專(zhuān)利名稱(chēng)：120米跨度雙層四線(xiàn)公鐵兩用鋼桁橋整孔架設(shè)之3000噸級(jí)特種架橋機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種架橋機(jī)及其配套設(shè)備，特別涉及一種120米跨度雙層四線(xiàn)公鐵兩 用鋼桁橋整孔架設(shè)之3000噸級(jí)特種架橋機(jī)。
背景技術(shù)：
對(duì)于特大雙層四線(xiàn)公鐵兩用大橋，特別是其主跨度在105米 120米若干孔的焊 接鋼桁梁構(gòu)成的公鐵兩用大橋，它們的橋墩高度大致均在45米左右。而鋼桁梁的斷面尺寸 為高X寬=12.0mX32. 74m，對(duì)于這種特大型鋼橋，有兩種既有的架設(shè)施工方法擬可參考 使用一是連續(xù)梁縱向拖拉或縱向頂推就位方法，二是預(yù)制節(jié)段懸拼方法。前者的要點(diǎn)是在 橋頭將單孔梁焊接成形，再將若干孔梁為一聯(lián)縱向連接起來(lái)成為一連續(xù)梁，然后沿橋梁中 線(xiàn)方向，前端用巻揚(yáng)機(jī)牽引拖拉前進(jìn)，稱(chēng)為縱向拖拉法?；蛘咴诤蠖擞糜透醉斖魄斑M(jìn)，稱(chēng)為 縱向頂推法。這兩種方法是大同小異。由于只能在橋頭線(xiàn)路上拼組，只有一條狹長(zhǎng)的線(xiàn)形 工作通道，對(duì)于上述幾公里長(zhǎng)的特大橋來(lái)講，其工期漫長(zhǎng)將成為死結(jié)。再說(shuō)后者的預(yù)制節(jié)段 懸拼方法。其要點(diǎn)是類(lèi)似于通常的架橋機(jī)，采用一個(gè)可以自行過(guò)孔的移動(dòng)式支架，在兩個(gè)橋 墩之間搭起了一個(gè)架子，然后將一孔梁分成很多預(yù)先焊接成形的梁段一節(jié)一節(jié)地喂送到支 架下方指定位置懸掛起來(lái)排成串狀，接著是調(diào)整梁段的空間位置和線(xiàn)形，然后在現(xiàn)場(chǎng)空中 施焊，將各梁段焊接成為整孔梁，最后是落梁就位。這種方法，且不說(shuō)其在空中施焊的工藝 復(fù)雜性和作業(yè)難度，其要害還是工期漫長(zhǎng)，且受自然氣候干擾和限制，寒冷和下雨是不能焊 接施工的。 另外，由于這種特大型架橋機(jī)主梁的自重大，懸臂長(zhǎng)度也大，故在大懸臂根部由于 主梁自重產(chǎn)生的彎矩竟比在簡(jiǎn)支架梁時(shí)由吊重產(chǎn)生的主梁跨中最大彎矩大三倍以上，這是 現(xiàn)有通常架橋機(jī)所不可能發(fā)生的現(xiàn)象。還有更重要的是，懸臂根部支腿所產(chǎn)生的反力相當(dāng) 巨大，也超出已架主體鋼桁梁所容許的承壓力的三倍以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了解決大跨度、大斷面、大自重的長(zhǎng)大鋼橋的架設(shè)施工周期
過(guò)長(zhǎng)和施工經(jīng)費(fèi)過(guò)高的問(wèn)題，而提供一種120米跨度雙層四線(xiàn)公鐵兩用鋼桁橋整孔架設(shè)之
3000噸級(jí)特種架橋機(jī)。本發(fā)明創(chuàng)立了能夠架設(shè)大跨度、大斷面、大自重的長(zhǎng)大鋼橋整孔架設(shè)
的施工方法和特種裝備，大幅度地縮短長(zhǎng)大鋼桁梁的施工周期和大量節(jié)省建設(shè)經(jīng)費(fèi)，并為
此類(lèi)橋梁建設(shè)開(kāi)拓了施工技術(shù)新方向。 本發(fā)明的目的可以通過(guò)下述措施來(lái)實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的120米跨度雙層四線(xiàn)公鐵兩用鋼桁橋整孔架設(shè)之3000噸級(jí)特種架橋機(jī) 包括支架結(jié)構(gòu)，下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)，滾杠組，前端牽引巻揚(yáng)機(jī)，配套運(yùn)梁車(chē)； a、所述支架結(jié)構(gòu)包括架設(shè)在前后門(mén)式支腿上方的左右兩根三弦桿式桁架梁，設(shè)置 在左右兩根三弦桿式桁架梁前、后上方的前后起落梁支架，以及連接在左右兩根三弦桿式桁架梁之間的前后橫向聯(lián)結(jié)構(gòu)件，在起落梁支架上設(shè)置有采用行業(yè)通用的液壓穿心式千斤
