CN201232168Y - 步履式架桥机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为步履式架桥机，涉及一种架设大跨度、大吨位、双幅桥面混凝土整孔箱梁的步履式架桥机。本实用新型的目的是提供一种机动灵活、过孔工序简便、能方便地架设变跨梁和曲线梁、架梁效率高的步履式架桥机。技术方案是：通过设置机臂、前横联、后横联、前支腿、后支腿、支撑走行轨道、拖挂轮组、吊梁桁车等，在电气以及液压控制系统的作用下，本实用新型结构特征的步履式架桥机能完成对箱梁的架设。本架桥机主要应用于大跨度、大吨位、双幅桥梁架设中混凝土整孔箱梁的架设。

Description

步履式架桥机

技术领域

本实用新型涉及一种架桥机，特别是涉及一种架设大跨度、大吨位、双幅桥面混凝土整孔箱梁的步履式架桥机。

背景技术

现有技术中的架桥机的结构型式有导梁式、运架一体式等。导梁式架桥机的优点是定点架梁，架桥机吊梁桁车不用重载走行，故机臂受力较小、安全性较好，但是整机结构比较复杂，导梁长度大(需要跨两跨以上)，桥梁的首、末孔梁架设比较困难，最大的困难是整机质量大、施工载荷高。运架一体式架桥机一套设备集制梁场提梁机、运梁车和架桥机三者功能于一身，设备投入少，但该设备只能顺序作业，施工效率较低，并且一旦损坏不仅影响架梁，还将对梁场内箱梁的搬运(从预制台位到存梁台位)造成严重影响，另外整机自重和施工载荷也较大，也不利于箱梁预制场的灵活布置。另外，现有技术中的架桥机进行的整体箱梁架设均只能在单幅桥面上进行，无法适应跨双幅架设的需要，且架设吨位小。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机动灵活、过孔工序简便、能方便地架设变跨梁和曲线梁、整机自重较轻，能够方便、快捷地自行或通过运梁机驮运，进行短距离或桥间转移，架梁效率高的大跨度(最大可达50m)、大吨位(最高可达1600吨)、双幅架设的步履式架桥机。

本实用新型的目的是通过下列技术方案实现的：步履式架桥机，包括两根纵向平行设置的机臂、连接机臂前端的前横联、连接机臂后端的后横联、铰接在前横联上的前支腿、铰接在后横联上的后支腿、两根机臂底部分别设置有支撑走行轨道、前支撑通过前支撑拖挂轮组和支撑走行轨道与机臂前端活动连接、后支撑通过后支撑拖挂轮组和支撑走行轨道与机臂后端活动连接、前支撑和后支撑可以与机臂在支撑走行轨道方向上做来回运动、两根机臂的顶部分别焊接有用于吊梁桁车纵向移动的轨道。

在前横联、后横联和吊梁桁车的上部都分别设置有电气和液压控制系统。

所述每根机臂由10段钢箱梁栓接而成。

所述前横联和后横联都是由左右两个节段栓接而成，且前横联上的两个节段通过铰接装置分别与前支腿连接，后横联上的两个节段通过铰接装置分别与后支腿连接。

所述前支撑包括两组分别连接在支撑走行轨道上的前支撑拖挂轮组、用于推动机臂和前支撑拖挂轮组作横向位置微调的前支撑横向调节液压油缸、连接两组前支撑拖挂轮组的前支撑横梁、连接在前支撑横梁上的两根前支撑立柱、前支撑立柱的下端放置在所架桥墩上。

所述后支撑包括两组分别连接在支撑走行轨道上的后支撑拖挂轮组、用于推动机臂和后支撑拖挂轮组作横向位置微调的后支撑横向调节液压油缸、连接两组后支撑拖挂轮组的后支撑大均衡梁、后支撑大均衡梁的两端下部分别连接有一个后支撑小均衡梁，后支撑小均衡梁的下端为四个后支撑小支腿，后支撑小支腿支撑在已架箱梁上。

