CN110725215A - 现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构和利用现有桥梁的运梁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构，包括铺设于下层桥面的轨道机构和设置于轨道机构上的若干运梁小车；下层桥面包括用于车辆对向行驶的左幅桥面和右幅桥面，轨道机构包括第一至第四轨道机构，左幅桥面上铺设有第一第二轨道机构，右幅桥面上铺设有第三第四轨道机构；各轨道机构上分别前后间隔设有两个运梁小车，各轨道机构的运梁小车上分别设有用于支撑被运输的箱梁节段的顶推装置。本发明还公开了利用现有桥梁的运梁方法。本发明通过双幅桥承重、利用轨道机构将箱梁节段的重量沿纵桥向分布等技术手段，大大提高了现有桥梁运送箱梁节段的能力，为运送超长超重的箱梁节段提供充足的运送空间，确保安全并大大提高了运梁效率。

Description

现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构和利用现有桥梁的运梁 方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域。

背景技术

现代社会中，桥梁扮演着越来越重要的角色，不仅传统中跨越水域（河流等）、沟渠等场合需要架桥通行，在城市中也扮演着立体交通的重要角色。

随着城市的发展和人民生活水平的提高，我国的机动车保有量逐年迅速递增，这给交通带来了越来越大的压力，在某些交通流量大的场合，现有的单层桥梁的通行能力不能满足人们的通行需要。为了保证顺畅通行，需要在现有桥梁的上方架设新的桥梁，以便增大通行能力。

在现有桥梁上方建设新的桥梁是一个新的课题，建设时需要将上层新桥的箱梁节段运送至修建处。桥梁承重的通行标准是轴载不能超过50吨，而大型桥梁的箱梁节段往往是超长超重的，如果在现有的下层桥梁上使用运载车运输上层箱梁节段，只能运送小型箱梁节段，对于单个箱梁节段大于100吨的箱梁节段，难以保证轴载不超过100吨。当箱梁节段大于200吨时，无法保证轴载不超过100吨。

桥梁通常具有双向对开车道，桥梁设有两幅，即左幅桥梁和右幅桥梁，一个方向的车道在同一幅桥梁上。现有的运载车只能在同一幅桥梁上行驶。

对于较大的箱梁节段（在需要建设双层或多层桥梁的场合，通常都是大型桥梁，箱梁节段较长较重），现有技术中无法使用运载车在下层现有桥梁上运输，只能使用搭设支架的方法来运送箱梁节段，需要在现有桥梁的下方和上方均搭设好支架才行，否则现有桥梁会被压塌，这样就大大降低了运梁效率，并提升了施工成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无须搭设支架，能够利用现有桥梁运送新桥箱梁节段的运梁结构，运梁效率高。

为实现上述目的，本发明提供了一种现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构，现有桥梁为下层桥梁，以下层桥梁的长度方向为前后方向，以运梁方向为前向，包括铺设于下层桥面的轨道机构和设置于轨道机构上的若干运梁小车；

下层桥面包括用于车辆对向行驶的左幅桥面和右幅桥面，左幅桥面和右幅桥面之间具有隔离带；

轨道机构包括第一轨道机构、第二轨道机构、第三轨道机构和第四轨道机构，左幅桥面上沿前后方向铺设有所述第一轨道机构和所述第二轨道机构，右幅桥面上沿前后方向铺设有所述第三轨道机构和所述第四轨道机构；

各轨道机构上分别前后间隔设有两个运梁小车，各轨道机构上的运梁小车的前后位置相一致；各轨道机构的运梁小车上分别设有用于支撑被运输的箱梁节段的顶推装置。

第一轨道机构和第二轨道机构组成左幅桥面轨道机构，第三轨道机构和第四轨道机构组成右幅桥面轨道机构，左幅桥面轨道机构和右幅桥面轨道机构关于隔离带对称设置。

顶推装置具有能够上下伸缩的顶推杆，顶推杆的顶部铰接有用于支撑被运输的箱梁节段的支撑板。

所述顶推装置为电动推杆或液压机构。

第一至第四轨道机构的结构相同，均包括左轨机构和右轨机构；

左轨机构和右轨机构的结构相同，均包括沿前后方向铺设于下层桥面上的混凝土基础，混凝土基础顶部于左右方向的中部向上固定连接有支撑轨道；支撑轨道用于支撑运梁小车。

运梁小车包括水平设置的车架，车架四角处分别通过轮轴安装有行走轮，车架上设有电动机，电动机通过传动机构与各行走轮传动连接。

所述电动机为变频减速电机，各运梁小车上均设有第一无线通讯模块；在下层桥梁上设有可移动的电控装置，电控装置连接有蓄电池和第二无线通讯模块；

变频减速电机和顶推装置均与第一无线通讯模块相连接，第一无线通讯模块通过第二无线通讯模块与电控装置相连接。

本发明还提供了一种利用现有桥梁的运梁方法，使用所述现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构按以下步骤进行：

