一种装配式桥梁节段拼装连续梁架桥机的制作方法

1.本发明属于桥梁架设施工技术领域，具体涉及一种装配式桥梁节段拼装连续梁架桥机。


背景技术：

2.预应力桥梁预制节段逐跨拼装施工工艺，其原理就是将桥梁上部结构划分为若干标准节段，在预制场地匹配预制完成后，在现场用架桥机等专用拼装设备在桥梁下部结构之上，按次序逐块组拼，同时施加预应力，使之成为整体结构，并沿预定的安装方向进行逐跨推进、逐跨安装。
3.随着社会进步及人民环保意识的提高，桥梁的施工环境越来越受到政府和人民的重视。预制装配式桥梁具有构件生产标准、现场安装快速便捷、施工节能环保优势，它可以减少对大气环境和交通道路影响提升品质和安全质量、文明施工水平，是我国桥梁行业的发展趋势。在高速铁路装配式桥梁施工过程中，由于节段拼装连续梁拼装施工工艺的特性，现有设备已无法满足目前的施工，针对这一问题，亟需发明一种应用于高速铁路装配式桥梁中节段拼装连续梁的架桥机。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种应用于高速铁路装配式桥梁中节段拼装连续梁的架桥机，旨在解决传统设备无法满足节段拼装连续梁的施工问题。
5.为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：一种装配式桥梁节段拼装连续梁架桥机，包括主梁，主梁为三角桁架式结构，主梁包括两根单体梁，两根单体梁由前后辅助连系梁连接成一个矩形框体；单体梁分为数个节段，节与节之间上弦、下弦采用销轴连接；主梁的前后梁端下分别固定设置有前支腿和后支腿，主梁的梁体下设置有两个可沿主梁长向滑移地中支腿，单体梁的下弦设有轨道和齿条，中支腿与下弦轨道和齿条配合；主梁的梁体上设置有可沿主梁长向滑移地起升天车，单体梁的上弦设有轨道，起升天车与上弦轨道配合，上弦轨道端部设有车挡；主梁的梁体上根据桥梁节段数量设有n组吊挂装置，n为大于1的整数。
6.进一步地，前支腿包括前支腿上横梁、前支腿伸缩筒、地梁、前支腿支撑油缸、前支腿连系梁、前支腿下横梁；前支腿上横梁与主梁连接，前支腿上横梁的两侧梁端下各设置一个前支腿伸缩筒，前支腿伸缩筒包括上、下两截活动插接的筒体，上筒体与前支腿上横梁连接、并且两个上筒体之间连接前支腿连系梁，前支腿下横梁和地梁连接在两个下筒体之间，前支腿支撑油缸的两端分别连接前支腿连系梁和前支腿下横梁；上筒体和下筒体上开有竖向排列的销孔，上筒体和下筒体的销孔对齐后穿入销轴，根据不同工况调整伸缩筒穿销轴位置调节前支腿的长度，前支腿下横梁上设置站人平台。
7.进一步地，后支腿包括后支腿上横梁、后支腿伸缩筒、后支腿下横梁、后支腿支撑油缸，后支腿上横梁与主梁连接，后支腿上横梁的两侧梁端下各设置一个后支腿伸缩筒，后
支腿伸缩筒包括上、下两截活动插接的筒体，上筒体与后支腿上横梁连接，后支腿下横梁连接在两个下筒体之间，后支腿支撑油缸的两端分别连接后支腿上横梁和后支腿下横梁，上筒体和下筒体上开有竖向排列的销孔，上筒体和下筒体的销孔对齐后穿入销轴，根据不同工况调整伸缩筒穿销轴位置调节后支腿的长度。
