CN113882286B - 桥梁拆建一体机及其过跨方法、桥梁拆除方法及新建方法 - Google Patents

桥梁拆建一体机及其过跨方法、桥梁拆除方法及新建方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种桥梁拆建一体机及其过跨方法、桥梁拆除方法及新建方法,桥梁拆建一体机可以实现桥梁拆除和新建一次完成,中途不需要更换设备,全部由桥梁拆建一体机完成。桥梁拆建一体机除了具有常规步履式公路架桥机所具有的功能之外,还具有对称吊装梁段、头部或尾部喂梁(或卸梁)、桥下喂梁(或卸梁)、整体横移变幅、拆建区域全覆盖、步履过跨等功能。桥梁拆建一体机采取标准化、模块化设计,可以根据需要采用不同的组合形式覆盖多个施工点和施工宽度,具有较强的适应性;桥梁拆建一体机还可以很方便地拆解组装为常规步履式公路架桥机。

Description

桥梁拆建一体机及其过跨方法、桥梁拆除方法及新建方法
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域,具体涉及一种桥梁拆建一体机及其过跨方法、桥梁拆除方法及新建方法。
背景技术
随着我国基建近几十年的快速发展,一些已经建成桥梁的功能已无法满足现有需求,需要对其进行拆除或在原有基础上进行改建。而其中一部分大跨径公路桥梁为多跨预应力混凝土连续刚构桥,施工时采用挂篮悬臂浇筑。这种桥梁在拆改建时,目前主要采用的施工方法为:在待切割梁体下方搭设支架对梁体进行支撑,再将桥梁切割分段,最后采用起重机械吊走切割下来的梁块;重建时利用原来支架进行混凝土现浇,或者直接采用起重机械进行预制梁装配施工。
该种拆除或改建方法需要投入大量的临时结构来支撑梁体,起重机械吊装风险高,施工周期长,成本高。重建时利用原来支架进行混凝土现浇需要搭设模板,施工周期长,成本高;重建采用架桥机或其它起重机械进行预制梁装配施工,由于拆建采用不同的设备和施工工艺,施工风险增大、成本高。
并且,桥梁拆除时,为了减少对现有交通的影响,往往是单幅施工,另一幅需要保持通车状态,一幅施工完成具备通车条件后,切换到另一幅进行施工,留给施工现场的作业时间很短。
发明内容
基于此,有必要针对现有桥梁拆改建方法中安全风险高、施工周期长和成本高的问题,提供一种桥梁拆建一体机及其过跨方法、桥梁拆除方法及新建方法。
一种桥梁拆建一体机,包括:
主梁;
多套支腿,通过驱动装置安装在所述主梁上,所述驱动装置能够驱动所述支腿沿纵桥向在所述主梁上移动;
支架,沿纵桥向间隔布置,以供所述支腿站位;
横移轨道,安装于所述支架上,所述支腿可沿所述横移轨道移动,实现带动整机沿横桥向移动;
吊梁天车,安装于所述主梁的顶部,所述吊梁天车能够在所述主梁上沿纵桥向移动;及
起重小车,安装于所述吊梁天车横梁的顶部,所述起重小车能够在所述吊梁天车的横梁上沿横桥向移动。
在其中一个实施例中,多套所述支腿包括第一端支腿、第二端支腿、第一跨中支腿、第一中间支腿及第二中间支腿,所述第一端支腿和所述第二端支腿的初始位置位于所述主梁的两端,所述第一跨中支腿的初始位置位于所述主梁的中部,所述第一中间支腿的初始位置位于所述第一端支腿和所述第一跨中支腿之间,所述第二中间支腿的初始位置位于所述第一跨中支腿和所述第二端支腿之间。
在其中一个实施例中,所述支腿包括框架结构总成、横梁及行走轮,所述框架结构总成通过所述驱动装置安装于所述主梁上,两组所述框架结构总成的底端通过横梁连接,两组所述行走轮分别安装于所述横梁的两端。
在其中一个实施例中,所述框架结构总成包括多节拼接的立柱及油缸,所述立柱安装于所述横梁上,所述油缸的一端连接所述立柱,所述油缸的另一端连接所述驱动装置。
在其中一个实施例中,所述框架结构总成与所述驱动装置通过平转铰连接,并通过连接螺栓固定所述框架结构总成和所述驱动装置的角度。
在其中一个实施例中,所述支腿的横梁、所述主梁的平联及所述吊梁天车的横梁为多节段拼接形成,以使整机适应不同的桥梁宽度。
在其中一个实施例中,所述横移轨道由多个节段拼接形成,所述横移轨道的中间段在桥梁拆除期间不安装。
