專利名稱：輪軌式提梁機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種輪軌式提梁機，尤其是提升超大噸位橋梁的輪軌式提 梁機。
技術(shù)背景對于將大噸位整體箱梁提升至橋面進行梁上運架的裝梁作業(yè)，國內(nèi)外現(xiàn)有 類似的施工方案大體有以下三種第一種方案為填筑上橋施工便道，運梁設(shè)備 自箱梁預(yù)制場裝梁后沿上橋便道運行到橋面，再沿橋面運輸箱梁。適用于運梁 起始點為路基段，且路基高度不太高，及單幅橋箱梁運架施工的工程，相對作 業(yè)效率較低。第二種方案為修筑碼頭采用浮吊裝船，適用于采用浮吊在深水區(qū) 域進行箱梁吊裝作業(yè)，灘涂區(qū)、水位淺、受漲落潮影響大的施工區(qū)域不適用此 方案。第三種方案為設(shè)置專用提梁站，采用大跨度龍門吊將箱梁自地面提升上 橋。該方案設(shè)備費用投入較大，但是配套作業(yè)效率高、工藝先進，運梁起始點 可以為橋梁的任意區(qū)段(不一定是路基)，也有利于組裝和解體橋上運架設(shè)備。 對于將大噸位整體箱梁提升至橋面進行梁上運架的裝梁作業(yè)，目前在國內(nèi)外高 速鐵路、公路的大噸位整體箱梁的提升上橋施工中最大噸位為900噸，還沒有設(shè)備能夠?qū)?500t/50m箱梁從地面提升至橋面進行運梁設(shè)備的裝梁作業(yè)。 實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的是提供一種成本低、提升力大、提升效果好的提 升大噸位預(yù)制箱梁的輪軌式提梁機。本實用新型的發(fā)明目的是通過實施下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的 一種輪軌式提梁機，包括帶有吊梁桁車的主梁和用于支撐主梁的兩個支腿， 還包括起升巻筒、起吊吊具、走行軌道，支腿的底部固定在大車走行梁上，大 車走行梁采用鉸銷與下端的均衡梁和走行臺車組連接，其特征在于所述分列在 主梁兩側(cè)的支腿分別為一剛性支腿和一柔性支腿；剛性支腿采用上大下小的空 間倒四棱錐桁架式結(jié)構(gòu)，支腿主結(jié)構(gòu)由箱型桿件組成，桿件間通過加強花架連 接，其頂部與主梁固定連接；柔性支腿采用上小下大的平面桁架式結(jié)構(gòu)，柔性支腿的頂部與主梁通過鉸銷活動連接，支腿主結(jié)構(gòu)由箱型桿件組成，桿件間通 過加強花架連接。所述在大車走行梁下端的走行臺車均衡梁中部，設(shè)置有輪組輔助支撐油缸和 皮囊式蓄能器。由兩臺以上所述的輪軌式提梁機組成的提梁機組，其中一臺輪軌式提梁機 的吊具為活動吊具，吊具上下兩部分通過中心銷軸連接，另一臺輪軌式提梁機的吊具為剛性吊具，兩組吊點分別獨立，形成兩個吊點。所述走行軌道采用單側(cè)單軌，軌底與軌道梁固定連接，軌道梁布置在箱梁的兩側(cè)，采用鋼筋混凝土倒T形連續(xù)梁，下部采用鉆孔樁基礎(chǔ)、承臺。 所述為雙端出繩，并設(shè)置在兩側(cè)大車走行梁的頂部。所述大車走行梁與走行臺車均衡梁、走行臺車均衡梁與走行臺車間均采用 銷軸連接；剛性支腿和主梁以螺栓作固定連接，柔性支腿和主梁以銷軸作活動 連接。。本實用新型提梁機，布置在走行臺車均衡梁中部的大噸位支撐油缸，可以在 起吊大噸位預(yù)制箱梁時與走行輪組的車輪共同承載，有效降低了車輪、輪軸等部 件的承載。