CN114541277A - 一种全装配式架桥系统及架梁与过孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全装配式架桥系统，包括主框架、支腿系统、天车系统、电气系统及液压系统、墩柱安装支架、盖梁安装支架。支腿系统包括前辅助支腿、前支腿、后支腿和后辅助支腿，所述前支腿与所述后支腿均设有纵移组件和横移组件，所述前支腿和所述后支腿通过所述纵移组件相对所述主梁纵向移动，所述前支腿和所述后支腿通过所述横移组件驱动所述主框架横向移动，所述天车系统包括前天车和后天车，所述墩柱安装支架设在桥梁承台上，所述盖梁安装支架设在墩柱顶端。该全装配式架桥系统具有三个工作面，可以同时进行墩柱安装、盖梁安装和梁板安装、节约工时。

Description

一种全装配式架桥系统及架梁与过孔方法

技术领域

本发明桥梁制造技术领域，特别涉及一种全装配式架桥系统及施工与过孔方法。

背景技术

目前常用的公路架桥机施工时，桥墩柱及盖梁一般都是采取现浇筑成型的模式，对周边环境、地势要求高，对环境污染大，对交通影响大，需要在架桥线路上设置临时施工便道，需要配备临时支架、起重吊车等，表现为工效低、造价高、安全性差，不可用于交通压力大、施工条件受限或交通繁忙的城区中。

专利号：CN110093862A公开了一种可实现纵横向拼装的三工作面架桥机，该架桥机在实

现桥墩立柱和上部结构主梁的双工作面架设的同时，新增加了一个预制盖梁节段横向拼装工作面，但是该架桥机桥墩立柱工作面与盖梁工作面在同一位置，必须先架设墩柱再架设盖梁，不能同时施工。

发明内容

本发明旨在解决三个工作面同时施工的问题。

为此，本发明实施例提出一种全装配式架桥系统，包括主框架、支腿系统、天车系统、电气系统及液压系统、墩柱安装支架、盖梁安装支架。

所述主框架包括两个主梁和联系梁，所述两个主梁间隔分布，所述联系梁的两端分别与两个所述主梁连接；

所述支腿系统包括前辅助支腿、前支腿、后支腿和后辅助支腿，所述前辅助支腿、所述前支腿、所述后支腿和所述后辅助支腿依次间隔分布在所述主梁底端，所述前支腿与所述后支腿均设有纵移组件和横移组件，所述前支腿和所述后支腿通过所述纵移组件相对所述主梁纵向移动，所述前支腿和所述后支腿通过所述横移组件驱动所述主框架横向移动；

所述天车系统设在所述主梁顶端，包括前天车和后天车，所述前天车和所述后天车均与所述主梁滑移配合，所述前天车和所述后天车沿着前后方向相对所述主梁移动，所述前天车和所述后天车上均设有提升组件；

所述电气系统和所述液压系统用于控制和驱动所述全装配式架桥系统

所述墩柱安装支架包括第一平台，支撑牛腿、顶推支座、顶丝和第一千斤顶，所述第一平台是四边形框架，多个所述第一千斤顶沿着周向间隔分布在所述第一平台上，每个第一千斤顶顶端连接有所述支撑牛腿，所述支撑牛腿和所述第一千斤顶之间设有顶推支座，所述支撑牛腿上还设有水平分布的顶丝，所述顶丝一端与所述支撑牛腿固定连接，另一端用于连接墩柱，所述墩柱安装支架设在承台上，用于安装墩柱；

所述盖梁安装支架包括支架、第二平台、上模板、第二千斤顶、吊装横撑、钢丝绳和拉杆，所述支架是四边形框架，所述第二平台设在所述支架底端，所述上模板设在所述支架顶端，多个所述第二千斤顶，沿着周向间隔分布在所述支架顶端，所述吊装横撑设在所述上模板上方，且与所述上模板间隔分布，所述吊装横撑和所述第二平台之间通过所述拉杆连接，所述吊装横撑上设有所述钢丝绳，所述钢丝绳用于与所述天车系统连接，所述盖梁安装支架设在墩柱顶端，用于安装盖梁。