一种桥梁拆除方法,利用上述任意一项所述的桥梁拆建一体机,包括以下步骤:
将桥梁拆建一体机的支腿站位于支架上;
将原桥梁沿着桥墩的中心线,桥梁按照旧梁段新建时的分段对称划分成若干段并画出切割线;
将吊梁天车的吊具与中跨合拢段连接,利用链锯切割中跨合拢段,使中跨合拢段与原桥梁分离,然后将中跨合拢段上提至桥面后转运;
将吊梁天车的吊具与边跨合拢段连接,利用链锯切割边跨合拢段,使边跨合拢段与原桥梁分离,然后将边跨合拢段上提至桥面后转运;
将两台吊梁天车的吊具分别连接桥墩两边对称的梁段,利用链锯切割对称的两个梁段,然后将梁段同步上提至桥面后转运,直至桥墩两侧需要切割的梁段全部拆除和转运;
最后按照前述步骤完成桥墩墩顶块的拆除和转运。
一种桥梁新建方法,利用上述任意一项所述的桥梁拆建一体机,包括以下步骤:
将桥梁拆建一体机的支腿站位于支架上;
吊梁天车起吊预制梁并沿纵桥向方向前进,将预制梁前移到指定位置上方后,下落吊具将预制梁安装到指定位置;
吊梁天车起吊下一预制梁并沿纵桥向方向前进,将预制梁前移到指定位置后,起重小车将预制梁沿横桥向移动,将预制梁安装于上一预制梁的一侧;
桥梁目标跨的预制梁安装完成后,重复前述步骤进行桥梁纵桥向下一跨预制梁的安装;
桥梁一幅施工完成后,桥梁拆建一体机的支腿沿横移轨道移动,实现整机沿横桥向移动至另一幅,重复前述步骤完成目标跨预制梁的架设。
一种桥梁拆建一体机的过跨方法,利用上述任意一项所述的桥梁拆建一体机,多套所述支腿还包括第二跨中支腿,该过跨方法包括以下步骤:
收起第二端支腿,启动第一端支腿、第一中间支腿、第一跨中支腿及第二中间支腿的驱动装置使桥梁拆建一体机向前前进,然后使第二端支腿支撑在下一支架上;
将第二跨中支腿安装到主梁上,并使第二跨中支腿支撑在第二端支腿支撑的支架上;
收起第一端支腿和第二端支腿,启动第一中间支腿、第一跨中支腿、第二中间支腿和第二跨中支腿的驱动装置使桥梁拆建一体机向前前进,第二端支腿到达下一支架并支撑在支架上;
依次将第一中间支腿、第一跨中支腿、第二中间支腿和第二跨中支腿收起并前移到下一支架上,收起第一端支腿和第二端支腿,启动第一中间支腿、第一跨中支腿、第二中间支腿和第二跨中支腿的驱动装置使桥梁拆建一体机向前前进,第二端支腿到达下一支架并支撑在支架上;
重复前一步骤,使得桥梁拆建一体机前进至目标位置。
上述桥梁拆建一体机及其过跨方法、桥梁拆除方法及新建方法至少具有以下优点:
桥梁拆建一体机可以实现桥梁拆除和新建一次完成,中途不需要更换设备,全部由桥梁拆建一体机完成。桥梁拆建一体机除了具有常规步履式公路架桥机所具有的功能之外,还具有对称吊装梁段、头部或尾部喂梁(或卸梁)、桥下喂梁(或卸梁)、整体横移变幅、拆建区域全覆盖、步履过跨等功能。桥梁拆建一体机采取标准化、模块化设计,可以根据需要组合覆盖多个施工点和施工宽度,具有较强的适应性。支腿采用大行程油缸及钢立柱设计,满足不同桥梁纵坡的需要;桥梁拆建一体机还可以很方便地拆解组装为常规步履式公路架桥机。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式,下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为一实施方式中桥梁拆建一体机的主视图;
图2为图1所示桥梁拆建一体机的侧视图;
图3为图2所示桥梁拆建一体机的局部结构图;
图4为图3中支腿调节高度的示意图;
图5为图3中行走轮安装于横梁上的结构示意图;
图6为图1所示桥梁拆建一体机拆分为单组合一体机的结构示意图;
图7为图6所示单组合一体机安装尾支腿的示意图;
图8为图6所示单组合一体机的第一端支腿前移到A支架上的示意图;
图9为图6所示单组合一体机前移的示意图;
图10为图6所示单组合一体机收起尾支腿的示意图;
图11为图6所示单组合一体机的第一跨中支腿支撑在S3-1和S3-2的支架的示意图;
图12为图6所示单组合一体机的尾支腿支撑到S2-1和S2-2支架的示意图;
