高速鐵路隧道內外通用架橋機的製作方法

2023-10-19 09:06:17 2

專利名稱：高速鐵路隧道內外通用架橋機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路橋梁架設設備，特別涉及一種高速鐵路隧道內外通用架橋機。
背景技術：
隨著我國高速鐵路建設的發展，我國高速鐵路已經開始進入山區時代，如大西南地區。在這些地區修建高速鐵路，是過了橋梁就是隧道，橋隧相連，堪稱世界一絕。客觀情況是，隧道內任何處還可能有橋梁(跨越隧內溶洞區段)。而現有的架橋機大多只適用在平原地區架梁，他們不能在隧道內架梁，就連在隧道進出口架梁和通過隧道都困難重重，需要作十分複雜的拆裝(部分解體)或改裝過程。這極大地延緩了山區高速鐵路的建設施工進度。

實用新型內容為了克服現有技術中所存在的上述不足，本實用新型提供一種高速鐵路隧道內外通用架橋機。該實用新型可在高速鐵路隧道內外都能完成架梁作業，可在隧道外架梁、橋間轉移、過隧道、隧道口和隧道內架梁，諸位一體，整機無需作任何拆卸調整，可隨走隨架，不分隧道內外。本實用新型的目的，是通過下述技術方案來實現的所述高速鐵路隧道內外通用架橋機的雙主梁上安裝兩臺坦式吊梁天車，雙主梁的前端安裝前支腿和輔支腿，雙主梁的尾部安裝後支腿，所述後支腿可以翹起，落下時支立在凹體型輪胎式運梁車兩側主梁之上， 後支腿的腳部裝有行走機構可沿凹體型輪胎式運梁車的兩側主梁上蓋板軌道行走。所述坦式吊梁天車的車架分為主車架和副車架兩部分。主車架由兩根縱聯梁連接起來的加配重橫梁和標準橫梁構成，主車架內安裝定滑輪組集成及天車行走機構，為進一步降低高度，將安裝在加配重橫梁和標準橫梁兩端的行走機構採用了四組移位器裝置和行走動力裝置，主車架是吊梁天車主承重結構。標準橫梁的外側安裝四根調羹狀懸臂梁，調羹狀懸臂梁與若干根橫聯梁連接構成懸臂式副車架，在懸臂式副車架上裝有兩臺電動卷揚機，副車架在主車架標準橫梁一側並以調羹狀懸臂梁形式懸出主車架之外並低於主車架。 這樣，就將現有技術中卷揚機豎向疊架在定滑輪組之上的高大吊梁天車攤開而變成低矮的坦式吊梁天車。所述行走機構的四組移位器裝置是採用鏈輪傳動的，這樣可使行走動力裝置與移位器裝置前後錯開布置，從而降低行走機構的總體高度。此外，為了既能縮短吊梁天車縱向平面長度，又可避免鋼絲繩入繩偏角的增大，坦式吊梁天車採用了鋼絲繩通過安裝在主車架加配重橫梁上的導向滑輪直接繞入到動滑輪組上。為適應曲線架梁的需要，所述吊梁天車還設置了橫移油缸，通過橫移油缸的推拉可使定滑輪組整體橫嚮往返滑移額定距離。同時，為了縮窄吊梁天車的總體寬度，以免與拱形的隧道頂蓋相碰，本吊梁天車的行走機構設置在架橋機主梁內側腹板之上的軌道上(偏軌梁)。總的來說，這種超低高度坦式吊梁天車，為設計製造總體高度較低的高速鐵路架橋機創造了有利條件，同時也為輪胎式運梁車整體馱運高速鐵路架橋機順利通過隧道掃清了一大障礙。所述凹體型輪胎式運梁車包括駕駛室、動力系統、迴轉支承牛腿、從動橋、轉向系統、驅動橋、氣動系統、液壓系統和電氣系統。其特徵在於將液壓懸掛架及懸掛輪胎組按所需寬度排成兩列，而均勻分布在左列上的液壓懸掛輪胎組需與右列者成對安裝，從而構成多組橫軸。