專利名稱：120米跨度雙層四線公鐵兩用鋼桁橋整孔架設之3000噸級特種架橋機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種架橋機及其配套設備，特別涉及一種120米跨度雙層四線公鐵兩 用鋼桁橋整孔架設之3000噸級特種架橋機。
背景技術：
對于特大雙層四線公鐵兩用大橋，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，對于這種特大型鋼橋，有兩種既有的架設施工方法擬可參考 使用一是連續(xù)梁縱向拖拉或縱向頂推就位方法，二是預制節(jié)段懸拼方法。前者的要點是在 橋頭將單孔梁焊接成形，再將若干孔梁為一聯(lián)縱向連接起來成為一連續(xù)梁，然后沿橋梁中 線方向，前端用巻揚機牽引拖拉前進，稱為縱向拖拉法?；蛘咴诤蠖擞糜透醉斖魄斑M，稱為 縱向頂推法。這兩種方法是大同小異。由于只能在橋頭線路上拼組，只有一條狹長的線形 工作通道，對于上述幾公里長的特大橋來講，其工期漫長將成為死結。再說后者的預制節(jié)段 懸拼方法。其要點是類似于通常的架橋機，采用一個可以自行過孔的移動式支架，在兩個橋 墩之間搭起了一個架子，然后將一孔梁分成很多預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排成串狀，接著是調整梁段的空間位置和線形，然后在現(xiàn)場空中 施焊，將各梁段焊接成為整孔梁，最后是落梁就位。這種方法，且不說其在空中施焊的工藝 復雜性和作業(yè)難度，其要害還是工期漫長，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主梁的自重大，懸臂長度也大，故在大懸臂根部由于 主梁自重產生的彎矩竟比在簡支架梁時由吊重產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，懸臂根部支腿所產生的反力相當 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、大自重的長大鋼橋的架設施工周期
過長和施工經費過高的問題，而提供一種120米跨度雙層四線公鐵兩用鋼桁橋整孔架設之
3000噸級特種架橋機。本發(fā)明創(chuàng)立了能夠架設大跨度、大斷面、大自重的長大鋼橋整孔架設
的施工方法和特種裝備，大幅度地縮短長大鋼桁梁的施工周期和大量節(jié)省建設經費，并為
此類橋梁建設開拓了施工技術新方向。 本發(fā)明的目的可以通過下述措施來實現(xiàn) 本發(fā)明的120米跨度雙層四線公鐵兩用鋼桁橋整孔架設之3000噸級特種架橋機 包括支架結構，下導梁結構，滾杠組，前端牽引巻揚機，配套運梁車； a、所述支架結構包括架設在前后門式支腿上方的左右兩根三弦桿式桁架梁，設置 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)結構件，在起落梁支架上設置有采用行業(yè)通用的液壓穿心式千斤
頂構成的起升機構；所述三弦桿式桁架梁的弦桿及腹桿均為便于拆裝的線性桿件； b、所述下導梁結構包括左右兩根兩跨式結構的三弦桿式桁架梁，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)結構件，所述下導梁后端通過滾輪組式懸吊機構吊
掛在所述支架結構的桁架梁的下弦桿下方；在下導梁結構頂部設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構的桁架梁相結合，在前行走支腿下端的腳部
通過設置的上行走輪組和反掛行走輪組與下導梁的左右兩根三弦桿式桁架梁的上弦桿的
上、下面構成滾動配合關系，在后行走支腿下端的腳部通過設置的上行走輪組與下導梁的
左右兩根三弦桿式桁架梁的上弦桿的上面構成滾動配合關系；且所述的前、后行走支腿的
支撐立柱均為伸縮式結構；而位于下導梁前方墩頂?shù)闹С袨橛蓾L杠和底座組成的滾杠組構
成，滾杠組沿下導梁的縱向設置兩組，即兩相鄰橋墩頂上各一組；所述滾輪組式懸吊機構用
于下導梁被縱拖向前移動時將下導梁吊掛在桁架梁的下弦桿一起向前移動； c、所述配套運梁車騎放在輪胎式運梁列車之上的輪軌式馱梁小車，該輪軌式馱梁
小車采用行業(yè)通用的雙軌制二層均衡梁式車輪組合體系。 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性桿件。 本發(fā)明中所述下導梁結構的后行走支腿的支撐立柱立柱為內外套管式結果，并設
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，上升時為喂梁狀態(tài)，下降時
為行走狀態(tài)，后行走支腿僅沿鋼桁梁的上弦桿行走，所以無需設反掛行走輪組。 本發(fā)明中所述下導梁結構的三弦桿式桁架梁的后一跨三弦桿式桁架梁上部設置
