一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机及方法技术

本发明专利技术公开了一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，包括主梁、前支腿、中支腿、后支腿、天车、吊挂系统、附属结构、液压系统、电气系统、安全监控系统以及张拉平台。本发明专利技术属于桥梁施工技术领域，本发明专利技术的目的在于当匝道桥梁的平面曲线半径过小(150m～350m)，若应用预应力混凝土节段预制拼装施工工艺，则常规架桥机不能适用的问题。达到的技术效果为：本发明专利技术的架桥机能适应的最小平面曲线半径为150m、最大纵坡5％、最大横坡2％、最大跨度40m，可双向走行，具备横移功能，施工效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机及方法
本专利技术涉及桥梁施工
，具体涉及一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，还涉及一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装方法。
技术介绍
城市立交匝道桥往往平面曲线半径小，纵坡、横坡大，但是常规节段梁拼装架桥机适用于平面曲线半径大于350m的曲线和直线，难以适用于小平面曲线半径的匝道桥。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，以解决当匝道桥梁的平面曲线半径过小(150m～350m)，若应用预应力混凝土节段预制拼装施工工艺，则常规架桥机不能适用的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：根据本专利技术的第一方面，一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，包括主梁、前支腿、中支腿、后支腿、天车、吊挂系统、附属结构、液压系统、电气系统、安全监控系统以及张拉平台，所述主梁上设置有所述前支腿、所述中支腿、所述后支腿、所述天车、所述吊挂系统、所述附属结构、所述液压系统、所述电气系统、所述安全监控系统以及所述张拉平台。进一步地，所述前支腿包括铰座本体、第一上横梁、内套柱、中间横梁、第一下横梁、支撑横梁、铰座销轴、开口销、内外套销轴、油缸销轴、第一螺栓、第一螺母、第一垫圈、第一垫板、第二垫板、第二螺栓、第二螺母以及第二垫圈。进一步地，所述中间支腿包括钩挂、托盘、回转托盘、横移托盘、横移机构、连杆、第二上横梁、顶升机构、套柱、第二下横梁、纵移千斤顶、反力座以及中支腿底部千斤顶。进一步地，所述主梁采用箱型钢结构且节段间采用高强度螺栓连接，所述主梁的顶面设置有所述天车的轨道，所述主梁的底面设置主梁纵移导轨，主梁纵移导轨每40cm间距开孔且与所述反力座之间销轴连接，以便所述纵移千斤顶推动所述主梁纵移。进一步地，所述前支腿用于辅助架桥机过孔，架桥机过孔时，所述中支腿的所述纵移千斤顶顶推所述主梁进行纵移，当所述前支腿达到前方墩顶节段相应位置时，支撑所述前支腿和所述后支腿，脱空后侧的所述中支腿，利用所述天车提后侧的所述中支腿至前墩顶节段梁顶面支撑；再脱空所述前支腿和所述后支腿，所述中支腿的所述纵移千斤顶顶推所述主梁纵移至预定位置，调整所述中支腿高度，并准备架梁。进一步地，架桥机为前后对称结构，所述后支腿的结构以及尺寸与所述前支腿的结构以及尺寸相同，多个所述中支腿结构以及尺寸均相同。进一步地，所述钩挂可将所述中支腿悬挂于所述主梁的底部，所述托盘用于支撑所述主梁并将所述主梁及其承受的荷载传递给所述中支腿；所述托盘的顶面与所述主梁的底接触面设置四氟乙烯滑板，以减小纵移所述主梁时产生的水平荷载；所述托盘与所述回转托盘之间采用销轴连接，二者可以转动，能适应所述主梁的竖向转动，以满足线路纵坡要求；所述回转托盘为圆弧形状，所述回转托盘与所述横移托盘之间采用竖向销轴连接，且两者接触面设置聚四氟乙烯滑板，所述回转托盘可绕竖向销轴水平旋转一定角度，能适应所述主梁的横移要求；所述横移托盘平置于所述第二上横梁顶面滑道，通过销轴与所述第二上横梁连接，需要横移所述主梁时拆除销轴，横移到位后安装销轴固定所述主梁；所述横移托盘通过销轴与所述横移机构连接，所述横移机构的千