在一些实施例中，所述前辅助支腿包括第一行走轮箱、扁担梁、托架、下铰座、上横梁、电动导链、顶升油缸、油缸顶升横梁、立柱、联系框架、下横梁，所述前辅助支腿通过扁担梁与所述主梁铰接，所述油缸驱动所述油缸顶升横梁实现所述前辅助支腿的伸缩运动，所述电动导链辅助驱动所述前辅助支腿的伸缩运动。

在一些实施例中，所述主梁是桁架式主梁，其长度是桥梁跨度的三跨半，所述联系梁有两个，分别设在所述主梁的前端和后端。

在一些实施例中，还设有北斗初定位系统和激光精定位系统及两系统配套的本地及远程智能化监控系统，所述北斗初定位系统和所述激光精定位系统用于定位桥梁各组件安装位置。

在一些实施例中，所述前天车和所述后天车具有快速粗定位，慢速精定位两种走行模式。

在一些实施例中，所述前天车和所述后天车均设有天车横移组件，用于所述前天车或所述后天车相对所述主框架沿着横向移动。

一种全装配式架桥系统的架梁方法，包括以下步骤：

第一步：将前辅助支腿站立在桥梁最前方桥墩承台上，最前方桥墩承台是第一工作面A，将后支腿站立在已架桥面上，架桥机位于桥梁中线处，后天车吊装盖梁安装支架到待架设盖梁墩柱上方，安装盖梁安装支架，运梁车从架桥机后端桥面喂送墩柱；

第二步：前天车提起墩柱前端，后天车提起墩柱后端，运梁车返回梁场取盖梁，架桥机横移至横向架设墩柱位置；

第三步：前天车和后天车将墩柱移至第一工作面A后方，后天车逐步靠近前天车并下放墩柱后端，然后脱钩，使得立柱由水平状态转为竖直状态，将墩柱落放在第一工作面A上，并安装墩柱安装支架，前天车脱钩；

第四步：运梁车将盖梁运送至架桥机后方，前天车与后天车提起盖梁，当盖梁移至前支腿与后支腿之间时，横向移动架桥机至横向架设盖梁位置，天车系统提升盖梁并纵移至架设盖梁的墩柱上方，所述墩柱顶端即为第二工作面B，安装盖梁安装支架，将盖梁放至第二工作面B上，安装盖梁；

第五步：横向移动前天车、后天车及架桥机，使架桥机位置复原，重复第一步至第四步，安装其余墩柱、盖梁，盖梁灌浆等强；

第六步：前天车和后天车共同提升梁板，第二工作面B后方两个相邻墩柱顶端所在平面即为第三工作面C，梁板纵移至第三工作面C处，架桥机横移，前天车与后天车共同架设梁板，运梁车返回梁场；

第七步：盖梁等强完成后拆除盖梁安装支架，后天车将盖梁安装支架提升并落放在地面上；

第八步：一跨架设完毕，架桥机准备过孔进行下一跨架设。

一种全装配式架桥系统的过孔方法，包括以下步骤：

第一步：架桥机横移至桥梁中线处，前天车与后天车均移至后支腿上方；

第二步：前辅助支腿、后辅助支腿与前支腿支撑，后支腿脱空，后支腿向前纵移一跨；

第三步：后支腿支撑、前支腿脱空并向前纵移一跨；

第四步：前辅助支腿脱空，前支腿和后支腿驱动主梁向前纵移；

第五步：后辅助支腿脱空且向前纵移一跨；

第六步：主框架向前纵移，前辅助支腿支撑，完成过孔。

本发明所具有的有益效果为：

1.本发明的全装配式架桥系统可以实现三个工作面同时施工，第一工作面A安装墩柱、第二工作面B安装盖梁、第三工作面C安装梁板，施工时无需在架桥线路上设置临时施工便道，无需配备临时支架、起重吊车等，工效高、造价低、对环境要求少、对环境污染小、安全性强，可在施工条件受限或交通繁忙的城区中实现桥梁的工业化预制、全装配式施工、且节约时间，极大缩短工期。