然後由兩側主梁、承重橫梁、端橫梁、橫聯杆、斜聯杆和迴轉支承牛腿按照格柵梁的構造形式焊接而成與上述縱列長度、橫軸寬度相協調的車架，其中，所述承重橫梁、橫聯杆及斜聯杆安裝在兩側主梁的下部，使車架結構的斷面成為凹字形。各懸掛輪胎組就安裝在車架迴轉支承牛腿之下並成為車架之支承。懸掛輪胎組分為主動橋和從動橋，兩者之比為1 2。在液壓懸掛架與車架橫聯杆之間安裝轉向系統，在端橫梁的兩端下方裝有輔助支承油缸。迴轉支承牛腿的下部安裝液壓懸掛架，迴轉支承牛腿安裝在兩根主梁內側腹板下緣，從而使安裝在液壓懸掛架中的驅動橋和從動橋所形成的車輛縱列中線與兩側主梁的縱向中線不重合，主梁的中線外偏，故使凹字形車體腹內淨寬能夠滿足實際需要。這種凹體型輪胎式運梁車的液壓懸掛輪胎組不但可使凹體型輪胎式運梁車具有士300mm的自調平能力，而且還能使各個輪胎在路面凹凸不平的情況下都可均勻受力。本實用新型還具有直行、斜行、橫行和八字轉向等轉向模式，其駕駛方向線性精度可達士30mm，適應路面縱坡士 5%，橫坡3%，車速為重載0-5km/h，空載0-10km/h。總的來說，這種安全新型的凹體型液壓懸掛輪胎式運梁車，它具有超低高度的承重地板，使運載高速鐵路箱形混凝土梁或整機馱運高速鐵路架橋機能夠順利通過隧道。所述架橋機前支腿為液壓伸縮式套柱結構，上端裝有主動託輥和掛輪組，主梁可沿託輥向前方滑移，掛輪組可輸送前支腿沿主梁下翼緣前後移動，下端兩立柱之間裝有液壓橫移機構以適應曲線架梁需要。所述後支腿可以翹起和落下，由液壓油缸操縱，兩立柱腳部裝有行走機構，可沿凹體型輪胎式運梁車兩主梁上蓋板軌道行走，架梁時後支腿系支立在該軌道的後端。輔支腿由立柱和斜撐組成，上端與主梁前端連接，亦為液壓伸縮式套柱。本實用新型的主結構為兩跨式，當餵梁時，前支腿在中間墩和輔支腿在前方墩支立著，兩吊梁天車走到前端輔支腿附近當配重，後支腿翹起，使架橋機成後懸臂狀態，此時凹體型運梁車將混凝土梁運進前支腿與後支腿之間這孔已架梁上，接著後支腿落下支立在運梁車兩主梁後端頭，再接著前支腿收起並前移到前方墩支立，然後，前後坦式吊梁天車抬吊在凹體車上的混凝土梁並移送到前方待架孔位落梁，即完成了當前這孔梁的架設。接下來是架橋機縱移過孔。兩吊梁天車走到後端後支腿附件當配重，輔支腿稍微收起，後支腿走行臺車和前支腿上端託輥同時啟動，推送架橋機主梁向前方待架孔縱移，當主梁前端到達前方墩後，輔支腿支立，兩吊梁天車由後端走到前端當配重，後支腿翹起，凹體運梁車退出，到後方梁場去運梁。此時架橋機又處在穩定的後懸臂餵梁狀態。當架完末孔梁需進行橋間轉移或進入隧道時，採用凹體型輪胎式運梁車馱運法 運梁車在餵末孔梁位置保持不退出，後支腿仍支立在運梁車主梁後端，輔支腿支立在橋臺之上，前支腿後退並縮起支立在運梁車主梁前端頭上，輔支腿縮起，則凹體運梁車即可馱著架橋機前行。本實用新型的有益效果是該實用新型在餵梁、架梁、過孔和馱運全過程，架橋機的全部動作都是自助的，無需作任何拆裝，其形體自始至終保持不變。更重要的是，由於首次使用了凹體型輪胎式運梁車和坦式吊梁天車技術，以及採用了創新性的架梁工藝，使架橋機斷面輪廓尺寸在任何工況下都一直保持與隧道限界不相干涉的狀態，本實用新型可解決在山區修建高速鐵路架設預應力箱形混凝土梁的瓶頸難題，其社會、經濟效益不可估量。
