在两条立柱二之间,立柱一下部设置立柱一支撑油缸、走行机构,立柱二下部设置立柱二支撑油缸,所述的立柱一用于支撑在主线箱梁腹板位置,立柱二用于支撑在拼宽梁的桥墩位置。本发明中的架桥机具有墩顶框架采用对称结构、整机自行过孔、施工效率高、安全稳定性好等优点,无需辅助设施即可完成拼宽箱梁的架设;本发明所涉及的施工方法,工序合理、效率高,能较有效的缩短施工周期。

Description

一种架设拼宽梁的架桥机及施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁施工领域,特别是涉及一种架设拼宽梁的架桥机。
背景技术
桥梁施工是现代基础交通建设的重要内容,而架桥机是桥梁施工的主要设备。对原有桥梁进行扩宽、高速公路/高架桥出入口的匝道施工一般使用拼宽梁结构,即在原有的、主线箱梁的旁边设置拼宽梁桥墩,再在拼宽梁桥墩上架设由预制梁拼成的拼宽梁。
现有拼宽梁的架设一般采用墩顶横移的方式进行架设,这种办法的前提是拼宽梁桥墩与主线桥墩是一体、并且桥墩顶部与混凝土梁下部有足够的空间设置横移梁装置,且需要先架设匝道梁后才能架设主线箱梁,影响主线箱梁的架设工期;或者是利用常规的架桥机,使架桥机横移到边侧桥墩,但是对于大吨位、大跨度的架桥机受桥墩承载力的影响,作用在桥墩上的荷载太大,以至于摩擦型的桥墩在大作用力下会下沉,甚至会发生桥墩倾斜等别的危害。
虽然,中国实用新型专利公告文献CN208501523U公开了 “一种新型用于架设拼宽梁的架桥机”,但该型架桥机支撑点少、重心较高、结构复杂,且工序设计不合理、拼梁效率较低,不能很好地满足大吨位拼宽梁施工的要求。
因此,现有技术中缺少一种施工效率高、施工过程稳定、且便于过孔的拼宽梁架桥机及相应的施工方法。
发明内容
本发明的目的就是针对现有的施工方法,提供一种施工效率高、施工过程稳定、且便于过孔的拼宽梁架桥机及施工方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种架设拼宽梁的架桥机,用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工,包括墩顶框架、纵梁、横移机构、起升机构,其特征在于:所述的墩顶框架包括两根平行的墩顶横梁,墩顶横梁之间通过两根联系梁连接,每条墩顶横梁下设两条立柱一、两条立柱二,两条立柱一设置在两条立柱二之间,立柱一下部设置立柱一支撑油缸、走行机构,立柱二下部设置立柱二支撑油缸,所述的立柱一用于支撑在主线箱梁腹板位置,立柱二用于支撑在拼宽梁的桥墩位置,横移机构设置在纵梁和墩顶横梁之间,起升机构设置在纵梁上,起升装置包含前、后起吊天车。
具体的,为了增强立柱一的稳定性,立柱一的下部设置立柱一底梁,立柱一底梁的两端均设置行走机构和立柱一支撑油缸。
具体的,为了保护已架设的拼宽梁的梁面,立柱二支撑油缸的下部设置立柱二梁面分配梁。
进一步的,所述的立柱一底梁垂直于墩顶横梁。
具体的,所述的架桥机前、后起吊天车能够在纵梁上纵向移动。
本发明还保护一种架设拼宽梁的施工方法,采用本发明所述的架桥机,用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工,所述的拼宽梁位于主线箱梁两侧,包含拼宽梁P1、P2、P3……PN节,每一拼宽梁节包含一个或者两个以上并列的拼宽箱梁,包含以下步骤:
1)架桥机行走至需要架设拼宽梁P1节的位置;
2)立柱一支撑油缸伸长,架桥机的行走机构脱空、立柱一通过立柱一支撑油缸1e支撑在主线箱梁腹板上,立柱二支撑油缸伸出、立柱二支撑在拼宽梁的桥墩位置处;
