本發(fā)明屬于預(yù)制節(jié)段平衡懸臂拼裝架橋技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種安全、輕型、簡(jiǎn)單、實(shí)用的新型單主梁低位平衡懸臂拼裝架橋機(jī)。

背景技術(shù)：

節(jié)段預(yù)制拼裝技術(shù)以其良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益在在國(guó)內(nèi)外城市橋梁施工中得到普遍應(yīng)用。平衡懸臂拼裝作為預(yù)制節(jié)段拼裝技術(shù)的一種較多的用于長(zhǎng)跨徑的橋梁施工中。平衡懸臂拼裝在施工上來(lái)講一般有汽車(chē)吊架梁、橋面吊機(jī)架梁、架橋機(jī)架梁。其中架橋機(jī)架梁以其施工效率高、作業(yè)安全、施工區(qū)域要求小、施工成本較少等特點(diǎn)被施工單位廣泛采用，是最常見(jiàn)的平衡懸臂拼裝施工方法。

某項(xiàng)目使用架橋機(jī)進(jìn)行預(yù)制節(jié)段平衡懸臂拼裝施工，要求架橋機(jī)對(duì)蓋梁墩柱的支反力不得超過(guò)2500kN，架橋機(jī)需要通過(guò)限高5.7m的門(mén)式結(jié)構(gòu)。墩柱蓋梁兩側(cè)第一對(duì)節(jié)段和墩柱蓋梁使用濕接縫連接。目前國(guó)內(nèi)的平衡懸臂架橋機(jī)均采用雙主梁結(jié)構(gòu)，其自重較大，不能滿(mǎn)足施工支反力要求；且為了滿(mǎn)足雙主梁架橋機(jī)施工需要，其支腿高度較大，不能滿(mǎn)足限高需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為針對(duì)以上項(xiàng)目要求，設(shè)計(jì)了一種單主梁輕型低位平衡懸臂拼裝架橋機(jī)。該架橋機(jī)采用單主梁結(jié)構(gòu)及優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)重量較輕。支腿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的較低，提節(jié)段用的起重天車(chē)采用跨座式設(shè)計(jì)，進(jìn)一步降低了架橋機(jī)總體高度，確保架橋機(jī)通過(guò)限高的門(mén)式結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種單主梁低位平衡懸臂拼裝架橋機(jī)，包括主梁、前起重天車(chē)、后起重天車(chē)、前主支腿、中主支腿、后主支腿、節(jié)段吊梁和張拉平臺(tái)，其特征在于：所述的主梁為單矩形框架結(jié)構(gòu)，是架橋機(jī)最主要的支撐部分，主梁上部設(shè)置有天車(chē)軌道，主梁下弦設(shè)置有不銹鋼軌道，用于主支腿推動(dòng)主梁過(guò)孔；所述的前起重天車(chē)、后起重天車(chē)結(jié)構(gòu)相同，均包括兩個(gè)獨(dú)立的卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)和天車(chē)橫跨梁，天車(chē)橫跨梁跨座于主梁的天車(chē)軌道上，該兩個(gè)獨(dú)立的卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)的上部固定在天車(chē)橫跨梁的兩端。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的前起重天車(chē)、后起重天車(chē)均設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)，兩個(gè)卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)獨(dú)立的卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)為雙繞繩結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的前起重天車(chē)、后起重天車(chē)的卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)有用于節(jié)段橫向方向調(diào)整的橫移機(jī)構(gòu)；前起重天車(chē)、后起重天車(chē)通過(guò)鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)在主梁上的前后移動(dòng)。使用雙天車(chē)系統(tǒng)有效的提高了架橋機(jī)預(yù)制節(jié)段梁施工的效率。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的主梁由結(jié)構(gòu)相同的模塊拼接組成，每一個(gè)模塊由矩形體框架及固定在矩形體框架各架桿中部上的主梁節(jié)段上桁架、主梁節(jié)段下桁架組成；主梁內(nèi)部設(shè)置工作平臺(tái)，用于工人安全操作架橋機(jī)；主梁側(cè)面設(shè)置有用于顯示架橋機(jī)主梁移動(dòng)距離的標(biāo)牌，便于觀(guān)察架橋機(jī)過(guò)孔距離。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的前主支腿、中主支腿和后主支腿的結(jié)構(gòu)相同，其主要作用是支撐架橋機(jī)主梁并推動(dòng)架橋機(jī)過(guò)孔；前主支腿、中主支腿和后主支腿均由包含過(guò)孔油缸和夾緊油缸的過(guò)孔支架、均衡梁、伸縮立柱、四個(gè)伸縮油缸、旋轉(zhuǎn)梁、橫移架、橫移滑軌組成；主梁通過(guò)不銹鋼軌道支撐在均衡梁的滑板上，滑板為特尼龍材質(zhì)的滑板，確?；迮c不銹鋼軌道摩擦較?。簧炜s立柱連接在均衡梁與旋轉(zhuǎn)梁之間，用于調(diào)節(jié)主支腿的高度，確保主支腿滿(mǎn)足架橋機(jī)過(guò)孔或架設(shè)縱坡的支腿高度需求；四個(gè)伸縮油缸對(duì)稱(chēng)固定在均衡梁，采用四點(diǎn)受力三點(diǎn)平衡的原理，用于頂起或者下降主梁的高度以及其他需要進(jìn)行高度調(diào)整的情況；旋轉(zhuǎn)梁設(shè)置在橫移架的旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，該旋轉(zhuǎn)梁的設(shè)置可以使主支腿上下兩部分發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)從而使架橋機(jī)可以架設(shè)曲線(xiàn)梁；橫移架通過(guò)滑移梁裝于橫移滑軌上，滑移梁上設(shè)置有滑移油缸，使整個(gè)主支腿可以橫移進(jìn)而確保架橋機(jī)可以跨線(xiàn)架設(shè)復(fù)線(xiàn)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的張拉平臺(tái)與預(yù)制節(jié)段使用手拉葫蘆連接；張拉平臺(tái)的端部位置設(shè)有可與預(yù)制節(jié)段固定的定位銷(xiāo)。張拉平臺(tái)是用于在節(jié)段吊裝之后進(jìn)行節(jié)段張拉的工作平臺(tái)，在地面進(jìn)行安裝，隨著節(jié)段一起被吊裝到高空。手拉葫蘆和定位銷(xiāo)可防止張拉平臺(tái)從預(yù)制節(jié)段上掉下，從而確保安全。

