CN114753264B - 一种双模式架桥机及变跨架梁方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双模式架桥机及变跨架梁方法，该双模式架桥机包括：机臂；起重总成，其吊挂于机臂上，并适于沿机臂的长度方向移动；前辅助支腿总成，其与机臂可拆卸连接，并适于沿机臂的长度方向移动；前支腿总成，其连接于机臂的下端，并适于沿机臂的长度方向自走行；中支腿总成，其连接于机臂的上端，并适于在起重总成的带动下沿机臂的长度方向移动，以改变中支腿总成在机臂上的支撑位置；以及后支腿总成，其铰接于机臂的尾端，并适于在支撑于桥面上时沿桥面自走行和绕铰接轴翻折。这样，变跨架梁时无需对机臂进行拆装，过程简单，还提高了变跨作业效率。

Description

一种双模式架桥机及变跨架梁方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体而言，涉及一种双模式架桥机及变跨架梁方法。

背景技术

目前，架桥机可以连续架设直线、斜线、曲线等不同类型的桥梁，能够实现全副箱梁一次落梁到位，同时能够满足同一条线路不同跨度、两条线路不同跨度的箱梁高效架设。

但现有的架桥机通常采用步履式过孔，这使得架桥机在同一线路或不同线路中需要变跨时，需要拆装机臂或者调整前支腿和前辅腿在机臂上的位置来实现变跨架梁，变跨流程复杂，且过孔效率低下。

发明内容

本发明解决的问题是：如何提高架桥机的变跨作业效率。

为解决上述问题，本发明提供一种双模式架桥机，包括：

机臂；

起重总成，其吊挂于所述机臂上，并适于沿所述机臂的长度方向移动；

前辅助支腿总成，其与所述机臂可拆卸连接，并适于沿所述机臂的长度方向移动；

前支腿总成，其与所述机臂的下端连接，并适于沿所述机臂的长度方向自走行；

中支腿总成，其与所述机臂的上端连接，并适于在所述起重总成的带动下沿所述机臂的长度方向移动，以改变所述中支腿总成在所述机臂上的支撑位置；

以及后支腿总成，其与所述机臂的尾端铰接，并适于在支撑于桥面上时沿所述桥面自走行和绕铰接轴翻折。

可选地，所述前辅助支腿总成包括前辅助支腿、第一走行机构和纵移机构，所述机臂贯穿所述前辅助支腿并与所述前辅助支腿可拆卸连接，所述第一走行机构设置在所述前辅助支腿上，并适于在所述机臂的上端面走行，所述纵移机构的一端与所述机臂连接，另一端与所述前辅助支腿连接，且所述纵移机构用于驱动所述前辅助支腿在第一支撑位和第二支撑位之间移动。

可选地，所述前支腿总成包括从上至下依次连接的挂轮组件、托轮组件和前支腿，所述机臂包括机臂本体和设置在所述机臂本体底部两侧的下耳梁，所述挂轮组件吊挂在所述下耳梁上并与所述下耳梁滚动连接，所述托轮组件与所述机臂本体的底部驱动连接，且所述托轮组件用于驱动所述前支腿总成沿所述机臂的长度方向自走行。

可选地，所述托轮组件包括与所述前支腿连接的托轮支架、设置在所述托轮支架上的齿轮电机以及设置在所述齿轮电机上的托轮，所述挂轮组件包括挂轮和挂轮支架，所述机臂还包括设置在所述机臂本体的底部并沿所述机臂本体的长度方向布置的齿条结构，所述齿轮电机与所述齿条结构相啮合，所述托轮与所述机臂本体的底部滚动连接，所述挂轮适于在所述下耳梁上走行，所述挂轮支架的上端和下端分别与所述挂轮和所述托轮支架连接。

可选地，所述前支腿总成还包括锚杆，所述锚杆的一端与所述前支腿连接，另一端适于在所述前支腿支撑于桥墩上时与箱梁锚固。

可选地，所述中支腿总成包括中支腿和吊挂组件，所述中支腿围成用于所述起重总成和待架箱梁通过的通道结构，所述吊挂组件包括吊挂支架和设置在所述吊挂支架上的油缸插销组件，所述吊挂支架的一端与所述中支腿铰接，另一端与所述机臂的上端滚动连接，且所述吊挂支架适于通过所述油缸插销组件与所述起重总成连接或分离。

可选地，所述中支腿包括第三上横梁、第三下横梁、内柱体、外柱体、第一柱体插销组件、第二柱体插销组件、转换套和第三顶升油缸，所述吊挂支架与所述第三上横梁铰接，所述第三上横梁的两端分别与所述内柱体连接，第三下横梁的两端分别与所述外柱体连接，所述外柱体套设在所述内柱体上，所述转换套套设在所述内柱体上，并通过所述第一柱体插销组件与所述内柱体连接，所述外柱体与所述内柱体之间通过所述第二柱体插销组件连接，所述第三顶升油缸的两端分别与所述转换套和所述外柱体连接，并适于驱动所述内柱体相对于所述外柱体进行伸缩。

可选地，所述后支腿总成包括后支腿、折叠机构和第二走行机构，所述后支腿的一端与所述机臂的尾端铰接，另一端与所述第二走行机构连接，所述第二走行机构用于驱动所述后支腿走行，所述折叠机构的两端分别与所述后支腿和所述机臂连接，并适于驱动所述后支腿向上翻折。

可选地，所述后支腿包括第四上横梁，所述第四上横梁包括上横梁本体和L型梁，所述L型梁的水平段与所述上横梁本体连接，所述折叠机构的一端与所述机臂铰接，另一端与所述L型梁的竖直段铰接。

为解决上述问题，本发明还提供一种变跨架梁方法，采用上述的双模式架桥机，包括第一种架梁模式和第二种架梁模式；

所述第一种架梁模式包括：

步骤A、所述双模式架桥机的前支腿总成和后支腿总成支撑，所述双模式架桥机的中支腿总成锁定在机臂上40m跨度所对应的第一预定支撑位置处并收缩腾空，完成变跨过孔准备；所述前支腿总成和所述后支腿总成同步驱动所述机臂一次性纵移到位，所述中支腿总成到位后支撑于桥面上，所述双模式架桥机的前辅助支腿总成移动至桥墩处并进行支撑，且所述双模式架桥机的起重总成移动至所述后支腿总成附近；

