專利名稱：：一種移動棧橋的制作方法一種移動棧橋(一)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隧道施工設(shè)備，特別涉及一種移動棧橋。(二)
背景技術(shù)：
目前我國主要鐵路干線能力十分緊張，無法滿足客貨運輸?shù)男枨?，急需建設(shè)專門的客運專線，滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市密集群的城際間旅客運輸日益增長的需求；加之長期以來，我國鐵路網(wǎng)布局一直呈現(xiàn)著不合理態(tài)勢，特別是在廣大西部地區(qū)，運網(wǎng)稀疏，運能嚴(yán)重不足，與東中部的聯(lián)絡(luò)能力差。因此，為了滿足客貨分線，以及完善國家鐵路網(wǎng)布局，滿足交通運輸?shù)男枰瑖以诮甏罅M(jìn)行鐵路建設(shè)。新建京滬高速鐵路是《國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中"四縱四橫"客運專線的南北向主骨架，是我們第一條具有世界先進(jìn)水平的高速鐵路。隧道施工作為鐵路土建施工的重要內(nèi)容，其施工工藝對施工質(zhì)量及施工工期起決定性作用。目前同類施工作業(yè)中，多數(shù)是臨時搭設(shè)的簡易棧橋或跳板，功能單一、適應(yīng)能力較差、安全性差，安裝組拼、周轉(zhuǎn)使用不便，在實際施工作業(yè)過程中機(jī)械化程度低，安全保證與文明施工水平低。(三)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高效實用的移動棧橋。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種移動棧橋，包括主橋、設(shè)置在主橋前后的引橋、設(shè)置在主橋前后兩端的前支撐和后支撐，其特征在于該移動棧橋還包括液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，主橋的前后兩端均設(shè)有行走裝置，主橋包括變形貝雷桁架，橋面板和橋面板支撐架。本發(fā)明更優(yōu)的技術(shù)方案是變型貝雷桁架包括上弦、下弦、斜弦、垂弦及其連接板；橋面板包括面板、縱向鋼枕、橫向鋼枕，橋面板支其扣件等。標(biāo)準(zhǔn)桁架上部采用螺栓聯(lián)接，下部為鉸接；前、后均為輪式行走機(jī)構(gòu)，前輪為鋼輪，行走在隧洞初期支護(hù)面上，后輪為鋼芯包膠車輪，行走在澆筑成型仰拱混凝土上，液壓系統(tǒng)主要由液壓油箱、油路以及液壓油缸組成。液壓油箱布置于棧橋尾部，油路沿棧橋桁架布置固定，液壓油缸缸體固定在桁架上，活塞桿與行走裝置鉸接。通過液壓油缸的伸縮，實現(xiàn)棧橋的升降動作，滿足棧橋工作狀態(tài)與行走狀態(tài)的轉(zhuǎn)換以及調(diào)整解決洞內(nèi)施工存在的作業(yè)面高度差問題；棧橋電氣系統(tǒng)主要由警示燈、油泵電機(jī)、行走定位器組成。本發(fā)明的有益效果是可移動棧橋既可使洞內(nèi)開挖的渣料順利運出，又可保證仰拱混凝土襯砌的正常施工作業(yè)。從而構(gòu)成開挖工序與仰拱混凝土襯砌工序在一條施工線上的連續(xù)不間斷施工，極大的提高了工作效率，縮短施工周期。不僅保證了工期要求，也滿足文明施工及安全保障的需要。(四)下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。.附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為主橋的橫截面附圖3為后支撐和后輪的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為電氣系統(tǒng)組成附圖5為電控箱的工作流程圖。圖中，l引橋，2前支撐，3前輪，4主橋，5液壓油箱，6后輪，7后支撐，8變形貝雷桁架，9橋面板，IO橋面板支撐架。具體實施方式附圖為本發(fā)明的一種具體實施例。該實施例包括主橋4、主橋4的前后均設(shè)引橋1、前支撐2、后支撐7，還包括液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，主橋4的前后兩端均設(shè)有行走裝置，主橋4為變形貝雷桁架8結(jié)構(gòu)，采用9m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)制作，標(biāo)準(zhǔn)桁架的聯(lián)接形式為上部采用螺栓聯(lián)接，下面為鉸接；所述的橋面板9包括面板、縱向鋼枕、橫向鋼枕；橋面板支撐架10包括橫梁及其扣件。