根據(jù)施工流程，在第一對(duì)節(jié)段和蓋梁之間設(shè)置有濕接縫，節(jié)段吊架是專(zhuān)門(mén)用于提吊第一對(duì)節(jié)段以便于濕接縫施工。其上設(shè)置有節(jié)段梁調(diào)整裝置，可以在橫向、縱向和高度方向調(diào)整節(jié)段梁，使節(jié)段梁達(dá)到設(shè)計(jì)位置。

本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易和施工流程簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。本發(fā)明主要用于永久結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求架橋機(jī)對(duì)永久結(jié)構(gòu)的作用力較小，且必須通過(guò)限高的情況。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)總圖示意圖。

圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)斷面示意圖。

圖3是本發(fā)明主梁節(jié)段示意圖。

圖4是本發(fā)明主梁節(jié)段側(cè)視圖。

圖5是本發(fā)明中主支腿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明架梁示意圖一。

圖7是本發(fā)明架梁示意圖二。

圖8是本發(fā)明過(guò)孔示意圖一。

圖9是本發(fā)明過(guò)孔示意圖二。

圖10是本發(fā)明過(guò)孔示意圖三。

圖11是本發(fā)明過(guò)孔示意圖四。

圖中：1-主梁、2-前起重天車(chē)、3-后起重天車(chē)、4-前主支腿、5-中主支腿、6-后主支腿、7-節(jié)段吊梁、8-張拉平臺(tái)、9-主梁節(jié)段上桁架、10-主梁節(jié)段下桁架、11-工作平臺(tái)、12-標(biāo)牌、13-過(guò)孔支架、14-均衡梁、15-伸縮油缸、16-伸縮立柱、17-旋轉(zhuǎn)梁、18-橫移架、19-橫移滑軌。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述。

圖1顯示本發(fā)明的部件組成：主梁1、前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3、前主支腿4、中主支腿5、后主支腿6、節(jié)段吊架7和張拉平臺(tái)8。