所述前支腿包括一个前支腿构架和两根铰接在前支腿构架两端下部的前支腿铰接式曲腿。

所述后支腿包括一个后支腿上部构架和一个连接在后支腿上部构架下端的后支腿下部构架，其中后支腿上部构架的两端下部分别设置有一个后支腿上部构架支撑液压油缸，后支腿下部构架的两端下部分别设置有一个后支腿下部构架支撑液压油缸。

所述吊梁桁车包括吊梁桁车车架、固定在吊梁桁车车架上的台车横移链轨、由台车横移链轨驱动的可沿台车横移轨道移动的横移台车，支撑在吊梁桁车车架两侧下方用于吊梁桁车纵向运行的纵移台车，还包括位于吊梁桁车车架两侧上方的起升绞车。

本实用新型的结构特征以及在使用的过程中的具体工作状态可以描述为：架桥机主结构框架由两根纵向布置的机臂及连接机臂前后端的两根横联构成一个整体刚性框架，用于承受吊梁桁车及所吊箱梁的载荷，并将其合理传递到下部支撑上。主结构框架由两个带拖挂轮组的移动支撑、一个铰接前支腿和一个铰接后支腿提供支撑。

单根机臂由10段钢箱梁通过高强度螺栓连接而成，各段截面尺寸及长度均符合公路运输限界要求。右机臂上安装有人行走道，允许操作和维护人员到达设备的各个作业区域。走道右侧设置有扶手，左侧设置有三根护绳(锚固在机臂前后横联上，中部通过滑轮与吊梁桁车连接)起到对人员的保护作用。每根机臂顶部均焊有双轨，用于吊梁桁车的纵向移动。机臂底部两端设有支撑走行轨道，底部中间设有机臂锚固装置，用于锁定机臂相对前后支撑的纵向位置。

前、后横联均由左右两个节段通过高强度螺栓联结构成，通过铰接装置与支腿联结。横联上安装有走道和带护圈的梯子，以便于操作和检修人员通行。横联上部安装有电气和液压系统，用于控制各支腿的动作。

支撑系统包括前、后支撑和前、后支腿四部分，其主要作用是支撑架桥机主结构框架，并将主结构框架所受载荷合理地传递到箱梁和墩台上。其中前后支撑通过托挂轮组和电动卷扬驱动，能够与机臂作相对运动，而前后支腿与机臂的位置则相对固定。通过变换相关支撑、支腿的位置和型式，可以实现架桥机的步履式纵移过孔、箱梁的标准跨和首末跨的架设。前支撑起到的作用是当处于过孔状态时，前支撑与机臂通过拖挂轮组连接，二者间能够相互运动；架梁状态时，前支撑利用液压油缸与机臂底端铰接固定，限制位移的同时又允许二者间能够微量转动。由机臂传递来的载荷，经过横梁、联接销轴传递到立柱上，然后通过墩顶和预埋钢筋将垂直和水平载荷传递到桥墩上。机臂纵移过孔和架梁时，立柱通过墩顶预埋钢筋进行锚固，避免水平力过大造成前支撑倾斜。机臂相对于前支撑横梁的水平位置，可以通过两个安装在前支撑横梁顶部的横向油缸调节，以满足最小曲线半径5000m架梁的要求。

后支撑起到的作用是当处于过孔状态时，后支撑与机臂通过拖挂轮组连接，二者间能够相互运动；架梁状态时，后支撑利用液压油缸与机臂底端铰接固定，限制位移的同时又允许二者间能够微量转动。由机臂传递来的载荷，经过横梁、联接销轴传递到小均衡梁上，然后均匀分配到每侧的四个小支腿处(支撑于箱梁腹板上方)。小支腿采用液压油缸快速支撑到位，再用螺旋套予以机械锁定，以避免在架梁时液压系统突然失效造成事故。机臂相对桥面的水平度，可以通过单独或联合控制小支腿油缸予以调节；机臂相对后支撑的水平位置，可以通过两个安装在后支撑横梁顶部的横向油缸调节，以满足最小曲线半径5000m架梁的要求。