斤顶是所述主梁横移的动力来源，所述横移机构亦通过销轴与所述第二上横梁固定，通过拆除销轴、回油、安装销轴、顶升的步骤多次横移所述主梁；为传递横移动力、确保双主梁同步横移，所述主梁间采用所述连杆连接，所述连杆中空、内置正反丝螺纹并可通过旋转伸长或缩短，以适应横移过程中双主梁之间的间距变化；所述顶升机构用于调节所述中支腿的整体高度，以适应较大的桥梁纵坡，使架梁状态的所述主梁保持水平；每根所述套柱的底部设置所述中支腿底部千斤顶，用于微调所述中支腿的高度，以适应所述中支腿范围内桥梁纵坡、横坡的影响，使所述中支腿保持竖直受力；所述中支腿底部千斤顶调整到位后应安装抱箍，以免所述中支腿底部千斤顶长时间受力。进一步地，所述吊挂系统包括吊梁组件、吊梁本体、吊挂横梁、第一吊挂纵梁、第二吊挂纵梁、第三吊挂纵梁、第一吊杆以及第二吊杆。进一步地，所述第三吊挂纵梁吊挂于所述吊挂横梁的下部边缘并可沿所述吊挂横梁纵向移动，以适应所述第二吊杆预留孔位偏差；所述第一吊挂纵梁、所述第二吊挂纵梁吊挂于所述吊挂横梁的上部边缘并可沿所述吊挂横梁纵向移动，以满足小平面曲线半径节段梁平面位置调整需要；所述第一吊挂纵梁中部为铰接，以确保四根所述第一吊杆同时受力；所述第一吊杆锚固于所述主梁箱内；所述吊梁组件设置了两套调整节段梁姿态的千斤顶；所述吊梁组件顶部与所述天车的吊钩连接，所述天车吊钩可水平360度旋转，从而可使节段梁360度水平旋转；所述吊梁组件与所述吊梁本体采用销轴连接，所述吊梁本体与所述吊挂横梁采用销轴连接。本专利技术的架桥机能适应的最小平面曲线半径为150m、最大纵坡5％、最大横坡2％、最大跨度40m，可双向走行，具备横移功能，施工效率高；此外本专利技术具有如下优点：1、架桥机为上行式，适应性好、通用性强，重复利用率高。2、架桥机为前后对称结构，可实现双向走行、双向架梁且具备横移功能。3、架桥机能适应的最小平面曲线半径为150m、最大纵坡5％、最大横坡2％、最大跨度40m，施工效率提高。4、主梁采用箱形结构型式，整体形成刚性结构，受力明确，稳定性好。5、各支腿均配置液压系统，架桥机通过中支腿的液压推进机构，无需借助任何辅助设备，完全依靠设备自身即可完成过孔，方便快捷。6、天车走行机构、起升机构均采用变频技术，启动、制动平稳；整机采用PLC程序控制技术，安全可靠。7、液压系统采用独立单元设计，使系统简化和模块化，减少沿程损失和功率损耗，方便维修和搬运。8、设备操作配置遥控，可以实现就近操作，避免因视线不通、沟通不畅、判断失误等因素造成的系统风险。9、架桥机设计有专用的安全监控系统，对主要位置进行实时监测，安全性能高。10、环境效益方面，架桥机施工过程中采用外接电源，施工噪音小，环境效益好，架桥机在桥面以上作业，对桥下空间要求低。根据本专利技术的第二方面，一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装方法，包括以下步骤：步骤S100、架桥机在施工曲线段时，前侧的中支腿、后侧的中支腿就位于已完成拼装的节段梁顶面；架桥机的主梁纵移至待架设位置，主梁的中心与前侧的中支腿、后侧的中支腿中心重合时，前支腿的中心距离前方桥墩中心约7000mm；步骤S200、前侧的中支腿顶推主梁向曲线内侧横移2000mm，此时，前支腿的中心距离前方桥墩中心约3070mm；步骤S300、后侧的中支腿顶推主梁向曲线外侧横移2000mm，此时，前支腿的中心距离前方桥墩中心约1220mm；步骤S400、前侧的中支腿和后侧的中支腿的纵移千斤顶驱动主梁前移过孔，前支腿到达前方墩顶位置，支撑后支腿、前支腿以及后侧的中支腿脱空，利用天车前移5m；步骤S500、支撑后侧的中支腿，脱空后支腿以及前支腿，后侧的中支腿顶推主梁向曲线外侧横移1000mm，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，其特征在于，包括主梁(1)、前支腿(2)、中支腿(3)、后支腿(4)、天车(5)、吊挂系统(6)、附属结构(7)、液压系统(8)、电气系统(9)、安全监控系统(10)以及张拉平台(11)，所述主梁(1)上设置有所述前支腿(2)、所述中支腿(3)、所述后支腿(4)、所述天车(5)、所述吊挂系统(6)、所述附属结构(7)、所述液压系统(8)、所述电气系统(9)、所述安全监控系统(10)以及所述张拉平台(11)。/n