變形貝雷桁架8上部采用螺栓聯(lián)接，下部為鉸接。在主橋前后均設(shè)置引橋，便于汽車及其他施工設(shè)備通行；棧橋前、后均設(shè)置有鋼支墩，用以承擔(dān)棧橋工作載荷，保證桟橋穩(wěn)定性；根據(jù)設(shè)計跨度布置棧橋行走裝置，前、后均為輪式行走機(jī)構(gòu)，前輪3為鋼輪，行走在隧洞初期支護(hù)面上，后輪6為鋼芯包膠車輪，行走在澆筑成型仰拱混凝土上。通過采用洞內(nèi)施工機(jī)械拖曳，實現(xiàn)棧橋移動轉(zhuǎn)場要求。此外，行走裝置還具備獨立轉(zhuǎn)向功能，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎及偏轉(zhuǎn)動作以滿足相關(guān)施工要求；液壓系統(tǒng)主要由液壓油箱5、油路以及液壓油缸組成。液壓油箱5布置于棧橋尾部，避免洞內(nèi)開挖爆破作業(yè)過程中石渣擊中造成破壞，油路沿棧橋桁架布置固定，液壓油缸缸體固定在桁架上，活塞桿與行走裝置鉸接。通過液壓油缸的伸縮，實現(xiàn)棧橋的升降動作，滿足棧橋工作狀態(tài)與行走狀態(tài)的轉(zhuǎn)換以及調(diào)整解決洞內(nèi)施工存在的作業(yè)面高度差問題；棧橋電氣系統(tǒng)主要由警示燈及行走定位器組成，保證棧橋在工作及行走時的安全性。棧橋橋體設(shè)計長度為30m，允許使用跨度27m;全橋?qū)挾?.7m，橋面允許通行寬度3.5m;人行道寬度O.65m。經(jīng)過現(xiàn)場荷載試驗，棧橋橋體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，跨中最大撓度值為3.lmm，滿足承載及穩(wěn)定性要求。棧橋在工作狀態(tài)下，液壓油缸收縮使四組行走輪系離開地面；前、后鋼墩支撐著地，承擔(dān)棧橋自重及橋面行走車輛及設(shè)備載荷；前端引橋搭放在開挖面上，采用臨時鋼支墩支撐固定，后端引橋平放于仰拱澆筑面上，坡度便于設(shè)備通行；警示系統(tǒng)開啟形成聲光報警，保證通行設(shè)備及人員通行安全。當(dāng)完成棧橋下仰拱混凝土澆筑并達(dá)到一定強(qiáng)度后，棧橋需要向前移動一個作業(yè)長度，即桟橋進(jìn)入行走狀態(tài)。棧橋在行走狀態(tài)下，液壓油缸伸長，行走系統(tǒng)著地，頂升桟橋橋體及鋼支撐離開地面，液壓油缸承擔(dān)棧橋橋體自重；前、后引橋收起，離開地面，并解除棧橋橋身與洞內(nèi)其他施工部位的臨時聯(lián)接；啟動行走定位裝置，確保棧橋行走安全性；通過鋼絲繩將棧橋前端的牽引點與洞內(nèi)施工設(shè)備例如液壓挖掘機(jī)或裝載機(jī)等聯(lián)接，并根據(jù)使用工況開啟或鎖閉行走系統(tǒng)轉(zhuǎn)向功能，然后由牽引設(shè)備向前牽引移動12m，轉(zhuǎn)換棧橋進(jìn)入工作狀態(tài)，進(jìn)行下一個澆筑使用循環(huán)。本棧橋為鋼結(jié)構(gòu)單車道移動式棧橋，用于隧道開挖及澆注使用，支座間分3節(jié)每節(jié)9米拼裝，凈寬3.5m。棧橋兩頭各設(shè)液壓行走裝置。棧橋兩側(cè)設(shè)欄桿，上部結(jié)構(gòu)采用型鋼結(jié)構(gòu)。上部梁板自成一體，5以便整體拆卸。仿照雙排單層貝雷橋的結(jié)構(gòu)形式，桁架主縱梁選用2[2Qa，腹桿選用L。，下橫梁采用Im?？v梁選用1126;Sio橋面鋼板滿鋪。荷載布置(1)上部結(jié)構(gòu)恒重(3.5米寬計算)S10鋼板3.5X1X0.01X7.85X10=5.495KN/m112.6縱向分配梁0.142KN/m主縱梁O.4526KN/m128&下橫梁0.435KN/m右側(cè)人行道作用每隔6m桁架下弦，每點6KN輪胎每個估算10KN左側(cè)液壓控制裝置棧橋兩頭每個2.5KN(2)活荷載30t載重車，考慮在棧橋跨中裝載時的最不利沖擊效應(yīng)，將最后一鏟料重(2t)放大動力系數(shù)2考慮，加到第二組輪胎作用處，為140KN?？紤]棧橋?qū)嶋H情況，驗算其通行時對棧橋影響。