8.进一步地，中支腿包括两个分支支腿，两个分支支腿通过中支腿横梁连接成一个门型支架；分支支腿包括千斤顶上横梁、千斤顶下横梁、中支腿伸缩筒、起升千斤顶、旋转盘、横移液压缸、平衡梁、纵移轮箱、反挂轮；千斤顶上横梁与中支腿横梁垂直、安装在中支腿横梁的梁底，中支腿伸缩筒设置在千斤顶上横梁和千斤顶下横梁的梁端；中支腿伸缩筒包括上、下两截活动插接的筒体，上筒体与千斤顶上横梁连接，下筒体与千斤顶下横梁连接，起升千斤顶连接在千斤顶上横梁和千斤顶下横梁之间；上筒体和下筒体上开有竖向排列的销孔，上筒体和下筒体的销孔对齐后穿入销轴，根据不同工况调整伸缩筒穿销轴位置调节中支腿的长度；中支腿横梁的梁顶从下至上依次安装旋转盘、平衡梁、纵移轮箱，旋转盘底部的榫槽卡在中支腿横梁的梁翼缘上，旋转盘与中支腿横梁之间连接横移液压缸；纵移轮箱与主梁的下弦轨道接触并通过齿条使主梁纵向移动，纵移轮箱侧板设有反挂轮，反挂轮钩挂在主梁的下弦轨道翼缘上，通过反挂轮和齿条来整体移动中支腿位置。
9.进一步地，主梁内设有吊挂梁，吊挂装置包括锚固梁、吊杆、扁担梁，扁担梁上设置有通过螺杆驱动可沿梁体长向平移的卡具，吊杆上端穿过吊挂梁并安装锚具、下端与扁担梁上的卡具连接，锚固梁与扁担梁垂直设置在扁担梁梁底的两个梁端，锚固梁用于与桥梁节段锚固连接。
10.进一步地，起升天车包括滑移小车、担梁、横移液压机构、起升机构，担梁横跨主梁的两根单体梁、通过两侧的滑移小车架在主梁上；起升机构设置在担梁上，起升机构包括卷扬机、滑轮组、钢丝绳和吊具，从卷扬机上引出的钢丝绳绕过滑轮组，吊具与滑轮组连接，横移液压机构连接在起升机构和担梁之间；吊具包括滑轮组连接梁、吊柱、摆转横梁，滑轮组连接梁与滑轮组连接，吊柱通过一个水平向旋转关节安装在滑轮组连接梁下，摆转横梁通过一个竖向旋转关节安装在吊柱下，摆转横梁的一侧梁身立面上设置有两个调节千斤顶、另一侧梁身立面上设置有两个铰接臂，调节千斤顶和铰接臂的自由端通过销轴与扁担梁上对应的铰接耳连接。
11.进一步地，扁担梁的两侧梁身立面上设置有底面为滑动面的凸缘，两侧梁身立面上的凸缘两两成对，卡具抱在扁担梁上、两侧的榫槽与凸缘配合，螺杆从扁担梁的螺孔中穿过，螺杆架在扁担梁梁顶的轴承座上。
12.与现有技术相比，本发明的优势在于：本发明提供的一种装配式桥梁节段拼装连续梁架桥机，主要用于高速铁路装配式桥梁节段拼装连续梁的架设，能够满足大坡度、小半径弯桥、桥梁架设的要求，同样，在平原施工条件好的地方更加方便。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图。
14.图2为前支腿的结构示意图。
15.图3为后支腿的结构示意图。
16.图4为中支腿的结构示意图。
17.图5为图4的侧视图。
18.图6为起升天车的结构示意图。
19.图7为图6的侧视图。
20.图8为起升天车、吊挂装置的结构示意图（与梁连接）。
21.图9为起升天车、吊挂装置的结构示意图。
22.图中：1-主梁；1.1-单体梁；1.2-辅助连系梁；2-后支腿；2.1-支腿上横梁；2.2-后支腿伸缩筒；2.3-后支腿下横梁；2.4-后支腿支撑油缸；3-中支腿；3.1-中支腿横梁；3.2-千斤顶上横梁；3.3-千斤顶下横梁；3.4-中支腿伸缩筒；3.5-起升千斤顶；3.6-旋转盘；3.7-横移液压缸；3.8-平衡梁；3.9-纵移轮箱；3.10-反挂轮；4-前支腿；4.1-前支腿上横梁；4.2-前支腿伸缩筒；4.3-地梁；4.4-前支腿连系梁；4.5-前支腿支撑油缸；4.6-前支腿下横梁；5-起升天车；5.1-滑移小车；5.2-担梁；5.3-横移液压机构；5.4-卷扬机；5.5-滑轮组；5.6-滑轮组连接梁；5.7-吊柱；5.8-摆转横梁；5.9-调节千斤顶；5.10-铰接臂；6-吊挂装置；6.1-锚固梁；6.2-吊杆；6.3-扁担梁；6.4-卡具；6.5-凸缘；7-吊挂梁；8-桥梁节段。
