CN202969275U - 一种架桥机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于桥梁架桥领域，具体涉及一种高速铁路450t双线并置箱梁全工况运架的架桥机，包括主梁总成、起重天车、前支腿、后支腿、辅助支腿，所述的主梁总成上还设置有中支腿，所述的中支腿设置在辅助支腿与前支腿之间，所述的主梁总成的由两根并排布置的主梁组成，所述的并排布置的两根主梁之间通过与主梁垂直设置的联系梁连接，为了更有效地解决整孔箱梁运输架设的难题，在修建贵广、湘桂、南广等西南部分高速铁路桥梁的过程中，采用了双线并置箱梁的设计方案，并配合32m/24m/20m等跨或不等跨设计的方案，该方案的箱梁截面类似于秦沈客专中采用的单线箱梁。它很好的解决了上述问题，具有减少梁场的数量、优化梁厂位置、降低成本、方便运输等一系列优点。

Description

一种架桥机

技术领域

本实用新型属于桥梁架桥领域，具体涉及一种高速铁路450t双线并置箱梁全工况运架的架桥机。

背景技术

    国内外高速铁路架桥机的发展现状

在国外，架桥机技术起源较早，工艺成熟。起初主要应用于公路桥梁的架设，后随着铁路建设的发展，逐步应用于铁路桥梁，并逐步出现了一批著名的企业，如意大利的Nicola公司，挪威的NRS公司等。这些公司专注于架桥机械领域几十年，对国内架桥机的设计和制造影响较大。

在国内，第一台架桥机的起步始于20世纪40年代的悬臂式铁路架桥机的研制和使用。而我国自行研制的第一部造桥机是1992年由铁道建筑研究设计院主持研制的ZQJ32/ 56型移动支架造桥机，该造桥机由八七型铁路应急抢修钢梁和部分新制部件拼组而成，以节段拼装法为基本施工方法，能拼装32～56 m跨度的单线铁路箱形梁，也可以用于梁孔的现浇或架设32 m以下跨度的T型梁。1993年，该造桥机首次在灵武支线铁路杨家滩黄河特大桥，成功地建造了10孔48 m和15孔32 m单线铁路箱形简支梁。由于造桥机技术在工程实际中所体现的明显优势，我国先后有多家设计施工单位开始研制造桥机，其中包括，1995年铁道建筑科学研究所研制的专用移动支架造桥机，1997年中铁大桥工程局研制的大跨度造桥机，1999年为秦沈客运专线研制的MZ32型造桥机，以及中铁十三局研制的GZ24/32、ZQJ800型造桥机等等。

随着国民经济发展的需要，修建铁路客运专线已是国家规划之中的内容。为适应客运专线快速的要求，高速行驶的车辆要求铁路桥梁具有较大的抗弯和抗扭刚度，而双线整孔简支箱梁具有受力简单、形式简洁、外形美观、抗扭刚度大，使用中养护工作量小一级噪音低等优点。由于在铁路客运专线设计中桥梁比例增大，而其中80%以上又采用中小跨度桥梁，及采用整孔预制的简支箱梁及小跨度连续梁，因此必须重视高速铁路桥梁建设中的施工装备架桥机。

以台湾高速铁路建设为例，台湾高速铁路全长345km，其中桥梁251km占78%，使用9台瑞士、意大利自进式915t/35m架桥机，它是由前支腿、中支腿、后支腿、主梁、起重小车、液压、电器系统等组成。该架桥机在中支腿上有较大改变，o型结构的设计使主梁的受力状况有了较大改善，此外尾部提梁、与驮梁小车移动同步功能，标示新一代架桥机特征。而该架桥机的后支腿没有实质改变，只是由向两侧打开，变为向后收起；前支腿在纵移过孔时收回，从而降低主梁前部的弯矩；作为配重，将卷扬系统放置于主梁后端。在台湾高速铁路施工中，该类型架桥机较成功的完成了1836跨的架设。

在内地，经过几年的高速铁路桥梁建设，架桥机呈现多适应性、差异化、个性化发展趋势，目前高速铁路900t级架桥机按照结构分主要有无导梁式架桥机、辅助导梁式架桥机以及运架一体机。

无导梁式架桥机一般需要跨两跨架梁，起重小车吊梁沿主梁行走至待架孔位后定点落梁。其典型结构有JQ900E型和SPJ900/32型两种。无导梁式架桥机的优点是运架梁平行作业；过跨作业简便，可以方便地架设首孔梁和末孔梁，对墩台无特殊要求；自行行走进入或脱离架梁工位；在不作任何改动的情况下，可架设小于前支腿、中支腿净跨的任意跨度箱梁；缺点是过孔作业时呈大悬臂状态，纵向倾覆力矩较大；自重过大，曲线架梁操作困难。