第一步骤是准备步骤，本步骤中封闭现有桥梁即下层桥梁；

第二步骤是铺轨步骤；在下层桥面的左幅桥面和右幅桥面分别浇筑所述各混凝土基础，在各混凝土基础上安装支撑轨道，形成左轨机构和右轨机构；同时设置与各支撑轨道一一对应相接的上桥轨道；

第三步骤是吊运步骤；

将各运梁小车设置在上桥轨道上，使用吊装机构将待运输的箱梁节段吊装至各运梁小车上，使各运梁小车的支撑板支撑同一箱梁节段；

第四步骤是上桥步骤；通过电控装置启动各运梁小车上的变频减速电机，驱动承载箱梁节段的各运梁小车同步启动并运行至左轨机构和右轨机构上；

第五步骤是运梁步骤；工作人员通过电控装置控制各运梁小车同步运行，将箱梁节段沿下层桥面输送至施工位置；

箱梁节段在施工位置被施工机械吊起后，工作人员通过电控装置控制各运梁小车返回上桥轨道；

重复进行第三至第五步骤，不断将箱梁节段运送至施工位置。

运梁小车设有8个，对应于左轨机构设置有4个运梁小车，对应于右轨机构设置有4个运梁小车。

在第三步骤中，将待运输的箱梁节段吊装至各运梁小车上前，工作人员通过电控装置控制顶推装置，调节各顶推装置的顶推杆的上下伸缩位置，使各运梁小车的顶推装置的支撑板处于同一水平位置；在待运输的箱梁节段吊装至各运梁小车上后，工作人员通过电控装置控制顶推装置，调节各顶推装置的顶推杆的上下伸缩位置，使各运梁小车的顶推装置的支撑板均与箱梁节段相顶压；

在第四步骤和第五步骤中，工作人员通过电控装置同步控制各运梁小车的变频减速电机的工作频率，从而将各运梁小车的运行速度同步调节至预定速度，使各运梁小车以相同的速度运送箱梁节段。

本发明具有如下的优点：

一、本发明在左幅桥面和右幅桥面上分别设置轨道机构，运送箱梁节段时，箱梁节段的重量通过第一至第四轨道机构上的运梁小车将箱梁节段的重量同时分配到左幅桥面和右幅桥面上，左幅桥面和右幅桥面同时承重，就成倍提高了现有桥梁运送箱梁节段的能力，在同样轴载的情况下实际承载的箱梁节段的重量得以翻倍，为现有桥梁运送超重箱梁节段提供基础。

二、本发明通过第一至第四轨道机构，将以往轮子与桥面点接触的重量传递方式变更为轨道（具体是混凝土基础）与桥面线接触的重量传递方式。桥梁轴载指的是在橫桥方向上一幅桥的横断面上桥梁的承重，本发明通过轨道承重的方式，在运送同样重量的箱梁节段时，将箱梁节段的重量通过各轨道机构分散到纵桥向（桥梁长度方向）的桥梁各处，极大减小了桥梁轴载（桥梁横断面上承受的重量），与左幅桥面和右幅桥面同时承重的特点一起，使得现有桥梁由以往不能运送超重箱梁节段变为能够运送超重箱梁节段，保证现有桥梁不被压坏、压塌。

三、本发明通过双幅桥（左幅桥面和右幅桥面）同时运送箱梁节段，因此使能够运送的箱梁节段的长度（即新桥的宽度）相比单幅桥运送实现翻倍，与双幅桥+轨道分散轴载一起，实现在现有桥梁上运送超长超重的箱梁节段。