頂構(gòu)成的起升機(jī)構(gòu)；所述三弦桿式桁架梁的弦桿及腹桿均為便于拆裝的線(xiàn)性桿件； b、所述下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)包括左右兩根兩跨式結(jié)構(gòu)的三弦桿式桁架梁，以及連接在左右
兩根三弦桿式桁架梁之間的多根橫向聯(lián)結(jié)構(gòu)件，所述下導(dǎo)梁后端通過(guò)滾輪組式懸吊機(jī)構(gòu)吊
掛在所述支架結(jié)構(gòu)的桁架梁的下弦桿下方；在下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置有前行走支腿和后行走
支腿，所述的前、后行走支腿的上端與支架結(jié)構(gòu)的桁架梁相結(jié)合，在前行走支腿下端的腳部
通過(guò)設(shè)置的上行走輪組和反掛行走輪組與下導(dǎo)梁的左右兩根三弦桿式桁架梁的上弦桿的
上、下面構(gòu)成滾動(dòng)配合關(guān)系，在后行走支腿下端的腳部通過(guò)設(shè)置的上行走輪組與下導(dǎo)梁的
左右兩根三弦桿式桁架梁的上弦桿的上面構(gòu)成滾動(dòng)配合關(guān)系；且所述的前、后行走支腿的
支撐立柱均為伸縮式結(jié)構(gòu)；而位于下導(dǎo)梁前方墩頂?shù)闹С袨橛蓾L杠和底座組成的滾杠組構(gòu)
成，滾杠組沿下導(dǎo)梁的縱向設(shè)置兩組，即兩相鄰橋墩頂上各一組；所述滾輪組式懸吊機(jī)構(gòu)用
于下導(dǎo)梁被縱拖向前移動(dòng)時(shí)將下導(dǎo)梁吊掛在桁架梁的下弦桿一起向前移動(dòng)； c、所述配套運(yùn)梁車(chē)騎放在輪胎式運(yùn)梁列車(chē)之上的輪軌式馱梁小車(chē)，該輪軌式馱梁
小車(chē)采用行業(yè)通用的雙軌制二層均衡梁式車(chē)輪組合體系。 本發(fā)明中所述的三弦桿式桁架梁的弦桿及腹桿均為便于拆裝的線(xiàn)性桿件。 本發(fā)明中所述下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)的后行走支腿的支撐立柱立柱為內(nèi)外套管式結(jié)果，并設(shè)
有大行程的豎向伸縮油缸，使后行走支腿可以整體上升或下降，上升時(shí)為喂梁狀態(tài)，下降時(shí)
為行走狀態(tài)，后行走支腿僅沿鋼桁梁的上弦桿行走，所以無(wú)需設(shè)反掛行走輪組。 本發(fā)明中所述下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)的三弦桿式桁架梁的后一跨三弦桿式桁架梁上部設(shè)置
有再分桁架的米字形桁架。 本發(fā)明中所述前端牽引巻揚(yáng)機(jī)采用兩臺(tái)，固定在下導(dǎo)梁的左右桁架梁的前端區(qū) 段，而牽引繩與前方墩頂適當(dāng)套牢即可。這樣，巻揚(yáng)機(jī)的安裝就可以一勞永逸，特別適用于 長(zhǎng)大橋梁，非常簡(jiǎn)便。 本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有以下有益效果 1)能夠安全有效地整體架設(shè)120米跨度雙層四線(xiàn)公鐵兩用鋼桁梁，其架設(shè)重量達(dá) 到3000噸。這是迄今為止全世界從沒(méi)有過(guò)的先例。 2)與既有的縱向拖拉架梁法、縱向頂推架梁法和移動(dòng)支架預(yù)制節(jié)段懸拼架梁法以
及其他方法相比，具有大幅縮短施工周期和大量節(jié)省施工費(fèi)用的明顯優(yōu)勢(shì)。 3)打破了架橋施工的傳統(tǒng)觀念、傳統(tǒng)方法和傳統(tǒng)技術(shù)，創(chuàng)立了能夠架設(shè)超過(guò)120
米的大跨度、超過(guò)30米的大寬度、超過(guò)3000噸的大吊重的長(zhǎng)大鋼橋整孔架設(shè)的施工方法和
特種裝備，并為同類(lèi)橋梁建設(shè)開(kāi)拓了施工技術(shù)新方向和新水平。