(2)工況最大內(nèi)力表1結(jié)構(gòu)最大內(nèi)力及撓度表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2支座反力表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>13300110.471143-0.6651.898170.63217900176.864依據(jù)撓度限值為50mm，滿足設(shè)計要求。Q235鋼材料強(qiáng)度210Mpa、抗剪強(qiáng)度125Mpa、長細(xì)比限值120、應(yīng)力比0.95均圖示于應(yīng)力圖中，均未超限。上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力手工校核(1)112.6縱向分配梁內(nèi)力①30t載重車計算跨度為1.4m。單邊車輪布置在跨中時彎距最大M腿產(chǎn)lAW0x1.4=24.5K:Rm單邊車輪布置在臨近支點時剪力最大Q薩產(chǎn)70KN②恒載q=0.284+0.01x0.35x78.5=0.56KN/mMmax2=l/8x0.56xl.42=0.14ICN.mU.56xl.4/2二0.39KN③荷載組合M,=l.2x24.5+1.4x0.14=29.6KN.mQmax=1.2x70+1.4x0.39=84.55KNd=M/W=29.6xl03/154=192MPa<[o]=210Mpat=Q/A=84.55x103/36.2=23.4MPa〈[中125Mpa、)兩足(2)橋面鋼板內(nèi)力取1米寬板條，按單向板計算，當(dāng)荷載為30t載重車時為最不利。Q=70/0.35=200KN/m跨中彎矩MOP=200x(0.35)2/8=3.1KN.m有效分布寬度a=0.35mW=bh2/6=1x0.012/6=1.67x10—5m3o=M/W=3.1xl03/1.67><10—5=185.6MPa<(o]=210Mpa滿足(3)128a下橫梁內(nèi)力梁跨度(m):3.500①恒載自重作用折算梁上均布線荷(認(rèn)/m)P=2.12KN/m②梁上各斷面內(nèi)力計算結(jié)果組合l:1.2恒+1.4活斷面號1234567彎矩(kN.m):0.00021.62643.03364,21985,18695.31687.259剪力(kN):74.52573.77173.01772.26271.508-27.246-28.000斷面號8910111213彎矩(kN.m):78.98370.48661.76952.83337.9600.000剪力(kN):-28.754-29.508-30.262-31.017-129.771-130.525局部穩(wěn)定驗算翼緣寬厚比B/T=3.50<容許寬厚比[B/T]=15.0腹板計算高厚比H0/Tw=27.25<容許高厚比[H0/Tw卜80.0⑤簡支梁截面強(qiáng)度驗算最大正彎矩(kN.m):95.316(組合1;斷面6)強(qiáng)度計算最大應(yīng)力(N/mm2):178,625<f=215.000抗彎強(qiáng)度驗算滿足。最大作用剪力(kN):-130.525(組合1;斷面13)抗剪計算應(yīng)力(N/mm2):63.172<fv=125.000抗剪承載能力滿足?！蚝喼Я赫w穩(wěn)定驗算平面外長細(xì)比入y:14.056梁整體穩(wěn)定系數(shù)小b:0.976最大正彎矩(kN.m):95.316(組合1;斷面6)整體穩(wěn)定計算最大應(yīng)力(N/mm2):192.168<f=215.000整體穩(wěn)定驗算滿足。⑦簡支梁撓度驗算△標(biāo)準(zhǔn)組合1.0恒+1.0活斷面號1234567彎矩(kN.m):0.00015.59131.00046.22461.26668.54162.799剪力(kN):53.77153.14252.51451.88551.257-19.372-20.000斷面號8910111213彎矩(kN.m):56,87450.76644,47438.00027.2580.000剪力(kN):-20.628-:21.257-21.885-22,514-93.142-93.771簡支梁撓度計算結(jié)果:斷面號12456撓度值(mm):0.0001.4212.7513.9014.7845.3185.467斷面號8910111213撓度值(mm):5.2524.7073.8682.7701.4560.000最大撓度所在截面:7計算最大撓度5.467(mm)<容許撓度8.750(mm)簡支梁撓度驗算滿足。綜合上述計算結(jié)果，其各項功能設(shè)計均較好的滿足了施工需求。通過采用液壓系統(tǒng)實現(xiàn)橋身的升降及轉(zhuǎn)向，控制簡便，操作簡單，效率高。