CN112962459B - 一种打桩、装墩、架梁一体化架桥机及建桥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种打桩、装墩、架梁一体化架桥机及建桥方法，涉及架桥技术领域，该方法包括以下步骤：将架桥机安装在已施工的桩基或桥台上，架桥机总长覆盖三跨半桥梁长度，预制构件从后方已架设桥面运输至架桥机尾部，天车吊装预制桩基固定在打桩机上，调整打桩机的姿态及位置，在最前方桩基位置进行打桩作业；同时，利用天车从尾部桥面吊装预制桥墩或盖梁安装在中间墩桩基上，以及吊装预制桥梁安装在后跨两桥墩之间，待三个作业面的工作全部完成后，一体化架桥机向施工前方纵移一跨，重复上述步骤至完成整个桥梁的架设。本发明能够使建桥施工对施工环境的要求较低，影响也很小，同时降低一些特殊地区的建桥施工成本和施工难度。

Description

一种打桩、装墩、架梁一体化架桥机及建桥方法

技术领域

本发明涉及架桥技术领域，具体涉及一种打桩、装墩、架梁一体化架桥机及建桥方法。

背景技术

目前在进行桥梁施工时，通常先钻孔，再浇筑桩基，之后支模板现浇施工桥墩，再对桥梁预制节段进行拼装或现浇施工，在进行桩基和桥墩的现浇施工时，需要预先设置施工便道或者栈桥，用于运输施工所需要的设备及材料，完成桥梁施工后再拆除。但是，当桥梁位于一些特殊地区，比如对环保要求极高的森林保护区、动物保护区、湿地保护区，或者施工比较困难的建桥地址，如浅水区、建桥工地狭窄的地区以及斜坡等，传统的施工方法不仅对环境有一定的破坏，而且施工难度和成本均较高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种打桩、装墩、架梁一体化架桥机及建桥方法，能够降低对施工环境的要求和影响，降低施工成本和施工难度。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种打桩、装墩、架梁一体化架桥机，包括主桁结构，所述主桁结构的顶部设置有第一天车和第二天车，所述主桁结构的前端下部设置有打桩机，底部从前至后依次设置有第一支腿、第二支腿、第三支腿、第四支腿和第五支腿，所述第一支腿和第五支腿固定在主桁结构的下部，所述第二支腿、第三支腿和第四支腿能够驱动主桁结构移动，同时，能够挂在主桁结构的底部行走。

进一步的，所述打桩机包含打桩主机、桩架和调整油缸，所述打桩机桩架上安装有桩锤，所述调整油缸用于调整桩架至平躺状态或竖直状态。

进一步的，当所述桩架为平躺状态时，所述第一天车和第二天车能够将吊预制桩节段运输并安装在桩架上，所述调整油缸顶推平躺状态的桩架至竖直状态时，同时，带动预制桩节段竖起。

进一步的，所述第二支腿、第三支腿、第四支腿均包括支腿横梁，所述支腿横梁的顶部设置有两个相互连接的支腿台车，所述支腿横梁的底部设置有若干支腿立柱，所述支腿立柱的长度可调整，所述支腿横梁的长度大于桥面的宽度。

进一步的，所述支腿台车为上下两层结构，上下两层结构之间能够相对水平转动，所述支腿台车能够在支腿横梁上横向移动，从而带动主桁结构横向移动；所述支腿台车的上层结构顶部设置有纵移机构，所述纵移机构用于驱动主桁结构纵向移动，同时，所述纵移机构还用于驱动自身在主桁结构底部行走。