图13为图6所示单组合一体机的第一端支腿支撑到S2-1和S2-2的支架的示意图;
图14为图6所示单组合一体机作为架桥机,尾支腿作为前辅助的示意图;
图15为图6所示单组合一体机作为架桥机,第一跨中支腿作为前支腿的示意图;
图16为一实施方式中桥梁拆除方法的流程图;
图17为图1所示桥梁拆建一体机拆除中跨合拢段和边跨合拢段的示意图;
图18为图1所示桥梁拆建一体机拆除桥墩对称梁段的示意图;
图19为图1所示桥梁拆建一体机拆除完成原桥S2-1和S2-2墩两侧需切割梁段的示意图;
图20为一实施方式中桥梁新建方法的流程图;
图21为图1所示桥梁拆建一体机吊装预制梁的示意图;
图22为图1所示桥梁拆建一体机将预制梁安装到指定位置的示意图;
图23为图1所示桥梁拆建一体机将预制梁横移的示意图;
图24为图1所示桥梁拆建一体机将预制梁安装于上一预制梁的示意图;
图25为图1所示桥梁拆建一体机完成目标跨架设的示意图;
图26为一实施方式中桥梁拆建一体机过跨方法的流程图;
图27为图1所示桥梁拆建一体机站位于支架上的示意图;
图28为图1所示桥梁拆建一体机安装第二跨中支腿的示意图;
图29为图1所示桥梁拆建一体机的第二端支腿前移到S5-1和S5-2支架上的示意图;
图30为图1所示桥梁拆建一体机的第二端支腿前移到B支架的示意图;
图31为图1所示桥梁拆建一体机的第二端支腿前移到S6-1和S6-2支架上的示意图;
图32为图1所示桥梁拆建一体机的第二端支腿前移到S7支架的示意图。
附图标记:
10-主梁,12-平联,14-驱动装置,20-支腿,201-第一端支腿,202-第二端支腿,203-第一跨中支腿,204-第一中间支腿,205-第二中间支腿,206-尾支腿,207-第二跨中支腿,21-框架结构总成,211-立柱,212-油缸,22-横梁,222-耳板,23-行走轮,30-支架,40-横移轨道,50-吊梁天车,52-天车横梁,60-起重小车,70-预制梁。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此发明不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
请参阅图1及图2,一实施方式中的桥梁拆建一体机,包括主梁10、多套支腿20、支架30、横移轨道40、吊梁天车50及起重小车60。
主梁10具有多个节段,多个节段拼接形成主梁10,主梁10节段为标准化设计,结构尺寸及安装尺寸全部一致,可以互换。在一实施方式中,主梁10采用钢桁梁或者钢箱梁。主梁10具有两根主梁10,两根主梁10之间通过平联12连接。
请一并参阅图3,多套支腿20通过驱动装置14安装在主梁10上,驱动装置14能够驱动支腿20沿纵桥向在主梁10上移动。在一实施方式中,多套支腿20包括第一端支腿201、第二端支腿202、第一跨中支腿203、第一中间支腿204及第二中间支腿205。第一端支腿201及第二端支腿202的初始位置位于主梁10的两端,第一跨中支腿203的初始位置位于主梁10的中部,第一中间支腿204的初始位置位于第一端支腿201和第一跨中支腿203之间,第二中间支腿205的初始位置位于第一跨中支腿203和第二端支腿202之间。
在一实施方式中,每个支腿20包括框架结构总成21、横梁22及行走轮23。框架结构总成21通过驱动装置14安装于主梁10上,框架结构总成21设有两组,两组框架结构总成21分别安装于两根主梁10上,两组框架结构总成21的底端通过横梁22连接。行走轮23安装于横梁22上,行走轮23位于框架结构总成21的底部,两组行走轮23分别安装于横梁22的两端。
请一并参阅图4,在上述实施例的基础上,进一步地,框架结构总成21能够伸缩,可以调整桥梁拆建一体机的高度,满足不同桥梁纵坡的要求。具体在一实施方式中,框架结构总成21包括多节拼接的立柱211及油缸212,立柱211安装于横梁22上,油缸212的一端连接立柱211,油缸212的另一端连接驱动装置14。其中,通过加减立柱211可以进行高度的大范围粗略调整,通过油缸212可以实现支腿20小行程范围内的精确调整。