辅助导梁式架桥机优点是主机单跨简支，受力合理，架桥机借助下到梁过孔作业，实现简支过孔，过孔安全性好。该型架桥机通过结构上设计变化，可以实现适应多种工况要求。辅助导梁式架桥机是未来架桥机主流发展机型，可发展成适用各种工况的专用架桥机。缺点是架桥机过孔作业包括主机过孔和下导梁过孔，作业步骤较无导梁架桥机复杂，过孔和走行时需铺设走行轨，过孔走行速度低。

国内运架一体机最先从意大利NICOLA公司引进，近两年国内也开始设计制造。运架一体机的优点是可自行进入或脱离架梁工位；将以往由吊梁、运梁和架梁三台设备完成的工作集中在一套设备上完成；不需拆解即可转移架桥工地及穿过隧道，实现在隧道口架桥；不需拆解，原地180度调头转向；自重轻，可降低燃料消耗；可减少现浇工段和许多附加设施，，可直接进行隧道口箱梁的架设。可以预见，随着我国西南高速铁路建设序幕拉开，运架一体机适用于山区中隧道群之间梁桥的架设优势，是架桥机未来几年另一个重要发展方向。缺点是每孔梁架设均需纵移导梁，并且导梁纵移是在吊梁工况下进行，不仅需要较大的驱动力，而且增加了作业的不安全因素；在架设首孔末孔时，需大吨位吊车和运输车辆配合施工；运架梁为顺序作业，既要架梁又要回梁场运梁，架梁效率较低。

    近几年来，我国架桥机行业发展迅速，设备产量持续扩张。国内设计生产的各类型铁路架桥机正向着吊装大型化、控制系统智能化、吊运快速高效安全、动态性能优良、绿色节能和服务高质量的方向发展，在施工中表现出了操作方便、运行平稳、安全快速、质量稳定、经济性好等特点，各项性能指标满足国家相关规范以及铁路客运专线桥梁施工要求。随着今后国产架桥机在施工中不断应用和改进，相信国产架桥机定能完全满足未来高速铁路桥梁施工的需求，并且其国际竞争力必将得以进一步提升。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种结构抗剪性能强，增大架桥机的纵向位移稳定性的架桥机。

本实用新型的目的是这样实现的：一种架桥机，包括主梁总成、起重天车、前支腿、后支腿、辅助支腿，所述的主梁总成上还设置有中支腿，所述的中支腿设置在辅助支腿与前支腿之间，所述的主梁总成的由两根并排布置的主梁组成。

所述的并排布置的两根主梁之间通过与主梁垂直设置的联系梁连接。

所述的中支腿上部的主梁总成上设置有三排起重天车。

所述的主梁总成为钢箱梁结构。

所述的中支腿、后支腿、辅助支腿底部均设置有行走轮。

本实用新型具有如下的优点：为了更有效地解决整孔箱梁运输架设的难题，在修建贵广、湘桂、南广等西南部分高速铁路桥梁的过程中，采用了双线并置箱梁的设计方案，并配合32m/24m/20m等跨或不等跨设计的方案。该方案的箱梁截面类似于秦沈客专中采用的单线箱梁。它很好的解决了上述问题，具有减少梁场的数量、优化梁厂位置、降低成本、方便运输等一系列优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为后支腿断面的结构示意图。

图3为前支腿架梁状态的结构示意图。

图4为中支腿断面的结构示意图。

图5为图1的A部分的放大图。

具体实施方式

    如图1、2、3、4、5所示，一种架桥机，包括主梁总成1、起重天车2、前支腿3、后支腿6、辅助支腿5，其特征在于：所述的主梁总成1上还设置有中支腿4，所述的中支腿4设置在辅助支腿5与前支腿3之间，所述的主梁总成1的由两根并排布置的主梁组成。

所述的并排布置的两根主梁之间通过与主梁垂直设置的联系梁连接。

所述的中支腿4上部的主梁总成1上设置有三排起重天车2。

所述的主梁总成1为钢箱梁结构。

所述的中支腿4、后支腿6、辅助支腿5底部均设置有行走轮。

架桥机主要构件组成

该架桥机主要由主梁及主梁联结系、前支腿、中支腿、辅助支腿及后支腿、起重大车、起重小车、液压系统、电气系统、集控室、驾驶室、吊具等组成，如图5.1所示。

主梁

主梁由2根钢箱梁和前、后联系梁组成，如图5.2所示。两根主梁中心距8m，主梁下盖板设置支腿连接位，满足架设32m、24m和20m梁时支腿位置调整的要求。单根主梁总长79m，沿长度方向分9节，单节梁较长长度为10 m，主梁采用钢箱梁结构，断面尺寸为： 2260×900，材质为Q345B，接头采用高强螺栓内外接点板拼接，按等强度原则设计。主梁上翼缘分别设有起重大车轨道。