前支腿：前支腿铰接在前连接横联上，由一个上部构架和两根铰接式曲腿组成。前支腿的主要作用是在架桥机机臂纵移过孔后，顶升前端横梁使机臂水平，为前支撑的纵移上墩创造有利条件。正常架梁阶段的过孔时，两根曲腿支撑在桥墩上；末跨架设的过孔时，两根曲腿上翻，利用上部框架支撑在箱梁顶面或桥台上。

后支腿：后支腿铰接在后连接横联上，由上下两层构架铰接而成，每层构件底部均安装有两个液压油缸，分别用于支撑在箱梁或运梁机顶面上。后支腿的主要作用是：①在架桥机机臂纵移过孔后，顶升后端横梁使机臂水平，为后支撑收起并向前纵移一跨创造有利条件。②在架桥机自运梁机上起吊箱梁时，上层构架液压油缸支撑在运梁机后车组主机架上，将后支腿处的载荷通过运梁机后车组轮组及辅助支撑传递到已架箱梁顶面(腹板正上方)。③吊梁桁车吊梁纵向运行到待架跨、运梁机退出后，下层构架翻转并伸长液压油缸支撑在已架箱梁顶面(腹板上方)，通过大行程顶升使得机臂后横联处向上反拱，以承受架桥机后端的设备重量和后支撑处的部分箱梁载荷。后支腿液压油缸上设有螺旋式安全锁定螺母和刚性安全保护罩，可有效防止液压油缸由于泄漏、爆裂等导致事故。后支腿右侧有一个带护圈的爬梯，人员经此可以爬上机臂并到达架桥机其他部位。

吊梁桁车：本实用新型采用双吊梁桁车实现箱梁的起吊、纵移和横移。其中，起吊动作由起升绞车带动吊具实现，纵移动作由纵移驱动机构带动桁车架走行端梁下部的纵移台车在机臂上沿轨道运行实现，横移动作由横移驱动机构(链轨)带动横移台车在车架横梁上沿轨道运行实现。前吊梁桁车设置有距离调节油缸，允许调整两台吊梁桁车的中心距，以适应不同长度或吊距的箱梁架设需要。

单台吊梁桁车车架由两根钢横梁(每根由两个节段通过螺栓连接而成)及两侧的走行端梁连接而成。走行端梁上部设有支架和平台，用于安装起升绞车，下部与吊梁桁车纵移台车相连。单侧纵移台车由16个钢轮支撑，通过后吊梁桁车上的纵移驱动装置，可以沿每侧机臂上的双钢轨运行。两台吊梁桁车内侧的横梁上都设置有控制柜、液压泵站、走道和操作平台，走道通向起升绞车和横移台车的操作区域，以便于钢丝绳、卷扬以及马达的检查和维护。

每台吊梁桁车安装有一个横移台车，由8组被动轮组支撑于车架横梁的钢轨上。通过2个4千瓦的电机带动链轮驱动，横移台车可以沿链轨作横向走行。在吊梁桁车吊梁纵移时，横移台车位于车架中部(通过限位开关控制)，以保证机臂受力平衡。横移台车的行程限位通过电气限位开关和刚性档块予以保证。

每台吊梁桁车两端都安装有二个起升绞车组，包括液压马达、液压制动器、减速机、钢丝绳卷筒和紧急制动夹钳等部件。钢丝绳自卷筒引出，通过车架另一端的导向滑轮(目的是减小钢丝绳与卷筒的夹角)反向后，引至横移台车并在其定滑轮组和吊具动滑轮组间作往复穿绕。

吊具系统由滑轮组、承载梁、均衡梁、吊杆螺母等部件组成。为确保所吊箱梁受力合理，两台吊梁桁车的吊具设计采用“三吊点”起吊体系，即后吊梁桁车吊具的两个滑轮组通过钢丝绳悬挂独立支撑，形成两个吊点；前吊梁桁车吊具的两个滑轮组通过中心销轴实现载荷的自动调节与均衡，形成一个吊点。吊杆螺母组件穿入箱梁顶板连接后，通过二级均衡梁将箱梁载荷传递到动滑轮组上。为了施工方便，在吊具承载梁中部还设置有辅助吊点，用于辅助起重作业。