圖1至圖1-4為本發(fā)明總體構(gòu)成圖及其架梁作業(yè)流程圖。其中圖1所示為喂梁狀 態(tài)，待架鋼桁梁已沿著下導(dǎo)梁2被送進(jìn)架橋機(jī)腹內(nèi)；圖l-l所示為待架鋼桁梁已被吊起，下 導(dǎo)梁2可以縱拖前移；圖l-2所示下導(dǎo)梁已被縱拖到位，待架梁可以落下并已就位；圖1-3 所示支架系統(tǒng)1沿著已架鋼桁梁和下導(dǎo)梁2向前縱移；圖1-4所示架橋機(jī)又到了新一孔的 架梁位置，可以開(kāi)始喂梁。 圖2所示為圖1中A-A和B-B斷面的半剖面圖。
圖2-1為圖2中M部分放大圖。 圖3所示為圖1中C-C斷面和圖1-1中D-D斷面的半剖面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作進(jìn)一步描述 如圖1至圖1-4本發(fā)明的120米跨度雙層四線(xiàn)公鐵兩用鋼桁橋整孔架設(shè)之3000 噸級(jí)特種架橋機(jī)包括支架結(jié)構(gòu)(l)，下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)(2)，滾杠組(3)，前端牽引巻揚(yáng)機(jī)(4)，配套 運(yùn)梁車(chē)(5)。 其中所述支架結(jié)構(gòu)(1)包括架設(shè)在前后門(mén)式支腿(7)上方的左右兩根三弦桿式 桁架梁(6)，設(shè)置在左右兩根三弦桿式桁架梁(6)前、后上方的前后起落梁支架(8)，以及連 接在左右兩根三弦桿式桁架梁(6)之間的前后橫向聯(lián)結(jié)構(gòu)件(IO)，在起落梁支架(8)上設(shè) 置有采用行業(yè)通用的液壓穿心式千斤頂(9)構(gòu)成的起升機(jī)構(gòu)(參見(jiàn)圖2和圖3)。
所述下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)(2)包括左右兩根兩跨式結(jié)構(gòu)的三弦桿式桁架梁(17)，(該三弦 桿式桁架梁的后一跨三弦桿式桁架梁上部設(shè)置有再分桁架的米字形桁架)，以及連接在左 右兩根三弦桿式桁架梁之間的多根橫向聯(lián)結(jié)構(gòu)件(18)，具體說(shuō)該橫向聯(lián)結(jié)構(gòu)件(18)沿下 導(dǎo)梁全長(zhǎng)共設(shè)六片，即前后端各一件，跨內(nèi)四片均布；所述下導(dǎo)梁后端通過(guò)滾輪組式懸吊機(jī) 構(gòu)(11)吊掛在所述支架結(jié)構(gòu)的桁架梁的下弦桿下方；在下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)(2)頂部設(shè)置有前行走 支腿(14)和后行走支腿(24)，所述的前、后行走支腿(14、24)的上端與支架結(jié)構(gòu)的桁架梁 相結(jié)合，在前行走支腿(14)下端的腳部通過(guò)設(shè)置的上行走輪組(15)和反掛行走輪組(16) 與下導(dǎo)梁(2)的左右兩根三弦桿式桁架梁的上弦桿的上、下面構(gòu)成滾動(dòng)配合關(guān)系，在后行 走支腿(24)下端的腳部通過(guò)設(shè)置的上行走輪組(15)與下導(dǎo)梁(2)的左右兩根三弦桿式桁 架梁的上弦桿的上面構(gòu)成滾動(dòng)配合關(guān)系；且所述的前、后行走支腿(14、24)的支撐立柱均 為伸縮式結(jié)構(gòu)；而位于下導(dǎo)梁(2)前方墩頂?shù)闹С袨橛蓾L杠(21)和底座(20)組成的滾杠 組(3)構(gòu)成，滾杠組(3)沿下導(dǎo)梁(2)的縱向應(yīng)設(shè)兩組，即兩相鄰橋墩頂上各一組；前行走 支腿(14)設(shè)有短程的伸縮調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)(2)的后行走支腿(24)的支撐立柱 立柱為內(nèi)外套管式結(jié)果，并設(shè)有大行程的豎向伸縮油缸(參見(jiàn)圖2和圖3)，使后行走支腿 (24)可以整體上升或下降，上升時(shí)為喂梁狀態(tài)，下降時(shí)為行走狀態(tài)，后行走支腿僅沿已架鋼 桁梁的上弦桿行走，所以無(wú)需設(shè)反掛行走輪組。 所述配套運(yùn)梁車(chē)(5)系由輪胎式運(yùn)梁列車(chē)(22)和騎在其上的十輛輪軌式馱梁小 車(chē)(23)組成(見(jiàn)圖l-4和圖2、圖2-2)。