CN111663448B - 一种预制桥墩节段块运输架设一体式方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制桥墩节段块运输架设一体式方法，将本方法中使用的运输架设设备简称为运架一体机，包括如下步骤：步骤A：预制桥墩节段块的装载；步骤B：预制桥墩节段块的运输；步骤C：运架一体机的姿态调整；步骤D：预制桥墩节段块的架设；步骤E：重复步骤A至步骤D直至完成剩余预制桥墩节段块的运输及架设施工；该方法必将推动预制桥墩装配式施工向绿色化、工厂化、标准化施工方向发展，其经济、社会、环境效益将日益显著。

Description

一种预制桥墩节段块运输架设一体式方法

技术领域

本发明属于桥墩施工技术领域，特别涉及一种预制桥墩节段块运输架设一体式方法。

背景技术

随着交通的快速发展,对桥梁建设的施工效率、施工速度以及降低施工对既有线路通行影响提出了越来越高的要求。特别是近年来,在绿色施工要求下,装配式预制桥梁技术具有显著的节能、环保、低碳效益得到了越来越多桥梁建设者的重视和推广应用。但由于材料技术、施工工艺水平、对既有道路的的影响以及装备技术水平所限，桥墩的预制装配式技术和应用，在相当长时间内并未得到进一步发展。近年来，随着工程材料技术、施工工艺水平快速发展，以及政府对环保要求的日益提高，加之装配式桥墩本身固有的提升桥墩施工效率,最大化的降低下部结构施工对交通的影响等优点，国内外逐步尝试采用装配式预制架设工法的桥墩比例呈逐年上升之势。

装配式桥墩是将高大的墩柱或盖梁，按照一定的模数、分成若干构件，在桥址周围的预制场地进行浇注，通过车船运输至现场，起吊架设。桥墩预制节段因其体型大、重量大，高度高，常规的起重设备很难满足其运输及架设施工需要。目前主流的运输、架设设备主要是分体式的，如大吨位平板运输车+大吨位履带吊车，设备和施工方法虽然单机租用成本低，但设备施工时占地面积大，施工荷载大，特别对于市政桥梁项目，影响既有交通，破坏既有城市路面，转场耗时长。

针对桥墩预制节段的运输和起吊，中国专利文献，授权公告号CN207192620U，公开了一种用于桥梁施工领域的起重设备，起重设备包括主梁、固定支腿、活动支腿、起升系统及吊具、大车走行系统。本实用新型可解决大坡度、小曲率、变跨、变宽、繁忙道路上架桥等复杂条件下预制桥梁节段安装的问题，与现有桥梁预制节段安装设备相比，施工效率、安全性可极大提高，施工荷载极大降低，对道路交通影响较小，为推广桥墩预制安装工法提供了设备支持案，有良好的应用前景。

中国专利文献，授权公告号CN107500122A，为最大限度的减小起重机高架施工对下部交通的影响，本发明提供一种可折叠起重机，该起重机利用主梁和支腿横梁之间的回转支撑装置，使主梁与支腿横梁之间回转一定的角度，减小停放的占地体积，尽量减轻对交通通行的影响；并利用锚固定位装置实现起重机在不同折叠状态下的锚固。

发明内容

本发明目的是在上述现有技术的基础上提供一种预制桥墩节段块运输架设一体式方法；为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种预制桥墩节段块运输架设一体式方法，将本方法中使用的运输架设设备简称为运架一体机，包括如下步骤：

步骤A：预制桥墩节段块的装载：运架一体机驶入桥墩节段块预制场，预制场起吊设备将桥墩预制节段块顺车方向平放至运架一体机的回转座上并固定；

步骤B：预制桥墩节段块的运输：运架一体机携桥墩节段块驶出预制场，并运输至施工墩跨旁；

步骤C：运架一体机的姿态调整：运架一体机动作将其运载的预制桥墩节段块方向平行于两墩柱，然后运架一体机调整为横行模式，携桥墩节段块横移至墩跨间站位，让车体中心线与架设墩柱或盖梁中心重合；