或者，

所述前支腿总成和所述后支腿总成支撑，所述起重总成驱动所述中支腿总成从所述第一预定支撑位置走行至指定位置后，所述中支腿总成与所述机臂锁定并收缩腾空，完成变跨过孔准备；所述前支腿总成和所述后支腿总成同步驱动所述机臂一次性纵移到位，所述前辅助支腿总成和所述中支腿总成到位后支撑，且所述起重总成移动至所述后支腿总成附近；

步骤B、所述前支腿总成收缩腾空，并自走行到前方桥墩上进行支撑；

步骤C、所述起重总成移动至所述前支腿总成附近，所述后支腿总成向上翻折到位，完成变跨过孔，等待架梁；

所述第二种架梁模式包括：

步骤a、将所述前辅助支腿总成从所述机臂上拆除，所述前支腿总成和所述后支腿总成支撑，所述起重总成驱动所述中支腿总成走行至32m跨度所对应的第二预定支撑位置，所述中支腿总成到位后与所述机臂锁定并收缩腾空，完成变跨过孔准备；

步骤b、所述前支腿总成和所述后支腿总成同步驱动所述机臂一次性纵移到位，所述中支腿总成到位后支撑于桥面上，且所述起重总成移动至所述后支腿总成附近；

步骤c、所述前支腿总成收缩腾空，并自走行到前方桥墩上进行支撑；

步骤d、所述起重总成移动至所述前支腿总成附近，所述后支腿总成向上翻折到位，完成变跨过孔，等待架梁。

与现有技术相比，本发明的双模式架桥机可以根据架梁线路中待架箱梁的跨度变化来采用不同的架梁模式，当架设线路中待架箱梁的跨度在20m至40m之间变化时，既可以通过前辅助支腿总成前行或后退至对应桥墩上进行支撑来实现不同跨度箱梁的架设，也可以通过起重总成驱动中支腿总成走行至指定位置(即待架箱梁的跨度所对应的支撑位置)来实现不同跨度箱梁的架设，而当架设线路中待架箱梁的跨度在24m至32m之间变化时，既可以采用前述的第一种架梁模式，也可以采用后述的第二种架梁模式，即通过拆除前辅助支腿总成，并通过起重总成驱动中支腿总成从40m跨度所对应的第一预定支撑位置走行至32m跨度所对应的第二预定支撑位置，然后通过前支腿总成前行至对应桥墩上进行支撑来实现不同跨度箱梁的架设和架桥机过孔等工况，架梁过程简单，且无需对双模式架桥机的机臂进行结构拆装，有效地提高了双模式架桥机的变跨作业效率。而且，前支腿总成和后支腿总成均可以自走行，从而可以在双模式架桥机纵移过孔时通过前支腿总成和后支腿总成同时驱动整机一次性纵移过孔，不需要各支腿总成转换支撑，提高了整机的过孔效率。

附图说明

图1为本发明实施例中双模式架桥机的结构示意图；

图2为本发明实施例中前辅助支腿总成的结构示意图；

图3为本发明实施例中前辅助支腿总成的左视结构示意图；

图4为本发明实施例中前支腿总成的结构示意图；

图5为本发明实施例中前支腿总成的左视结构示意图；

图6为本发明实施例中中支腿总成的结构示意图；

图7为本发明实施例中中支腿总成的左视结构示意图；

图8为本发明实施例中后支腿总成的结构示意图；

图9为本发明实施例中后支腿总成的左视结构示意图；

图10为本发明实施例中变跨架梁方法中步骤A1中完成过孔准备时所对应的结构示意图；

图11为本发明实施例中变跨架梁方法中步骤A1中机臂纵移到位时所对应的结构示意图；

图12为本发明实施例中变跨架梁方法中步骤B1对应的结构示意图；

图13为本发明实施例中变跨架梁方法中步骤C1对应的结构示意图；

图14为本发明实施例中变跨架梁方法中步骤A2中完成过孔准备时所对应的结构示意图；

图15为本发明实施例中变跨架梁方法中步骤A2中机臂纵移到位时所对应的结构示意图；

图16为本发明实施例中变跨架梁方法中步骤B2对应的结构示意图；

图17为本发明实施例中变跨架梁方法中步骤C2对应的结构示意图；

图18为本发明实施例中变跨架梁方法中步骤a对应的结构示意图；

图19为本发明实施例中变跨架梁方法中步骤b对应的结构示意图；

图20为本发明实施例中变跨架梁桥方法中步骤c对应的结构示意图；

图21为本发明实施例中变跨架梁方法中步骤d对应的结构示意图。

附图标记说明：

10、机臂；11、机臂本体；12、上耳梁；13、下耳梁；14、齿条结构；

20、起重总成；21、前起重小车；22、后起重小车；

30、前辅助支腿总成；31、前辅助支腿；311、第一上横梁；312、第一柱体；3121、螺旋顶；313、第一爬升油缸；314、第一顶升油缸；315、机臂插销组件；32、第一走行机构；33、纵移机构；

40、前支腿总成；41、前支腿；411、第二上横梁；412、第二柱体；413、第二爬升油缸；414、第二顶升油缸；415、横梁插销组件；42、托轮组件；421、托轮支架；422、齿轮电机；423、托轮；43、挂轮组件；431、挂轮支架；432、挂轮；44、锚杆；

50、中支腿总成；51、中支腿；511、第三上横梁；512、第三下横梁；513、内柱体；514、外柱体；515、第一柱体插销组件；516、第二柱体插销组件；517、转换套；518、第三顶升油缸；52、吊挂组件；521、吊挂支架；522、滚轮；

60、后支腿总成；61、后支腿；611、第四上横梁；6111、上横梁本体；6112、L型梁；612、第四下横梁；613、第四柱体；614、第四顶升油缸；62、折叠机构；63、第二走行机构；