附图说明

图1为本发明实施例的全装配式架桥系统主视图；

图2为本发明实施例的全装配式架桥系统主框架侧视图；

图3为本发明实施例的全装配式架桥系统前辅助支腿主视图；

图4为本发明实施例的全装配式架桥系统前天车示意图；

图5为本发明实施例的全装配式架桥系统墩柱安装支架示意图；

图6为本发明实施例的全装配式架桥系统盖梁安装支架示意图；

图7为本发明实施例的全装配式架桥系统架梁方法第一步示意图；

图8为本发明实施例的全装配式架桥系统架梁方法第二步示意图；

图9为本发明实施例的全装配式架桥系统架梁方法第三步示意图；

图10为本发明实施例的全装配式架桥系统架梁方法第四步示意图；

图11为本发明实施例的全装配式架桥系统架梁方法第六步示意图；

图12为本发明实施例的全装配式架桥系统架梁方法第七步示意图；

图13为本发明实施例的全装配式架桥系统过孔方法第一步示意图；

图14为本发明实施例的全装配式架桥系统过孔方法第三步示意图；

图15为本发明实施例的全装配式架桥系统过孔方法第四步示意图；

图16为本发明实施例的全装配式架桥系统过孔方法第五步示意图；

图17为本发明实施例的全装配式架桥系统过孔方法第六步示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

本发明实施例的全装配式架桥系统包括：主框架、支腿系统、天车系统、电气系统及液压系统、墩柱安装支架、盖梁安装支架。

具体地，如图2图3所示，前后方向为纵向，左右方向为横向。主框架1包括两个主梁11和两个联系梁12，主梁11是桁架式主梁，其长度为所架桥梁跨度的三跨半，两个主梁11平行间隔分布，两个联系梁12分别位于主梁11的前端和后端，联系梁12的两端分别与两个主梁12固定连接。

如图1、图4、图5所示，支腿系统包括前辅助支腿2、前支腿3、后支腿4和后辅助支腿5。前辅助支腿2包括第一行走轮箱201、扁担梁202、托架203、下铰座204、上横梁205、电动导链206、顶升油缸207、油缸顶升横梁208、立柱209、联系框架210、下横梁211，上横梁205水平分布且两端分别设有扁担梁202，每个扁担梁202上均设有托架203，托架与主梁11铰接，油缸顶升横梁208间隔分布在上横梁205下方，其两端分别与两个沿上下方向间隔分布的立柱209连接，油缸顶升横梁208与上横梁205之间设有多个顶升油缸207，顶升油缸207的顶端与上横梁205固定连接，其底端与油缸顶升横梁208固定连接，顶升油缸207用于驱动油缸顶升横梁208沿着上下方向移动，油缸顶升横梁208移动带动立柱209移动，电动导链206分别悬挂在上横梁205两端，且通过钢筋与立柱209中部连接，立柱209中部设有联系框架210，联系框架210的两端分别与立柱209连接，下横梁211与上横梁205间隔分布，且下横梁211的两端分别与立柱209的底端连接，下横梁211两端均设有第一行走轮箱201，前辅助支腿2具有大行程快速调节和小行程慢速调节两种高度调节模式。

前支腿3在架梁时支撑在盖梁上，且通过双头螺柱与主框架锚固。前支腿3与主梁11滑移配合且设有吊挂及托辊装置，过孔时可以驱动主框架1纵移。前支腿3在主梁11上悬挂吊挂走行机构，用于驱动前支腿3相对主梁1纵移。前支腿3还设有伸缩立柱和顶升油缸，可用于调整前支腿的高度。前支腿3还设有平转机构和横移走行轮箱，横移走行轮箱可以驱动前支腿3相对桥梁横移。