安装于吊梁桁车架上的液压泵站，可以向起升绞车、纵移绞车(仅后吊梁桁车有)的液压马达、液压制动器供油。起升卷筒法兰端的紧急制动装置，就近配备小型独立液压泵站驱动。

两台吊梁桁车之间通过悬空的扇形电缆实现电气线路的互通，前吊梁桁车的运行和状态由后吊梁桁车控制，故后吊梁桁车又称为主车，前吊梁桁车又称为副车。在后吊梁桁车左侧端梁上安装有电缆卷筒，电缆沿左机臂顶部纵向凹槽进入电缆卷筒，给两台吊梁桁车提供电力。

由于机臂、前后支撑和吊梁桁车之间均为滚轮支撑，能够互相产生相对运动，为了得到最佳的工作效果，需要设计相应的锚固装置，对其位移或位置加以约束，以保证纵移过孔和架梁状态时整机的稳定。

机臂锚固装置：机臂锚固装置位于前、后支撑上，保证过孔和架梁时机臂纵向的稳定性。每组锚固装置由两个位于前后支撑上的穿销液压油缸和固定在机臂下端的销孔架构成，分别锚固左右机臂。锚固完成后，将穿销油缸油路互通以使两油缸自动均衡受力。采用油缸的目的是为了防止机臂做纵向移动，但又允许油缸沿垂直轴作旋转运动。油缸的动作通过前、后支撑上的控制柜和线控板完成。

吊梁桁车锚固装置：吊梁桁车锚固装置用于将后吊梁桁车锚固在后支撑上(前吊梁桁车通过定长钢丝绳与后吊梁桁车保持距离不变)，以保证机臂纵移时吊梁桁车与支撑保持相对静止状态。锚固装置安装在后吊梁桁车上，通过左右两侧的两根液压油缸将后吊梁桁车与后支撑锚固在一起。机臂纵移过孔前，必须将吊梁桁车可靠锚固在后支撑上。

纵移驱动装置：架桥机在纵移过孔和架梁时，机臂、支撑和吊梁桁车都需要纵向移动，为此必须设置相应的纵移驱动装置。由于相对运动的关系，机臂纵移和吊梁桁车纵移设计采用一套液压驱动装置，前、后支撑纵移采用一套电力驱动装置。

机臂与吊梁桁车纵移驱动装置：后吊梁桁车两端纵移台车内侧安装有自缠绕卷筒纵移驱动装置(左右各两台)，通过液压马达带动，当机臂与支撑互相锚固时，此装置可以驱动吊梁桁车沿机臂纵向运行；当吊梁桁车与支撑互相锚固时，此装置可以驱动机臂向前纵移过孔。机臂前、后两端安装有配重式钢丝绳张力自动张紧系统和限位开关，以防止钢丝绳松弛和吊梁桁车超出运行范围。

支撑纵移驱动装置：前、后支撑的纵移共用一套驱动装置。在两根机臂的后端均安装有电动马达自缠绕钢丝绳卷筒，通过将钢丝绳驱动销分别与前、后支撑横梁上的固定夹紧装置连接，可以带动前、后支撑向前或向后运行。机臂后端安装有钢丝绳张力调整系统，支撑前后运动范围由限位开关控制，以防止前后支撑碰撞前后支腿或相互碰撞。

从本实用新型的结构特征可以看出，本实用新型的优点在于：

设备整机结构较简单，架梁及过孔程序简便；设备整机自重较轻，作用于箱梁及墩台上的支反力小；架桥机能够自行到达起架点，并在架梁作业结束后能够步履式自行返回起架点、或由运梁机自最后一跨驮回提梁站进行解体；架设最后一孔箱梁比较容易；设备架梁安全性好，劳动强度低，作业效率高；整机工作高度较低(最大高度仅14米)；合理确定各支撑、支腿的承载方式(二次均衡、液压撑脚、曲腿设计、双层桁架)，满足箱梁、墩台等设计允许承载要求；采用折叠式铰接前、后液压支腿结构，架桥机起吊箱梁并纵移后，后支腿折叠起来可满足运梁机退出的要求，提高了运梁效率；前支腿除满足在正常架梁工况支撑在墩顶上外，在架设最后一跨时还能经折叠下层桁架后支撑在桥面上；通过顶升后支腿调整主机臂反拱度，将后支撑承所受载荷部分传递给后支腿，有效减小在最危险工况(箱梁横移到位)时后支撑对桥墩和已架设箱梁的载荷。