70、动力室。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

附图中的Z轴表示竖直方向，也就是上下位置，且Z轴的正向(即Z轴的箭头指向)代表上方，Z轴的反向代表下方；附图中的X轴表示水平方向，并指定为左右位置，且X轴的正向代表左侧，X轴的反向代表右侧；附图中的Y轴表示为前后位置，且Y轴的正向代表前侧，Y轴的反向代表后侧；同时需要说明的是，前述Z轴、Y轴及X轴的表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

结合图1所示，本发明实施例提供一种双模式架桥机，包括：机臂10；起重总成20，其吊挂于机臂10上，并适于沿机臂10的长度方向移动；前辅助支腿总成30，其与机臂10可拆卸连接，并适于沿机臂10的长度方向移动；前支腿总成40，其连接于机臂10的下端，并适于沿机臂10的长度方向自走行；中支腿总成50，其连接于机臂10的上端，并适于在起重总成20的带动下沿机臂10的长度方向移动，以改变中支腿总成50在机臂10上的支撑位置；以及后支腿总成60，其铰接于机臂10的尾端，并适于在支撑于桥面上时沿桥面自走行和绕铰接轴翻折。其中，机臂10的长度方向指的是图1中Y轴方向，相应地，机臂10的宽度方向指的是图2中X轴方向。

具体地，前辅助支腿总成30、前支腿总成40、中支腿总成50和后支腿总成60由前至后依次设置在机臂10上；且前辅助支腿总成30可以沿机臂10的长度方向纵移(即沿图中Y轴方向移动)，当前辅助支腿总成30随机臂10一起纵移过孔到位后，若孔的跨度大于上一次完成架设的箱梁的跨度，例如，由32m向40m变跨，此时桥墩位于前辅助支腿总成30的前方，前辅助支腿总成30可以通过前行来移动到桥墩所对应的位置处，并与机臂10锁定，若孔的跨度小于上一次完成架设的箱梁的跨度，例如，由40m向32m变跨，此时桥墩位于前辅助支腿总成30的后方，前辅助支腿总成30可以通过后退来移动到桥墩所对应的位置处并与机臂10锁定。前支腿总成40可以沿机臂10自走行，当前支腿总成40与机臂10锁定时，前支腿总成40可以驱动机臂10纵移过孔。中支腿总成50可以在机臂10上纵移，后支腿总成60可以进行翻折运动，并在支撑于桥面上时可以自走行，当后支腿总成60支撑在桥面上并与机臂10锁定时，后支腿总成60也可以驱动机臂10纵移过孔。其中，前支腿总成40或后支腿总成60的自走行指的是该支腿总成设有驱动机构(即后文的走行机构)，在驱动机构的驱动作用下，前支腿总成40或后支腿总成60可以自行沿机臂10或桥面走行。

若架设线路中待架箱梁的跨度在20m至40m之间变化，在前支腿总成40和后支腿总成60驱动机臂10一次性纵移过孔到位后，可以通过前辅助支腿总成30前行或后退至对应桥墩上进行支撑来实现不同跨度箱梁的架设，或者，可以先通过起重总成20驱动中支腿总成50走行至指定位置，并使中支腿总成50与机臂10锁定，然后由前支腿总成40和后支腿总成60驱动机臂10一次性纵移过孔到位，此时，前辅助支腿总成30也随机臂10纵移到位，最后通过前支腿总成40前行至对应桥墩上进行支撑来实现不同跨度箱梁的架设和架桥机过孔等工况。而前述的变跨架梁过程就是双模式架桥机的第一种架梁模式。若架设线路中待架箱梁的跨度在24m至32m之间变化，可以在组装架桥机时取消前辅助支腿总成30的安装，即将前辅助支腿总成30从机臂10上拆除，然后通过起重总成20驱动中支腿总成50从40m跨度所对应的第一预定支撑位置走行至32m跨度所对应的第二预定支撑位置，并使中支腿总成50与机臂10锁定，然后由前支腿总成40和后支腿总成60驱动机臂10一次性纵移过孔到位，最后通过前支腿总成40前行至对应桥墩上进行支撑来实现不同跨度箱梁的架设和架桥机过孔等工况。当然，还可以采用双模式架桥机的第一种架梁模式来实现待架箱梁的跨度在24m至32m之间变化的架设线路。

这样，本实施例中的双模式架桥机可以根据架梁线路中待架箱梁的跨度变化来采用不同的架梁模式，当架设线路中待架箱梁的跨度在20m至40m之间变化时，既可以通过前辅助支腿总成30前行或后退至对应桥墩上进行支撑来实现不同跨度箱梁的架设，也可以通过起重总成20驱动中支腿总成50走行至指定位置(即待架箱梁的跨度所对应的支撑位置)来实现不同跨度箱梁的架设，而当架设线路中待架箱梁的跨度在24m至32m之间变化时，既可以采用前述的第一种架梁模式，也可以采用后述的第二种架梁模式，即通过拆除前辅助支腿总成30，并通过起重总成20驱动中支腿总成50从40m跨度所对应的第一预定支撑位置走行至32m跨度所对应的第二预定支撑位置，然后通过前支腿总成40前行至对应桥墩上进行支撑来实现不同跨度箱梁的架设和架桥机过孔等工况；架梁过程简单，且无需对双模式架桥机的机臂10进行结构拆装，有效地提高了双模式架桥机的变跨作业效率。而且，前支腿总成40和后支腿总成60均可以自走行，从而可以在双模式架桥机纵移过孔时通过前支腿总成40和后支腿总成60同时驱动整机一次性纵移过孔，不需要各支腿总成转换支撑，提高了整机的过孔效率。

可选地，双模式架桥机还包括动力室70，动力室70置于机臂10的尾部，并通过四个销轴与机臂10连接，动力室70内放置有动力装置及控制装置，为双模式架桥机的施工提供动力。

进一步地，机臂10采用单箱梁结构，其既可以是整根箱梁梁结构，也可以是多节段箱梁拼装的结构。本实施例中优选机臂10采用多节段拼装的单箱梁结构，相邻节段之间通过高强度螺栓连接，如此，不仅方便运输，而且能够有效地缩短整机纵向上的距离，从而更好地适应各种狭窄的架设工况，满足单、双线架设的需求。同时，机臂10上下两个端面上各设有两块轨道板，上端面上的轨道板与下端面上的轨道板对称设置，且在同一端面上，两块轨道板也呈对称设置。由此，通过在机臂10上设置轨道板，以使机臂10在上下方向上各形成一条导轨，便于机臂10与各支腿总成以及起重总成20配合连接，实现几者在机臂10上的滑动。