后支腿4支撑在梁面上，后支腿4与主梁1滑移配合且设有吊挂及托辊装置，过孔时与前支腿3共同驱动主框架1纵移。后支腿4在主梁11上悬挂吊挂走行机构，用于驱动后支腿4相对主梁11纵移。后支腿4设有平转机构和横移走行轮箱，横移走行轮箱可以驱动后支腿4相对桥梁横移，与前支腿3共同驱动架桥机整体横移。

后辅助支腿5用于过孔时支撑梁面，后辅助支腿5与主梁11滑移配合且设有吊挂轮箱，用于驱动后辅助支腿5相对主梁11纵移。

天车系统包括前天车6和后天车7，二者结构相同，前天车6包括纵移小车61、横移小车62和起升组件63。纵移小车61底端与主梁11滑移配合，且可以沿着纵向移动。横移小车62滑移配合在纵移小车61顶端，且可以沿着横向移动。起升组件63固定在横移小车上，用于起吊墩柱、盖梁、预制梁。天车系统具有快速粗定位、慢速精定位两种走行模式。

墩柱安装支架8包括第一平台81，支撑牛腿82、顶推支座83、顶丝84和第一千斤顶85，第一平台81是四边形框架，多个第一千斤顶85沿着周向间隔分布在第一平台81上，每个第一千斤顶85顶端连接有支撑牛腿82，支撑牛腿82和第一千斤顶85之间设有顶推支座83，支撑牛腿82上还设有水平分布的顶丝84，顶丝84一端与支撑牛腿82固定连接，另一端用于连接墩柱。第一千斤顶85用于支撑墩柱、调整墩柱竖向姿态，顶推支座83和顶丝84用于调整墩柱横向和纵向安装精度。

盖梁安装支架9包括支架91、第二平台92、上模板93、第二千斤顶94、吊装横撑95、钢丝绳96和拉杆97，支架91是四边形框架，第二平台92设在支架91底端，上模板93设在支架91顶端，多个第二千斤顶94沿着周向间隔分布在支架92顶端，吊装横撑95设在上模板93上方，且与上模板93间隔分布，吊装横撑95和第二平台93之间通过拉杆97连接，吊装横撑95上设有钢丝绳96，钢丝绳96用于与提升组件63连接。吊装横撑95、钢丝绳96与拉杆97用于吊装盖梁安装支架9，当安装盖梁时将拉杆97与第二平台92分离。第二千斤顶94用于支撑盖梁并调整盖梁姿态，上模板93安装在盖梁与墩柱之间，盖梁与墩柱湿接缝灌浆时，作为模板使用。

北斗导航初定位系统和激光精定位系统安装在承台和墩柱下方，用于墩柱与承台之间的定位。还设在墩柱顶部与盖梁的侧下方，用于盖梁与墩柱之间定位。

根据本发明实施例的全装配式架桥系统，其架梁方法为：

第一步：将前辅助支腿2站立在桥梁最前方桥墩承台上，最前方桥墩承台是第一工作面A，将后支腿4站立在已架桥面上，架桥机位于桥梁中线处，后天车7吊装盖梁安装支架9到待架设盖梁墩柱上方，安装盖梁安装支架9，运梁车从架桥机后端桥面喂送墩柱；

第二步：前天车6提起墩柱前端，后天车7提起墩柱后端，运梁车返回梁场取盖梁，架桥机横移至横向架设墩柱位置；

第三步：前天车6和后天车7将墩柱移至第一工作面A后方，后天车7逐步靠近前天车6并同时下放墩柱后端并脱钩，使得墩柱由水平状态转为竖直状态，将墩柱落放在第一工作面A上，并安装墩柱安装支架8，前天车6脱钩；