在一实施方式中,框架结构总成21与驱动装置14通过平转铰连接,可以调整主梁10中心线和支腿20的角度,当需要固定驱动装置14和框架结构总成21之间的角度时,通过连接螺栓固定。
请一并参阅图5,在一实施方式中,横梁22的底部设有耳板222,耳板222与行走轮23通过销轴连接。耳板222与横梁22通过螺栓连接,通过改变耳板222在横梁22上的位置,即可改变行走轮23的位置,调整支腿20行走轮23与支腿20横梁22的连接位置以适应不同的支架30着力点。
请再次参阅图1及图2,支架30沿纵桥向间隔布置,以供支腿20站位。在一实施方式中,支架30可以与桥墩对应设置,每个桥墩对应布置一个支架30,便于进行桥梁的拆除和新建。
横移轨道40安装于支架30上,横移轨道40沿横桥向方向延伸。支腿20可沿横移轨道40移动,实现带动整机沿横桥向移动。在一实施方式中,行走轮23在横移轨道40上滚动,可以降低横移的摩擦。横移轨道40由多个节段拼接形成,根据桥梁拆建一体机在横移轨道40上横桥向的移动距离组装相应长度的轨道。横移轨道40的中间段在桥梁拆除期间可以不安装,需要横移变幅时再安装上。
吊梁天车50安装于主梁10的顶部,吊梁天车50能够在主梁10上沿纵桥向移动。起重小车60安装于吊梁天车50横梁的顶部,起重小车60能够在吊梁天车50的横梁上沿横桥向移动。在一实施方式中,吊梁天车50具有天车横梁52,起重小车60可移动地安装于天车横梁52上。起重小车60通过钢丝绳与吊具连接,吊具可通过钢丝绳或精轧螺纹钢连接拆卸下来的梁段或者新制的预制梁。
请参阅图3,在一实施方式中,支腿20的横梁22、主梁10的平联12和天车横梁52为多节段拼接形成,天车横梁52、主梁10之间的平联12、支腿20横梁22为装配组合式设计,可以抽减中间梁段实现主梁10之间间距的改变,以覆盖不同宽度的桥梁施工,以及实现一体机向常规机转化。
请参阅图6,在一实施方式中,桥梁拆建一体机可拆分为两台单组合一体机,其两根主梁10对半拆分为四根主梁10,每根主梁10由多个节段组成,任意组装后的两根主梁10即可组成一台双主梁桥梁拆建一体机的主梁10。当需要拆分为单组合拆建一体机时,需增加尾支腿206,单组合拆建一体机仅包括一组端支腿、一组中间支腿和一组跨中支腿,即第一端支腿201、第一中间支腿204及第一跨中支腿203。
单组合一体机横移变幅时,两根主梁10中心距较大,在满足整跨预制梁70架设的同时不进行整机的横向移动,当需要整机横向移动时,降低尾支腿206、第一端支腿201,第一中间支腿204和第一跨中支腿203支撑主梁10,启动第一中间支腿204和第一跨中支腿203的行走轮23,使桥梁拆建一体机从桥梁一幅横向移动至另一幅。
单组合一体机过跨的方法具体为:
请参阅图7,在靠近第一端支腿201的主梁10位置处安装尾支腿206。然后顶升尾支腿206,使尾支腿206一端支撑在支架30上,尾支腿206另一端支撑主梁10。
请参阅图8,然后通过吊梁天车50将第一端支腿201吊运至A支架30上,并靠近第一跨中支腿203,顶升第一端支腿201,使第一端支腿201一端支撑在支架30上,第一端支腿201另一端支撑主梁10。
请参阅图9及图10,收起第一跨中支腿203,启动桥梁拆建一体机尾支腿206、第一中间支腿204、第一端支腿201的驱动装置14使桥梁拆建一体机向前进,当主梁10将越过尾支腿206时,吊梁天车50行驶至主梁10前端,收起尾支腿206。
请参阅图11,启动桥梁拆建一体机第一中间支腿204、第一端支腿201的驱动装置14使桥梁拆建一体机向前进,主梁10前进过程中不断调整吊梁天车50位置,然后使第一跨中支腿203支撑在S3-1和S3-2的支架30上。
请参阅图12,收起尾支腿206,通过吊梁天车50将尾支腿206移动到S2-1和S2-2支架30上,顶升尾支腿206,使尾支腿206一端支撑在支架30上,尾支腿206另一端支撑主梁10。