四、左幅桥面轨道机构和右幅桥面轨道机构关于隔离带对称设置，可以使运输的箱梁节段的重量更均匀地分布于左幅桥面和右幅桥面上。

五、顶推杆的设置，能够灵活调整各运梁小车的顶推装置的总高度，一方面能够调节被输送的箱梁节段与地面的高度、保证输送中的箱梁节段避开桥面设施，另一方面能够保证各运梁小车的顶推装置均与箱梁节段接触良好，使每一个运梁小车的顶推装置均起到良好的支撑作用。由于箱梁节段的底面可能并不绝对水平，因此将箱梁节段吊装至各运梁小车上后，各支撑板会根据其所接触的箱梁节段的底面的情况进行适应性旋转，保证支撑板与箱梁节段接触良好，避免支撑板与箱梁节段底面存在夹角而损坏支撑板或箱梁节段底面。

六、相比轨道直接铺设于桥面，混凝土基础的设置能够进一步减小桥面受到的压强。电动机通过传动机构与各行走轮传动连接，各行走轮均为主动轮，使运梁小车具有更好的运输能力。电控装置以无线通讯的方式控制各运梁小车的状态，既避免有线连接带来的绳缆繁杂的弊端，又能够控制所有的运梁小车协同运行。

采用本发明的运梁方法，在建设好各轨道机构后，即可通过控制各运梁小车往返运行，方便地实现在现有桥梁上运送超长超重的箱梁节段，保证对于现有桥梁来说，运送过程中不会出现轴载突破50吨（即桥梁横桥向上的断面承重不超过50吨）的现象，突破现有技术中现有桥梁无法运送超长超重的箱梁节段的局限（否则轴载超出50吨后现有桥梁会被损坏甚至坍塌），极大提高运梁效率，保障桥上建桥工程的高效进行。

本发明通过双幅桥承重、利用轨道机构将箱梁节段的重量沿纵桥向分布等技术手段，大大提高了现有桥梁的承载能力，为运送超长超重的箱梁节段提供充足的运送空间和承载能力，保证轴载不超限，在确保安全的前提下大大提高了运梁效率。

附图说明

图1是本发明的现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构的俯视结构示意图；

图2是第一至第四轨道机构的俯视结构示意图；

图3是图2的A－A剖视图；

图4是运梁小车在轨道机构上的结构示意图；

图5是本发明的电控原理图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明提供了一种现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构，现有桥梁为下层桥梁，以下层桥梁的长度方向为前后方向，以运梁方向为前向，包括铺设于下层桥面（下层桥面即下层桥梁的表面）的轨道机构和设置于轨道机构上的若干运梁小车1，本实施例为总计8个运梁小车1；

下层桥面包括用于车辆对向行驶的左幅桥面3（即左幅桥的桥面）和右幅桥面4（即右幅桥的桥面），左幅桥面3和右幅桥面4之间具有隔离带2；

轨道机构包括第一轨道机构5、第二轨道机构6、第三轨道机构7和第四轨道机构8，左幅桥面3上沿前后方向（即下层桥面的长度方向）铺设有所述第一轨道机构5和所述第二轨道机构6，右幅桥面4上沿前后方向铺设有所述第三轨道机构7和所述第四轨道机构8；

各轨道机构上分别前后间隔设有两个运梁小车1，各轨道机构上的运梁小车1的前后位置相一致；各轨道机构的运梁小车1上分别设有用于支撑被运输的箱梁节段9的顶推装置21。顶推装置21的顶部高于隔离带2。

第一轨道机构5和第二轨道机构6组成左幅桥面轨道机构，第三轨道机构7和第四轨道机构8组成右幅桥面轨道机构，左幅桥面轨道机构和右幅桥面轨道机构关于隔离带2对称设置。

左幅桥面轨道机构和右幅桥面轨道机构关于隔离带2对称设置，可以使运输的箱梁节段9的重量更均匀地分布于左幅桥面3和右幅桥面4上。

顶推装置21具有能够上下伸缩的顶推杆10，顶推杆10的顶部铰接有用于支撑被运输的箱梁节段9的支撑板11。

所述顶推装置21为电动推杆或液压机构。采用液压机构时，液压机构包括液压泵站和液压缸，液压缸通过管路与液压泵站中的控制阀组（电磁阀组）相连接，电控装置通过第二无线通讯装置与液压泵站中的液压泵和控制阀组相连接，顶推杆10即液压缸的伸出杆。采用电动推杆时，顶推杆10即电动推杆的伸出杆。电动推杆和液压机构均为常规技术，具体不再详述。

第一至第四轨道机构5、6、7、8的结构相同，均包括左轨机构和右轨机构；

左轨机构和右轨机构的结构相同，均包括沿前后方向铺设于下层桥面上的混凝土基础12，混凝土基础的截面呈长方形，混凝土基础12顶部于左右方向的中部向上固定连接有支撑轨道13；支撑轨道13用于支撑运梁小车1。