附图说明

图1为本实用新型的整机结构侧视示意图

图2为本实用新型的整机结构俯视示意图

图3为本实用新型的前支撑结构示意图

图4为本实用新型的后支撑结构示意图

图5为本实用新型的前支腿结构示意图

图6为本实用新型的前支腿的侧视示意图

图7为本实用新型的后支腿结构示意图

图8为本实用新型的吊梁桁车的结构示意图

其中附图标记：1是机臂 2是前横联 3是后横联 4是前支腿

5是后支腿 6是支撑走行轨道 7是前支撑 8是后支撑

9是吊梁桁车 10是电气和液压控制系统 41是前支腿构架

42是前支腿铰接式曲腿 51是后支腿上部构架 52是后支腿下部构架

53是后支腿上部构架支撑液压油缸 54是后支腿下部构架支撑液压油缸

71是前支撑拖挂轮组 72是前支撑横向调节液压油缸 73是前支撑横梁

74是前支撑立柱 81是后支撑拖挂轮组 82是后支撑横向调节液压油缸

83是后支撑大均衡梁 84是后支撑小均衡梁 85是后支撑小支腿

91是吊梁桁车车架 92是台车横移链轨 93是台车横移轨道 94是横移台车 95是纵移台车 96是起升绞车

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

优选实施例

如图1至图8所示的步履式架桥机，包括两根纵向平行设置的机臂1、连接机臂1前端的前横联2、连接机臂1后端的后横联3、铰接在前横联2上的前支腿4、铰接在后横联3上的后支腿5、两根机臂1底部分别设置有支撑走行轨道6、前支撑7通过前支撑拖挂轮组71和支撑走行轨道6与机臂1前端活动连接、后支撑8通过后支撑拖挂轮组81和支撑走行轨道6与机臂1后端活动连接、前支撑7和后支撑8可以与机臂1在支撑走行轨道6方向上做来回运动、两根机臂1的顶部分别焊接有用于吊梁桁车9纵向移动的轨道。

在前横联2、后横联3和吊梁桁车9的上部都分别设置有电气和液压控制系统10。

所述每根机臂1均由10段钢箱梁栓接而成。

所述前横联2和后横联3都是由左右两个节段栓接而成，且前横联2上的两个节段通过铰接装置分别与前支腿4连接，后横联3上的两个节段通过铰接装置分别与后支腿5连接。

所述前支撑7包括两组分别连接在支撑走行轨道6上的前支撑拖挂轮组71、用于使机臂1和前支撑拖挂轮组71横向移动的前支撑横向调节液压油缸72、连接两组前支撑拖挂轮组71的前支撑横梁73、连接在前支撑横梁73上的两根前支撑立柱74、前支撑立柱74的下端放置在所架桥墩上。

所述后支撑8包括两组分别连接在支撑走行轨道6上的后支撑拖挂轮组81、用于使机臂1和后支撑拖挂轮组81横向移动的后支撑横向调节液压油缸82、连接两组后支撑拖挂轮组81的后支撑大均衡梁83、后支撑大均衡梁83的两端下部分别连接有一个后支撑小均衡梁84，后支撑小均衡梁84的下端为四个后支撑小支腿85，后支撑小支腿85支撑在已架箱梁上。

所述前支腿4包括一个前支腿构架41和两根铰接在前支腿构架41两端下部的前支腿铰接式曲腿42。

所述后支腿5包括一个后支腿上部构架51和一个连接在后支腿上部构架51下端的后支腿下部构架52，其中后支腿上部构架51的两端下部分别设置有一个后支腿上部构架支撑液压油缸53，后支腿下部构架52的两端下部分别设置有一个后支腿下部构架支撑液压油缸54。