運(yùn)梁列車(chē)(22)系由兩列50軸液壓懸掛輪胎組組 成的長(zhǎng)條形液力驅(qū)動(dòng)組合車(chē)，即它系由多節(jié)獨(dú)立的動(dòng)力平板車(chē)串聯(lián)而成為列車(chē)(22)。輪軌 式馱梁小車(chē)(23)系采用行業(yè)通用的雙軌制二層均衡梁式車(chē)輪組合體系。每輛小車(chē)共有8 個(gè)車(chē)輪，每輪受力均等。裝載待架鋼桁梁的層次是這樣的十輛小車(chē)(23)騎在列車(chē)(22)之 上的指定位置，而待架鋼桁梁系直接支承在十輛小車(chē)(23)之上。于是開(kāi)動(dòng)列車(chē)(22)就可 達(dá)到運(yùn)梁的目的。將鋼桁梁運(yùn)進(jìn)特種架橋機(jī)的腹內(nèi)，即鋼桁梁爬上下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)(2)之后接 著便可進(jìn)行架梁作業(yè)。 本發(fā)明中所述的三弦桿式桁架梁均采用便于裝拆的線(xiàn)性桿件； 本發(fā)明中所述的前端牽引巻揚(yáng)機(jī)(4)采用兩臺(tái)，固定在下導(dǎo)梁(2)之左右桁架梁
(17)的前端區(qū)段，而牽引繩與前方墩頂適當(dāng)套牢即可。這樣，巻揚(yáng)機(jī)的安裝就可以一勞永
5逸，特別適用于長(zhǎng)大橋梁，非常簡(jiǎn)便。 本發(fā)明的架橋機(jī)的架梁作業(yè)流程如下 由圖l可見(jiàn)，本發(fā)明的支架系統(tǒng)(1)中的前、后門(mén)式支腿(7)已支立在橋墩上，下 導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)(2)也支承在支架系統(tǒng)(1)的下方橋孔上，后行走支腿(24)縮起，配套運(yùn)梁車(chē)(5) 載著待架梁緩慢靠攏下導(dǎo)梁(2)之后端。此時(shí)下導(dǎo)梁(2)上弦桿上面的軌道與運(yùn)梁車(chē)(5) 地板上的軌道標(biāo)高和軌距均相同，兩者是能夠吻合對(duì)接的，并須用一專(zhuān)用過(guò)橋夾板將對(duì)接 后之兩者固定起來(lái)。于是開(kāi)動(dòng)運(yùn)梁車(chē)(5)上面的輪軌式馱梁小車(chē)(23)，將待架鋼桁梁從輪 胎式運(yùn)梁列車(chē)(22)上運(yùn)到下導(dǎo)梁(2)之上，到指定位置后，啟動(dòng)支架系統(tǒng)(1)上的前、后起 落支架(8)的液壓穿心式千斤頂起升系統(tǒng)(9)，把待架鋼桁梁提升起來(lái)，如圖1-1所示。鋼 桁梁被吊起后，輪軌式馱梁小車(chē)(23)空載返回到輪胎式運(yùn)梁列車(chē)(22)上面，接著將下導(dǎo) 梁(2)向前縱拖至下一孔位，縱拖時(shí)下導(dǎo)梁(2)后端被懸吊機(jī)構(gòu)(11)吊住，在前行走支腿 (14)腳部也被反掛輪組(16)吊住，一起做前移動(dòng)作。當(dāng)前橋孔空間已被騰出，起落梁支架 (8)可將鋼桁梁落下就位，當(dāng)前這孔梁即架設(shè)完畢，運(yùn)梁車(chē)(5)也已返回后方去裝運(yùn)新的一 孔鋼桁梁了。如圖l-2所示。這時(shí)后行走支腿(24)已經(jīng)下降站立在已架鋼桁梁上弦桿之 上，此時(shí)前后行走支腿受力，并可一齊升高少許，讓前后門(mén)式支腿(7)離開(kāi)墩頂，不受力，整 個(gè)支架系統(tǒng)(1)處于隨時(shí)可以縱移過(guò)孔的狀態(tài)。 由圖l-3可見(jiàn)，支架系統(tǒng)(1)已經(jīng)沿著已架鋼桁梁和下導(dǎo)梁(2)的上弦桿向前方 移動(dòng)了一定距離。 由圖l-4可見(jiàn)，支架系統(tǒng)(1)已經(jīng)縱移至下一孔位，準(zhǔn)備架設(shè)這一孔的鋼桁梁。支 架系統(tǒng)(1)行走到新一孔位后，先使前后門(mén)式支腿(7)在墩頂對(duì)準(zhǔn)位置，接著使前行走支腿 (14)和后行走支腿(24)均適當(dāng)縮起，令前后門(mén)式支腿(7)在墩頂站穩(wěn)吃力。然后后行走支 腿(24)完全縮起，等待運(yùn)梁車(chē)(5)來(lái)喂梁，新一架梁作業(yè)循環(huán)開(kāi)始。
權(quán)利要求