可选地，起重总成20包括前起重小车21和后起重小车22，前起重小车21和后起重小车22移动式设置在机臂10上，且前起重小车21或后起重小车22适于与中支腿总成50连接，以驱动中支腿总成50在机臂10上移动。

可选地，结合图2和图3所示，前辅助支腿总成30包括前辅助支腿31、第一走行机构32和纵移机构33，机臂10贯穿前辅助支腿31并与前辅助支腿31可拆卸连接，第一走行机构32设置在前辅助支腿31上，并适于在机臂10的上端面走行，纵移机构33的一端与机臂10连接，另一端与前辅助支腿31连接，且纵移机构33用于驱动前辅助支腿31在第一支撑位和第二支撑位之间移动。

具体地，机臂10穿过前辅助支腿31，并与前辅助支腿31通过插销等可拆卸的方式形成连接。第一走行机构32通常为走行轮，纵移机构33通常为纵移油缸，纵移油缸通过伸缩运动来驱动走行轮沿机臂10的上端面走行。

本实施例中，通过将机臂10贯穿前辅助支腿31设置，以将前辅助支腿31套设在机臂10上，使得前辅助支腿31与机臂10之间的连接更为稳固；而且，通过设置纵移机构33，并使纵移机构33的一端与机臂10连接，另一端与前辅助支腿31连接，从而可以通过纵移机构33驱动前辅助支腿31在第一支撑位和第二支撑位之间移动，进而实现前辅助支腿总成30在第一支撑位和第二支撑位之间的转变。

进一步地，结合图2所示，前辅助支腿31包括第一上横梁311、第一柱体312、第一爬升油缸313、第一顶升油缸314和机臂插销组件315，第一柱体312呈门框式三级伸缩结构，第一走行机构32设置在第一上横梁311上，且第一上横梁311与第一柱体312围成贯通腔，机臂10穿过贯通腔，第一柱体312的顶部通过法兰与第一上横梁311可拆卸连接，第一柱体312的底部设有用于支撑在桥墩或桥面上的螺旋顶3121，第一爬升油缸313和第一顶升油缸314设置在第一柱体312上并用于驱动第一柱体312伸缩，机臂插销组件315设置在第一柱体312上，并适于在伸出时使前辅助支腿31与机臂10锁定，在收缩时使前辅助支腿31与机臂10解锁。

具体地，纵移机构33的两端分别通过销轴与第一上横梁311和机臂10连接，例如走行轮的第一走行机构32设置在第一上横梁311的左右两端并位于第一上横梁311的前后两侧。第一柱体312呈三级伸缩结构，包括从上至下依次连接的第一级柱体、第二级柱体和第三极柱体，第一爬升油缸313的两端分别与第三级柱体的两根不同的横梁连接，实现双模式架桥机空载情况下的柱体爬升，第一顶升油缸314的两端分别与第一级柱体的横梁和第二级柱体的横梁连接，通过伸缩运动实现整个第一柱体312的升降。第一柱体312的上端设有机臂销轴孔，当机臂插销组件315的插销插入机臂10上的销轴孔中时，第一柱体312与机臂10连接，使得前辅助支腿31与机臂10锁定，此时前辅助支腿31可以起到支撑机臂10的作用，当机臂插销组件315的插销退出机臂10上的销轴孔时，第一柱体312与机臂10分离，使得前辅助支腿31与机臂10解除锁定，此时可以通过纵移机构33驱动前辅助支腿31沿机臂10走行。

本实施例中，通过将第一柱体312设置为门框式三级伸缩结构，并通过第一爬升油缸313和第一顶升油缸314共同驱动第一柱体312进行伸缩，以实现前辅助支腿总成30的伸缩功能，结构简单；同时，通过在第一柱体312的底部设置螺旋顶3121，以利用螺旋顶3121的顶升运动来消除前辅助支腿31的底部与桥墩或桥面之间的细小间隙，保证前辅助支腿31能够稳固地支撑在桥墩或桥面上。

可选地，结合图4和图5所示，前支腿总成40包括从上至下依次连接的挂轮组件43、托轮组件42和前支腿41，机臂10包括机臂本体11和设置在机臂本体11底部两侧的下耳梁13，挂轮组件43吊挂在下耳梁13上并与下耳梁13滚动连接，托轮组件42与机臂本体11的底部驱动连接，且托轮组件42用于驱动前支腿总成40沿机臂10的长度方向自走行。

具体地，机臂10包括机臂本体11、设置在机臂本体11顶部两侧的上耳梁12和设置在机臂本体11底部端两侧的下耳梁13，第一柱体312通过机臂插销组件315与上耳梁12连接或分离，挂轮组件43吊挂在下耳梁13上并与下耳梁13滚动连接。

本实施例中，托轮组件42作为驱动单元与机臂本体11的底部驱动连接，且前支腿41和挂轮组件43均与托轮组件42连接；当前支腿总成40腾空时，在托轮组件42的驱动作用下，托轮组件42带动前支腿41和挂轮组件43一起沿机臂10自走行，从而实现了前支腿总成40沿机臂10自走行；当前支腿总成40支撑在桥面或桥墩上时，在托轮组件42的驱动作用下，前支腿总成40可以驱动机臂10纵移过孔。同时，通过将挂轮组件43吊挂在下耳梁13上并与下耳梁13滚动连接，以便于挂轮组件43随托轮组件42沿机臂10走行时在机臂10的下耳梁13上滚动，减小摩擦阻力，保证前支腿总成40顺畅走行，也保证了前支腿总成40驱动机臂10纵移过孔时的顺畅。