具体实施方式
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.如图1-图9所示：一种装配式桥梁节段拼装连续梁架桥机，包括主梁1，主梁1为三角桁架式结构，采用型钢和钢板焊接而成，有结构轻、刚性好、稳定性强、抗风能力大、安装方便、外形美观等优点。主梁1包括两根单体梁1.1，两根单体梁1.1由前后辅助连系梁1.2连接成一个矩形框体；单体梁1.1分为9个节段，每个节段长度为12米，总长108米，节与节之间上弦、下弦采用销轴连接，以便于解体装拆和运输。
25.主梁1的前后梁端下分别固定设置有前支腿4和后支腿2，主梁1的梁体下设置有两个可沿主梁1长向滑移地中支腿3，单体梁1.1的下弦设有轨道和齿条，中支腿3与下弦轨道和齿条配合；主梁1的梁体上设置有可沿主梁1长向滑移地起升天车5，单体梁1.1的上弦设有轨道，起升天车5与上弦轨道配合，上弦轨道端部设有车挡，方便起升天车走行及防止天车出轨；主梁1的梁体上根据桥梁节段数量设有n组吊挂装置6，每个吊挂装置用于临时支撑
一个桥梁节段，n为大于1的整数。
26.如图2所示：前支腿4是架桥机前部支撑主要结构，主要为钢板焊接组合结构，前支腿4包括前支腿上横梁4.1、前支腿伸缩筒4.2、地梁4.3、前支腿支撑油缸4.5、前支腿连系梁4.4、前支腿下横梁4.6。前支腿上横梁4.1与主梁1连接，前支腿上横梁4.1的两侧梁端下各设置一个前支腿伸缩筒4.2，前支腿伸缩筒4.2包括上、下两截活动插接的筒体，下筒体插入到上筒体的腔内。上筒体与前支腿上横梁4.1连接、并且两个上筒体之间连接前支腿连系梁4.4，前支腿下横梁4.6和地梁4.3连接在两个下筒体之间，前支腿支撑油缸4.5的两端分别连接前支腿连系梁4.4和前支腿下横梁4.6。上筒体和下筒体上开有竖向排列的销孔，前支腿支撑油缸4.5动作推动下筒体相对上筒体伸出或收回，上筒体和下筒体的销孔对齐后穿入销轴，根据不同工况调整伸缩筒穿销轴位置调节前支腿4的长度，以满足桥梁纵坡、变跨、曲线桥、最后一孔桥梁架设作业自身稳定需要，前支腿下横梁4.6上设置站人平台，方便人工作业拔插销轴。工作时，前支腿下部通过支撑油缸将底节段固定在垫石上，确保前支腿在架梁时与垫石位置不发生搓动和移动，前支腿要与墩顶锚固。
27.如图3所示：后支腿2是架桥机后部支撑主要结构，主要为钢板焊接组合结构，后支腿2包括后支腿上横梁2.1、后支腿伸缩筒2.2、后支腿下横梁2.3、后支腿支撑油缸2.4，后支腿上横梁2.1与主梁1连接，后支腿上横梁2.1的两侧梁端下各设置一个后支腿伸缩筒2.2，后支腿伸缩筒2.2包括上、下两截活动插接的筒体，上筒体插入到下筒体的腔内，上筒体与后支腿上横梁2.1连接，后支腿下横梁2.3连接在两个下筒体之间，后支腿支撑油缸2.4的两端分别连接后支腿上横梁2.1和后支腿下横梁2.3，上筒体和下筒体上开有竖向排列的销孔，后支腿支撑油缸2.4动作推动下筒体相对上筒体伸出或缩回，上筒体和下筒体的销孔对齐后穿入销轴，根据不同工况调整伸缩筒穿销轴位置调节后支腿2的长度，以满足桥梁纵坡、变跨、曲线桥、最后一孔桥梁架设作业自身稳定需要。工作时，后支腿下部通过支撑油缸将底节段固定在垫石上，确保后支腿在架梁时与垫石位置不发生搓动和移动。当垫石不平整时刻用钢板或者细沙抄平。