运梁小车1包括水平设置的车架14，车架14四角处分别通过轮轴15安装有行走轮16，车架14上设有电动机17，电动机17通过传动机构与各行走轮16的轮轴15传动连接。电动机通过传动机构驱动行走轮为常规结构，具体不再详述。

所述电动机17为变频减速电机，各运梁小车1上均设有第一无线通讯模块18；在下层桥梁上设有可移动的电控装置19，电控装置19连接有蓄电池22和第二无线通讯模块20；

变频减速电机（即电动机17）和顶推装置21均与第一无线通讯模块18相连接，第一无线通讯模块18通过第二无线通讯模块20与电控装置19相连接。所述电控装置优选采用PLC，也可以采用集成电路、笔记本式计算机等形式。

第一无线通讯模块和第二无线通讯模块可以采用wifi模块、蓝牙模块和zigbee模块等等，优选采用zigbee模块。

本发明还公开了一种利用现有桥梁的运梁方法，使用上述现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构按以下步骤进行：

第一步骤是准备步骤，本步骤中封闭现有桥梁即下层桥梁，从而防止有机动车误驶入施工段的现有桥梁；

第二步骤是铺轨步骤；在下层桥面的左幅桥面3和右幅桥面4分别浇筑所述各混凝土基础12，在各混凝土基础12上安装支撑轨道13，形成左轨机构和右轨机构；同时设置与各支撑轨道13一一对应相接的上桥轨道；上桥轨道用于连接支撑轨道与地面。

第三步骤是吊运步骤；

将各运梁小车1设置在上桥轨道上，使用吊装机构（如龙门吊）将待运输的箱梁节段9吊装至各运梁小车1上，使各运梁小车1的支撑板11支撑同一箱梁节段9；

第四步骤是上桥步骤；通过电控装置19启动各运梁小车1上的变频减速电机，驱动承载箱梁节段9的各运梁小车1同步启动并运行至左轨机构和右轨机构上；

第五步骤是运梁步骤；工作人员通过电控装置19控制各运梁小车1同步运行，将箱梁节段9沿下层桥面输送至施工位置；

箱梁节段9在施工位置被施工机械吊起后，工作人员通过电控装置19控制各运梁小车1返回上桥轨道；

重复进行第三至第五步骤，不断将箱梁节段9运送至施工位置。

运梁小车1设有8个，对应于左轨机构设置有4个运梁小车1，对应于右轨机构设置有4个运梁小车1。

在第三步骤中，将待运输的箱梁节段9吊装至各运梁小车1上前，工作人员通过电控装置19控制顶推装置21，调节各顶推装置21的顶推杆10的上下伸缩位置，使各运梁小车1的顶推装置21的支撑板11处于同一水平位置；在待运输的箱梁节段9吊装至各运梁小车1上后，工作人员通过电控装置19控制顶推装置21，调节各顶推装置21的顶推杆10的上下伸缩位置，使各运梁小车1的顶推装置21的支撑板11均与箱梁节段9相顶压；

在第四步骤和第五步骤中，工作人员通过电控装置19同步控制各运梁小车1的变频减速电机的工作频率，从而将各运梁小车1的运行速度同步调节至预定速度，使各运梁小车1以相同的速度运送箱梁节段9。

由于箱梁节段9的底面可能并不绝对水平，因此将箱梁节段9吊装至各运梁小车1上后，各支撑板会根据其所接触的箱梁节段9的底面的情况进行适应性旋转，保证支撑板与箱梁节段9接触良好，避免支撑板与箱梁节段9底面存在夹角而损坏支撑板或箱梁节段9底面。此时，有些支撑板与箱梁节段9之间可能接触不够紧密，此时调节各顶推装置的顶推杆的上下伸缩位置，使各运梁小车1的顶推装置的支撑板均与箱梁节段9相顶压，能够保证各运梁小车1的顶推装置均起到良好的支撑作用。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构，现有桥梁为下层桥梁，以下层桥梁的长度方向为前后方向，以运梁方向为前向，其特征在于：包括铺设于下层桥面的轨道机构和设置于轨道机构上的若干运梁小车；