3)运梁车运输预制的拼宽箱梁到达架桥机下方的提梁位置,安装天车吊具,前、后起吊天车同步起吊、吊起拼宽箱梁,运梁车退出并装载另一拼宽箱梁;
4)起升装置横移,将拼宽箱梁运送至落梁位置上方,前、后起吊天车下降,将拼宽箱梁放置到拼宽梁的桥墩上;
5)当该拼宽梁节仅包含一个拼宽箱梁时,执行步骤6);
当该拼宽梁节包含两个以上并列的拼宽箱梁时,前、后起吊天车上升,横移到提梁位置,重复执行步骤3)-5),直至完该拼宽梁节的架设,执行步骤6);
6)立柱一支撑油缸回收,立柱一由行走机构支撑在主线箱梁腹板上,立柱二支撑油缸收回、立柱二脱空,架桥机行走至需要架设下一拼宽梁节的位置,重复步骤2)-6),依次完成剩余拼宽梁P2、P3……PN节的架设。
进一步的,对于步骤2),当架设拼宽梁节P2、P3……PN时,墩顶框架至少后侧的立柱二支撑在拼宽梁的桥墩位置处、已架设拼宽箱梁上。
进一步的,立柱二支撑油缸的下部设置立柱二梁面分配梁,当架设拼宽梁节P2、P3……PN时,立柱二可以通过立柱二梁面分配梁支撑在已架设拼宽箱梁上。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
1)、墩顶框架采用对称结构,不需调转方向,即可用于主梁箱双侧的拼宽梁;
2)、立柱一提供作用于主线箱梁的八个支撑点,立柱二提供作用于拼宽梁的四个支撑点,支撑点多、受力更均匀,支撑结构更合理、整体稳定性好;
3)、立柱一自带走行轮箱及驱动机构,可以自行过孔,施工效率高;
4)、立柱二下方增加梁面分配梁,立柱二可以支撑在拼宽梁腹板上;
5)、整机变跨架设箱梁时前、后方天车前移到变跨箱梁的起吊位置即可完成变跨箱梁的架设;
6)、架桥机整体结构较为简单,制造、维护成本低;
7)、采用本发明所述的施工方法,拼宽梁的架设、预制、运送可以同时进行,施工效率高、工期短。
附图说明
图1是本发明架设拼宽梁架桥机主要结构的主视图;
图2是本发明架设拼宽梁架桥机的左视图;
图3是本发明中墩顶框架的俯视图;
图4是本发明中架桥机变跨架设的主视图。
具体实施方式
本发明所述的架设拼宽梁用的架桥机,属于桥梁施工设备,特别适用于原有桥梁扩宽、高速公路/高架桥出入口的匝道的拼宽梁施工,一般拼宽梁的结构如图2中的7所示,其架设在主线箱梁6的两侧,拼宽梁包含多个拼宽梁节,每一拼宽梁节包含一个或者两个以上并列的拼宽箱梁每一个。下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明。需要特别指出的是,其中所用到的术语“纵”是指桥梁的长度方向,“横”是指与桥梁的长度方向在水平面上垂直的方向,“前”指的是架桥机在“纵向”上前进的方向,“后”指的是在“纵向”上相对于“后”的另一个方向。
如图1所示,本发明所述的架设拼宽梁用的架桥机,为了示出架桥机的主要结构,该图省略了架桥机外侧的立柱二、主线箱梁外侧的拼宽梁/桥墩等结构,包括墩顶框架1、纵梁2、横移机构3、起升机构4。其中,如图3所示,所述的墩顶框架1包括两根平行的墩顶横梁1c,墩顶横梁1c之间通过两根联系梁1d连接,四根梁组成四边形框架结构;每条墩顶横梁1c下设两条立柱一1a、两条立柱二1b,两条立柱一1a设置在两条立柱二1b之间,如图2的排列所示,以上,墩顶框架1整体采用对称结构,不需调转方向,即可用于主梁箱6双侧的拼宽梁7架设。
立柱一1a下部设置立柱一支撑油缸1e、走行机构1f,立柱二1b下部设置立柱二支撑油缸1g,所述的立柱一1a用于支撑在主线箱梁6腹板位置,立柱二用于支撑在拼宽梁7的桥墩位置;优选的,立柱一1a的下部设置立柱一底梁,立柱一底梁的两端均设置行走机构和立柱一支撑油缸。基于以上结构,立柱一提供作用于主线箱梁的八个支撑点,立柱二提供作用于拼宽梁的四个支撑点,支撑点多、受力更均匀,支撑结构更合理、整体稳定性好;并且,立柱一自带走行轮箱及驱动机构,可以自行过孔,施工效率高。