一种采用架桥机进行建桥的方法，包括以下步骤：

S1、将架桥机安装在已施工的桩基或桥台上；

S2、将预制桩节段运输至架桥机的尾部，所述第一天车和第二天车将吊预制桩节段运输至打桩机处并与打桩机固定；

S3、调整打桩机的姿态及位置，在第四桩基位置进行打桩作业；

S4、将主桁结构横移至中间，调整第一支腿的位置，使其支撑在第四桩基上；

S5、将第二支腿收起并向第三支腿方向移动至靠近第三支腿；

S6、使用第一天车或第二天车将待安装墩盖梁移动至第三桩基顶部并进行位置调整，之后进行盖梁施工；

S7、将第二支腿的立柱缩短，然后移动至第三桩基位已架墩盖梁上安装并支撑；

S8、吊装第一桩基和第二桩基之间的桥梁节段，同时对前方第四桩基位置剩余的预制桩进行打桩作业，完成第四桩基的整体安装；

S9、一体化架桥机向第四桩基方向前进一跨；

S10、重复步骤S2至S9至完成整个桥梁的架设。

进一步的，步骤S9具体包括以下步骤：

A、将主桁结构横移至中间位置，第一支腿支撑在第四桩基位置中间两个预制桩顶上，第五支腿支撑在已架桥梁上，第四支腿向前倒运一跨长度至第三支腿后方支撑；

B、将第二支腿收起并向第一支腿方向纵移至离开第三桩基的盖梁；

C、第三支腿收起并沿轨道向第二支腿方向纵移至第三桩基的盖梁顶部，支撑在当前盖梁上；

D、将第一天车和第二天车运行至主桁结构远离第一支腿的一端，作为尾部配重，收起第一支腿和第五支腿，架桥机的主桁结构向下一未架设跨移动5m，再将第二支腿移动到第四桩基位置，伸长第二支腿的支腿立柱，使之支撑在第四桩基上；

E、主桁结构向下一未架设跨移动至下一施工位置。

进一步的，步骤S1之前还包括以下步骤：所述第一桩基上已架设第一盖梁和已架桥梁，第二桩基上已架设第二盖梁，第三桩基处仅打好桩基，第四桩基为待施工桩基。

进一步的，步骤S1中，所述第二支腿支撑在第三桩基预制桩上，第三支腿支撑在第二桩基处的盖梁顶部前半部分，第四支腿支撑在第一桩基处已架桥梁前端梁面上，第五支腿悬挂在第四支腿的后方。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明中的一种打桩、装墩、架梁一体化架桥机，其包括主桁结构，主桁结构的顶部设置有第一天车和第二天车，主桁结构的前端下部固定有打桩机，底部从前至后设置有第一支腿、第二支腿、第三支腿、第四支腿、第五支腿，其中第一支腿和第五支腿固定在主桁结构下部，第二支腿、第三支腿和第四支腿能够驱动主桁结构移动，也可挂在主桁结构上自身行走，架桥机的纵横向移动以及过孔都很方便快捷。

(2)本发明中的一种打桩、装墩、架梁一体化架桥机，主梁采用三角桁架形式，受风面积小，横向稳定性好，主梁跨三跨，前方悬臂长度仅一跨，通过支腿的锚固，第一天车和第二天车作为配重，纵向稳定性好；同时，主梁跨三跨或者更多，使得架桥机一次站位有三个作业面可以同时展开施工，最前方打桩，中间进行盖梁施工，后跨则进行架梁，施工效率较高。

(3)打桩机通过调整油缸调整桩架平放或竖直，在使用时，第一天车和第二天车抬吊预制桩放置在平放的桩架上并固定，通过调整油缸调整桩架竖直，此时，预制桩随桩架竖起来，再进行打桩，与现有技术中难以将预制桩竖起相比，能够有效完成打桩过程中将预制桩竖起的问题。

(4)本发明中的通过一体化架桥机进行建桥的方法，能够直接在架桥机上完成打桩、桥墩安装和桥梁的安装，并逐一向前方推进至桥梁架设完成，不需要预先设置施工便道或者栈桥，与现有技术中施工便道或栈桥的建设与拆除不仅对环境有一定的要求及破坏，施工难度和成本也均较高相比，本发明实施例的成本较低，且比较环保，施工难度较低。