圖1是高速鐵路隧道內外通用架橋機的主視圖；圖2是高速鐵路隧道內外通用架橋機的A-A斷面視圖；圖3是坦式吊梁天車的主視圖；圖4是坦式吊梁天車的俯視圖；圖5是坦式吊梁天車的B-B斷面視圖；圖6是坦式吊梁天車的鋼絲繩繞組圖；圖7是凹體型輪胎式運梁車的主視圖；圖8是凹體型輪胎式運梁車的俯視圖；圖9是凹體型輪胎式運梁車C-C斷面視圖；圖10是凹體型輪胎式運梁車D-D斷面視圖；圖11是凹體型輪胎式運梁車E-E斷面視圖；圖12是凹體型輪胎式運梁車運載箱形混凝土梁順利通過隧道的斷面視圖；圖13為前支腿斷面視圖；圖14為輔支腿斷面視圖；圖15為後支腿斷面視圖；圖16是高速鐵路隧道內外通用架橋機運載箱形混凝土梁順利通過隧道的斷面視圖；圖17-1 圖17-4是高速鐵路隧道內外通用架橋機餵梁過程圖；圖18-1 圖18-4是高速鐵路隧道內外通用架橋機架梁過程圖；圖19-1 圖19-6是高速鐵路隧道內外通用架橋機過孔過程圖；圖20-1 圖20-4是高速鐵路隧道內外通用架橋機馱運橋間轉移過程圖。上述附圖中，1.後支腿，1-1.雙立柱，1-2.水平銷軸，1-3.拉伸油缸，1_4.走行臺車，2.坦式吊梁天車，2-1.主動移位器裝置，2-2.導向滑輪，2-3.橫移油缸，2-4.加配重橫梁(填裝鐵砂)，2-5.定滑輪組集成，2-6.標準橫梁，2-7.行走動力裝置(鏈輪傳動)，2-8. 動滑輪組，2-9.吊具總成，2-10.電動卷揚機，2-11.羹匙狀懸臂梁，2-12.橫聯梁，2-13.縱聯梁，2-14.被動移位器裝置，2-15.架橋機主梁，3.雙主梁，3-1.雙數量前端橫聯梁，3-2. 雙主梁後端牛腿，4.前支腿，4-1.主動託輥，4-2.主動掛輪組，4-3.雙立柱(套柱)，4-4. 上橫梁，4-5.下橫梁，4-6.液壓橫移機構，4-7.拉伸油缸，5.輔支腿，5-1.雙立柱，5-2.斜撐，5-3.拉伸油缸，6.凹體型輪胎式運梁車，6-1.駕駛室，6-2.動力系統，6-3.端橫梁及輔助支承油缸，6-4.液壓懸掛架，6-5.承重橫梁，6-6.主梁，6-7.迴轉支承牛腿，6-8.從動橋， 6-9.橫聯杆，6-10.斜聯杆，6-11.轉向系統，6-12.驅動橋，6-13.氣動系統，6-14.液壓系統，6-15.電氣系統，7.待架混凝土梁。
具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
將結合實例(附圖)作進一步描述如圖1、圖2所示，本實用新型系由後支腿1、兩臺坦式吊梁天車2、雙主梁3、前支腿4、輔支腿5和凹體型輪胎式運梁車6組成(圖中序號7表示待架混凝土梁)。由圖15所示可見，後支腿1兩立柱腳部帶有行走臺車1-4騎在凹體型輪胎式運梁車6兩側主梁6-6上蓋板軌道上行走。同時兩立柱的上端系通過前、後成對的水平銷軸
1-2與主梁後端側面的牛腿3-2連接，當把前側的水平銷軸1-2拔出，則後支腿1就可由油缸1-3向後方折起(繞後側的水平銷軸1-2)。由圖1、圖2所示可見，兩臺坦式吊梁天車2在雙主梁3上系相向對稱布置，且由圖3所示可見，雙主梁3系箱型結構，坦式吊梁天車的行走機構2-1及2-14僅作用在主梁 3內側腹板上方軌道上，以使吊梁天車橫向頂面輪廓與隧道拱形頂面限界不幹涉。由圖13所示可見，前支腿4兩立柱4-3是由油缸4_7推拉的伸縮式套柱，其上橫梁4-4兩端裝有主動託輥4-1承託主梁3，並可推送主梁3縱移，同時裝有主動掛輪組4-2 可帶動前支腿4沿主梁3前後移動行走。