28.如图1、图4所示：两个中支腿3分别支撑在两个主墩墩顶，中支腿3包括两个分支支腿，两个分支支腿通过中支腿横梁3.1连接成一个门型支架。分支支腿包括千斤顶上横梁3.2、千斤顶下横梁3.3、中支腿伸缩筒3.4、起升千斤顶3.5、旋转盘3.6、横移液压缸3.7、平衡梁3.8、纵移轮箱3.9、反挂轮3.10。
29.千斤顶上横梁3.2与中支腿横梁3.1垂直、安装在中支腿横梁3.1的梁底，中支腿伸缩筒3.4设置在千斤顶上横梁3.2和千斤顶下横梁3.3的梁端；中支腿伸缩筒3.4包括上、下两截活动插接的筒体，上筒体与千斤顶上横梁3.2连接，下筒体与千斤顶下横梁3.3连接，起升千斤顶3.5连接在千斤顶上横梁3.2和千斤顶下横梁3.3之间；上筒体和下筒体上开有竖向排列的销孔，起升千斤顶3.5动作推动下筒体相对上筒体伸出或缩回，上筒体和下筒体的销孔对齐后穿入销轴，根据不同工况调整伸缩筒穿销轴位置调节中支腿3的长度。
30.中支腿横梁3.1的梁顶从下至上依次安装旋转盘3.6、平衡梁3.8、纵移轮箱3.9，旋转盘3.6底部的榫槽卡在中支腿横梁3.1的梁翼缘上，旋转盘3.6与中支腿横梁3.1之间连接横移液压缸3.7，横移液压缸3.7推移旋转盘3.6以及上部结构垂直于中支腿横梁3.1长向移动满足架桥机的横移。纵移轮箱3.9与主梁1的下弦轨道接触并通过齿条使主梁1纵向移动，纵移轮箱侧板设有反挂轮3.10，反挂轮3.10钩挂在主梁1的下弦轨道翼缘上，通过反挂轮
3.10和齿条来整体移动中支腿3位置。
31.如图8所示：主梁1内设有吊挂梁7，吊挂装置6包括锚固梁6.1、吊杆6.2、扁担梁6.3，扁担梁6.3上设置有通过螺杆驱动可沿梁体长向平移的卡具6.4，卡具6.4的横移距离为
±
300mm，满足曲线架梁的横向调整，吊杆6.2上端穿过吊挂梁7并安装锚具、下端与扁担梁6.3上的卡具6.4连接，吊杆为32精轧螺纹钢筋，分为上下两节，中间用连接器连接，锚固梁6.1与扁担梁6.3垂直设置在扁担梁6.3梁底的两个梁端，锚固梁6.1用于与桥梁节段锚固连接。
32.如图6、图7、图8、图9所示：起升天车5的功能是提升、运送和架设节段梁，以及吊装倒运吊挂系统等。起升天车5包括滑移小车5.1、担梁5.2、横移液压机构5.3、起升机构，担梁5.2横跨主梁1的两根单体梁1.1、通过两侧的滑移小车5.1架在主梁1上；滑移小车5.1运载起升天车5沿主梁1长向移动。
33.起升机构设置在担梁5.2上，起升机构包括卷扬机5.4、滑轮组5.5、钢丝绳和吊具，从卷扬机5.4上引出的钢丝绳绕过滑轮组5.5，吊具与滑轮组5.5连接，横移液压机构5.3连接在起升机构和担梁5.2之间；横移液压机构5.3推行卷扬机5.4沿担梁5.2长向移动改变起升天车的起吊位置。