有再分桁架的米字形桁架。 本發(fā)明中所述前端牽引巻揚機采用兩臺，固定在下導梁的左右桁架梁的前端區(qū) 段，而牽引繩與前方墩頂適當套牢即可。這樣，巻揚機的安裝就可以一勞永逸，特別適用于 長大橋梁，非常簡便。 本發(fā)明與現(xiàn)有的技術相比，具有以下有益效果 1)能夠安全有效地整體架設120米跨度雙層四線公鐵兩用鋼桁梁，其架設重量達 到3000噸。這是迄今為止全世界從沒有過的先例。 2)與既有的縱向拖拉架梁法、縱向頂推架梁法和移動支架預制節(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)省施工費用的明顯優(yōu)勢。 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，創(chuàng)立了能夠架設超過120
米的大跨度、超過30米的大寬度、超過3000噸的大吊重的長大鋼橋整孔架設的施工方法和
特種裝備，并為同類橋梁建設開拓了施工技術新方向和新水平。
圖1至圖1-4為本發(fā)明總體構成圖及其架梁作業(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梁2被送進架橋機腹內；圖l-l所示為待架鋼桁梁已被吊起，下 導梁2可以縱拖前移；圖l-2所示下導梁已被縱拖到位，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梁2向前縱移；圖1-4所示架橋機又到了新一孔的 架梁位置，可以開始喂梁。 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。
具體實施例方式本發(fā)明以下將結合實施例(附圖)作進一步描述 如圖1至圖1-4本發(fā)明的120米跨度雙層四線公鐵兩用鋼桁橋整孔架設之3000 噸級特種架橋機包括支架結構(l)，下導梁結構(2)，滾杠組(3)，前端牽引巻揚機(4)，配套 運梁車(5)。 其中所述支架結構(1)包括架設在前后門式支腿(7)上方的左右兩根三弦桿式 桁架梁(6)，設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)結構件(IO)，在起落梁支架(8)上設 置有采用行業(yè)通用的液壓穿心式千斤頂(9)構成的起升機構(參見圖2和圖3)。
所述下導梁結構(2)包括左右兩根兩跨式結構的三弦桿式桁架梁(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)結構件(18)，具體說該橫向聯(lián)結構件(18)沿下 導梁全長共設六片，即前后端各一件，跨內四片均布；所述下導梁后端通過滾輪組式懸吊機 構(11)吊掛在所述支架結構的桁架梁的下弦桿下方；在下導梁結構(2)頂部設置有前行走 支腿(14)和后行走支腿(24)，所述的前、后行走支腿(14、24)的上端與支架結構的桁架梁 相結合，在前行走支腿(14)下端的腳部通過設置的上行走輪組(15)和反掛行走輪組(16) 與下導梁(2)的左右兩根三弦桿式桁架梁的上弦桿的上、下面構成滾動配合關系，在后行 走支腿(24)下端的腳部通過設置的上行走輪組(15)與下導梁(2)的左右兩根三弦桿式桁 架梁的上弦桿的上面構成滾動配合關系；且所述的前、后行走支腿(14、24)的支撐立柱均 為伸縮式結構；而位于下導梁(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)構成，滾杠組(3)沿下導梁(2)的縱向應設兩組，即兩相鄰橋墩頂上各一組；前行走 支腿(14)設有短程的伸縮調整機構，所述下導梁結構(2)的后行走支腿(24)的支撐立柱 立柱為內外套管式結果，并設有大行程的豎向伸縮油缸(參見圖2和圖3)，使后行走支腿 (24)可以整體上升或下降，上升時為喂梁狀態(tài)，下降時為行走狀態(tài)，后行走支腿僅沿已架鋼 桁梁的上弦桿行走，所以無需設反掛行走輪組。 所述配套運梁車(5)系由輪胎式運梁列車(22)和騎在其上的十輛輪軌式馱梁小 車(23)組成(見圖l-4和圖2、圖2-2)。運梁列車(22)系由兩列50軸液壓懸掛輪胎組組 成的長條形液力驅動組合車，即它系由多節(jié)獨立的動力平板車串聯(lián)而成為列車(22)。輪軌 式馱梁小車(23)系采用行業(yè)通用的雙軌制二層均衡梁式車輪組合體系。每輛小車共有8 個車輪，每輪受力均等。裝載待架鋼桁梁的層次是這樣的十輛小車(23)騎在列車(22)之 上的指定位置，而待架鋼桁梁系直接支承在十輛小車(23)之上。于是開動列車(22)就可 達到運梁的目的。將鋼桁梁運進特種架橋機的腹內，即鋼桁梁爬上下導梁結構(2)之后接 著便可進行架梁作業(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性桿件； 本發(fā)明中所述的前端牽引巻揚機(4)采用兩臺，固定在下導梁(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套牢即可。這樣，巻揚機的安裝就可以一勞永