附图说明

图1为本发明实施例中架桥机结构示意图；

图2本发明实施例中第二、三、四支腿的结构示意图；

图3本发明实施例中第一支腿的结构示意图；

图4本发明实施例中第五支腿的结构示意图；

图5本发明实施例中打桩机的结构示意图；

图6为本发明实施例中步骤S2的示意图；

图7为本发明实施例中步骤S3的示意图；

图8为本发明实施例中步骤S4的示意图；

图9为本发明实施例中步骤S5的示意图；

图10为本发明实施例中步骤S6的示意图；

图11为本发明实施例中步骤S7的示意图；

图12为本发明实施例中步骤A的示意图；

图13为本发明实施例中步骤B的示意图；

图14为本发明实施例中步骤C的示意图；

图15为本发明实施例中步骤D的示意图；

图16为本发明实施例中步骤E的示意图。

图中：1-主桁结构，2-第一天车，3-第二天车，4-打桩机，5-第一支腿，6-第二支腿，7-第三支腿，8-第四支腿，9-第五支腿；

31-第一桩基，32-第二桩基，33-第三桩基，34-第四桩基，35-第一盖梁，36-第六桩基，37-已架桥梁，38-预制桩节段，39-预制盖梁，40-待架节段；51-打桩机主机，52-桩架，53-调整油缸；71-支腿台车，72-支腿横梁，73-支腿立柱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

参见图1至图5所示，本发明实施例提供一种打桩、装墩、架梁一体化架桥机，包括主桁结构1，主桁结构1的顶部设置有第一天车2和第二天车3，主桁结构1的前端下部设置有打桩机4，主桁结构1的底部从前至后依次设置有第一支腿5、第二支腿6、第三支腿7、第四支腿8、第五支腿9，其中第一支腿5和第五支腿9固定在主桁结构1下部，第二支腿6、第三支腿7和第四支腿8能够驱动主桁结构1移动，同时，能够挂在主桁结构1的底部行走。

主桁结构1长度跨三跨半，所述打桩机4在主桁结构1的前端悬臂上进行打桩作业，中间墩安装桥墩，后跨则进行预制桥梁架设，主桁结构1采用三角桁架形式，受风面积小，横向稳定性好，长度跨三跨半支撑，打桩机4在前端悬臂上进行打桩作业，中间墩安装桥墩，后跨则进行预制桥梁架设，施工效率高。

打桩机4包含打桩主机51、桩架52和调整油缸53，打桩机桩架52上安装有桩锤，调整油缸53用于调整桩架52至平躺状态或竖直状态；当桩架52为平躺状态时，第一天车2和第二天车3能够将吊预制桩节段38运输并安装在桩架52上，调整油缸53顶推平躺状态的桩架52至竖直状态时，同时，带动预制桩节段38竖起。

在使用时，第一天车2和第二天车3抬吊预制桩放置在臂架上并固定，通过油缸调整臂架竖直，此时，预制桩随臂架竖起来，再进行打桩，与现有技术中难以将预制桩竖起相比，能够有效完成打桩过程中将预制桩竖起的问题。

第二支腿6、第三支腿7、第四支腿8均包括支腿横梁72，支腿横梁72的顶部设置有两个相互连接的支腿台车71，支腿横梁72的底部设置有若干支腿立柱73，支腿立柱73的长度可调整，支腿横梁72的长度大于桥面的宽度。

支腿台车71为上下两层结构，上下两层结构之间能够相对水平转动，支腿台车71能够在支腿横梁72上横向移动，从而带动主桁结构1横向移动；支腿台车71的上层结构顶部设置有纵移机构，纵移机构用于驱动主桁结构1纵向移动，同时，纵移机构还用于驱动自身在主桁结构1底部行走，也可在支腿悬挂在主桁结构上时驱动支腿行走，过孔简单且效率较高。

本发明还提供一种使用打桩、装墩、架梁一体化架桥机建桥的方法，参见图6至图11所示，包括以下步骤：

施工辅助桩基14、第一桩基15、第二桩基16和第三桩基17，第一桩基31上已架设第一盖梁35和已架桥梁37，第二桩基32上已架设第二盖梁36，第三桩基33处仅打好桩基，第四桩基为待施工桩基。

