一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機的製作方法

2023-04-25 06:32:41 1

專利名稱：一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於造橋機拼裝施工技術領域，尤其是涉及一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機。
背景技術：
新建蘭新鐵路第二雙線(新疆段)LXTJl標DK1123±907紅柳河特大橋(L =1651. 19m)的最大墩高46. 5m，上部結構為33孔48m預應力混凝土雙線簡支箱梁，採用節段拼裝技術進行施工。所採用的48m預應力混凝土雙線簡支箱梁，由11個箱梁節段連續拼裝組成。實際施工時，所採用的11個箱梁節段中最重節段重量150t，整孔箱梁重量1800t，箱梁的高度為4. 6m且其橋面橫向寬度為12. 2m,因而箱梁截面面積較大,屬大噸位、大截面箱梁，採用普通的鐵路造橋機，根本無法架設。另外，由於本橋地處新疆嚴寒戈壁的煙墩II級風區，該地區以氣候乾燥、降雨量·小、冰凍期長、晝夜溫差大、春秋多風、夏季短促而炎熱、冬季漫長且嚴寒為其主要特徵，累年平均風速4. 5m/s,累年最大定時風速19. 8m/s,累年極大風速25. 8m/s。大風頻發天氣下，在作業最大高度近52m的高空以12. 5天/孔的施工進度指標將11個箱梁節段拼裝成1800t重量的48m箱梁預應力混凝土雙線簡支箱梁，安全風險極高，且施工難度非常大。現如今，一般採用懸吊式造橋機進行節段預製箱梁拼裝施工，且部分工點由於橋梁墩臺較低，地勢較平坦，造橋機的走行是依靠橋下走行軌道完成的。但由於本橋由於地處大風區，且多數孔跨墩高近50米，在高空大風區等多項不利因素下，進行大噸位、大截面箱梁的拼裝作業及溼接縫施工，安全風險極高，施工所受外界客觀因素幹擾大。同時，由於本橋箱梁自重達1800t，最重節段達150t，極大增加了造橋機在承重、吊裝、線形控制等方面的要求。因而，切需對現有的造橋機結構及拼裝施工工藝進行改進，設計一種適用於大風及高空條件下施工需求、拼裝施工工藝簡單且施工效果好的造橋機。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其結構設計合理、加工製作及拼裝安裝方便、施工效率高且使用操作簡便、承重能力強、使用效果好，能快速、安全且高質量地完成大風及高空條件下大截面橋梁的節段拼裝施工過程。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，包括造橋機主體結構、安裝在所述造橋機主體結構上部且對拼裝組成所施工橋梁的多個節段梁分別進行吊裝與移送的天車系統和拖動所述造橋機主體結構整體水平向前移動的前移系統，以及由前至後分別安裝在所述造橋機主體結構前部下方、中部下方和後部下方的前支腿、中支腿和後支腿，所述前移系統布設在所述造橋機主體結構上，其特徵在於所述造橋機主體結構包括兩個左右呈對稱布設的主體拼裝結構，兩個所述主體拼裝結構的結構和尺寸均相同且二者均呈豎直向布設，兩個所述主體拼裝結構的上部之間通過呈水平向布設的上部連接結構連接為一體；所述主體拼裝結構包括主梁段、布設於主梁段前部的導梁段和布設於主梁段後部的尾部餵梁懸臂段，所述導梁段位於主梁段的正前方，且尾部餵梁懸臂段位於主梁段的正後方；所述主梁段、導梁段和尾部餵梁懸臂段均為由上弦杆、下弦杆以及安裝在上弦杆和下弦杆間的腹杆拼裝組成且呈豎直向布設的平面桁架；所述主梁段為由上層平面桁架、位於所述上層平面桁架正下方的中層平面桁架和位於所述中層平面桁架正下方的下層平面桁架組成的三層桁架結構，所述上層平面桁 