前支腿4下橫梁4-5裝有橫移機構4-6，以適應曲線架梁需要。由圖1和圖14所示可見，輔支腿5其側面系一個倒三角架，其正面系雙立柱式排架構造。立柱5-1及斜撐5-2上端與兩主梁3前端的橫聯梁3-1鉸接。輔支腿5亦為由油缸5-3推拉的伸縮式套柱。由圖2所示可見，由於本實用新型採用了偏軌行走的超低高度坦式吊梁天車2和矮式凹體型輪胎式運梁車6，使本實用新型的整體輪廓尺寸在任何工況中均不會與隧道限界相干涉。圖3 圖6是所述坦式吊梁天車結構示意圖，包括導向滑輪2-2、兩組定滑輪組集成2-5、兩組動滑輪組2-8、吊具總成2-9和兩臺卷揚機2-10，所述吊梁天車安裝在架橋機兩根主梁3之上。把加配重橫梁2-4和標準橫梁2-6用兩根縱聯梁2-13連接起來構成主車架結構。兩組定滑輪組集成2-5安裝在縱聯梁2-13上，兩組定滑輪組集成2-5的兩端分別裝有橫移油缸2-3，加配重橫梁M的兩端安裝上主動移位器2-1和行走動力裝置2-7，標準橫梁2-6的兩端安裝被動移位器裝置2-14，標準橫梁2-6的外側安裝四根調羹狀懸臂梁
2-11，調羹狀懸臂梁2-11與若干根橫聯梁2-12連接構成懸臂式副車架(卷揚機平臺)，副車架頂面標高低於主車架。在懸臂式副車架上安裝兩臺電動卷揚機2-10，電動卷揚機2-10 的輪廓頂面標高稍低於定滑輪組集成2-5的輪廓頂面標高。動力裝置2-7通過鏈輪傳動驅動主動移位器裝置2-1並帶動被動移位器裝置2-14在架橋機兩根主梁2-1 『內側腹板的軌道上運行。為保持主車架上總自重(含定滑輪組集成等)與懸臂式副車架總自重(含卷揚機)的平衡，需在主車架的加配重橫梁2-4內填裝鐵砂當配重，以平衡懸臂式副車架與電動卷揚機2-10的自重所產生的縱傾力矩。電動卷揚機2-10的出繩經過導向滑輪2-2直接入繩進動滑輪組2-8，兩組動滑輪組2-8與吊具總成2-9平行連接。把導向滑輪2-2安裝在加配重橫梁2-4的外側，將卷揚鋼絲繩按圖13所示方法繞組，最後安裝橫移油缸2-3。用吊機將坦式吊梁天車吊裝到架橋機兩根主梁3之上(如圖3所示)即成。圖7 圖12為凹體型輪胎式運梁車6的結構示意圖，其車架由兩側主梁6-6、承重橫梁6-5、端橫梁6-3、橫聯杆6-9、交叉斜聯杆6-10和迴轉支承牛腿6_7按照格柵梁的構造形式焊接而成。車架焊好之後，將液壓懸掛架6-4安裝在迴轉支承牛腿6-7之下，而後將驅動橋6-12和從動橋6-8輪胎組安裝在液壓懸掛架6-4之中，轉向系統6-11連接在懸掛架 6-4與車架橫聯杆6-9之間。所述承重橫梁6-5、橫聯杆6-9和斜聯杆6_10等部件一律安
7裝在兩側主梁6-6的下部，以形成凹體型車架結構。在凹體型車架上安裝動力系統6-2、液壓系統6-14、電氣系統6-15和氣動系統6-13，最後在端橫梁6_3的兩端下方安裝上輔助支承油缸。其中，圖15所示的間距為a的兩根承重橫梁6-5，是用來承託跨度為3 !的混凝土梁；間距為b的兩根承重橫梁6-5，是用來承託跨度為2細的混凝土梁。凹體車6運載高速鐵路箱形混凝土梁順利通過隧道的情況，見圖12所示。