當(dāng)原地吊梁作業(yè)時，位于走行臺車均橫梁下的液壓油缸被放下并支 撐在軌頂上，以提供額外支撐，確保縱向的穩(wěn)定性和分擔(dān)走行輪的支撐軸力， 避免定點吊梁狀態(tài)下載荷大，容易導(dǎo)致車輪、輪軸等部件變形或損壞。支撐油缸 壓力控制在300Bar，并且通過壓力開關(guān)控制可以自動加壓，使其保持在一個比較 穩(wěn)定的壓力范圍內(nèi)，確保其最大支撐能力為150t,其余的載荷由各車輪共同承受。 為避免補壓電機頻繁啟動及壓力保持穩(wěn)定，支撐油缸設(shè)置有330Bar皮囊式蓄能 器。支撐主梁的支腿采用一剛一柔分布，確保大跨度龍門吊走行及起吊、橫移 箱梁時，門架能夠做微量扭轉(zhuǎn)和擺動，避免構(gòu)件產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力或損壞鋼軌。 走行機構(gòu)采用單側(cè)單軌，以盡可能的增加內(nèi)凈空，并減少軌道梁和軌道基礎(chǔ)的 工程量和費用。起吊箱梁時，理想狀態(tài)是箱梁整體水平提升，各吊點受力均衡一致。但是， 受起升機構(gòu)運行不完全同步、吊具結(jié)構(gòu)尺寸不完全一致等因素影響，很難達(dá)到 上述理想狀態(tài)。為了不使箱梁、設(shè)備結(jié)構(gòu)部件因之造成受力不均甚至破壞，當(dāng) 提梁機由兩臺本實用新型的輪軌式提梁機組成時，兩臺提梁機聯(lián)動起吊系統(tǒng)被 提梁機由兩臺本實用新型的輪軌式提梁機組成時，兩臺提梁機聯(lián)動起吊系統(tǒng)被 設(shè)計為"三點式"，即一臺提梁機的吊具設(shè)計為活動吊具，吊具上下兩部分通過 中心銷軸連接，將兩組吊點等效轉(zhuǎn)化為一個吊點；另一臺輪軌式提梁機的吊具 為剛性吊具，兩組吊點分別獨立，形成兩個吊點。通過"三吊點體系"，保證起 吊的受力均衡及水平起吊。為了便于檢修起吊巻筒等部件，并有利于減小鋼絲繩夾角，避免鋼絲繩容 易跳槽和滑輪組的偏磨等現(xiàn)象，單臺提梁機的兩個起吊巻筒均安裝在大車走行 梁上部，鋼絲繩通過安裝于主梁兩端的導(dǎo)向滑輪組由起吊巻筒導(dǎo)入吊梁桁車， 而不是采用傳統(tǒng)方式的直接安裝于吊梁桁車上。當(dāng)兩臺本實用新型的輪軌式提梁機組合使用時，特別適用于1500t/50m預(yù)應(yīng)力混凝土整孔箱梁或類似噸位和體積的構(gòu)件的提升施工。這種輪軌走行桁架 式大跨度龍門吊結(jié)構(gòu)的提梁機，采用電力驅(qū)動和遙控操作，操作方便、工作效率 高、安全性及可靠性高、起吊和橫移同步性好。


圖1是本實用新型的使用狀態(tài)示意圖。圖2是剛性支腿的主視圖。圖3是剛性支腿的左視圖。圖4是柔性支腿的主視圖。圖5是柔性支腿的左視圖。圖6是大車走行機構(gòu)示意圖。圖7是起升巻筒示意圖。圖8是剛性吊具示意圖。圖9是柔性吊具示意圖。圖IO是柔性吊具中心鉸銷的示意圖。圖ll是吊具輔助吊孔的示意圖。圖12是軌道梁的結(jié)構(gòu)示意圖。圖13是圖12 A-A部的剖視圖。圖14是圖12 B-B部的剖視圖。圖15是圖12連續(xù)梁的C向視圖。圖16是兩臺輪軌式提梁機聯(lián)合作業(yè)起吊箱梁的側(cè)視圖。 圖中標(biāo)記1剛性支腿2主梁3柔性支腿4吊梁桁車5吊具6運梁車7 預(yù)制箱梁8斜面撐桿9連接拉桿IO直面撐桿ll斜拉桿12直撐桿13橫拉桿 14連接孔銷15均衡梁16大車走行梁17架橋方向18走行臺車(主動)19支 撐油缸20走行臺車(從動)21大車走行梁上端平臺22起升巻筒23吊具滑 輪組24吊具承載梁25吊具均衡梁26吊桿孔27中心鉸銷28輔助吊孔 29軌道梁鉆孔樁基礎(chǔ)30軌道梁承臺31軌道梁(倒T形鋼筋混凝土連續(xù)梁) 32輪軌式提梁機(雙機聯(lián)動)33已架設(shè)箱梁。