架、中層平面桁架和下層平面桁架的豎向高度均相同；所述導梁段的底部與所述中層平面桁架的底部相平齊，且尾部餵梁懸臂段的底部與所述中層平面桁架的中部相平齊；兩個所述主體拼裝結構中的主梁段正下方設置有呈水平向布設的下託梁，兩個所述主體拼裝結構中的主梁段分別為左側主梁段和位於所述左側主梁段右側的右側主梁段，所述下託梁的橫向寬度與所述左側主梁段右側和右側主梁段之間的間距相同，且下託梁由左側託梁和位於所述左側託梁右側的右側託梁組裝而成，所述左側託梁和右側託梁呈左右對稱布設且二者的結構和尺寸均相同；所述左側託梁和右側託梁的內側部之間通過連接件進行連接，且所述左側託梁的外側部與所述左側主梁段的底部之間以及所述右側託梁的外側部與所述右側主梁段的底部之間均以鉸接方式進行連接。上述一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵是所述連接件為連接銷，且所述左側託梁的外側部與所述左側主梁段的底部之間以及所述右側託梁的外側部與所述右側主梁段的底部之間均通過銷軸進行連接。上述一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵是所述左側託梁和所述右側託梁均包括水平託架和由前至後布設在所述水平託架上的多個豎向高度調整件。上述一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵是所述左側託梁和所述右側託梁均為由前至後布設的多個平面託梁連續拼裝組成的組裝式託梁，且前後相鄰兩個所述平面託梁之間通過組裝件進行連接。上述一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵是所述前支腿、中支腿和後支腿的數量均為兩個，兩個所述前支腿分別對稱安裝在兩個所述主體拼裝結構中的導梁段前部下方，且前支腿能沿導梁段進行前後移動，所述導梁段底部設置有供前支腿前後移動的水平滑移軌道，所述前支腿包括呈豎直向布設的可伸縮支腿一和安裝在所述可伸縮支腿一頂部且能沿所述水平滑移軌道進行前後移動的滑移輪；兩個所述中支腿為分別對稱安裝在兩個所述主體拼裝結構中的導梁段後端部下方的中腿支撐柱，且所述中腿支撐柱包括中腿上支柱和安裝在所述中腿上支柱下方的中腿下支柱；兩個所述後支腿為分別對稱安裝在兩個所述主體拼裝結構中的尾部餵梁懸臂段前部的後腿支撐柱。上述一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵是所述下託梁的縱向長度小於主梁段的縱向長度；所施工橋梁為單孔梁或多孔梁，所施工橋梁中的每一孔梁均由多個節段梁拼裝組成，所述每一孔梁分別通過位於其前後兩端底部且前後相鄰的兩個橋梁墩臺進行支撐固定，兩個所述橋梁墩臺分別為前側橋梁墩臺和位於所述前側橋梁墩臺後側的後側橋梁墩臺；所述每一孔梁中的多個所述節段梁均包括位於最前側的前端節段梁、位於最後側的後端節段梁和由前至後布設於所述前端節段梁和所述後端節段梁之間的多個中部節段梁，所述下託梁為位於兩個所述橋梁墩臺之間且對支撐於兩個所述橋梁墩臺之間的一孔梁進行整體拼裝的拼裝平臺，兩個所述橋梁墩臺之間的間距為D且支撐於兩個所述橋梁墩臺之間的一孔梁中的所述前端節段梁和所述後端節段梁的縱向長度均為d，所述下託梁的前端部與所述前側橋梁墩臺之間的間距以及下託梁的後端部與所述後側橋梁墩臺之間的間距均小於d ;所述主梁段和導梁段的縱向長度均大於D，下託梁的縱向長度小於D。上述一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵是所述主梁段、導梁段和尾部餵梁懸臂段的上部標高均相同；兩個所述主體拼裝結構之間的間距大於所施工橋梁的橫向寬度；所施工橋梁的高度為h，且所述上層平面桁架、中層平面桁架和下層平面桁架的豎向高度均不小於h。 上述一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵是所施工橋梁中每一孔梁的縱向長度均為D且D = 48m±5m，所述主梁段的縱向長度為55m±5m，所述下託梁的縱向長度為45m±5m，所述尾部餵梁懸臂段的縱向長度為10m±2m，導梁段的縱向長度為 55m±5m。