一種120米跨度雙層四線(xiàn)公鐵兩用鋼桁橋整孔架設(shè)之3000噸級(jí)特種架橋機(jī)，其特征在于它包括支架結(jié)構(gòu)(1)，下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)(2)，滾杠組(3)，前端牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)(4)，配套運(yùn)梁車(chē)(5)；a、所述支架結(jié)構(gòu)(1)包括架設(shè)在前后門(mén)式支腿(7)上方的左右兩根三弦桿式桁架梁(6)，設(shè)置在左右兩根三弦桿式桁架梁(6)前、后上方的前后起落梁支架(8)，以及連接在左右兩根三弦桿式桁架梁(6)之間的前后橫向聯(lián)結(jié)構(gòu)件(10)，在起落梁支架(8)上設(shè)置有采用行業(yè)通用的液壓穿心式千斤頂(9)構(gòu)成的起升機(jī)構(gòu)；b、所述下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)(2)包括左右兩根兩跨式結(jié)構(gòu)的三弦桿式桁架梁(17)，以及連接在左右兩根三弦桿式桁架梁之間的多根橫向聯(lián)結(jié)構(gòu)件(18)，所述下導(dǎo)梁后端通過(guò)滾輪組式懸吊機(jī)構(gòu)(11)吊掛在所述支架結(jié)構(gòu)的桁架梁的下弦桿下方；在下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)(2)頂部設(shè)置有前行走支腿(14)和后行走支腿(24)，所述的前、后行走支腿(14、24)的上端與支架結(jié)構(gòu)的桁架梁相結(jié)合，在前行走支腿(14)下端的腳部通過(guò)設(shè)置的上行走輪組(15)和反掛行走輪組(16)與下導(dǎo)梁(2)的左右兩根三弦桿式桁架梁的上弦桿的上、下面構(gòu)成滾動(dòng)配合關(guān)系，在后行走支腿(24)下端的腳部通過(guò)設(shè)置的上行走輪組(15)與下導(dǎo)梁(2)的左右兩根三弦桿式桁架梁的上弦桿的上面構(gòu)成滾動(dòng)配合關(guān)系；且所述的前、后行走支腿(14、24)的支撐立柱均為伸縮式結(jié)構(gòu)；而位于下導(dǎo)梁(2)前方墩頂?shù)闹С袨橛蓾L杠(21)和底座(20)組成的滾杠組(3)構(gòu)成；c、所述配套運(yùn)梁車(chē)(5)騎放在輪胎式運(yùn)梁列車(chē)(22)之上的輪軌式馱梁小車(chē)(23)，該輪軌式馱梁小車(chē)(23)采用行業(yè)通用的雙軌制二層均衡梁式車(chē)輪組合體系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的架橋機(jī)，其特征在于所述下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)(2)的后行走支腿 (24)的支撐立柱立柱為內(nèi)外套管式結(jié)果，并設(shè)有大行程的豎向伸縮油缸。
全文摘要
一種120米跨度雙層四線(xiàn)公鐵兩用鋼桁橋整孔架設(shè)之3000噸級(jí)特種架橋機(jī)，其特征在于它包括支架結(jié)構(gòu)(1)，下導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)(2)，滾杠組(3)，前端牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)(4)，配套運(yùn)梁車(chē)(5)。本發(fā)明創(chuàng)立了能夠架設(shè)大跨度、大斷面、大自重的長(zhǎng)大鋼橋整孔架設(shè)的施工方法和特種裝備，大幅度地縮短長(zhǎng)大鋼桁梁的施工周期和大量節(jié)省建設(shè)經(jīng)費(fèi)，并為此類(lèi)橋梁建設(shè)開(kāi)拓了施工技術(shù)新方向。
文檔編號(hào)E01D21/00GK101736703SQ20091022741
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者萬(wàn)科峰, 代宇, 張志華, 陳變玲, 黃耀怡 申請(qǐng)人:鄭州大方橋梁機(jī)械有限公司