可选地，结合图4所示，托轮组件42包括与前支腿41连接的托轮支架421、设置在托轮支架421上的齿轮电机422以及设置在齿轮电机422上的托轮423，挂轮组件43包括挂轮支架431和挂轮432，机臂10还包括设置在机臂本体11的底部并沿机臂本体11的长度方向布置的齿条结构14，齿轮电机422与齿条结构14相啮合，托轮423与机臂本体11的底部滚动连接，挂轮432适于在下耳梁13上走行，挂轮支架431的上端和下端分别与挂轮432和托轮支架421连接。

具体地，挂轮支架431的上端与挂轮432连接，挂轮支架431的下端与托轮支架421通过螺栓等紧固件可拆卸连接，且挂轮432反扣在下耳梁13上，使得下耳梁13作为轨道供挂轮432滚动走行。齿条结构14位于机臂本体11底部的中间位置，且齿条结构14的左右两侧均设有托轮423，齿条结构14从机臂本体11底部的前端一直延伸至后端，以使前支腿总成40能够在机臂10的前端与后端之间自走行。齿轮电机422指的是输出轴为齿轮轴的电机，齿轮电机422的齿轮轴与机臂本体11底部的齿条结构14相啮合。

本实施例中，齿轮电机422作为前支腿总成40的驱动单元与机臂本体11底部的齿条结构14相啮合，当齿轮电机422转动时，在齿轮轴与齿条结构14的啮合作用下，使得前支腿总成40与机臂10之间产生相对位移，如此以实现前支腿总成40沿机臂10的自走行，或者前支腿总成40驱动机臂10纵移过孔。同时，通过将托轮423与机臂本体11的底部滚动连接，以便于托轮组件42沿机臂10走行时在机臂本体11的底部滚动，减小摩擦阻力，保证前支腿总成40顺畅走行，也保证了前支腿总成40驱动机臂10纵移过孔时的顺畅。

进一步地，结合图4和图5所示，前支腿41包括第二上横梁411、第二柱体412、第二爬升油缸413、第二顶升油缸414和横梁插销组件415，托轮支架421与第二上横梁411连接，第二柱体412呈门框式三级伸缩结构，第二爬升油缸413和第二顶升油缸414设置在第二柱体412上并用于驱动第二柱体412伸缩，横梁插销组件415设置在第二柱体412上，并适于在伸出时使第二柱体412与第二上横梁411锁定，在收缩时使第二柱体412与第二上横梁411解锁。

具体地，第二柱体412呈门框式三级伸缩结构，第二爬升油缸413的两端分别与第二柱体412的两根不同的横梁连接，实现双模式架桥机空载情况下的柱体爬升，第二顶升油缸414的两端分别与第二柱体412的横梁和第二上横梁411连接，通过伸缩运动实现整个第二柱体412的升降。

本实施例中，通过将第二柱体412设置为门框式三级伸缩结构，并通过第二爬升油缸413和第二顶升油缸414共同驱动第二柱体412进行伸缩，以实现前支腿总成40的伸缩功能，结构简单。

进一步地，前支腿41还包括第一横移油缸，第二上横梁411开设有用于容纳第一横移油缸的凹槽(图中未示出)，第一横移油缸的两端分别与第二上横梁411和托轮支架421连接，且第一横移油缸适于驱动托轮支架421在第二上横梁411的上端面沿机臂10的宽度方向移动。

本实施例中，第二上横梁411的上端开设有凹槽，第一横移油缸设置在该凹槽内；第二上横梁411的下端通过横梁插销组件415与第二柱体412连接或分离。第二上横梁411的上端设有滑移面，在双模式架桥机重载情况下(即起吊箱梁时)，该滑移面与托轮支架421的底部抵接，当第一横移油缸进行伸缩运动时，第一横移油缸带动托轮组件42沿机臂10的宽度方向在第二上横梁411的滑移面上滑移，以使前支腿41相对于托轮组件42横移，如此，当双模式架桥机在曲形路线上架设箱梁时，方便前支腿41通过左右横移来调整其在桥墩上的支撑位置。

进一步地，第二上横梁411上端的前后两侧设有挂耳结构，托轮组件42的托轮支架421上设有反扣结构，反扣结构内扣在挂耳结构上，并与挂耳结构滑动连接。如此，当前支腿41相对于托轮组件42横移时，前支腿41始终吊挂在托轮支架421上，保证前支腿41与托轮组件42之间滑动连接的可靠性。

可选地，结合图1和图5所示，前支腿总成40还包括锚杆44，锚杆44的一端与前支腿41连接，另一端适于在前支腿41支撑于桥墩上时与箱梁锚固。

具体地，当双模式架桥机完成架梁操作并准备进行过孔作业时，先将锚杆44固定到箱梁上，然后再进行后续的过孔流程。

本实施例中，通过设置锚杆44，并使锚杆44的一端通过销轴固定在前支腿41上，另一端在前支腿41支撑于桥墩上时与箱梁上的吊装孔锚固，以提高整机过孔时的安全性和效率。

可选地，结合图6和图7所示，中支腿总成5包括中支腿51和吊挂组件52，中支腿51围成用于起重总成20和待架箱梁通过的通道结构，吊挂组件52包括吊挂支架521和设置在吊挂支架521上的油缸插销组件，吊挂支架521的一端与中支腿51铰接，另一端与机臂10的上端滚动连接，且吊挂支架521通过油缸插销组件与起重总成20连接或分离。

本实施例中，前起重小车21和后起重小车22均吊挂在机臂10的下端，机臂10吊挂在吊挂组件52的下端。由此，能够避免前起重小车21和后起重小车22在机臂10上滑动时与中支腿总成50干涉。当前起重小车21或后起重小车22运行到吊挂组件52的正下方时，吊挂组件52上的油缸插销组件与前起重小车21或后起重小车22上的插销支座上下对准，插销组件工作以伸进插销支座，当前起重小车21或后起重小车22继续沿机臂10运动时，其会带动中支腿总成50一起沿机臂10运动，从而改变中支腿总成50在机臂10上的位置。

进一步地，吊挂支架521的下端呈开放式结构，且两侧设有反扣耳梁，吊挂支架521通过反扣耳梁与机臂10的上耳梁12连接，吊挂支架521的中部通过圆形桶状结构将上下结构连接起来，同时，吊挂支架521的下端还设置有走行轮，通过走行轮实现中支腿51在机臂10上表面轨道上滚动，吊挂支架521还设置有导向轮，导向轮沿机臂10的上耳梁12的宽度方向上的侧面滚动。