下层桥面包括用于车辆对向行驶的左幅桥面和右幅桥面，左幅桥面和右幅桥面之间具有隔离带；

轨道机构包括第一轨道机构、第二轨道机构、第三轨道机构和第四轨道机构，左幅桥面上沿前后方向铺设有所述第一轨道机构和所述第二轨道机构，右幅桥面上沿前后方向铺设有所述第三轨道机构和所述第四轨道机构；

各轨道机构上分别前后间隔设有两个运梁小车，各轨道机构上的运梁小车的前后位置相一致；各轨道机构的运梁小车上分别设有用于支撑被运输的箱梁节段的顶推装置。

2.根据权利要求1所述的现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构，其特征在于：第一轨道机构和第二轨道机构组成左幅桥面轨道机构，第三轨道机构和第四轨道机构组成右幅桥面轨道机构，左幅桥面轨道机构和右幅桥面轨道机构关于隔离带对称设置。

3.根据权利要求1或2所述的现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构，其特征在于：顶推装置具有能够上下伸缩的顶推杆，顶推杆的顶部铰接有用于支撑被运输的箱梁节段的支撑板。

4.根据权利要求3所述的现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构，其特征在于：所述顶推装置为电动推杆或液压机构。

5.根据权利要求3所述的现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构，其特征在于：第一至第四轨道机构的结构相同，均包括左轨机构和右轨机构；

左轨机构和右轨机构的结构相同，均包括沿前后方向铺设于下层桥面上的混凝土基础，混凝土基础顶部于左右方向的中部向上固定连接有支撑轨道；支撑轨道用于支撑运梁小车。

6.根据权利要求5所述的现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构，其特征在于：运梁小车包括水平设置的车架，车架四角处分别通过轮轴安装有行走轮，车架上设有电动机，电动机通过传动机构与各行走轮传动连接。

7.根据权利要求6所述的现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构，其特征在于：所述电动机为变频减速电机，各运梁小车上均设有第一无线通讯模块；在下层桥梁上设有可移动的电控装置，电控装置连接有蓄电池和第二无线通讯模块；

变频减速电机和顶推装置均与第一无线通讯模块相连接，第一无线通讯模块通过第二无线通讯模块与电控装置相连接。

8.利用现有桥梁的运梁方法，使用权利要求7中所述现有桥梁上新建上层桥梁的运梁结构进行，其特征在于按以下步骤进行：

第一步骤是准备步骤，本步骤中封闭现有桥梁即下层桥梁；

第二步骤是铺轨步骤；在下层桥面的左幅桥面和右幅桥面分别浇筑所述各混凝土基础，在各混凝土基础上安装支撑轨道，形成左轨机构和右轨机构；同时设置与各支撑轨道一一对应相接的上桥轨道；

第三步骤是吊运步骤；

将各运梁小车设置在上桥轨道上，使用吊装机构将待运输的箱梁节段吊装至各运梁小车上，使各运梁小车的支撑板支撑同一箱梁节段；

第四步骤是上桥步骤；通过电控装置启动各运梁小车上的变频减速电机，驱动承载箱梁节段的各运梁小车同步启动并运行至左轨机构和右轨机构上；

第五步骤是运梁步骤；工作人员通过电控装置控制各运梁小车同步运行，将箱梁节段沿下层桥面输送至施工位置；

箱梁节段在施工位置被施工机械吊起后，工作人员通过电控装置控制各运梁小车返回上桥轨道；

重复进行第三至第五步骤，不断将箱梁节段运送至施工位置。

9.根据权利要求8所述的利用现有桥梁的运梁方法，其特征在于：运梁小车设有8个，对应于左轨机构设置有4个运梁小车，对应于右轨机构设置有4个运梁小车。

10.根据权利要求8所述的利用现有桥梁的运梁方法，其特征在于：

在第三步骤中，将待运输的箱梁节段吊装至各运梁小车上前，工作人员通过电控装置控制顶推装置，调节各顶推装置的顶推杆的上下伸缩位置，使各运梁小车的顶推装置的支撑板处于同一水平位置；在待运输的箱梁节段吊装至各运梁小车上后，工作人员通过电控装置控制顶推装置，调节各顶推装置的顶推杆的上下伸缩位置，使各运梁小车的顶推装置的支撑板均与箱梁节段相顶压；

在第四步骤和第五步骤中，工作人员通过电控装置同步控制各运梁小车的变频减速电机的工作频率，从而将各运梁小车的运行速度同步调节至预定速度，使各运梁小车以相同的速度运送箱梁节段。

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