高速鐵路隧道內外通用架橋機的餵梁、架梁、過孔及馱運作業流程如下圖17-1 圖17-4為本實用新型整個餵梁過程的步驟圖17-1表示，前支腿支立在中間墩上，輔支腿支立在前方墩上，兩臺吊梁天車行至主梁前端當配重，後支腿翹起，架橋機成後懸臂狀態；圖17-2表示，凹體車把混凝土梁餵入主機腹內；圖17-3表示，後支腿落下，支立於凹體車兩主梁後端並墊實；圖17-4表示，前支腿收起並前移至前方墩指定位置支立，兩吊梁天車回到後方前後吊點處，準備吊梁。圖18-1 圖18-4為本實用新型整個架梁過程的步驟圖18-1表示，吊梁天車抬吊混凝土梁前行，到圖示位置暫停；圖18-2表示，先落梁約一米，以避開前端梁頭與前支腿託輥幹涉；圖18-3表示，繼續吊梁前行至落梁位置；圖18-4表示，落梁到位，即完成了當前這孔梁的架設。圖19-1 圖19-6為本實用新型整個過孔過程的步驟圖19-1表示，當前這孔梁已架設完畢，準備過孔；圖19-2表示，兩吊梁天車後退至尾端當配重；圖19-3表示，利用梁頭的吊梁孔斜拉錨緊前支腿，輔支腿縮起稍許；圖19-4表示，後支腿行走臺車與前支腿上端託輥配合動作，推送雙主梁向前移動，輔支腿到達前方墩支立；圖19-5表示，兩吊梁天車開到前端當配重；圖19-6表示，後支腿收縮並向後翹起，凹體車退出到梁場去運梁。圖20-1 圖20-4為本實用新型整個馱運橋間轉移過程的步驟圖20-1表示，一座橋的末孔梁已架設完畢，架橋機準備橋間轉移或過隧道；圖20-2表示，前支腿後退至凹體車主梁前端之上支立，兩吊梁天車後退至尾端當配重；圖20-3表示，輔支腿縮起稍許離開地面即可；圖20-4表示，凹體車馱運架橋機整機前行，不管在何處(包括隧道口和隧道內) 只要遇到橋梁即可進行架梁作業，這稱為「隨走隨架」。
權利要求1.一種高速鐵路隧道內外通用架橋機，其特徵是所述架橋機的雙主梁C3)上安裝兩臺坦式吊梁天車0)，雙主梁⑶的前端安裝前支腿⑷和輔支腿(5)，雙主梁(3)的尾部安裝後支腿(1)，所述後支腿(1)能夠翹起，落下時支立在凹體型輪胎式運梁車(6)兩側主梁(6-6)之上，後支腿(1)的腳部裝有行走機構(1-4)沿凹體型輪胎式運梁車(6)的兩側主梁(6-6)上蓋板軌道行走。
2.根據權利要求1所述的高速鐵路隧道內外通用架橋機，其特徵是所述坦式吊梁天車O)的主車架由加配重橫梁(2-4)和標準橫梁(2-6)與兩根縱聯梁連接而成， 兩組定滑輪組集成(2-5)安裝在主車架縱聯梁0-13)上，加配重橫梁0-4)的兩端安裝主動移位器(2-1)和行走動力裝置0-7)，標準橫梁(2-6)的兩端安裝被動移位器裝置 (2-14)；標準橫梁0-6)的外側安裝4根調羹狀懸臂梁(2-11)，調羹狀懸臂梁0-11)與若干根橫聯梁0-12)連接構成懸臂式副車架，所述懸臂式副車架上裝有兩臺電動卷揚機 (2-10)，電動卷揚機O-10)的輪廓頂面標高稍低於定滑輪組集成(2-5)的輪廓頂面標高。
3.根據權利要求2所述的高速鐵路隧道內外通用架橋機，其特徵是動力裝置(2-7) 通過鏈輪傳動驅動主動移位器裝置並帶動被動移位器裝置0-14)在架橋機兩根主梁(3)內側腹板的軌道上運行。
4.根據權利要求2所述的高速鐵路隧道內外通用架橋機，其特徵是加配重橫梁(2-4) 內填裝配重鐵砂，以平衡副車架及電動卷揚機0-10)自重所產生的縱傾力矩。