所述吊梁桁车9包括吊梁桁车车架91、固定在吊梁桁车车架91上的台车横移链轨92、由台车横移链轨92驱动的可沿台车横移轨道93移动的横移台车94，支撑在吊梁桁车车架91两侧下方用于吊梁桁车9纵向运行的纵移台车95，还包括位于吊梁桁车车架91两侧上方的起升绞车96。

Claims (9)

1、步履式架桥机，其特征在于包括两根纵向平行设置的机臂(1)、连接机臂(1)前端的前横联(2)、连接机臂(1)后端的后横联(3)、铰接在前横联(2)上的前支腿(4)、铰接在后横联(3)上的后支腿(5)、两根机臂(1)底部分别设置有支撑走行轨道(6)、前支撑(7)通过前支撑拖挂轮组(71)和支撑走行轨道(6)与机臂(1)前端活动连接、后支撑(8)通过后支撑拖挂轮组(81)和支撑走行轨道(6)与机臂(1)后端活动连接、前支撑(7)和后支撑(8)可以与机臂(1)在支撑走行轨道(6)方向上做来回运动、两根机臂(1)的顶部分别焊接有用于吊梁桁车(9)纵向移动的轨道。

2、根据权利要求1所述的步履式架桥机，其特征在于在前横联(2)、后横联(3)和吊梁桁车(9)的上部都分别设置有电气和液压控制系统(10)。

3、根据权利要求1所述的步履式架桥机，其特征在于所述每根机臂(1)由10段钢箱梁栓接而成。

4、根据权利要求1所述的步履式架桥机，其特征在于所述前横联(2)和后横联(3)都是由左右两个节段栓接而成，且前横联(2)上的两个节段通过铰接装置分别与前支腿(4)连接，后横联(3)上的两个节段通过铰接装置分别与后支腿(5)连接。

5、根据权利要求1所述的步履式架桥机，其特征在于所述前支撑(7)包括两组分别连接在支撑走行轨道(6)上的前支撑拖挂轮组(71)、用于使机臂(1)和前支撑拖挂轮组(71)横向移动的前支撑横向调节液压油缸(72)、连接两组前支撑拖挂轮组(71)的前支撑横梁(73)、连接在前支撑横梁(73)上的两根前支撑立柱(74)、前支撑立柱(74)的下端放置在所架桥墩上。

6、根据权利要求1所述的步履式架桥机，其特征在于所述后支撑(8)包括两组分别连接在支撑走行轨道(6)上的后支撑拖挂轮组(81)、用于使机臂(1)和后支撑拖挂轮组(81)横向移动的后支撑横向调节液压油缸(82)、连接两组后支撑拖挂轮组(81)的后支撑大均衡梁(83)、后支撑大均衡梁(83)的两端下部分别连接有一个后支撑小均衡梁(84)，后支撑小均衡梁(84)的下端为四个后支撑小支腿(85)，后支撑小支0腿(85)支撑在已架箱梁上。

7、根据权利要求1所述的步履式架桥机，其特征在于所述前支腿(4)包括一个前支腿构架(41)和两根铰接在前支腿构架(41)两端下部的前支腿铰接式曲腿(42)。

8、根据权利要求1所述的步履式架桥机，其特征在于所述后支腿(5)包括一个后支腿上部构架(51)和一个连接在后支腿上部构架(51)下端的后支腿下部构架(52)，其中后支腿上部构架(51)的两端下部分别设置有一个后支腿上部构架支撑液压油缸(53)，后支腿下部构架(52)的两端下部分别设置有一个后支腿下部构架支撑液压油缸(54)。

9、根据权利要求1所述的步履式架桥机，其特征在于所述吊梁桁车(9)包括吊梁桁车车架(91)、固定在吊梁桁车车架(91)上的台车横移链轨(92)、由台车横移链轨(92)驱动的可沿台车横移轨道(93)移动的横移台车(94)，支撑在吊梁桁车车架(91)两侧下方用于吊梁桁车(9)纵向运行的纵移台车(95)，还包括位于吊梁桁车车架(91)两侧上方的起升绞车(96)。

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