如圖2所示，前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3結(jié)構(gòu)相同，均包括兩個(gè)獨(dú)立的卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)和天車(chē)橫跨梁，采用四點(diǎn)起吊三點(diǎn)平衡的設(shè)計(jì)原理。天車(chē)橫跨梁跨座于主梁1的天車(chē)軌道上，該兩個(gè)獨(dú)立的卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)的上部固定在天車(chē)橫跨梁的兩端。前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3采用跨座式結(jié)構(gòu)，卷?yè)P(yáng)機(jī)布置采用下沉式結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步降低了架橋機(jī)的高度，架橋機(jī)總體高度滿(mǎn)足了通過(guò)門(mén)式結(jié)構(gòu)限高的要求。前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3兩個(gè)獨(dú)立卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)獨(dú)立的卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)為雙繞繩結(jié)構(gòu)。前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3的卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)有用于節(jié)段橫向方向調(diào)整的橫移機(jī)構(gòu)；前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3通過(guò)鏈輪鏈條的驅(qū)動(dòng)與主梁1上移動(dòng)，使用雙天車(chē)系統(tǒng)使其在主梁1上移動(dòng)，有效的提供了架橋機(jī)預(yù)制節(jié)段梁施工的效率。

圖3、圖4顯示了架橋機(jī)主梁1的典型結(jié)構(gòu)。主梁1為單矩形框架結(jié)構(gòu)，是架橋機(jī)最主要的支撐部分，主梁1上部設(shè)置有天車(chē)軌道，主梁1下弦設(shè)置有不銹鋼軌道，用于主支腿推動(dòng)主梁過(guò)孔。主梁1總長(zhǎng)100m，由九個(gè)結(jié)構(gòu)相同的模塊拼接組成，每一個(gè)模塊由矩形體框架及固定在矩形體框架各架桿中部上的主梁節(jié)段上桁架9、主梁節(jié)段下桁架10組成，疊加在一起形成完整模塊。上下框架，弦桿，垂直和水平桿，斜撐桿和對(duì)角支撐桿都焊接在一起。頂部和底部框架拼接在一起，在節(jié)點(diǎn)位置用垂直桿,斜撐桿和對(duì)角支撐桿撐相接。每一個(gè)連接疊加部分用四個(gè)螺栓和兩個(gè) ?45mm銷(xiāo)軸固定。主梁的相鄰模塊的弦桿對(duì)應(yīng)拼接。連接部位用四個(gè)?52特殊螺栓和一個(gè)?40銷(xiāo)軸固定。主梁1內(nèi)部設(shè)置工作平臺(tái)11，用于工人安全操作架橋機(jī)。主梁1側(cè)面設(shè)置有用于顯示架橋機(jī)主梁移動(dòng)距離的標(biāo)牌12，便于觀(guān)察架橋機(jī)過(guò)孔距離。

結(jié)合圖5進(jìn)一步說(shuō)明主支腿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。前主支腿4、中主支腿5和后主支腿6的結(jié)構(gòu)相同，其主要作用是支撐架橋機(jī)主梁并推動(dòng)架橋機(jī)過(guò)孔。中主支腿5由過(guò)孔支架13、均衡梁14、伸縮立柱16、四個(gè)伸縮油缸15、旋轉(zhuǎn)梁17、橫移架18、橫移滑軌19組成。過(guò)孔支架13包含有過(guò)孔油缸和夾緊油缸，過(guò)孔支架13的工作原理如下：通過(guò)夾緊油缸夾緊主梁下弦桿的下翼緣，過(guò)孔油缸伸出即可推動(dòng)主梁前行；待過(guò)孔油缸行程到位最大位置之后，夾緊油缸松開(kāi)，過(guò)孔油缸回收到行程最小的位置，夾緊油缸再次夾緊，如此循環(huán)往復(fù)即可實(shí)現(xiàn)主梁的連續(xù)前行。主梁1通過(guò)不銹鋼軌道支撐在均衡梁14的滑板上，滑板為特尼龍材質(zhì)的滑板，確?；迮c不銹鋼軌道摩擦較小。均衡梁14用于均衡主支腿的受力，滑板可以減小主梁和主支腿之間的摩擦系數(shù)。四個(gè)伸縮油缸15對(duì)稱(chēng)固定在均衡梁14，采用四點(diǎn)受力三點(diǎn)平衡的原理，用于頂起或者下降主梁1的高度以及其他需要進(jìn)行高度調(diào)整的情況。伸縮立柱16連接在均衡梁14與旋轉(zhuǎn)梁17之間，伸縮立柱16上的有墊塊用于伸縮油缸調(diào)整到位后固定主支腿的高度，確保主支腿滿(mǎn)足架橋機(jī)過(guò)孔或架設(shè)縱坡的支腿高度需求。旋轉(zhuǎn)梁17設(shè)置在橫移架18的旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，通過(guò)油缸可以推動(dòng)旋轉(zhuǎn)梁17在橫移架18之間發(fā)生現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)以架設(shè)曲線(xiàn)梁。橫移架18通過(guò)滑移梁裝于橫移滑軌19上，滑移梁上設(shè)置有滑移油缸，使整個(gè)主支腿可以橫移進(jìn)而確保架橋機(jī)可以跨線(xiàn)架設(shè)復(fù)線(xiàn)。