S1、将架桥机安装在已施工的桩基或桥台上，第二支腿6支撑在第三桩基33预制桩上，第三支腿7支撑在第二桩基32处的盖梁36顶部前半部分，第四支腿8支撑在第一桩基31处已架桥梁37前端梁面上，第五支腿9悬挂在第四支腿8的后方。

S2、将预制桩节段38运输至架桥机的尾部，第一天车2和第二天车3将吊预制桩节段38运输至打桩机4处并与打桩机4固定。

S3、调整打桩机4的姿态及位置，在第四桩基34位置进行打桩作业。

S4、将主桁结构1横移至中间，调整第一支腿5的位置，使其支撑在第四桩基34上。

S5、将第二支腿6收起并向第三支腿7方向移动至靠近第三支腿7。

S6、使用第一天车2或第二天车3将待安装墩盖梁39移动至第三桩基33顶部并进行位置调整，之后进行盖梁施工。

S7、将第二支腿6的立柱73缩短，然后移动至第三桩基33位已架墩盖梁39上安装并支撑。

S8、吊装第一桩基31和第二桩基32之间的桥梁节段40，同时对前方第四桩基34位置剩余的预制桩进行打桩作业，完成第四桩基34的整体安装。

S9、一体化架桥机向第四桩基方向前进一跨。

S10、重复步骤S2至S9至完成整个桥梁的架设。

采用本实施例的方法能够直接在架桥机上完成打桩、桥墩安装和桥梁的安装，并逐一向前方推进至桥梁架设完成，不需要预先设置施工便道或者栈桥，与现有技术中施工和拆除便道或栈桥不仅对环境有一定的要求和破坏，施工难度和成本均较高相比，本发明实施例的成本较低，且比较环保，施工难度较低。

参见图12至图16所示，步骤S9具体包括以下步骤：

A、将主桁结构1横移至中间位置，第一支腿5支撑在第四桩基34位置中间两个预制桩顶上，第五支腿9支撑在已架桥梁37上，第四支腿8向前倒运一跨长度至第三支腿7后方支撑。

B、将第二支腿6收起并向第一支腿5方向纵移至离开第三桩基33的盖梁；

C、第三支腿7收起并沿轨道向第二支腿6方向纵移至第三桩基33的盖梁顶部，支撑在当前盖梁上；

D、将第一天车2和第二天车3运行至主桁结构1远离第一支腿5的一端，作为尾部配重，收起第一支腿5和第五支腿9，架桥机的主桁结构1向下一未架设跨移动5m，再将第二支腿6移动到第四桩基34位置，伸长第二支腿6的支腿立柱73，使之支撑在第四桩基34上；

E、主桁结构1向下一未架设跨移动至下一施工位置。

本发明不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (8)

1.一种打桩、装墩、架梁一体化架桥机，包括主桁结构(1)，所述主桁结构(1)的顶部设置有第一天车(2)和第二天车(3)，其特征在于：所述主桁结构(1)的前端下部设置有打桩机(4)，底部从前至后依次设置有第一支腿(5)、第二支腿(6)、第三支腿(7)、第四支腿(8)和第五支腿(9)，所述第一支腿(5)和第五支腿(9)固定在主桁结构(1)的下部，所述第二支腿(6)、第三支腿(7)和第四支腿(8)能够驱动主桁结构(1)移动，同时，能够挂在主桁结构(1)的底部行走；

所述第二支腿(6)、第三支腿(7)、第四支腿(8)均包括支腿横梁(72)，所述支腿横梁(72)的顶部设置有两个相互连接的支腿台车(71)，所述支腿横梁(72)的底部设置有若干支腿立柱(73)，所述支腿台车(71)为上下两层结构，上下两层结构之间能够相对水平转动，所述支腿台车(71)能够在支腿横梁(72)上横向移动，从而带动主桁结构(1)横向移动；所述支腿台车(71)的上层结构顶部设置有纵移机构，所述纵移机构用于驱动主桁结构(1)纵向移动，同时，所述纵移机构还用于驱动自身在主桁结构(1)底部行走。