上述一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵是所述水平託架由多根呈平行布設的縱梁和多根呈平行布設的橫梁拼裝組成，所述縱梁與主梁段呈平行布設且其與橫梁呈垂直布設；多個所述豎向高度調整件布設在同一直線上，且多個所述豎向高度調整件均布設在縱梁上，所述豎向高度調整件為呈豎直向布設的調整絲槓。上述一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵是所述上弦杆、下弦杆和腹杆均為八七軍用梁。本實用新型與現有技術相比具有以下優點I、結構設計合理、跨度大、加工製作及拼裝安裝方便且承重能力強。2、整體連接可靠，且組裝方便，主要採用「軍用八七梁」為基本杆件拼裝而成。3、造橋機主體結構的拼裝施工方法步驟簡單且實現方便，實際進行拼裝時先對造橋機主體上部結構進行拼裝，且拼裝完成後，進行整機的拖拉前行作業；拖拉前行過程中，對造橋機主體下部結構進行拼裝，並相應進行整機的調試作業，使其達到第一孔梁的正常作業狀態。4、使用操作簡便、使用效果好且所拼裝施工橋梁的質量高，尤其適用於在大風及高空等諸多不利因素下大截面、大噸位節段梁拼裝施工，將各節段梁吊裝到造橋機腹內進行拼裝施工，利用下託梁等構件，解決了人員及節段箱梁在高空大風天氣下作業拼裝的安全隱患，受天氣等客觀因素制約也相對減少。5、施工效率高，在大風及高空等諸多不利因素下，能以12. 5天/孔的施工進度完成實現大節段、大截面箱梁的安全且優質拼裝施工過程。6、實用價值高，能有效適用於大截面、大噸位的節段拼裝造橋施工過程，由於能滿足大風及高空等諸多不利因素的施工作業需求。高速鐵路雙線48m節段簡支箱梁，最重節段梁150t，屬於大噸位箱梁，並且是在新疆戈壁荒灘，地處大風乾旱地區，地面起伏較大，橋墩高度大於50m，建造高速鐵路雙線箱型梁橋，從經濟性比較適宜建造跨度較大的簡支梁橋，在戈壁灘缺水、大風、高寒及高空等作業環境下建造橋梁，工廠化預製混凝土節段箱梁有利於混凝土的質量和環保的要求，填補了在該地區建造同類橋梁的空白，對高鐵的同類工程設計也有很大的借鑑意義。實際進行梁段預製時，將梁段在橋位附近的預製場預製，預製結束後，將箱梁的節段在造橋機上拼裝成橋，大大減少了施工成本。綜上所述，本實用新型結構設計合理、加工製作及拼裝安裝方便、施工效率高且使用操作簡便、承重能力強、使用效果好，能快速、安全且高質量地完成大風及高空條件下大截面橋梁的節段拼裝施工過程。下面通過附圖和實施例，對本 實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

圖I為本實用新型的使用狀態參考圖。圖2為對本實用新型的造橋機主體上部結構進行拼裝完成後的移動狀態示意圖。圖3為對本實用新型的造橋機主體上部結構進行初步拖拉前行後的移動狀態示意圖。圖4為對本實用新型的造橋機主體上部結構進行進一步拖拉前行並對造橋機主體下部結構進行拼裝完成後的移動狀態示意圖。圖5為採用本實用新型進行橋梁拼裝施工過程中的餵梁狀態示意圖。圖6為採用本實用新型對多孔梁進行拼裝施工時的施工工藝流程框圖。附圖標記說明I-主梁段； 2-導梁段； 3-尾部餵梁懸臂段；4-1-上弦杆；4-2-下弦杆；4-3-腹杆；5-下託梁； 5-1-縱梁； 5-2-橫梁；6-前支腿； 7-中支腿； 8-後支腿；9-橋梁墩臺；10-調整絲槓；11-橋臺一；12-已施工完成梁段；13-箱梁節段；14-橋墩二 ；15-前起重小車； 16-後起重小車；17-橋墩三；24-運梁小車。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型包括造橋機主體結構、安裝在所述造橋機主體結構上部且對拼裝組成所施工橋梁的多個節段梁分別進行吊裝與移送的天車系統和拖動所述造橋機主體結構整體水平向前移動的前移系統，以及由前至後分別安裝在所述造橋機主體結構前部下方、中部下方和後部下方的前支腿6、中支腿7和後支腿8，所述前移系統布設在所述造橋機主體結構上。所述造橋機主體結構包括兩個左右呈對稱布設的主體拼裝結構，兩個所述主體拼裝結構的結構和尺寸均相同且二者均呈豎直向布設，兩個所述主體拼裝結構的上部之間通過呈水平向布設的上部連接結構連接為一體；所述主體拼裝結構包括主梁段