步骤D：预制桥墩节段块的架设：运架一体机动作将预制桥墩节段块旋转90度，自带起吊机构吊起预制桥墩节段块起吊并将其安装在需要位置即可；

步骤E：重复步骤A至步骤D直至完成剩余预制桥墩节段块的运输及架设施工。

优选的，所述运架一体机包括载重车体，在载重车体上铰接有主臂，在主臂末端同轴设有多级伸缩臂，在多级伸缩臂末端铰接有副臂，在副臂末端设有起吊机构，在载重车体上设有用于主臂翻转的主油缸，在多级伸缩臂上设有用于副臂翻转的副油缸，在副臂上设有用于带动起吊机构的起吊钢丝绳收放的动力机构；在主臂上设有回转机构，在回转机构的回转座上设有支撑托架，支撑托架与回转座垂直设置，在主臂位于竖直状态时对被运输起吊物体进行重力支撑。

优选的，在载重车体底部设有行走转向系统，行走转向系统包括沿着载重车体横向设置的两排行走转向单元，每排行走转向单元包括沿着载重车体纵向设置的多个行走转向机构，所述行走转向机构包括连接在载重车体底部的蜗轮蜗杆回转装置，在蜗轮蜗杆回转装置的回转体上设有支撑臂，在支撑臂上铰接摆动臂，在摆动臂上装配有轮胎，在摆动臂与支撑臂之间设有用于摆动臂升降的液压缸。

优选的，在步骤B中，在运架一体机运输路程中，主臂平卧在载重车体上，根据障碍物的高低调整副臂的高度以顺利通过；行走转向系统动作在直行、横行、斜行、摆转、八字转向及汽车模式多种转向模式下进行切换，以便通过道路一般弯道。

优选的，在步骤D中具体包括如下步骤：

步骤D1：运架一体机的多个液压支腿伸出支撑在地面上，并调平车体，回转机构带动预制桥墩节段块平转90度；

步骤D2：主油缸动作推动主臂抬升直至竖直状态，并锁定，此时预制桥墩节段块完全坐落在支撑托架上；

步骤D3：接着多级伸缩臂向上伸出，副油缸动作以调整起吊机构的位置，放下起吊钢丝绳将预制桥墩节段块连接，起吊机构吊将预制桥墩节段块吊装至安装面处；

步骤D4：最后再张拉桥墩临时预应力，解除起吊机构与预制桥墩节段块的连接，完成一个预制桥墩节段块的安装。

优选的，在步骤D3中，起吊机构收绳，吊起预制桥墩节段块上升至架设高度，通过副臂动作调整纵向定位，通过动滑轮组在副臂的横梁上横向移动调整横向定位，通过起吊机构收缩绳调整竖向定位，从而完成节段间试匹配。

优选的，在纵向定位、横向定位、竖向定位调整好后，起吊机构将预制桥墩节段块吊起离开匹配面适当距离，在匹配面上涂抹粘接剂，放下预制桥墩节段块从而使之与匹配面完全密贴。

本发明所具有的有益效果为：（1）实现了在一套设备上集成预制桥墩节段块的运输和架设作业功能，减少施工成本支出；

（2）在路面纵向不平坦时，通过成组的摆动臂升降提供纵向补偿；在路面横向不平坦时，通过车桥横向摆动来调整；保证载重平台保持水平；

（3）行走转向机构的应用，可充分利用既有道路路面运行，轮胎接地比压与常用载重汽车接近，不需要对道路进行特殊处理；

（4）载重车体的行走转向机构采用机-电-液控制，各悬挂轮胎组均能独立转向，实现整机的直行、横行、斜行、摆转、八字转向及汽车模式等多种转向模式，可方便通过道路一般弯道；