可选地，结合图6和图7所示，中支腿51包括第三上横梁511、第三下横梁512、内柱体513、外柱体514、第一柱体插销组件515、第二柱体插销组件516、转换套517和第三顶升油缸518，吊挂支架521与第三上横梁511铰接，第三上横梁511的两端分别与内柱体513连接，第三下横梁512的两端分别与外柱体514连接，外柱体514套设在内柱体513上，转换套517套设在内柱体513上，并通过第一柱体插销组件515与内柱体513连接，外柱体514与内柱体513之间通过第二柱体插销组件516连接，第三顶升油缸518的两端分别与转换套517和外柱体514连接，并适于驱动内柱体513相对于外柱体514进行伸缩。

本实施例中，第三下横梁512呈箱型结构，且其底部设有垫箱组件，第三下横梁512通过该垫箱组件支撑在桥面上，以防止中支腿51的底部直接与桥面抵接时磨损桥面。两个外柱体514的下端分别通过法兰与第三下横梁512的两端连接，且外柱体514呈门型结构，内柱体513呈“π”型结构，外柱体514两侧的柱体为中空结构，以供内柱体513在其内部进行伸缩，同时，外柱体514上设有销轴孔，外柱体514通过第二柱体插销组件516与内柱体513连接。第三顶升油缸518设置在外柱体514两侧的柱体之间，第三顶升油缸518的一端与外柱体514的下端铰接，另一端与转换套517铰接，转换套517套设在内柱体513上，并通过第一柱体插销组件515与内柱体513连接。当内柱体513与外柱体514通过第二柱体插销组件516锁定时，第三顶升油缸518的伸缩运动可以使转换套517沿内柱体513滑动，实现转换套517的爬升，当内柱体513与转换套517通过第一柱体插销组件515锁定后，第三顶升油缸518的伸缩运动可以使内柱体513在外柱体514内进行滑动，实现内柱体513的升降，从而实现中支腿总成50的升降。

进一步地，中支腿51还包括第二横移油缸，第三上横梁511包括横梁本体、支撑纵梁和分载梁，第二横移油缸的两端分别与横梁本体和分载梁连接，分载梁的上端通过球铰结构与吊挂组件52形成铰接，分载梁的下端与支撑纵梁的上端抵接，且第二横移油缸适于驱动分载梁在支撑纵梁上相对于横梁本体横移。

本实施例中，横梁本体为两排变截面横梁，两排变截面横梁的端部和中部通过支撑纵梁连接，分载梁位于支撑纵梁的上方，并与支撑纵梁的上端面抵接。第二横移油缸设置在两排变截面横梁之间，且第二横移油缸的一端与其中一个变截面横梁的端部连接，另一端与分载梁连接。如此，通过第二横移油缸实现分载梁相对于横梁本体横移，以便于双模式架桥机在曲形路线上架设箱梁时，中支腿51通过左右横移来调整其在桥面上的支撑位置。

进一步地，分载梁为两半变截面箱型结构，两半变截面箱型结构通过螺栓连接，两半变截面箱型结构的中部各开有半圆孔，且分载梁的上端设置有球铰座，吊挂支架521的上端设有球铰，分载梁与吊挂支架521之间通过球铰座和球铰形成球铰接。

可选地，结合图8和图9所示，后支腿总成60包括后支腿61、折叠机构62和第二走行机构63，后支腿61的一端与机臂10的尾端铰接，另一端与第二走行机构63连接，第二走行机构63用于驱动后支腿61走行，折叠机构62的两端分别与后支腿61和机臂10连接，并适于驱动后支腿61向上翻折。

本实施例中，第二走行机构63包括两组走行轮，每组走行轮有两个轮胎，后支腿61的上端与机臂10的尾端铰接，后支腿61的下端与第二走行机构63连接，且第二走行机构63可以驱动后支腿61在桥面上自走行。折叠机构62通常为翻折油缸，翻折油缸的两端分别与后支腿61和机臂10连接。如此，通过翻折油缸的伸缩来实现后支腿总成60的翻折。

可选地，结合图8和图9所示，后支腿61包括第四上横梁611，第四上横梁611包括上横梁本体6111和L型梁6112，L型梁6112的水平段与上横梁本体6111连接，折叠机构62的一端与机臂10铰接，另一端与L型梁6112的竖直段铰接。

本实施例中，通过在上横梁本体6111上设置L型梁6112，并使L型梁6112的水平段与上横梁本体6111连接，L型梁6112的竖直段与折叠机构62铰接，这样，折叠机构62进行伸缩运动时可以带动L型梁6112绕铰接轴转动，进而带动后支腿总成60翻折，结构简单，且翻折效率高。

进一步地，上横梁本体6111的前端设有铰支座，当后支腿总成60支撑在桥面上时，第四上横梁611与机臂10在铰支座处铰接。如此，以实现后支腿总成60支撑走行时与机臂10的连接。

进一步地，结合图8所示，后支腿还包括第四下横梁612、第四柱体613和第四顶升油缸614，第四上横梁611的上横梁本体6111与机臂10的尾部铰接，上横梁本体6111和第四下横梁612分别与第四柱体613的两端连接，第二走行机构63与第四下横梁612连接，第四顶升油缸614的两端分别与上横梁本体6111和第四柱体613连接。

本实施例中，第四下横梁612的两端通过销轴与第二走行机构63的走行轮连接，第四下横梁612的中部位置通过销轴与第四柱体613连接。第四柱体613为后支腿61的主要伸缩机构，第四顶升油缸614的一端与第四柱体613的横梁连接，另一端通过法兰螺栓与第四上横梁611连接，如此，通过第四顶升油缸614的伸缩运动即可实现后支腿总成60的升降。