【技术特征摘要】
1.一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，其特征在于，包括主梁(1)、前支腿(2)、中支腿(3)、后支腿(4)、天车(5)、吊挂系统(6)、附属结构(7)、液压系统(8)、电气系统(9)、安全监控系统(10)以及张拉平台(11)，所述主梁(1)上设置有所述前支腿(2)、所述中支腿(3)、所述后支腿(4)、所述天车(5)、所述吊挂系统(6)、所述附属结构(7)、所述液压系统(8)、所述电气系统(9)、所述安全监控系统(10)以及所述张拉平台(11)。


2.根据权利要求1所述的一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，其特征在于，所述前支腿(2)包括铰座本体(201)、第一上横梁(202)、内套柱(203)、中间横梁(204)、第一下横梁(205)、支撑横梁(206)、铰座销轴(207)、开口销(208)、内外套销轴(209)、油缸销轴(210)、第一螺栓(211)、第一螺母(212)、第一垫圈(213)、第一垫板(214)、第二垫板(215)、第二螺栓(216)、第二螺母(217)以及第二垫圈(218)。


3.根据权利要求2所述的一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，其特征在于，所述中间支腿包括钩挂(301)、托盘(302)、回转托盘(303)、横移托盘(304)、横移机构(305)、连杆(306)、第二上横梁(307)、顶升机构(308)、套柱(309)、第二下横梁(310)、纵移千斤顶(311)、反力座(312)以及中支腿底部千斤顶(313)。


4.根据权利要求3所述的一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，其特征在于，所述主梁(1)采用箱型钢结构且节段间采用高强度螺栓连接，所述主梁(1)的顶面设置有所述天车(5)的轨道，所述主梁(1)的底面设置主梁(1)纵移导轨，主梁(1)纵移导轨每40cm间距开孔且与所述反力座(312)之间销轴连接，以便所述纵移千斤顶(311)推动所述主梁(1)纵移。


5.根据权利要求4所述的一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，其特征在于，所述前支腿(2)用于辅助架桥机过孔，架桥机过孔时，所述中支腿(3)的所述纵移千斤顶(311)顶推所述主梁(1)进行纵移，当所述前支腿(2)达到前方墩顶节段相应位置时，支撑所述前支腿(2)和所述后支腿(4)，脱空后侧的所述中支腿(3)，利用所述天车(5)提后侧的所述中支腿(3)至前墩顶节段梁顶面支撑；再脱空所述前支腿(2)和所述后支腿(4)，所述中支腿(3)的所述纵移千斤顶(311)顶推所述主梁(1)纵移至预定位置，调整所述中支腿(3)高度，并准备架梁。


6.根据权利要求5所述的一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，其特征在于，架桥机为前后对称结构，所述后支腿(4)的结构以及尺寸与所述前支腿(2)的结构以及尺寸相同，多个所述中支腿(3)结构以及尺寸均相同。


7.根据权利要求6所述的一种小平面曲线半径混凝土节段梁拼装架桥机，其特征在于，所述钩挂(301)可将所述中支腿(3)悬挂于所述主梁(1)的底部，所述托盘(302)用于支撑所述主梁(1)并将所述主梁(1)及其承受的荷载传递给所述中支腿(3)；所述托盘(302)的顶面与所述主梁(1)的底接触面设置四氟乙烯滑板，以减小纵移所述主梁(1)时产生的水平荷载；所述托盘(302)与所述回转托盘(303)之间采用销轴连接，二者可以转动，能适应所述主梁(1)的竖向转动，以满足线路纵坡要求；
所述回转托盘(303)为圆弧形状，所述回转托盘(303)与所述横移托盘(304)之间采用竖向销轴连接，且两者接触面设置聚四氟乙烯滑板，所述回转托盘(303)可绕竖向销轴水平旋转一定角度，能适应所述主梁(1)的横移要求；
所述横移托盘(304)平置于所述第二上横梁(307)顶面滑道，通过销轴与所述第二上横梁(307)连接，需要横移所述主梁(1)时拆除销轴，横移到位后安装销轴固定所述主梁(1)；所述横移托盘(304)通过销轴与所述横移机构(305)连接，所述横移机构(305)的千斤顶是所述主梁(1)横移的动力来源，所述横移机构(305)亦通过销轴与所述第二上横梁(307)固定，通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫松，陈南宁，莫宇善，张力辉，刘少军，陈宗辉，贺若旭，寇石龙，吕效刚，郭伟杰，马志成，刘云霄，赵怀智，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团第六工程有限公司，中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42