張拉平臺(tái)8與預(yù)制節(jié)段通過(guò)手拉葫蘆連接；張拉平臺(tái)8的端部位置設(shè)有可與預(yù)制節(jié)段固定的定位銷(xiāo)。張拉平臺(tái)8是用于在節(jié)段吊裝之后進(jìn)行節(jié)段張拉的工作平臺(tái)，在預(yù)制節(jié)段還在地面是安裝，隨著節(jié)段一起被吊裝到高空。手拉葫蘆和定位銷(xiāo)可防止張拉平臺(tái)8從預(yù)制節(jié)段上掉下。

圖6至圖7是架橋機(jī)的架梁示意圖，說(shuō)明如下。

圖6顯示架橋機(jī)就位后，前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3配合節(jié)段吊梁完成第一對(duì)節(jié)段吊裝之后，施工第一對(duì)節(jié)段和蓋梁之間的濕接縫并進(jìn)行使用張拉平臺(tái)8進(jìn)行張拉。待第一對(duì)節(jié)段完成之后，前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3分別向P+1墩柱和P-1墩柱移動(dòng)一個(gè)節(jié)段寬度的距離，并吊裝第二對(duì)節(jié)段。

圖7顯示是架橋機(jī)依次使用前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3施工第三對(duì)到第六對(duì)節(jié)段。

架橋機(jī)施工完畢前一跨的節(jié)段梁之后，開(kāi)始過(guò)孔到下一跨架設(shè)，其具體施工步驟如圖8至圖11所示，說(shuō)明如下。

根據(jù)圖8顯示，首先前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3運(yùn)行到架橋機(jī)前方P+1墩柱上方配重。

如圖9所示，在中主支腿5過(guò)孔油缸的推動(dòng)下，主梁1向前移動(dòng)直到主梁的中心到達(dá)墩柱P+1和墩柱P的中心，具體主梁移動(dòng)的距離可通過(guò)主梁1上標(biāo)牌12來(lái)確定。

如圖10所示，在圖9所示步驟完成之后，前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3向后移動(dòng)到墩柱P上方配重。之后通過(guò)操作中主支腿的伸縮油缸15和伸縮立柱16降低中主支腿的高度，從而使架橋機(jī)主梁1后端下降，前端翹起。

如圖11所示，預(yù)先將墩柱P-1上的主支腿使用吊車(chē)和運(yùn)輸車(chē)倒運(yùn)到墩柱P+2上。繼續(xù)驅(qū)動(dòng)中主支腿5上的過(guò)孔支架13使架橋機(jī)主梁1繼續(xù)前行直到架橋機(jī)主梁1到達(dá)指定位置。調(diào)整架橋機(jī)主中支腿5的高度使架橋機(jī)主梁1水平。前起重天車(chē)2、后起重天車(chē)3運(yùn)行到P+1墩柱，至此架橋機(jī)過(guò)孔過(guò)程完成開(kāi)始架設(shè)新一跨預(yù)制節(jié)段。

以上只是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的說(shuō)明，本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方式并不局限于此。任何采用本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的非實(shí)質(zhì)性修改，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。