联系梁

联系梁是架桥机主梁的主要连接件，位于主梁前后端部连接左右两根主梁，与主梁一起组成矩型框架结构。材质采用Q345B。前后两根联系梁结构完全相同。

前支腿

前支腿结构如图5.3所示，主要包括：上支承铰座（与主梁通过48条M24×90螺栓连接），支腿固定节（与上支承铰座通过2根ф120×660销轴连接），支腿联结系（与支腿固定节通过16条M56×100螺栓连接），支腿活动节a（通过8根规格为ф60×745销轴及4根规格为ф60×575销轴与支腿固定节连接），支腿活动节b（上部与支腿活动节a连接，下部与枕梁连接，均通过24条M30×130螺栓连接），枕梁（与支腿活动节通过24条M30×130螺栓及油缸支柱连接一起），油缸支撑柱及长行程液压油缸（规格为ф220/180-1450该油缸通过24条M24×130螺栓与前支腿联结系连接）等。前支腿具有垂直伸缩功能，在液压油缸的作用下，通过支腿固定节与支腿活动节a来完成支腿的垂直伸缩，使架桥机能适应于32m、24m、20m三种不同箱梁高度以及变坡施工。

前支腿上桥台作业时，需拆除支腿活动节b和油缸支撑柱（上坡时，枕梁也需拆除），支腿活动节a回缩至支腿固定节里。 

5.2.4  中支腿

中支腿主要由支腿立柱、活动横梁、油缸、主动单轮箱、从动单轮箱组成。如图5.5所示。

中支腿采用U型箱形截面结构，其U型支腿横梁为可升降结构。架梁状态时，横梁安装在支腿最底部，与支腿立柱通过ф60×575销轴连接，使支腿立柱与横梁组成U型结构支承在箱梁腹板的顶面上。

在运梁车驮运架桥机转场时，U型支腿横梁上升至支腿立柱顶部，使横梁底部支承在运输车上。

中支腿底部安装有2根油缸,架梁时用于将支腿荷载直接传递至混凝土箱梁腹板顶面。

中支腿底部还安装有自走行系统，由两个单轮的主动轮箱和两个单轮的从动轮箱组成。中支腿具备自行能力，满足架桥机过孔以及变跨的功能。

在正常架设状态时，中支腿处主梁下缘距桥面高度为4140。

架梁状态时，中支腿油缸高度调整使下走行轮脱空轨道50mm，选择合适的油缸抱箍安装，避免下走行与轨道接触受载，使走行轮箱轴承破坏。在前后轮箱的中间底部，选用硬杂木和较薄的钢板片塞垫密实，使轮箱处于承压受力状态，以分散中支腿的对梁体的支反力，借以增大架桥机的纵向位移稳定性。

架桥机辅助支腿

架桥机辅助支腿主要由支腿立柱上节、立柱下节、油缸、过桥横梁、下行走装置、垫块、横梁走行轮、支腿横梁、斜杆下支撑、斜杆、斜杆上支撑、3吨导链组成，如图5.6所示。

支腿立柱上节和立柱下节为主要支撑腿，采用上下节套装结构，通过Φ360/Φ320油缸的顶升，用ф60×575销轴来定位，达到调整辅助支腿高度的目的。

过桥横梁是连接走行装置与支腿间的部件，与支腿立柱下节通过ф120×660销轴（焊接有手柄）来连接，与走行装置通过安装在走行装置上的立柱（上部配有M48×3螺母）联结。

Φ360/Φ320-210油缸通过M30×130螺栓与过桥横梁连接，油缸用来调整支腿高度和支撑桥面。

下走行装置为架桥机提供纵移时的动力，通过电机驱动，各由四个双轮小车组成，小车既可绕水平轴作微小摆动（使两轮受力均匀），又可绕垂直轴360o转动，可以满足曲线走行要求。小车的传动形式为开式齿轮传动，速度亦为0～3m/min。如图5.7所示。

垫块为油缸底座部位垫块，与轨道通过M20×600的对拉螺杆连接，满足油缸对承压面的要求。

辅助腿的横梁、上下支撑斜杆及3吨导链在正常架梁时不用安装，在运梁车整体转运架桥机时要将其与辅助支腿连接好，保证架桥运输的稳定。

架桥机后支腿

架桥机后支腿主要由支腿立柱上节、立柱下节、油缸、过桥横梁、下行走装置、垫块组成，结构与辅助支腿基本相同，没有横梁及撑杆，如图5.8所示。

起重大车

架桥机起吊系统由起重大车和起重小车组成，前后共2套。起重大车由大车梁及行走机构所组成。

每台起重大车由四个四轮小车支撑，四轮小车为两个轮箱组成，两轮箱中间焊接横梁，横梁支撑处采用球面铰接，保证各轮受力均匀。起重大车梁与四轮小车之间用M20×70螺栓连接，当起重小车吊梁横移到位时，四轮小车的轮压最大为25t，如图5.9所示。