横移机构3设置在纵梁和墩顶横梁之间,用于驱动纵梁在墩顶框架上横移,从而将拼宽梁从提梁位置运送到拼宽梁桥墩上方;起升机构设置在纵梁上,起升装置包含前、后起吊天车,前、后起吊天车的结构属于本领域的常规技术。
优选的,立柱二支撑油缸1g的下部设置立柱二梁面分配梁1h,由此,立柱二可以支撑在拼宽梁7的桥墩位置处、已架设的拼宽梁腹板上,受力更均匀、不会对已架设的拼宽梁腹板造成损伤。
为了便于架桥机整体沿着主箱梁纵向行走,所述的立柱一底梁垂直于墩顶横梁,也即平行于主线箱梁6纵向。
优选的,为了实现架设变跨拼宽梁的需求,所述的架桥机前、后起吊天车能够在纵梁上纵向移动,以适应不同跨度的拼宽梁节段,如图4所示,通过调整前、后天车之间的不同距离,即可用于不同跨度拼宽梁的起吊、架设。
此外,本发明所述的架设拼宽梁用的架桥机还包括电气操纵系统、液压系统,均采用已有的成熟技术。
通过以上对本发明的详细描述可以得知,本发明所述的架设拼宽梁用的架桥机具有对称结构、整机自行过孔、施工效率高、安全稳定性好等优点,无需辅助设施即可完成拼宽箱梁的架设。
本发明还保护一种架设拼宽梁的施工方法,采用本发明所述的架桥机,用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工,所述的拼宽梁位于主线箱梁两侧,包含拼宽梁P1、P2、P3……PN节,每一拼宽梁节包含一个或者两个以上并列的拼宽箱梁,包含以下步骤:
1)架桥机行走至需要架设拼宽梁P1节的位置;
2)立柱一支撑油缸1e伸长,架桥机的行走机构脱空、立柱一1a通过立柱一支撑油缸1e支撑在主线箱梁腹板上,立柱二支撑油缸1g伸出、立柱二1b支撑在拼宽梁的桥墩位置处;
3)运梁车运输预制的拼宽箱梁到达架桥机下方的提梁位置,安装天车吊具,前、后起吊天车同步起吊、吊起拼宽箱梁,运梁车退出并装载另一拼宽箱梁;
4)起升装置横移,将拼宽箱梁运送至落梁位置上方,前、后起吊天车下降,将拼宽箱梁放置到拼宽梁的桥墩上;
5)当该拼宽梁节仅包含一个拼宽箱梁时,执行步骤6);
当该拼宽梁节包含两个以上并列的拼宽箱梁时,前、后起吊天车上升,横移到提梁位置,重复执行步骤3)-5),直至完该拼宽梁节的架设,执行步骤6);
6)立柱一支撑油缸回收,立柱一1a由行走机构支撑在主线箱梁腹板上,立柱二支撑油缸收回、立柱二脱空,架桥机行走至需要架设下一拼宽梁节的位置,重复步骤2)-6),依次完成剩余拼宽梁P2、P3……PN节的架设。
进一步的,对于步骤2),当架设拼宽梁节P2、P3……PN时,墩顶框架至少后侧的立柱二支撑在拼宽梁的桥墩位置处、已架设拼宽箱梁上。
进一步的,立柱二支撑油缸的下部设置立柱二梁面分配梁,当架设拼宽梁节P2、P3……PN时,立柱二可以通过立柱二梁面分配梁支撑在已架设拼宽箱梁上。
本发明所述的架桥机的架梁工序,是按照运架分离的设备配置,由运梁车负责运梁、喂梁,架桥机在架梁工位上,在运梁车的配合下完成预制箱梁安装,整机工作过程如下:
其先后顺序为:架梁初始状态,架桥机由立柱一的支撑油缸(共计8根)支撑在主线箱梁的腹板位置、立柱二的支撑油缸(共计4根)支撑在拼宽梁桥墩上;运梁车运输箱梁到达架桥机提梁位置,安装天车吊具,起吊预制箱梁至一定高度;前后天车同步横移预制箱梁至支座上方,最后同步落梁到位,完成该跨一片预制箱梁的架设。按照前面相同的步骤完成该跨其余预制箱梁的架设。