请参阅图13,通过吊梁天车50将第一中间支腿204移动至第一端支腿201前方的A支架30上,顶升第一中间支腿204,使第一中间支腿204一端支撑在支架30上,中间支腿20另一端支撑主梁10。收起第一端支腿201,启动第一端支腿201的驱动装置14,使第一端支腿201移动到S2-1和S2-2的支架30上并顶升。
请参阅图14和图15,在一实施方式中,桥梁拆建一体机还可以转换为常规步履式架桥机,根据桥梁跨度组成相应长度的主梁10,根据桥梁的宽度选择合适长度的吊梁天车50的天车横梁52、支腿20横梁22、主梁10连接平联12。
具体地,桥梁拆建一体机可以转化为两种不同形式的常规式步履架桥机,第一种架桥机其前导梁仅为辅助过跨,可采用一体机的尾支腿206可作为前辅助支腿使用。第二种架桥机其前导梁不仅要辅助过跨,还参与架梁,其前支腿受力较大,因此采用一体机的第一跨中支腿203作为前支腿20使用。
在一实施方式中,桥梁拆建一体机还包括电气控制系统,电气控制系统可通过控制支腿20、吊梁天车50和起重小车60的动作从而控制整机的动作。电气控制系统采用模块化设计,每一个部件的控制系统单独制作,便于组合集成。为了便于桥梁拆建一体机拆分为单台架桥机使用,桥梁拆建一体机电气系统共分为三大模块,总电气控制系统、第一分电气控制系统和第二分电气控制系统。总电气控制系统控制第一分电气控制系统和第二分电气控制系统,通过总电气控制系统可控制整机的动作。第一分电气控制系统和第二分电气控制系统分别控制2台吊梁天车50、2套中间支腿、1套第一跨中支腿203和预留的尾支腿206的动作,也可分别控制拆分后组合一体机或单台常规架桥机的动作。
请参阅图16,本发明还提供一种桥梁拆除方法,为实现该桥梁拆除方法,其采用上述桥梁拆建一体机。具体地,该桥梁拆除方法包括以下步骤:
步骤S110:将桥梁拆建一体机的支腿20站位于支架30上。
请参阅图17,具体地,将桥梁拆建一体机的第一端支腿201、第一中间支腿204、第一跨中支腿203、第二中间支腿205及第二端支腿202,分别站位于S1墩旁的支架30、S2-1和S2-2墩之间的支架30、A支架30、S3-1和S3-2墩之间的支架30以及S4墩旁的支架30上。
步骤S120:将原桥梁沿着桥墩的中心线,将桥梁按照旧梁段新建时的分段对称划分成若干段并画出分割线。
具体地,将原连续刚构桥沿着S2-1、S2-2桥墩的中心线,将桥梁按照旧梁段建造时的分段对称划分成若干段并画出切割线。可以理解的是,在其他实施方式中,拆建一体机可拆除的桥梁不仅限于连续刚构桥,同样适用于简支梁桥,简支梁桥的拆除是其安装的逆过程。
步骤S130:将吊梁天车50的吊具与中跨合拢段连接,利用链锯切割中跨合拢段,使中跨合拢段与原桥梁分离,然后将中跨合拢段上提至桥面后转运。
具体地,调整第一跨中支腿203的位置,使第一跨中支腿203避开吊梁天车50的吊具,避免第一跨中支腿203影响吊梁天车50的吊具吊装梁段。吊梁天车50行驶至原中跨合拢段上方,下落吊梁天车50的吊具,将吊具与跨中合拢段连接,解除中跨合拢段体内的钢绞线。利用切割锯链切割S2-2、S3-1跨中的中跨合拢段纵桥向两侧的切割线,使中跨合拢段与原桥梁分离,采用桥梁拆建一体机上提中跨合拢段至桥面后,再运至至指定区域。
步骤S140:将吊梁天车50的吊具与边跨合拢段连接,利用链锯切割边跨合拢段,使边跨合拢段与原桥梁分离,然后将边跨合拢段上提至桥面后转运。
具体地,吊梁天车50行驶至边跨合拢段上方,下落吊梁天车50的吊具,使吊具与边跨合拢段连接,解除桥梁的体外钢绞线,利用链锯切割边跨合拢段与桥梁连接的切割线,使边跨合拢段与原桥梁分离,采用桥梁拆建一体机上提边跨合拢段至桥面后,再转运至指定区域。
步骤S150:将两台吊梁天车50的吊具分别连接桥墩两边对称的梁段,利用链锯切割对称的两个梁段,然后将梁段同步上提至桥面后转运,直至桥梁两侧需要切割梁段全部拆除和转运。
请参阅图18及图19,具体地,两台吊梁天车50分别行驶至S2-1和S2-2墩两侧对称外边的梁段的上方,下落吊梁天车50的吊具使与边跨合拢段连接,利用链锯同时切割该对称的两片梁段与桥梁划分的切割线,用桥梁拆建一体机同时上提对称梁段至桥面后,运至指定区域。然后重复前述步骤,直至完成所有的原桥S2-1和S2-2墩两侧需切割梁段的拆除和转运。