（5）运输行驶过程中，通过副臂翻转及车体悬挂系统油缸回缩来降低整机高度，当要通过城市道路一般限高障碍，比如天桥和广告牌；

（6）运输状态设备自身宽度小，架设状态时，整机处于桥墩跨间，不侵占公共路权，可极大降低桥梁施工对道路交通的影响，尤其是城市高架桥梁施工领域；

（7）预制桥墩节段块时吊幅小，且提前前后用液压支腿大跨度支撑，安全稳定性高；

（8）该发明所述设备可载重物在既有道路上运行，并不受桥梁主体结构完成情况制约，不必逐墩顺序作业，设备可以实现多个桥墩多个作业面同时施工，极具机动灵活性，由此带来施工效率的极大提高。

（9）当预制桥墩节段块架设工程结束，设备下部结构是一台完整的重载运输平板车，上部稍加改造可作为变幅式桥面吊机等设备，综合利用率高，可减少社会资源的浪费；

（10）综上一些优势，该发明必将推动预制桥墩装配式施工向绿色化、工厂化、标准化施工方向发展，其经济、社会、环境效益将日益显著。

附图说明

图1为运架一体机的结构示意图；

图2为图1中主臂升起时的左视图；

图3为行走转向机构的结构示意图；

图4为被起吊物体运输、转向示意图；

图5为运架一体机的架设状态示意图；

图6至图12依次为步骤A至步骤D中预制桥墩节段块的运输、架设过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

如图1至图5所示，本发明中使用的运架一体机包括载重车体1，在载重车体1上铰接有主臂6，在主臂6末端同轴设有多级伸缩臂9，在多级伸缩臂9末端铰接有副臂11，在副臂11末端设有起吊机构12，在载重车体1上设有用于主臂6翻转的主油缸4，在多级伸缩臂9上设有用于副臂11翻转的副油缸10，在副臂11上设有用于带动起吊机构12的起吊钢丝绳收放的动力机构；在主臂6上设有回转机构5，在回转机构5的回转座上设有支撑托架16，支撑托架16与回转座垂直设置在主臂6位于竖直状态时对被运输起吊物体7进行重力支撑。

为了保证工作安全，在主臂6与载重车体1之间设有防止主臂6倾翻的拉锚组件和限位组件；所述拉锚组件包括依次铰接的多根锚杆17，当主臂6位于竖直状态时多根锚杆17展开并互相拉紧，所述限位组件包括设置在载重车,1上的定限位块19，在主臂6设有动限位块18，当主臂6位于竖直状态时动限位块18顶靠在定限位块19上从而对主臂6起到限位作用。

所述主臂6包括并排设置的两个支臂13、14，在两个支臂13、14之间设有连接臂15，回转机构5设置在两个支臂13、14上从而增加受力面积，达到稳定运输目的。

与之相对应的，多级伸缩臂9包括对应套设在两个支臂13、14内的支伸缩臂，在两个支伸缩臂末端通过连接杆相连接。

在载重车体1上设有多个液压支腿3，在载重车体3底部设有行走转向系统，行走转向系统包括沿着载重车体1横向设置的两排行走转向单元，每排行走转向单元包括沿着载重车体纵向设置的多个行走转向机构2。

所述行走转向机构2包括连接在载重车体1底部的蜗轮蜗杆回转装置21，在蜗轮蜗杆回转装置21的回转体上设有支撑臂23，在支撑臂23上铰接摆动臂24，在摆动臂24上装配有轮胎27，在摆动臂24与支撑臂23之间设有用于摆动臂24升降的液压缸22。同时还可以装配有为轮胎27提供动力的液压马达25。在摆动臂24上转动连接有连接梁，连接梁与摆动臂24垂直设置且在连接梁的两端均装配有轮胎27，且在连接梁上装配有刹车机构26，这样通过连接梁与摆动臂24之间的转动连接功能就可以实现在通过斜坡路面时连接梁转动以保证两个轮胎27自适应地与斜坡接触而保证载重车体1始终处于水平状态。