另外，箱梁架设设备在使用时，通常与运梁车组成运架设备，运梁车的形式有多种，其既可以为单体运梁车，通过两个驮运台车实现箱梁位置的调整，便于前起重小车21和后起重小车22起吊箱梁；其也可以为分体式运梁车，当运梁车为分体式运梁车时，其包括前运梁车和后运梁车，其中，前运梁车和后运梁车中的一个具有自带动力的轮组，能够自主行走；同时，前运梁车和后运梁车上各设有一个驮运台车。由此，实现箱梁位置的调整，便于前起重小车21和后起重小车22起吊箱梁。采用单体运梁车时，运梁车运行到箱梁架设设备的下方，运梁车可以通过前起重小车21和设置在运梁车上的驮梁台车同步运梁前行，使箱梁后吊点的位置更靠近中支腿总成50。采用分体式运梁车，前运梁车和后运梁车并拢之后，后支腿总成60踩在运梁车上，后起重小车22取梁，进而完成箱梁架设。

本发明另一实施例提供一种变跨架梁方法，采用上述的双模式架桥机，包括第一种架梁模式和第二种架梁模式，当架设线路中待架箱梁的跨度在20m至40m之间变化时，双模式架桥机采用第一种架梁模式进行变跨架梁作业，当架设线路中待架箱梁的跨度在24m至32m之间变化时，双模式架桥机采用第一种架梁模式或第二种架梁模式进行变跨架梁作业；

第一种架梁模式包括：

步骤A1、双模式架桥机的前支腿总成40和后支腿总成60支撑，双模式架桥机的中支腿总成50锁定在机臂10上40m跨度所对应的第一预定支撑位置处并收缩腾空，完成变跨过孔准备，前支腿总成40和后支腿总成60同步驱动机臂10一次性纵移到位，中支腿总成50到位后支撑于桥面上，双模式架桥机的前辅助支腿总成30移动至桥墩处并进行支撑，且双模式架桥机的起重总成20移动至后支腿总成60附近；

步骤B1、前支腿总成40收缩腾空，并自走行到前方桥墩上进行支撑；

步骤C1、起重总成20移动至前支腿总成40附近，后支腿总成60向上翻折到位，完成变跨过孔，等待架梁；

或者，第一种架梁模式包括；

步骤A2、前支腿总成40和后支腿总成60支撑，起重总成20驱动中支腿总成50从第一预定支撑位置走行至指定位置后，中支腿总成50与机臂10锁定并收缩腾空，完成变跨过孔准备，前支腿总成40和后支腿总成60同步驱动机臂10一次性纵移到位，前辅助支腿总成30和中支腿总成50到位后支撑，且起重总成20移动至后支腿总成60附近；

步骤B2、前支腿总成40收缩腾空，并自走行到前方桥墩上进行支撑；

步骤C2、起重总成20移动至前支腿总成40附近，后支腿总成60向上翻折到位，完成变跨过孔，等待架梁。

第二种架梁模式包括：

步骤a、将前辅助支腿总成30从机臂10上拆除，前支腿总成40和后支腿总成60支撑，起重总成20驱动中支腿总成50走行至32m跨度所对应的第二预定支撑位置，中支腿总成50到位后与机臂10锁定并收缩腾空，完成变跨过孔准备；

步骤b、前支腿总成40和后支腿总成60同步驱动机臂10一次性纵移到位，中支腿总成50到位后支撑于桥面上，且起重总成20移动至后支腿总成60附近；

步骤c、前支腿总成40收缩腾空，并自走行到前方桥墩上进行支撑；

步骤d、起重总成20移动至前支腿总成40附近，后支腿总成60向上翻折到位，完成变跨过孔，等待架梁。

本实施例中，步骤A1至步骤C1为双模式架桥机的第一种架梁模式的一种情况，架梁过程如图10至图13，步骤A2至步骤C2为双模式架桥机的第一种架梁模式的另一种情况，架梁过程如图14至图17；步骤a至步骤d为双模式架桥机的第二种架梁模式，具体架梁过程如图18至图21。待双模式架桥机完成变跨过孔后，即可进行架梁施工。其中，架梁流程为：运梁车喂梁到位，前起重小车21取梁；后起重小车22移至取梁位置，后支腿总成60支撑在运梁车上，后起重小车22取梁；前起重小车21和后起重小车22同步落梁，后支腿总成60收缩并向上翻折，运梁车退出双模式架桥机，完成架梁。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种变跨架梁方法，应用于双模式架桥机，其特征在于，所述双模式架桥机包括：

机臂（10）；

起重总成（20），其吊挂于所述机臂（10）上，并适于沿所述机臂（10）的长度方向移动；

前辅助支腿总成（30），其与所述机臂（10）可拆卸连接，并适于沿所述机臂（10）的长度方向移动；

前支腿总成（40），其与所述机臂（10）的下端连接，并适于沿所述机臂（10）的长度方向自走行；

中支腿总成（50），其与所述机臂（10）的上端连接，并适于在所述起重总成（20）的带动下沿所述机臂（10）的长度方向移动，以改变所述中支腿总成（50）在所述机臂（10）上的支撑位置；

以及后支腿总成（60），其与所述机臂（10）的尾端铰接，并适于在支撑于桥面上时沿所述桥面自走行和绕铰接轴翻折；

所述变跨架梁方法包括第一种架梁模式和第二种架梁模式，

所述第一种架梁模式包括：

步骤A、所述双模式架桥机的前支腿总成（40）和后支腿总成（60）支撑，所述双模式架桥机的中支腿总成（50）锁定在机臂（10）上40m跨度所对应的第一预定支撑位置处并收缩腾空，完成变跨过孔准备；所述前支腿总成（40）和所述后支腿总成（60）同步驱动所述机臂（10）一次性纵移到位，所述中支腿总成（50）到位后支撑于桥面上，所述双模式架桥机的前辅助支腿总成（30）移动至桥墩处并进行支撑，且所述双模式架桥机的起重总成（20）移动至所述后支腿总成（60）附近；

或者，

所述前支腿总成（40）和所述后支腿总成（60）支撑，所述起重总成（20）驱动所述中支腿总成（50）从所述第一预定支撑位置走行至指定位置后，所述中支腿总成（50）与所述机臂（10）锁定并收缩腾空，完成变跨过孔准备；所述前支腿总成（40）和所述后支腿总成（60）同步驱动所述机臂（10）一次性纵移到位，所述前辅助支腿总成（30）和所述中支腿总成（50）到位后支撑，且所述起重总成（20）移动至所述后支腿总成（60）附近；