2.如权利要求1所述的打桩、装墩、架梁一体化架桥机，其特征在于：所述打桩机(4)包含打桩主机(51)、桩架(52)和调整油缸(53)，所述打桩机桩架(52)上安装有桩锤，所述调整油缸(53)用于调整桩架(52)至平躺状态或竖直状态。

3.如权利要求2所述的打桩、装墩、架梁一体化架桥机，其特征在于：当所述桩架(52)为平躺状态时，所述第一天车(2)和第二天车(3)能够将吊预制桩节段(38)运输并安装在桩架(52)上，所述调整油缸(53)顶推平躺状态的桩架(52)至竖直状态时，同时，带动预制桩节段(38)竖起。

4.如权利要求1所述的打桩、装墩、架梁一体化架桥机，其特征在于：所述支腿立柱(73)的长度可调整，所述支腿横梁(72)的长度大于桥面的宽度。

5.一种采用权利要求1至4中任一项所述的打桩、装墩、架梁一体化架桥机进行建桥的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将架桥机安装在已施工的桩基或桥台上；

S2、将预制桩节段(38)运输至架桥机的尾部，所述第一天车(2)和第二天车(3)将吊预制桩节段(38)运输至打桩机(4)处并与打桩机(4)固定；

S3、调整打桩机(4)的姿态及位置，在第四桩基(34)位置进行打桩作业；

S4、将主桁结构(1)横移至中间，调整第一支腿(5)的位置，使其支撑在第四桩基(34)上；

S5、将第二支腿(6)收起并向第三支腿(7)方向移动至靠近第三支腿(7)；

S6、使用第一天车(2)或第二天车(3)将待安装墩盖梁(39)移动至第三桩基(33)顶部并进行位置调整，之后进行盖梁施工；

S7、将第二支腿(6)的立柱(73)缩短，然后移动至第三桩基(33)位已架墩盖梁(39)上安装并支撑；

S8、吊装第一桩基(31)和第二桩基(32)之间的桥梁节段(40)，同时对前方第四桩基(34)位置剩余的预制桩进行打桩作业，完成第四桩基(34)的整体安装；

S9、一体化架桥机向第四桩基方向前进一跨；

S10、重复步骤S2至S9至完成整个桥梁的架设。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤S9具体包括以下步骤：

A、将主桁结构(1)横移至中间位置，第一支腿(5)支撑在第四桩基(34)位置中间两个预制桩顶上，第五支腿(9)支撑在已架桥梁(37)上，第四支腿(8)向前倒运一跨长度至第三支腿(7)后方支撑；

B、将第二支腿(6)收起并向第一支腿(5)方向纵移至离开第三桩基(33)的盖梁；

C、第三支腿(7)收起并沿轨道向第二支腿(6)方向纵移至第三桩基(33)的盖梁顶部，支撑在当前盖梁上；

D、将第一天车(2)和第二天车(3)运行至主桁结构(1)远离第一支腿(5)的一端，作为尾部配重，收起第一支腿(5)和第五支腿(9)，架桥机的主桁结构(1)向下一未架设跨移动5m，再将第二支腿(6)移动到第四桩基(34)位置，伸长第二支腿(6)的支腿立柱(73)，使之支撑在第四桩基(34)上；

E、主桁结构(1)向下一未架设跨移动至下一施工位置。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤S1之前还包括以下步骤：所述第一桩基(31)上已架设第一盖梁(35)和已架桥梁(37)，第二桩基(32)上已架设第二盖梁(36)，第三桩基(33)处仅打好桩基，第四桩基为待施工桩基。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤S1中，所述第二支腿(6)支撑在第三桩基(33)预制桩上，第三支腿(7)支撑在第二桩基(32)处的第二盖梁(36)顶部前半部分，第四支腿(8)支撑在第一桩基(31)处已架桥梁(37)前端梁面上，第五支腿(9)悬挂在第四支腿(8)的后方。

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