步骤S160:最后按照前述步骤完成桥墩墩顶块的拆除和转运。
具体地,参照前面的拆除步骤,直至完成所有的原桥S2-1和S2-2墩的墩顶块拆除和转运。即,吊梁天车50的吊具与墩顶块预切割的部分连接,利用链锯切割墩顶块划分的切割线将预切割部分切割下来,用桥梁拆建一体机上提墩顶块至桥面后,运至指定区域;同样的方法多次切割剩下的墩顶块部分,每次切割完成后用桥梁拆建一体机上提墩顶块至桥面后,运至指定区域。原桥S2-1和S2-2墩所在区域的梁段和墩顶块拆除完成后,桥梁拆建一体机过跨至下一位置,继续进行桥梁的拆除。
请参阅图20,本发明还提供一种桥梁新建方法,为实现该桥梁新建方法,其采用上述桥梁拆建一体机。具体地,该桥梁新建方法包括以下步骤:
步骤S210:将桥梁拆建一体机的支腿20站位于支架30上。
请参阅图21,具体地,将桥梁拆建一体机的第一端支腿201、第一中间支腿204、第一跨中支腿203、第二中间支腿205及第二端支腿202,分别站位于S1墩旁的支架30、S2-1和S2-2墩之间的支架30、A支架30、S3-1和S3-2墩之间的支架30以及S4墩旁的支架30上。
步骤S220:吊梁天车50起吊预制梁70并沿纵桥向方向前进,将预制梁70前移到指定位置上方后,下落吊具将预制梁70安装到指定位置。
请参阅图22,具体地,桥梁拆建一体机靠后的两台吊梁天车50起吊运梁车送过来的预制梁70,沿纵桥向方向前进,将预制梁70前移到指定的位置的上方后,下落吊具将预制梁70安装到指定位置,该块预制梁70为桥梁的两边的梁段。
步骤S230:吊梁天车50起吊下一预制梁70并沿纵桥向方向前进,将预制梁70前移到指定位置后,起重小车60将预制梁70沿横桥向移动,将预制梁70安装于上一预制梁70的一侧。
请参阅图23,具体地,桥梁拆建一体机靠后的两台吊梁天车50起吊运梁车运送过来的预制梁70,并沿纵桥向方向前进,吊梁天车50前进到预定位置后,再横桥向移动起重小车60,将预制梁70横移到指定位置的上方后,下落吊具将预制梁70落在指定位置,预制梁70紧贴上一预制梁70。
步骤S240:桥梁目标跨的预制梁70安装完成后,重复前述步骤进行桥梁纵桥向下一跨预制梁70的安装。
具体地,预制梁70沿着横桥向依次排列,目标跨的预制梁70安装完成后,桥梁拆建一体机过跨前移至下一位置,进行下一刻预制梁70的安装,安装方法与前述步骤S220和S230相同,均是先安装桥梁侧边的预制梁70,然后沿横桥向依次排列安装,完成S1-S4之间的预制梁70安装。
步骤S250:桥梁一副施工完成后,桥梁拆建一体机的支腿20沿横移轨道40移动,实现整机沿横桥向移动至另一幅,重复前述步骤完成目标跨预制梁70的架设。
请参阅图24及图25,具体地,桥梁一副施工完成后,桥梁拆建一体机横向移动至另一幅,参照步骤S220和S230完成目标跨预制梁70的架设。
在一实施方式中,桥梁拆建一体机横向移动的过程具体为:铺设桥梁两幅之间的横移轨道40,并在横移轨道40下方安装要求塞垫垫墩,以减少横移轨道40之间的跨度。然后收起第一中间支腿204和第二中间支腿205,启动第一端支腿201、第二端支腿202和第一跨中支腿203的行走轮23,支腿20沿着横移轨道40移动,使桥梁拆建一体机整体从桥梁一幅横向移动至另一幅。
请参阅图26,桥梁在拆除和新建过程中,桥梁拆建一体机均需要过跨移动到下一位置。因此,本发明还提供一种桥梁拆建一体机的过跨方法,该过跨方法具体包括以下步骤:
步骤S310:收起第二端支腿202,启动第一端支腿201、第一中间支腿204、第一跨中支腿203及第二中间支腿205的驱动装置14使桥梁拆建一体机向前前进,然后使第二端支腿202支撑在下一支架30上。
请参阅图27,具体地,桥梁拆建一体机过跨时,收起第二端支腿202,启动第一端支腿201、第一中间支腿204、第一跨中支腿203及第二中间支腿205的驱动装置14使桥梁拆建一体机向前前进,然后使第二端支腿202支撑在S4支架30靠前的位置。