具體實施方式
如圖1、 2、 3、 4、 5、 6、 16所示提升整孔大噸位預(yù)制箱梁的輪軌式提梁機組由兩臺本實用新型的輪軌式提 梁機32組成，輪軌式提梁機橫跨三片單幅箱梁33的寬度，原地聯(lián)合將箱梁提 升上橋。其中每臺輪軌式提梁機32，包括帶有吊梁桁車4的桁架式主梁2和用于 支撐主梁的一剛性支腿1和一柔性支腿3;用于支撐和穩(wěn)定桁架式主梁的剛性支 腿采用桁架式結(jié)構(gòu)，支腿主結(jié)構(gòu)由箱型桿件組成，桿件間通過加強花架連接， 包括設(shè)置在斜面撐桿8和直面撐桿10之間和兩側(cè)斜面撐桿8之間的多根連接拉桿9;剛性支腿1的頂部與主梁采用高強度螺栓連接；柔性支腿3采用桁架式結(jié) 構(gòu)，支腿主結(jié)構(gòu)由箱型桿件組成，桿件間通過加強花架連接，即在兩側(cè)的直撐 桿12之間設(shè)置橫拉桿13和斜拉桿11;柔性支腿連接銷軸穿過支腿頂部的兩個 連接孔銷14與主梁連接，從而構(gòu)成轉(zhuǎn)動鉸點，兩者間可作微量轉(zhuǎn)動；兩支腿的 底部固定在大車走行梁16上，走行機構(gòu)包括走行梁16、均衡梁15、走行臺車 組20等部件，用于整機空載或輕載(單臺不大于200噸)縱向走行和支撐；走 行臺車組由2個雙輪的主動輪組18、 2個雙輪的被動輪組20組成；主動輪組由 一個22kw的電動機提供動力；在走行臺車均衡梁中部設(shè)置一輪組輔助支撐油缸 19，每個支撐油缸的額定承載為150噸，支撐油缸由單獨的小泵站和線控板控 制；走行機構(gòu)的走行梁與均衡梁、均衡梁與走行臺車間均采用銷軸連接，以均勻分布從支腿上傳下來的載荷。另外，為了便于檢修起吊巻筒等部件，并有利于減小鋼絲繩夾角，提梁機的兩個起吊巻筒22均安裝在大車走行梁上端平臺21上，而不采用傳統(tǒng)方式的直接安裝于吊梁桁車4上；每個巻筒均由同軸安裝的45kw電動機一減速機直接驅(qū)動，提梁機的吊梁起升運動由纏繞在兩個巻筒上的鋼絲繩來完成。上述提梁機在固定的走行軌道上移動，該走行軌道采用單側(cè)單軌形式，鋼軌跨距56.0米，允許坡度2%。；軌道兩端安裝電氣限位器和混凝土擋墻式安全限制器。鋼軌規(guī)格型號QU120起重機用重型鋼軌，軌底采用預(yù)埋螺栓及卡板與軌道梁固定連接，并用環(huán)氧砂漿找平。作為提梁機走行通道的軌道梁設(shè)置如圖12、 13、 14、 15所示，在現(xiàn)澆段現(xiàn)澆箱梁梁體的兩側(cè)(中心距56m)，全長112m。軌道梁上部結(jié)構(gòu)采用60.99m+50.99m鋼筋混凝土倒T形連續(xù)梁31 ，下部采用鉆孔樁基礎(chǔ)29、承臺30 (2.2mX2.6mX1.6w)。提梁機設(shè)計走行線路約110m。由于單臺提梁機重量達(dá)550t,并考慮走行情況下可以負(fù)載200t，因此走行臺車跨度范圍內(nèi)軌道底部支撐能力必須達(dá)到8000KN，為降低軌道基礎(chǔ)工程的投入并縮短施工周期，將其設(shè)計為定點起吊方式，即整機靜止?fàn)顟B(tài)定點起吊、橫移箱梁并為運梁車裝梁，在此位置軌道基礎(chǔ)及軌道梁結(jié)構(gòu)進行局部加強，其它位置則按200噸輕載工況進行設(shè)計。