四轮小车作为起重大车的纵移传动机构，台车轴距为800，轨距840，每个小车由两台三合一减速机驱动，直接传动行走轮，此时行走速度为 3m/min。在花键轴端有一防松垫片，现场安装调试完毕后，将其撬起锁紧。

起重小车

（1）主要结构及技术特点

起重小车由行走机构、内藏式卷扬机组件、上滑轮组、下滑轮组、吊具等组成，起重小车是作横向移动，将混凝土梁安放在适当的位置。

注：为满足隧道口架梁和混凝土梁的横移到位，起升系统设计为两点起吊，由于梁体重心与吊点中心不重合，吊梁时，梁体横向会偏斜，用户可采取在梁体的宽翼板一侧加配重，以使梁体重心与吊点中心基本吻合。

其主要技术性能如下：  

最大起重量          225t × 2 

额定起升速度        0～0.5 m/min

小车横移速度        0～3.97 m/min

（2）卷扬机组件的结构及性能

前、后起重小车各有两台卷扬机，每台卷扬机组件由一台行星式减速机、一台带电磁制动的变频电动机、一台钳盘式制动器及卷筒等组成。每台卷扬机采用首末端双制动，为起吊安全作业提供保证。前、后起重小车钢丝绳长度相等，两台卷扬机共用一根绳，钢丝绳直径为φ30mm，单绳拉力为12t，绳速6m/min。

（3）钢丝绳与滑轮组的缠绕形式

（4）滑轮组及吊具

 吊具由吊具组件和吊杆组件组成，吊具组件采用十字铰结构，以保证单点起吊。吊杆组件吊杆、螺母、垫圈、 垫块等组成。吊杆的螺母由人工旋紧。

吊杆共8根，采用吊钩专用材料40CrNiMoA，安全系数大于5。吊杆上、下端螺母与吊具、垫板之间设置球铰垫片，以改善吊杆的受力条件和安装方便。

表5.2   40CrNiMoA的机械性能表

定滑轮组固定在定滑轮组件上，每组由11片滑轮片构成；动滑轮组与吊具铰接，由12片滑轮片构成。

2台卷扬机共用一根钢丝绳，钢丝绳在动、定滑轮组之间经过2x12次缠绕，两端绳头固定在卷扬机卷筒上。

架桥机的安装

运输和装卸

架桥机主要部件的运输，均能满足普通公（铁）路的运输要求，重要部件如电机、电气部件等采用包装箱整体运输，避免运输途中损坏或遗失。

出厂发货时要根据现场拼装步骤按主梁与联系梁及其连接螺栓、中支腿、前支腿、辅助支腿及后支腿、液压泵站、电气系统、走行轮箱、栏杆、梯子等顺序，前后协调，统筹配发，以避免在现场造成堆压和不必要的周转倒运。

　装卸车时，要确保装吊安全，特别是主梁等大件，要利用所设专用吊耳，临时存放时，大件下要抄垫枕木或方木。

机电设备的包装箱在装吊时注意不能倒置，不得以大压小，运输及存放时要有防雨防潮措施。

在设备装卸期间，如果物体的最大尺寸阻挡了起升控制人员的视野，应该由另外的操作人员来指引进行操作。

在装卸设备之前，检查起升设备和相关物品（绳索，链条，带子，钩子等）是否满足即将起吊负载和适当的稳定性要求。

Claims (5)

1.一种架桥机，包括主梁总成（1）、起重天车（2）、前支腿（3）、后支腿（6）、辅助支腿（5），其特征在于：所述的主梁总成（1）上还设置有中支腿（4），所述的中支腿（4）设置在辅助支腿（5）与前支腿（3）之间，所述的主梁总成（1）的由两根并排布置的主梁组成。

2.根据权利要求1所述的一种架桥机，其特征在于：所述的并排布置的两根主梁之间通过与主梁垂直设置的联系梁连接。

3.根据权利要求1所述的一种架桥机，其特征在于：所述的中支腿（4）上部的主梁总成（1）上设置有三排起重天车（2）。

4.根据权利要求1所述的一种架桥机，其特征在于：所述的主梁总成（1）为钢箱梁结构。

5.根据权利要求1所述的一种架桥机，其特征在于：所述的中支腿（4）、后支腿（6）、辅助支腿（5）底部均设置有行走轮。

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