棧橋具備行走系統(tǒng)，在洞內(nèi)施工設(shè)備的輔助牽引下，轉(zhuǎn)場就位快速便捷，包括準(zhǔn)備過程每移動轉(zhuǎn)場一次約40分鐘左右。桟橋整體結(jié)構(gòu)緊湊，并配備了警示系統(tǒng)與行走定位裝置，保證了棧橋在工作狀態(tài)及行走時的安全性，提高了現(xiàn)場文明施工水平。隧洞施工可移動式棧橋前端引橋搭設(shè)在開挖面上，后端支撐在已澆混凝土面上，棧橋橋下分兩個施工區(qū)，后半?yún)^(qū)為待澆筑區(qū)域，可進(jìn)行仰拱混凝土澆筑；前半?yún)^(qū)為澆筑準(zhǔn)備區(qū)域，可進(jìn)行澆筑前的鋼筋綁扎等準(zhǔn)備工作。當(dāng)后半?yún)^(qū)澆筑施工完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后，可進(jìn)行棧橋移動作業(yè)。棧橋通過洞內(nèi)施工設(shè)備的牽引，向前移動一個澆筑段長度，即可進(jìn)行下一個工作循環(huán)。結(jié)構(gòu)選用型式及規(guī)格均滿足現(xiàn)有規(guī)范要求?？梢苿訔蚣瓤墒苟磧?nèi)開挖的渣料順利運出，又可保證仰拱混凝土襯砌的正常施工作業(yè)，極大的提高功效，縮短施工周期。不僅保證了工期要求，也滿足文明施工的需要。9權(quán)利要求1.一種移動棧橋，包括主橋(4)、設(shè)置在主橋(4)前后兩端的引橋(1)、設(shè)置在主橋(4)前后兩端的前支撐(2)和后支撐(7)，其特征在于該移動棧橋還包括液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，主橋(4)的前后兩端均設(shè)有行走裝置，主橋(4)包括變形貝雷桁架(8)、橋面板(9)和橋面板支撐架(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的移動棧橋，其特征在于所述的行走裝置為輪式行走機(jī)構(gòu)，包括前輪(3)和后輪(6)，前輪(3)為鋼輪，后輪(6)為鋼芯包膠車輪。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的移動棧橋，其特征在于所述的液壓系統(tǒng)主要由液壓油箱(5)、油路以及液壓油缸組成，液壓油箱(5)置于棧橋尾部，油路沿棧橋桁架固定，液壓油缸缸體固定在變形貝雷桁架(8)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動棧橋，其特征在于所述的電氣系統(tǒng)包括警示燈和行走定位器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動棧橋，其特征在于所述的變形貝雷桁架(8)包括上弦、下弦、斜弦、垂弦及其連接板。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動棧橋，其特征在于所述的橋面板(9)包括面板、縱向鋼枕、橫向鋼枕。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動棧橋，其特征在于所述的橋面板支撐架(10)包括橫梁及其扣件。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動棧橋，其特征在于所述的變形貝雷桁架(8)上部采用螺栓聯(lián)接，下部為鉸接。全文摘要本發(fā)明公開了一種隧道施工設(shè)備，特別公開了一種移動棧橋。該移動棧橋，包括主橋、主橋的前后均設(shè)引橋、支撐，其特征在于該移動棧橋還包括液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，主橋的前后兩端均設(shè)有行走裝置，主橋包括變形貝雷桁架，橋面板和橋面板支撐架。本發(fā)明的有益效果是開展可移動棧橋的研發(fā)工作，既可使洞內(nèi)開挖的渣料順利運出，又可保證仰拱混凝土襯砌的正常施工作業(yè)，極大的提高功效，縮短施工周期。不僅保證了工期要求，也滿足文明施工的需要。文檔編號E21D11/00GK101550769SQ20091001961公開日2009年10月7日申請日期2009年3月3日優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日發(fā)明者彭衛(wèi)平,忠楊,愚楊,茂林,毛宇飛,王道明,鄭朋鵬,馬先科申請人:中國水利水電第七工程局有限公司