5.根據權利要求2所述的高速鐵路隧道內外通用架橋機，其特徵是所述加配重橫梁 (2-4)的外側安裝導向滑輪0-2)，由電動卷揚機Q-10)引出的鋼絲繩經過導向滑輪組 (2-2)直接繞入動滑輪組0-8)，兩組動滑輪組(2-8)與吊具總成(2-9)平行連接。
6.根據權利要求1所述的高速鐵路隧道內外通用架橋機，其特徵是所述凹體型輪胎式運梁車(6)的車架斷面結構為凹字形，所述車架由兩側主梁(6-6)、承重橫梁(6-5)、端橫梁(6-3)、橫聯杆(6-9)、斜聯杆(6-10)和迴轉支承牛腿(6-7)按照格柵梁的構造形式焊接而成，其中，所述承重橫梁(6-5)、橫聯杆(6-9)及斜聯杆(6-10)安裝在兩側主梁(6-6)的下部。
7.根據權利要求6所述的高速鐵路隧道內外通用架橋機，其特徵是所述迴轉支承牛腿(6-7)的下部安裝液壓懸掛架(6-4)，迴轉支承牛腿(6-7)安裝在兩根主梁(6-6)內側腹板下緣，從而使安裝在液壓懸掛架中的驅動橋(6-1 和從動橋(6-8)所形成的車輛縱列中線與兩側主梁(6-6)的縱向中線不重合，主梁(6-6)的中線外偏，故使凹字形車體腹內淨寬能夠滿足實際需要。
8.根據權利要求1所述高速鐵路隧道內外通用架橋機，其特徵在於後支腿(1)兩立柱(1-1)上端通過前後成對的水平銷軸(1-2)與雙主梁(3)後端外側腹板下方的牛腿 (3-2)連接，把前側的銷軸(1-2)拔出，則後支腿1就可由油缸(1-3)向後方折起成水平狀態，後支腿兩立柱(1-1)下端安裝是行走臺車(1-4)沿上蓋板軌道行走。
9.根據權利要求1所述高速鐵路隧道內外通用架橋機，其特徵在於前支腿(4)兩立柱(4- 是由油缸(4-7)推拉的伸縮式套柱，其上橫梁(4-4)兩端裝有主動託輥(4-1)承託主梁(3)，並推送主梁C3)縱移，同時裝有主動掛輪組(4- 可帶動前支腿(4)沿主梁(3) 前後移動行走，前支腿(4)下橫梁(4-5)裝有液壓橫移機構G-6)，以適應曲線架梁需要。
10.根據權利要求1所述高速鐵路隧道內外通用架橋機，其特徵在於輔支腿( 其側面系一個由立柱(5-1)和斜撐(5-2)組成的倒三角架，其正面系雙立柱(5-1)構成的排架式結構；立柱(5-1)及斜撐(5- 上端與兩主梁C3)前端的橫聯梁(3-1)鉸接；輔支腿(5) 亦為由油缸(5-3)推拉的伸縮式套柱。
專利摘要本實用新型公開一種高速鐵路隧道內外通用架橋機，所述架橋機的雙主梁(3)上安裝兩臺坦式吊梁天車(2)，雙主梁(3)的前端安裝前支腿(4)和輔支腿(5)，雙主梁(3)的尾部安裝後支腿(1)，所述後支腿(1)能夠翹起，落下時支立在凹體型輪胎式運梁車(6)兩側主梁之上，後支腿(1)的腳部裝有行走機構沿凹體型輪胎式運梁車(6)的兩側主梁(6-6)上蓋板軌道行走。前支腿(4)為液壓伸縮式套柱結構，上端裝有主動託輥(4-1)和掛輪組(4-2)，架橋機主梁可沿託輥(4-1)向前方滑移，掛輪組(4-2)可輸送前支腿(4)沿主梁下翼緣前後移動。架橋機以後懸臂式餵梁，前懸臂式過孔和橋間轉移馱運行走。
文檔編號E01D21/06GK202047375SQ20102063789
公開日2011年11月23日 申請日期2010年12月2日 優先權日2010年12月2日
發明者張廣譚, 李彬, 王旭, 王智勇, 王金祥, 覃豔明, 郭欣, 魏福祥, 黃耀怡 申請人:秦皇島天業通聯重工股份有限公司