步骤S320:将第二跨中支腿207安装到主梁10上,并使第二跨中支腿207支撑在第二端支腿202支撑的支架30上。
请参阅图28,在一实施方式中,多组支腿20还包括第二跨中支腿207,第一跨中支腿203在旧桥梁的拆除和桥梁新建时使用,第二跨中支腿207在桥梁拆建一体机过跨时使用,用于辅助桥梁拆建一体机过跨。具体地,将第二跨中支腿207安装到主梁10上并支撑在S4支架30上,以此作为桥梁拆建一体机过跨的起始跨。
步骤S330:收起第一端支腿201和第二端支腿202,启动第一中间支腿204、第一跨中支腿203、第二中间支腿205和第二跨中支腿207的驱动装置14使桥梁拆建一体机向前前进,第二端支腿202到达下一支架30并支撑在支架30上。依次将第一中间支腿204、第一跨中支腿203、第二中间支腿205和第二跨中支腿207收起并前移到下一支架30上。
请参阅图29,具体地,收起S1墩上的第一端支腿201和S4支架30上的第二端支腿202,启动第一中间支腿204、第一跨中支腿203、第二中间支腿205和第二跨中支腿207的驱动装置14使桥梁拆建一体机向前前进,在第二端支腿202达到S5-1和S5-2的支架30并支撑在支架30上。
步骤S340:依次将第一中间支腿204、第一跨中支腿203、第二中间支腿205和第二跨中支腿207收起并前移到下一支架30上,收起第一端支腿201和第二端支腿202,启动第一中间支腿204、第一跨中支腿203、第二中间支腿205和第二跨中支腿207的驱动装置14使桥梁拆建一体机向前前进,第二端支腿202到达下一支架30并支撑在支架30上。
请参阅图30,具体地,将第一中间支腿204收起并向前移动至A支架30上,将第一跨中支腿203、第二中间支腿205和第二跨中支腿207安装同样的操作依次移动到S3-1和S3-2、S4、S5-1和S5-2的支架30上并支撑主梁10。
然后,收起第一端支腿201和第二端支腿202,启动第一中间支腿204、第一跨中支腿203、第二中间支腿205和第二跨中支腿207的驱动装置14使桥梁拆建一体机向前前进,第二端支腿202到达B支架30并支撑在B支架30上。
步骤S350:重复前一步骤,使得桥梁拆建一体机前进至目标位置。
请参阅图31及图32,具体地,重复上述步骤S340,将桥梁拆建一体机前进至目标位置。在本实施方式中,第二端支腿202按照步骤S340前移到S6-1和S6-2的支架30上,接着前移到S7上,前进到目标位置后,拆除第二跨中支腿207。
上述桥梁拆建一体机及其过跨方法、桥梁拆除方法及新建方法,桥梁拆建一体机可以实现桥梁拆除和新建一次完成,中途不需要更换设备,全部由桥梁拆建一体机完成。桥梁拆建一体机除了具有常规步履式公路架桥机所具有的功能之外,还具有对称吊装梁段、头部或尾部喂梁(或卸梁)、桥下喂梁(或卸梁)、整体横移变幅、拆建区域全覆盖、步履过跨等功能。桥梁拆建一体机采取标准化、模块化设计,可以根据需要采用不同的组合形式覆盖多个施工点和施工宽度,具有较强的适应性。支腿20采用大行程油缸212及钢立柱211设计,满足不同桥梁纵坡的需要;桥梁拆建一体机还可以很方便地拆解组装为常规步履式公路架桥机。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,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范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种桥梁拆建一体机,其特征在于,包括:
主梁;
多套支腿,通过驱动装置安装在所述主梁上,所述驱动装置能够驱动所述支腿沿纵桥向在所述主梁上移动;
支架,沿纵桥向间隔布置,以供所述支腿站位;
横移轨道,安装于所述支架上,所述支腿可沿所述横移轨道移动,实现带动整机沿横桥向移动;
吊梁天车,安装于所述主梁的顶部,所述吊梁天车能够在所述主梁上沿纵桥向移动;及