5逸，特別適用于長大橋梁，非常簡便。 本發(fā)明的架橋機的架梁作業(yè)流程如下 由圖l可見，本發(fā)明的支架系統(tǒng)(1)中的前、后門式支腿(7)已支立在橋墩上，下 導梁結構(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，配套運梁車(5) 載著待架梁緩慢靠攏下導梁(2)之后端。此時下導梁(2)上弦桿上面的軌道與運梁車(5) 地板上的軌道標高和軌距均相同，兩者是能夠吻合對接的，并須用一專用過橋夾板將對接 后之兩者固定起來。于是開動運梁車(5)上面的輪軌式馱梁小車(23)，將待架鋼桁梁從輪 胎式運梁列車(22)上運到下導梁(2)之上，到指定位置后，啟動支架系統(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，如圖1-1所示。鋼 桁梁被吊起后，輪軌式馱梁小車(23)空載返回到輪胎式運梁列車(22)上面，接著將下導 梁(2)向前縱拖至下一孔位，縱拖時下導梁(2)后端被懸吊機構(11)吊住，在前行走支腿 (14)腳部也被反掛輪組(16)吊住，一起做前移動作。當前橋孔空間已被騰出，起落梁支架 (8)可將鋼桁梁落下就位，當前這孔梁即架設完畢，運梁車(5)也已返回后方去裝運新的一 孔鋼桁梁了。如圖l-2所示。這時后行走支腿(24)已經下降站立在已架鋼桁梁上弦桿之 上，此時前后行走支腿受力，并可一齊升高少許，讓前后門式支腿(7)離開墩頂，不受力，整 個支架系統(tǒng)(1)處于隨時可以縱移過孔的狀態(tài)。 由圖l-3可見，支架系統(tǒng)(1)已經沿著已架鋼桁梁和下導梁(2)的上弦桿向前方 移動了一定距離。 由圖l-4可見，支架系統(tǒng)(1)已經縱移至下一孔位，準備架設這一孔的鋼桁梁。支 架系統(tǒng)(1)行走到新一孔位后，先使前后門式支腿(7)在墩頂對準位置，接著使前行走支腿 (14)和后行走支腿(24)均適當縮起，令前后門式支腿(7)在墩頂站穩(wěn)吃力。然后后行走支 腿(24)完全縮起，等待運梁車(5)來喂梁，新一架梁作業(yè)循環(huán)開始。
權利要求
一種120米跨度雙層四線公鐵兩用鋼桁橋整孔架設之3000噸級特種架橋機，其特征在于它包括支架結構(1)，下導梁結構(2)，滾杠組(3)，前端牽引卷揚機(4)，配套運梁車(5)；a、所述支架結構(1)包括架設在前后門式支腿(7)上方的左右兩根三弦桿式桁架梁(6)，設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)結構件(10)，在起落梁支架(8)上設置有采用行業(yè)通用的液壓穿心式千斤頂(9)構成的起升機構；b、所述下導梁結構(2)包括左右兩根兩跨式結構的三弦桿式桁架梁(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)結構件(18)，所述下導梁后端通過滾輪組式懸吊機構(11)吊掛在所述支架結構的桁架梁的下弦桿下方；在下導梁結構(2)頂部設置有前行走支腿(14)和后行走支腿(24)，所述的前、后行走支腿(14、24)的上端與支架結構的桁架梁相結合，在前行走支腿(14)下端的腳部通過設置的上行走輪組(15)和反掛行走輪組(16)與下導梁(2)的左右兩根三弦桿式桁架梁的上弦桿的上、下面構成滾動配合關系，在后行走支腿(24)下端的腳部通過設置的上行走輪組(15)與下導梁(2)的左右兩根三弦桿式桁架梁的上弦桿的上面構成滾動配合關系；且所述的前、后行走支腿(14、24)的支撐立柱均為伸縮式結構；而位于下導梁(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)構成；c、所述配套運梁車(5)騎放在輪胎式運梁列車(22)之上的輪軌式馱梁小車(23)，該輪軌式馱梁小車(23)采用行業(yè)通用的雙軌制二層均衡梁式車輪組合體系。
2. 根據(jù)權利要求l所述的架橋機，其特征在于所述下導梁結構(2)的后行走支腿 (24)的支撐立柱立柱為內外套管式結果，并設有大行程的豎向伸縮油缸。
全文摘要
一種120米跨度雙層四線公鐵兩用鋼桁橋整孔架設之3000噸級特種架橋機，其特征在于它包括支架結構(1)，下導梁結構(2)，滾杠組(3)，前端牽引卷揚機(4)，配套運梁車(5)。本發(fā)明創(chuàng)立了能夠架設大跨度、大斷面、大自重的長大鋼橋整孔架設的施工方法和特種裝備，大幅度地縮短長大鋼桁梁的施工周期和大量節(jié)省建設經費，并為此類橋梁建設開拓了施工技術新方向。
文檔編號E01D21/00GK101736703SQ20091022741
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權日2009年12月10日
發(fā)明者萬科峰, 代宇, 張志華, 陳變玲, 黃耀怡 申請人:鄭州大方橋梁機械有限公司