本发明所述的架桥机过孔工序,是采用整机自行过孔,不需要其它设备辅助完成。其先后顺序为:当一跨桥梁的预制箱梁架设完毕后,收缩立柱一支撑油缸,立柱一下部的走行轮箱支撑在轨道上,立柱二下部支承油缸收回脱空,立柱一走行机构驱动整机前移一孔。
采用本发明所述的施工方法,拼宽梁的架设、预制、运送可以同时进行,施工效率高、工期短。
本领域技术人员采用本发明所述的架设拼宽梁用的架桥机,可以在不需要任何辅助设施的情况下,利用设备自身功能和辅具,进行工地转移,架设该梁段的前后各孔箱梁,能够较大程度地提高施工效率、缩短施工周期、降低施工成本,对各种桥梁施工均具有较好的适应性,具有良好的市场应用前景。

Claims (8)

1.一种架设拼宽梁的架桥机,用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工,包括墩顶框架、纵梁、横移机构、起升机构,其特征在于:所述的墩顶框架包括两根平行的墩顶横梁,墩顶横梁之间通过两根联系梁连接,每条墩顶横梁下设两条立柱一、两条立柱二,两条立柱一设置在两条立柱二之间,立柱一下部设置立柱一支撑油缸、走行机构,立柱二下部设置立柱二支撑油缸,所述的立柱一用于支撑在主线箱梁腹板位置,立柱二用于支撑在拼宽梁的桥墩位置,横移机构设置在纵梁和墩顶横梁之间,起升机构设置在纵梁上,起升装置包含前、后起吊天车。
2.如权利要求1所述的架桥机,其特征在于:立柱一的下部设置立柱一底梁,立柱一底梁的两端均设置行走机构和立柱一支撑油缸。
3.如权利要求1所述的架桥机,其特征在于:立柱二支撑油缸的下部设置立柱二梁面分配梁。
4.如权利要求2所述的架桥机,其特征在于:所述的立柱一底梁垂直于墩顶横梁。
5.如权利要求1-4任一项所述的架桥机,其特征在于:所述的架桥机前、后起吊天车能够在纵梁上纵向移动。
6.一种架设拼宽梁的施工方法,采用如权利要求1-5任一项所述的架桥机,用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工,所述的拼宽梁位于主线箱梁两侧,包含拼宽梁P1、P2、P3……PN节,每一拼宽梁节包含一个或者两个以上并列的拼宽箱梁,其特征在于,包含以下步骤:
1)架桥机行走至需要架设拼宽梁P1节的位置;
2)立柱一支撑油缸伸长,架桥机的行走机构脱空、立柱一通过立柱一支撑油缸1e支撑在主线箱梁腹板上,立柱二支撑油缸伸出、立柱二支撑在拼宽梁的桥墩位置处;
3)运梁车运输预制的拼宽箱梁到达架桥机下方的提梁位置,安装天车吊具,前、后起吊天车同步起吊、吊起拼宽箱梁,运梁车退出并装载另一拼宽箱梁;
4)起升装置横移,将拼宽箱梁运送至落梁位置上方,前、后起吊天车下降,将拼宽箱梁放置到拼宽梁的桥墩上;
5)当该拼宽梁节仅包含一个拼宽箱梁时,执行步骤6);
当该拼宽梁节包含两个以上并列的拼宽箱梁时,前、后起吊天车上升,横移到提梁位置,重复执行步骤3)-5),直至完该拼宽梁节的架设,执行步骤6);
6)立柱一支撑油缸回收,立柱一由行走机构支撑在主线箱梁腹板上,立柱二支撑油缸收回、立柱二脱空,架桥机行走至需要架设下一拼宽梁节的位置,重复步骤2)-6),依次完成剩余拼宽梁P2、P3……PN节的架设。
7.如权利要求6所述的施工方法,其特征在于:对于步骤2),当架设拼宽梁节P2、P3……PN时,墩顶框架至少后侧的立柱二支撑在拼宽梁的桥墩位置处、已架设拼宽箱梁上。
8.如权利要求7所述的施工方法,其特征在于:立柱二支撑油缸的下部设置立柱二梁面分配梁。
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