步骤B、所述前支腿总成（40）收缩腾空，并自走行到前方桥墩上进行支撑；

步骤C、所述起重总成（20）移动至所述前支腿总成（40）附近，所述后支腿总成（60）向上翻折到位，完成变跨过孔，等待架梁；

所述第二种架梁模式包括：

步骤a、将所述前辅助支腿总成（30）从所述机臂（10）上拆除，所述前支腿总成（40）和所述后支腿总成（60）支撑，所述起重总成（20）驱动所述中支腿总成（50）走行至32m跨度所对应的第二预定支撑位置，所述中支腿总成（50）到位后与所述机臂（10）锁定并收缩腾空，完成变跨过孔准备；

步骤b、所述前支腿总成（40）和所述后支腿总成（60）同步驱动所述机臂（10）一次性纵移到位，所述中支腿总成（50）到位后支撑于桥面上，且所述起重总成（20）移动至所述后支腿总成（60）附近；

步骤c、所述前支腿总成（40）收缩腾空，并自走行到前方桥墩上进行支撑；

步骤d、所述起重总成（20）移动至所述前支腿总成（40）附近，所述后支腿总成（60）向上翻折到位，完成变跨过孔，等待架梁。

2.根据权利要求1所述的变跨架梁方法，其特征在于，所述前辅助支腿总成（30）包括前辅助支腿（31）、第一走行机构（32）和纵移机构（33），所述机臂（10）贯穿所述前辅助支腿（31）并与所述前辅助支腿（31）可拆卸连接，所述第一走行机构（32）设置在所述前辅助支腿（31）上，并适于在所述机臂（10）的上端面走行，所述纵移机构（33）的一端与所述机臂（10）连接，另一端与所述前辅助支腿（31）连接，且所述纵移机构（33）用于驱动所述前辅助支腿（31）在第一支撑位和第二支撑位之间移动。

3.根据权利要求1所述的变跨架梁方法，其特征在于，所述前支腿总成（40）包括从上至下依次连接的挂轮组件（43）、托轮组件（42）和前支腿（41），所述机臂（10）包括机臂本体（11）和设置在所述机臂本体（11）底部两侧的下耳梁（13），所述挂轮组件（43）吊挂在所述下耳梁（13）上并与所述下耳梁（13）滚动连接，所述托轮组件（42）与所述机臂本体（11）的底部驱动连接，且所述托轮组件（42）用于驱动所述前支腿总成（40）沿所述机臂（10）的长度方向自走行。

4.根据权利要求3所述的变跨架梁方法，其特征在于，所述托轮组件（42）包括与所述前支腿（41）连接的托轮支架（421）、设置在所述托轮支架（421）上的齿轮电机（422）以及设置在所述齿轮电机（422）上的托轮（423），所述挂轮组件（43）包括挂轮支架（431）和挂轮（432），所述机臂（10）还包括设置在所述机臂本体（11）的底部并沿所述机臂本体（11）的长度方向布置的齿条结构（14），所述齿轮电机（422）与所述齿条结构（14）相啮合，所述托轮（423）与所述机臂本体（11）的底部滚动连接，所述挂轮（432）适于在所述下耳梁（13）上走行，所述挂轮支架（431）的上端和下端分别与所述挂轮（432）和所述托轮支架（421）连接。

5.根据权利要求3所述的变跨架梁方法，其特征在于，所述前支腿总成（40）还包括锚杆（44），所述锚杆（44）的一端与所述前支腿（41）连接，另一端适于在所述前支腿（41）支撑于桥墩上时与箱梁锚固。

6.根据权利要求1所述的变跨架梁方法，其特征在于，所述中支腿总成（50）包括中支腿（51）和吊挂组件（52），所述中支腿（51）围成用于所述起重总成（20）和待架箱梁通过的通道结构，所述吊挂组件（52）包括吊挂支架（521）和设置在所述吊挂支架（521）上的油缸插销组件，所述吊挂支架（521）的一端与所述中支腿（51）铰接，另一端与所述机臂（10）的上端滚动连接，且所述吊挂支架（521）适于通过所述油缸插销组件与所述起重总成（20）连接或分离。

7.根据权利要求6所述的变跨架梁方法，其特征在于，所述中支腿（51）包括第三上横梁（511）、第三下横梁（512）、内柱体（513）、外柱体（514）、第一柱体插销组件（515）、第二柱体插销组件（516）、转换套（517）和第三顶升油缸（518），所述吊挂支架（521）与所述第三上横梁（511）铰接，所述第三上横梁（511）的两端分别与所述内柱体（513）连接，第三下横梁（512）的两端分别与所述外柱体（514）连接，所述外柱体（514）套设在所述内柱体（513）上，所述转换套（517）套设在所述内柱体（513）上，并通过所述第一柱体插销组件（515）与所述内柱体（513）连接，所述外柱体（514）与所述内柱体（513）之间通过所述第二柱体插销组件（516）连接，所述第三顶升油缸（518）的两端分别与所述转换套（517）和所述外柱体（514）连接，并适于驱动所述内柱体（513）相对于所述外柱体（514）进行伸缩。

8.根据权利要求1所述的变跨架梁方法，其特征在于，所述后支腿总成（60）包括后支腿（61）、折叠机构（62）和第二走行机构（63），所述后支腿（61）的一端与所述机臂（10）的尾端铰接，另一端与所述第二走行机构（63）连接，所述第二走行机构（63）用于驱动所述后支腿（61）走行，所述折叠机构（62）的两端分别与所述后支腿（61）和所述机臂（10）连接，并适于驱动所述后支腿（61）向上翻折。

9.根据权利要求8所述的变跨架梁方法，其特征在于，所述后支腿（61）包括第四上横梁（611），所述第四上横梁（611）包括上横梁本体（6111）和L型梁（6112），所述L型梁（6112）的水平段与所述上横梁本体（6111）连接，所述折叠机构（62）的一端与所述机臂（10）铰接，另一端与所述L型梁（6112）的竖直段铰接。