起重小车,安装于所述吊梁天车横梁的顶部,所述起重小车能够在所述吊梁天车的横梁上沿横桥向移动;
所述支腿包括框架结构总成、横梁及行走轮,所述框架结构总成通过所述驱动装置安装于所述主梁上,两组所述框架结构总成的底端通过横梁连接,两组所述行走轮分别安装于所述横梁的两端;
所述框架结构总成包括多节拼接的立柱及油缸,所述立柱安装于所述横梁上,所述油缸的一端连接所述立柱,所述油缸的另一端连接所述驱动装置。
2.根据权利要求1所述的桥梁拆建一体机,其特征在于,多套所述支腿包括第一端支腿、第二端支腿、第一跨中支腿、第一中间支腿及第二中间支腿,所述第一端支腿和所述第二端支腿的初始位置位于所述主梁的两端,所述第一跨中支腿的初始位置位于所述主梁的中部,所述第一中间支腿的初始位置位于所述第一端支腿和所述第一跨中支腿之间,所述第二中间支腿的初始位置位于所述第一跨中支腿和所述第二端支腿之间。
3.根据权利要求1所述的桥梁拆建一体机,其特征在于,所述框架结构总成与所述驱动装置通过平转铰连接,并通过连接螺栓固定所述框架结构总成和所述驱动装置的角度。
4.根据权利要求1所述的桥梁拆建一体机,其特征在于,所述支腿的横梁、所述主梁的平联及所述吊梁天车的横梁为多节段拼接形成,以使整机适应不同的桥梁宽度。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的桥梁拆建一体机,其特征在于,所述横移轨道由多个节段拼接形成,所述横移轨道的中间段在桥梁拆除期间不安装。
6.一种桥梁拆除方法,利用如权利要求1-5任意一项所述的桥梁拆建一体机,其特征在于,包括以下步骤:
将桥梁拆建一体机的支腿站位于支架上;
将原桥梁沿着桥墩的中心线,桥梁按照旧梁段新建时的分段对称划分成若干段并画出切割线;
将吊梁天车的吊具与中跨合拢段连接,利用链锯切割中跨合拢段,使中跨合拢段与原桥梁分离,然后将中跨合拢段上提至桥面后转运;
将吊梁天车的吊具与边跨合拢段连接,利用链锯切割边跨合拢段,使边跨合拢段与原桥梁分离,然后将边跨合拢段上提至桥面后转运;
将两台吊梁天车的吊具分别连接桥墩两边对称的梁段,利用链锯切割对称的两个梁段,然后将梁段同步上提至桥面后转运,直至桥墩两侧需要切割的梁段全部拆除和转运;
最后按照前述步骤完成桥墩墩顶块的拆除和转运。
7.一种桥梁新建方法,利用如权利要求1-5任意一项所述的桥梁拆建一体机,其特征在于,包括以下步骤:
将桥梁拆建一体机的支腿站位于支架上;
吊梁天车起吊预制梁并沿纵桥向方向前进,将预制梁前移到指定位置上方后,下落吊具将预制梁安装到指定位置;
吊梁天车起吊下一预制梁并沿纵桥向方向前进,将预制梁前移到指定位置后,起重小车将预制梁沿横桥向移动,将预制梁安装于上一预制梁的一侧;
桥梁目标跨的预制梁安装完成后,重复前述步骤进行桥梁纵桥向下一跨预制梁的安装;
桥梁一幅施工完成后,桥梁拆建一体机的支腿沿横移轨道移动,实现整机沿横桥向移动至另一幅,重复前述步骤完成目标跨预制梁的架设。
8.一种桥梁拆建一体机的过跨方法,利用如权利要求1-5任意一项所述的桥梁拆建一体机,其特征在于,多套所述支腿还包括第二跨中支腿,该过跨方法包括以下步骤:
收起第二端支腿,启动第一端支腿、第一中间支腿、第一跨中支腿及第二中间支腿的驱动装置使桥梁拆建一体机向前前进,然后使第二端支腿支撑在下一支架上;
将第二跨中支腿安装到主梁上,并使第二跨中支腿支撑在第二端支腿支撑的支架上;
收起第一端支腿和第二端支腿,启动第一中间支腿、第一跨中支腿、第二中间支腿和第二跨中支腿的驱动装置使桥梁拆建一体机向前前进,第二端支腿到达下一支架并支撑在支架上;
依次将第一中间支腿、第一跨中支腿、第二中间支腿和第二跨中支腿收起并前移到下一支架上,收起第一端支腿和第二端支腿,启动第一中间支腿、第一跨中支腿、第二中间支腿和第二跨中支腿的驱动装置使桥梁拆建一体机向前前进,第二端支腿到达下一支架并支撑在支架上;
重复前一步骤,使得桥梁拆建一体机前进至目标位置。
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