34.吊具包括滑轮组连接梁5.6、吊柱5.7、摆转横梁5.8，滑轮组连接梁5.6与滑轮组5.5连接，吊柱5.7通过一个水平向旋转关节安装在滑轮组连接梁5.6下，摆转横梁5.8通过一个竖向旋转关节安装在吊柱5.7下，摆转横梁5.8的一侧梁身立面上设置有两个调节千斤顶5.9、另一侧梁身立面上设置有两个铰接臂5.10，调节千斤顶5.9和铰接臂5.10的自由端通过销轴与扁担梁6.3上对应的铰接耳连接。通过调节千斤顶5.9和铰接臂5.10将起升天车5与桥梁节段8上安装的扁担梁6.3连接，起升天车5将桥梁节段8起吊到位后，将吊杆6.2与卡具6.4连接，而后调节千斤顶5.9和铰接臂5.10脱开，继续吊运下一梁段。
35.扁担梁6.3的两侧梁身立面上设置有底面为滑动面的凸缘6.5，两侧梁身立面上的凸缘6.5两两成对，凸缘6.5为受力构件，卡具6.4抱在扁担梁6.3上、两侧的榫槽与凸缘6.5配合，螺杆从扁担梁6.3的螺孔中穿过，螺杆架在扁担梁6.3梁顶的轴承座上。
36.架桥机的电气系统主要包括起吊电控、液压泵站电控、行走电控三部分；电气系统采用415v三相四线制交流供电，零线与机体连接，电源进线电缆采用四芯3x25 1，容量不得小于250a，由主梁配电柜接入后，分别给5台泵站（前、中、后及小车上各一套）、中支腿纵移系统及天车起吊纵移系统供电。
37.液压系统整机共配五套，前支腿液压系统由泵站、120t支承油缸（2根）、液压管路和电气控制系统组成；中支腿液压系统由泵站、150t自锁支承油缸（2根）、100t自锁支承油缸（1根）、液压管路和电气控制系统组成；后支腿液压系统由泵站、120t支承油缸（2根）、液压管路和电气控制系统组成；天车液压系统由泵站、50t横移油缸（2根）、液压管路和电气控制系统组成。
38.一种应用本实施例的架桥机架梁及过孔的详细步骤如下：步骤一：调整架桥机，将边跨的1#块用运梁车开至主梁下方，起升天车开至1#块的正上方。
39.步骤二：用起升天车将边跨1#梁段提升，运至所在位置，旋转后提升到位，悬挂着钩，完成悬、吊置换，通过纵横，调整好梁块位置，用临时拉杆拉紧，进行试拼边跨1#梁段。
40.步骤三：将主跨1#梁段提升，运至所在位置，旋转后提升到位，悬挂着钩，完成悬、吊置换，通过纵横，调整好梁块位置，用临时拉杆拉紧，进行试拼主跨1#梁段。
41.步骤四：同样办法依次吊装边跨和主跨的2#~5#块进行试拼。
42.步骤五：吊装边跨7#块，放到边墩顶上方位置。
43.步骤六：吊装边跨6#块，并试拼。
44.步骤七：试拼7#块，整跨试拼完成，并与设计标高及计算标高对比，调整拼装标高数据。
45.步骤八：从5#块开始分离后退1m左右吊挂，7#块退回原吊挂位置。
46.步骤九：依次分离6#-1#块，块与块间留有200mm间隙。
47.步骤十：按照试拼顺序先拼装边跨1#块，将边跨1#块吊起抹胶后拼装，张拉临时预应力，先边跨后主跨拼装1#块。
48.步骤十一：按照试拼顺序拼装2-7#块，拼装完成后进行穿钢绞线张拉并压浆。
49.步骤十二：拼装过程中安装另一个主墩顶0#块，拆除吊杆，桥机过孔。
50.步骤十三：按照前一跨半拼装方法施工剩下一跨半。
51.步骤十四：跨中合拢段进行临时固结，拼装模板及绑扎钢筋，进行合拢段施工，同时拆除架桥机。
52.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。