第四步：运梁车将盖梁运送至架桥机后方，前天车6与后天车7提起盖梁，当盖梁移至前支腿3与后支腿4之间时，横向移动架桥机至横向架设盖梁位置，天车系统提升盖梁并纵移至架设盖梁的墩柱上方，该墩柱顶端即为第二工作面B，将盖梁放至第二工作面B上，安装盖梁；

第五步：横向移动前天车6、后天车7及架桥机，使架桥机位置复原，重复第一步至第四步，安装其余墩柱、盖梁，盖梁灌浆等强；

第六步：前天车6和后天车7共同提升梁板，第二工作面B后方两个相邻墩柱顶端所在平面即为第三工作面C，梁板纵移至第三工作面C处，架桥机横移，前天车6与后天车7共同架设梁板，运梁车返回梁场；

第七步：盖梁等强完成后拆除盖梁安装支架9，后天车将盖梁安装支架9提升并落放在地面上；

第八步：一跨架设完毕，架桥机准备过孔进行下一跨架设。

根据本发明实施例的全装配式架桥系统，其过孔方法为：

第一步：架桥机横移至桥梁中线处，前天车6与后天车7均移至后支腿上方；

第二步：前辅助支腿2、后辅助支腿5与前支腿3支撑，后支腿4脱空，后支腿4向前纵移一跨；

第三步：后支腿4支撑、前支腿3脱空并向前纵移一跨；

第四步：前辅助支腿2脱空，前支腿3和后支腿4驱动主梁向前纵移；

第五步：后辅助支腿5脱空且向前纵移一跨；

第六步：主框架1向前纵移，前辅助支腿2支撑，完成过孔。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。

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。

Claims (9)

1.一种全装配式架桥系统，包括：架桥机，其特征在于，

还设有墩柱安装支架，所述墩柱安装支架包括第一平台，支撑牛腿、顶推支座、顶丝和第一千斤顶，所述第一平台是四边形框架，多个所述第一千斤顶沿着周向间隔分布在所述第一平台上，每个所述第一千斤顶顶端连接有所述支撑牛腿，所述支撑牛腿和所述第一千斤顶之间设有顶推支座，所述支撑牛腿上还设有水平分布的顶丝，所述顶丝一端与所述支撑牛腿固定连接，另一端用于连接墩柱，所述墩柱安装支架设在承台上，用于安装墩柱；

盖梁安装支架，所述盖梁安装支架包括支架、第二平台、上模板、第二千斤顶、吊装横撑、钢丝绳和拉杆，所述支架是四边形框架，所述第二平台设在所述支架底端，所述上模板设在所述支架顶端，多个所述第二千斤顶，沿着周向间隔分布在所述支架顶端，所述吊装横撑设在所述上模板上方，且与所述上模板间隔分布，所述吊装横撑和所述第二平台之间通过所述拉杆连接，所述吊装横撑上设有所述钢丝绳，所述钢丝绳用于与所述天车系统连接，所述盖梁安装支架设在墩柱顶端，用于安装盖梁。

2.根据权利要求1所述的全装配式架桥系统，其特征在于，所述架桥机包括：

主框架，所述主框架包括两个主梁和联系梁，所述两个主梁间隔分布，所述联系梁的两端分别与两个所述主梁连接；

支腿系统，所述支腿系统包括前辅助支腿、前支腿、后支腿和后辅助支腿，所述前辅助支腿、所述前支腿、所述后支腿和所述后辅助支腿依次间隔分布在所述主梁底端，所述前支腿与所述后支腿均设有纵移组件和横移组件，所述前支腿和所述后支腿通过所述纵移组件相对所述主梁纵向移动，所述前支腿和所述后支腿通过所述横移组件驱动所述主框架横向移动；

天车系统，所述天车系统设在所述主梁顶端，包括前天车和后天车，所述前天车和所述后天车均与所述主梁滑移配合，所述前天车和所述后天车沿着前后方向相对所述主梁移动，所述前天车和所述后天车上均设有提升组件；