由于定點吊梁狀態(tài)載荷大，當(dāng)原地吊梁作業(yè)時，位于走行臺車均橫梁下的支撐油缸被放下并支撐在軌頂上，以提供額外支撐，確?？v向的穩(wěn)定性和分擔(dān)走行輪的支撐軸力。當(dāng)液壓油缸處于放下位置時，電氣限制開關(guān)控制連鎖系統(tǒng)禁止整機縱移。由于受集中載荷較大，支撐油缸支點處軌道梁及基礎(chǔ)采用1.5m樁基礎(chǔ)。為了合理的均分載荷，將支撐油缸壓力控制在300Bar，并且通過壓力開關(guān)控制可以自動加壓，使其保持在一個比較穩(wěn)定的壓力范圍內(nèi)，確保其最大支撐能力為150t，其余的載荷由各車輪共同承受。為避免補壓電機頻6繁啟動及壓力保持穩(wěn)定，支撐油缸設(shè)置有330Bar皮囊式蓄能器。提梁機采用PLC程序集成控制，整機遙控+局部線控操作。對走行、起吊、 橫移等工況，整機各相應(yīng)部位設(shè)置了大量的傳感器，用于檢測速度、位移、起 重量等參數(shù)，并反饋信息給PLC做出相應(yīng)的動作來保證整機安全正常運轉(zhuǎn)。為 保證起吊箱梁的同步性，當(dāng)采用兩臺提梁機時，可以在遙控操作模式下進行聯(lián) 機控制。兩臺提梁機走行到待吊裝箱梁位置，對位、安裝吊具，提梁機吊具如圖8、 9、 10、 ll所示，自上而下由單機4組的動滑輪組23、承載梁24、均衡梁25、 吊桿組等組成。吊梁狀態(tài)采用吊桿組穿入預(yù)制箱梁7頂板起吊，吊高28米；除 了通過PLC程序自動監(jiān)測和調(diào)整兩側(cè)起吊巻筒的不同步差值外，在吊具設(shè)計中 考慮了結(jié)構(gòu)和自由度的合理設(shè)計，使得梁體在起吊或置放時其吊點或支點能夠 自行地進行微量調(diào)整，以進一步降低工作過程中對梁體的影響。即把一臺提梁 機的吊具設(shè)計為柔性吊具，梁體可以通過吊具上的兩個吊點26的鉸點27自動 調(diào)節(jié)，如圖9、 10，相當(dāng)于轉(zhuǎn)化為可以微量調(diào)節(jié)的一點；另一臺提梁機的吊具設(shè) 計為剛性吊具，如圖ll，相當(dāng)于固定的兩個吊點26。雙機聯(lián)動吊梁時，形成受 力合理、自動均衡的"三吊點"起吊體系，保證箱梁和吊具結(jié)構(gòu)不受附加彎扭 作用造成損壞。架橋機、運梁車組裝解體狀態(tài)時，吊具吊點采用200噸輔助吊 孔28，如圖11，吊高31米。如圖l、 16所示，以上各項準(zhǔn)備工作結(jié)束后，兩臺提梁機32同時起吊箱梁 7，當(dāng)箱梁高于運梁車6時，停止起吊，箱梁從剛性支腿l向柔性支腿3橫移， 當(dāng)箱梁橫移至運梁車正上方時，停止橫移，將箱梁落放在運梁車上，最后拆除 吊具，運梁車向架橋方向行駛。從而實現(xiàn)了兩臺輪軌式提梁機組合使用，將混 凝土預(yù)制箱梁7自地面吊裝到位于橋面的輪胎式運梁車6上。采用本實用新型的輪軌式提梁機，不影響現(xiàn)澆段箱梁和后續(xù)標(biāo)段工程施工； 臨時工程量相對較少；受地質(zhì)及氣象等因素影響??；不重載走行，有利于集中 進行軌道梁基礎(chǔ)加固，安全性好；設(shè)備操作簡便，人工勞動強度低，提梁效率 高。本實用新型也可以用來直接架設(shè)軌道范圍內(nèi)的箱梁，以機組裝、拆卸輪胎 式運梁車和架橋機。本實用新型與先前國內(nèi)同類設(shè)備相比有極大優(yōu)越性，特別使用單軌式支撐 形式、大噸位液壓支撐油缸輔助支撐方式、PLC聯(lián)合控制及雙機無線遙控形式、 "三點"起吊式吊具設(shè)計，并采用目前國際流行的變頻控制技術(shù)驅(qū)動，具有獨 特、新穎，安全、科學(xué)的特點。