为了满足在对预制桥墩节段块安装前的位置准确定位和预调整，在副臂上设有横梁，在横梁上设有滑车，在滑车上设有动滑轮组，在动滑轮组上设有起重钢丝绳，动力机构即卷扬机带动起重钢丝绳收放，其中动滑轮组在横梁上的移动实现横向定位的调整，通过副臂动作调整纵向定位，通过起吊机构收缩绳调整竖向定位。

如图4和图5所示，运架一体机在架设动作时，首先驾驶或者遥控控制载重车体1移动至预制桥墩节段块7堆放场，让后将一节预制桥墩节段块7吊放至回转机构5的回转座上，然后将其运输至施工现场，在运输过程中，通过各个行走转向机构2的相互配合动作实现整机的直行、横行、斜行、摆转、八字转向及汽车模式等多种转向模式，就位后让后多个液压支腿3支起将整体抬起，回转机构5带动预制桥墩节段块7平转90°，主油缸4动作推动主臂6抬升直至竖直状态，此时预制桥墩节段块7完全坐落在支撑托架16上，与此同时，多根锚杆17展开并互相拉紧，动限位块18顶靠在定限位块19上从而对主臂6起到限位作用防止倾翻

如图6至图12所示，本发明的预制桥墩节段块7一体式运输架设方法，包括如下步骤：

步骤A：预制桥墩节段块7的装载：运架一体机驶入桥墩节段块预制场，预制场起吊设备将桥墩预制节段块7顺车方向平放至运架一体机的回转座5上并固定；

步骤B：预制桥墩节段块7的运输：运架一体机携桥墩节段块7驶出预制场，并运输至施工墩跨旁，即两个墩柱20之间的侧旁；

步骤C：运架一体机的姿态调整：运架一体机动作将其运载的预制桥墩节段块7方向平行于两墩柱20，然后运架一体机调整为横行模式，携桥墩节段块7横移至墩跨间站位，让车体中心线与架设墩柱20或盖梁中心重合；

步骤D：预制桥墩节段块的架设：运架一体机动作将预制桥墩节段块7平转90度，自带起吊机构吊起预制桥墩节段块7起吊并将其安装在需要位置即可；

步骤E：重复步骤A至步骤D直至完成剩余预制桥墩节段块7的运输及架设施工。

在步骤A中，在运架一体机返场驶入桥墩节段块7预制场的路程中，主臂6平卧在载重车体1上，根据障碍物的高低调整副臂11的高度以顺利通过；行走转向系统动作在直行、横行、斜行、摆转、八字转向及汽车模式多种转向模式下进行切换，以便通过道路一般弯道。

在步骤D中具体包括如下步骤：

步骤D1：运架一体机的多个液压支腿3伸出支撑在地面上，并调平车体，回转机构带动预制桥墩节段块7平转90度；

步骤D2：主油缸4动作推动主臂6抬升直至竖直状态并锁定，此时预制桥墩节段块7完全坐落在支撑托架16上；

步骤D3：接着多级伸缩臂9向上伸出，副油缸10动作以调整起吊机构的位置，放下起吊钢丝绳将预制桥墩节段块7连接，起吊机构吊将预制桥墩节段块7吊装至安装面处；

步骤D4：最后再张拉桥墩临时预应力，解除起吊机构与预制桥墩节段块7的连接，完成一个预制桥墩节段块的安装。

进一步，在步骤D3中，起吊机构收绳，吊起预制桥墩节段块7上升至架设高度，通过副臂11动作调整纵向定位，通过动滑轮组在副臂11的横梁上横向移动调整横向定位，通过起吊机构收缩绳调整竖向定位，从而完成节段间试匹配。在纵向定位、横向定位、竖向定位调整好后，起吊机构将预制桥墩节段块吊起离开匹配面适当距离，在匹配面上涂抹粘接剂放下预制桥墩节段块从而使之与匹配面完全密贴。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“ 第一”、“ 第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

此外，术语“ 包括”和“ 具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

Claims (5)