电气系统及液压系统，所述电气系统和所述液压系统用于控制和驱动所述全装配式架桥系统。

3.根据权利要求2所述的全装配式架桥系统，其特征在于，所述前辅助支腿包括第一行走轮箱、扁担梁、托架、下铰座、上横梁、电动导链、顶升油缸、油缸顶升横梁、立柱、联系框架、下横梁，所述前辅助支腿通过扁担梁与所述主梁铰接，所述油缸驱动所述油缸顶升横梁实现所述前辅助支腿的伸缩运动，所述电动导链辅助驱动所述前辅助支腿的伸缩运动。

4.根据权利要求3所述的全装配式架桥系统，其特征在于，所述主梁是桁架式主梁，其长度是桥梁跨度的三跨半，所述联系梁有两个，分别设在所述主梁的前端和后端。

5.根据权利要求4所述的全装配式架桥系统，其特征在于，还设有北斗初定位系统和激光精定位系统及两系统配套的本地及远程智能化监控系统，所述北斗初定位系统和所述激光精定位系统用于定位桥梁各组件安装位置。

6.根据权利要求5所述的全装配式架桥系统，其特征在于，所述前天车和所述后天车具有快速粗定位，慢速精定位两种走行模式。

7.根据权利要求6所述的全装配式架桥系统，其特征在于，所述前天车和所述后天车均设有天车横移组件，用于所述前天车或所述后天车相对所述主框架沿着横向移动。

8.一种如权利要求7所述全装配式架桥系统的架梁方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：将前辅助支腿站立在桥梁最前方桥墩承台上，最前方桥墩承台是第一工作面A，将后支腿站立在已架桥面上，架桥机位于桥梁中线处，后天车吊装盖梁安装支架到待架设盖梁墩柱上方，安装盖梁安装支架，运梁车从架桥机后端桥面喂送墩柱；

第二步：前天车提起墩柱前端，后天车提起墩柱后端，运梁车返回梁场取盖梁，架桥机横移至横向架设墩柱位置；

第三步：前天车和后天车将墩柱移至第一工作面A后方，后天车逐步靠近前天车并下放墩柱后端，然后脱钩，使得墩柱由水平状态转为竖直状态，将墩柱落放在第一工作面A上，并安装墩柱安装支架，前天车脱钩；

第四步：运梁车将盖梁运送至架桥机后方，前天车与后天车提起盖梁，当盖梁移至前支腿与后支腿之间时，横向移动架桥机至横向架设盖梁位置，天车系统提升盖梁并纵移至架设盖梁的墩柱上方，所述墩柱顶端即为第二工作面B，将盖梁放至第二工作面B上，安装盖梁；

第五步：横向移动前天车、后天车及架桥机，使架桥机位置复原，重复第一步至第四步，安装其余墩柱、盖梁，盖梁灌浆等强；

第六步：前天车和后天车共同提升梁板，第二工作面B后方两个相邻墩柱顶端所在平面即为第三工作面C，梁板纵移至第三工作面C处，架桥机横移，前天车与后天车共同架设梁板，运梁车返回梁场；

第七步：盖梁等强完成后拆除盖梁安装支架，后天车将盖梁安装支架提升并落放在地面上；

第八步：一跨架设完毕，架桥机准备过孔进行下一跨架设。

9.一种如权利要求7所述全装配式架桥系统的过孔方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：架桥机横移至桥梁中线处，前天车与后天车均移至后支腿上方；

第二步：前辅助支腿、后辅助支腿与前支腿支撑，后支腿脱空，后支腿向前纵移一跨；

第三步：后支腿支撑、前支腿脱空并向前纵移一跨；

第四步：前辅助支腿脱空，前支腿和后支腿驱动主梁向前纵移；

第五步：后辅助支腿脱空且向前纵移一跨；

第六步：主框架向前纵移，前辅助支腿支撑，完成过孔。

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