權(quán)利要求1、一種輪軌式提梁機，包括帶有吊梁桁車(4)的主梁(2)和用于支撐主梁的兩個支腿，還包括起升卷筒(22)、起吊吊具(5)、走行軌道，支腿的底部固定在大車走行梁上，大車走行梁采用鉸銷與下端的均衡梁(15)和走行臺車(21)組連接，其特征在于所述分列在主梁兩側(cè)的支腿分別為一剛性支腿(1)和一柔性支腿(3)；剛性支腿采用上大下小的空間倒四棱錐桁架式結(jié)構(gòu)，支腿主結(jié)構(gòu)由箱型桿件組成，桿件間通過加強花架連接，其頂部與主梁固定連接；柔性支腿采用上小下大的平面桁架式結(jié)構(gòu)，柔性支腿的頂部與主梁通過鉸銷活動連接，支腿主結(jié)構(gòu)由箱型桿件組成，桿件間通過加強花架連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的輪軌式提梁機，其特征在于在大車走行梁下端的 走行臺車均衡梁(15)中部，設(shè)置有輪組輔助支撐油缸(19)和皮囊式蓄能器。
3、 如權(quán)利要求2所述的輪軌式提梁機，其特征在于由兩臺所述的輪軌式 提梁機組合而成的提梁機組，其中一臺輪軌式提梁機的吊具(5)為活動吊具， 吊具上下兩部分通過中心銷軸連接，另一臺輪軌式提梁機的吊具為剛性吊具， 兩組吊點分別獨立，形成兩個吊點。
4、 如權(quán)利要求3所述的輪軌式提梁機，其特征在于走行軌道采用單側(cè)單 軌，軌底與軌道梁固定連接，軌道梁布置在箱梁的兩側(cè)，采用鋼筋混凝土倒T 形連續(xù)梁，下部采用鉆孔樁基礎(chǔ)(29)、承臺(30)。
5、 如權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的輪軌式提梁機，其特征在于起升巻筒 (22)為雙端出繩，并設(shè)置在兩側(cè)大車走行梁的頂部。
6、 如權(quán)利要求5所述的輪軌式提梁機，其特征在于大車走行梁與走行臺 車均衡梁、走行臺車均衡梁與走行臺車間均采用銷軸連接；剛性支腿和主梁以 螺栓作固定連接，柔性支腿和主梁以銷軸作活動連接。
專利摘要本實用新型涉及一種輪軌式提梁機，尤其是提升超大噸位橋梁的輪軌式提梁機，包括帶有吊梁桁車的主梁和用于支撐主梁、底部固定在大車走行梁上的一剛性支腿和一柔性支腿，剛性支腿頂部與主梁采用螺栓固定連接，柔性支腿與主梁采用鉸銷活動連接；大車走行梁采用鉸銷與下端的均衡梁和走行臺車組連接；均衡梁中部設(shè)置有輪組輔助支撐油缸及皮囊式蓄能器；還包括固定安裝于大車走行梁上端的起升卷筒、起吊吊具和固定在倒T形連續(xù)軌道梁上的走行軌道，當(dāng)兩臺本實用新型的輪軌式提梁機組合使用時，特別適用于1500t/50m預(yù)應(yīng)力混凝土整孔箱梁或類似噸位和體積的構(gòu)件的提升施工，這種輪軌走行桁架式大跨度龍門吊結(jié)構(gòu)的提梁機，采用電力驅(qū)動和遙控操作，操作方便、工作效率高、安全性及可靠性高、起吊和橫移同步性好。
文檔編號E01D21/00GK201151881SQ200820061849
公開日2008年11月19日 申請日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者劉乃生, 劉文平, 渡 史, 浩 張, 李友明 申請人:中鐵二局股份有限公司