1.一种预制桥墩节段块运输架设一体式方法，将本方法中使用的运输架设设备简称为运架一体机，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A：预制桥墩节段块的装载：运架一体机驶入桥墩节段块预制场，预制场起吊设备将桥墩预制节段块顺车方向平放至运架一体机的回转座上并固定；

步骤B：预制桥墩节段块的运输：运架一体机携桥墩节段块驶出预制场，并运输至施工墩跨旁；

步骤C：运架一体机的姿态调整：运架一体机动作将其运载的预制桥墩节段块方向平行于两墩柱，然后运架一体机调整为横行模式，携桥墩节段块横移至墩跨间站位，让车体中心线与架设墩柱或盖梁中心重合；

步骤D：预制桥墩节段块的架设：运架一体机动作将预制桥墩节段块旋转90度，自带起吊机构吊起预制桥墩节段块起吊并将其安装在需要位置即可；

步骤E：重复步骤A至步骤D直至完成剩余预制桥墩节段块的运输及架设施工；

所述运架一体机包括载重车体，在载重车体上铰接有主臂，在主臂末端同轴设有多级伸缩臂，在多级伸缩臂末端铰接有副臂，在副臂末端设有起吊机构，在载重车体上设有用于主臂翻转的主油缸，在多级伸缩臂上设有用于副臂翻转的副油缸，在副臂上设有用于带动起吊机构的起吊钢丝绳收放的动力机构；在主臂上设有回转机构，在回转机构的回转座上设有支撑托架，支撑托架与回转座垂直设置，在主臂位于竖直状态时对被运输起吊物体进行重力支撑；

在步骤D中具体包括如下步骤：

步骤D1：运架一体机的多个液压支腿伸出支撑在地面上，并调平车体，回转机构带动预制桥墩节段块平转90度；

步骤D2：主油缸动作推动主臂抬升直至竖直状态，并锁定，此时预制桥墩节段块完全坐落在支撑托架上；

步骤D3：接着多级伸缩臂向上伸出，副油缸动作以调整起吊机构的位置，放下起吊钢丝绳将预制桥墩节段块连接，起吊机构吊将预制桥墩节段块吊装至安装面处；

步骤D4：最后再张拉桥墩临时预应力，解除起吊机构与预制桥墩节段块的连接，完成一个预制桥墩节段块的安装。

2.根据权利要求1所述的预制桥墩节段块运输架设一体式方法，其特征在于，在载重车体底部设有行走转向系统，行走转向系统包括沿着载重车体横向设置的两排行走转向单元，每排行走转向单元包括沿着载重车体纵向设置的多个行走转向机构，所述行走转向机构包括连接在载重车体底部的蜗轮蜗杆回转装置，在蜗轮蜗杆回转装置的回转体上设有支撑臂，在支撑臂上铰接摆动臂，在摆动臂上装配有轮胎，在摆动臂与支撑臂之间设有用于摆动臂升降的液压缸。

3.根据权利要求2所述的预制桥墩节段块运输架设一体式方法，其特征在于，在步骤B中，在运架一体机运输路程中，主臂平卧在载重车体上，根据障碍物的高低调整副臂的高度以顺利通过；行走转向系统动作在直行、横行、斜行、摆转、八字转向及汽车模式多种转向模式下进行切换，以便通过道路一般弯道。

4.根据权利要求1所述的预制桥墩节段块运输架设一体式方法，其特征在于，在步骤D3中，起吊机构收绳，吊起预制桥墩节段块上升至架设高度，通过副臂动作调整纵向定位，通过动滑轮组在副臂的横梁上横向移动调整横向定位，通过起吊机构收缩绳调整竖向定位，从而完成节段间试匹配。

5.根据权利要求4所述的预制桥墩节段块运输架设一体式方法，其特征在于，在纵向定位、横向定位、竖向定位调整好后，起吊机构将预制桥墩节段块吊起离开匹配面适当距离，在匹配面上涂抹粘接剂，放下预制桥墩节段块从而使之与匹配面完全密贴。

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