I、布設於主梁段I前部的導梁段2和布設於主梁段I後部的尾部餵梁懸臂段3，所述導梁段2位於主梁段I的正前方，且尾部餵梁懸臂段3位於主梁段I的正後方。所述主梁段I、導梁段2和尾部餵梁懸臂段3均為由上弦杆4-1、下弦杆4-2以及安裝在上弦杆4-1和下弦杆4-2間的腹杆4-3拼裝組成且呈豎直向布設的平面桁架。所述主梁段I為由上層平面桁架、位於所述上層平面桁架正下方的中層平面桁架和位於所述中層平面桁架正下方的下層平面桁架組成的三層桁架結構，所述上層平面桁架、中層平面桁架和下層平面桁架的豎向高度均相同。所述導梁段2的底部與所述中層平面桁架的底部相平齊，且尾部餵梁懸臂段3的底部與所述中層平面桁架的中部相平齊。本實施例中，所述導梁段2為兩層桁架結構。兩個所述主體拼裝結構中的主梁段I正下方設置有呈水平向布設的下託梁5，兩個所述主體拼裝結構中的主梁段I分別為左側主梁段和位於所述左側主梁段右側的右側主梁段，所述下託梁5的橫向寬度與所述左側主梁段右側和右側主梁段之間的間距相同，且下託梁5由左側託梁和位於所述左側託梁右側的右側託梁組裝而成，所述左側託梁和右側託梁呈左右對稱布設且二者的結構和尺寸均相同。所述左側託梁和右側託梁的內側部之間通過連接件進行連接，且所述左側託梁的外側部與所述左側主梁段的底部之間以及所述右側託梁的外側部與所述右側主梁段的底部之間均以鉸接方式進行連接。本實施例中，所述連接件為連接銷，且所述左側託梁的外側部與所述左側主梁段的底部之間以及所述右側託梁的外側部與所述右側主梁段的底部之間均通過銷軸進行連 接。本實施例中，所述左側託梁和所述右側託梁均包括水平託架和由前至後布設在所述水平託架上的多個豎向高度調整件。實際加工製作及拼裝施工時，所述水平託架由多根呈平行布設的縱梁5-1和多根呈平行布設的橫梁5-2拼裝組成，所述縱梁5-1與主梁段I呈平行布設且其與橫梁5-2呈垂直布設。本實施例中，實際布設安裝時，多個所述豎向高度調整件布設在同一直線上，且多個所述豎向高度調整件均布設在縱梁5-1上。本實施例中，所述豎向高度調整件為呈豎直向布設的調整絲槓10，拆裝及使用操作均非常簡便。實際施工時，也可採用其它類型的豎向高度調整件。本實施例中，所述左側託梁和所述右側託梁均為由前至後布設的多個平面託梁連續拼裝組成的組裝式託梁，且前後相鄰兩個所述平面託梁之間通過組裝件進行連接。本實施例中，所述前支腿6、中支腿7和後支腿8的數量均為兩個，兩個所述前支腿6分別對稱安裝在兩個所述主體拼裝結構中的導梁段2前部下方，且前支腿6能沿導梁段2進行前後移動，所述導梁段2底部設置有供前支腿6前後移動的水平滑移軌道，所述前支腿6包括呈豎直向布設的可伸縮支腿一和安裝在所述可伸縮支腿一頂部且能沿所述水平滑移軌道進行前後移動的滑移輪。兩個所述中支腿7為分別對稱安裝在兩個所述主體拼裝結構中的導梁段2後端部下方的中腿支撐柱，且所述中腿支撐柱包括中腿上支柱和安裝在所述中腿上支柱下方的中腿下支柱。兩個所述後支腿8為分別對稱安裝在兩個所述主體拼裝結構中的尾部餵梁懸臂段3前部的後腿支撐柱。實際加工製作時，所述下託梁5的縱向長度小於主梁段I的縱向長度。所施工橋梁為單孔梁或多孔梁，所施工橋梁中的每一孔梁均由多個節段梁拼裝組成，所述每一孔梁分別通過位於其前後兩端底部且前後相鄰的兩個橋梁墩臺9進行支撐固定，兩個所述橋梁墩臺9分別為前側橋梁墩臺和位於所述前側橋梁墩臺後側的後側橋梁墩臺。所述每一孔梁中的多個所述節段梁均包括位於最前側的前端節段梁、位於最後側的後端節段梁和由前至後布設於所述前端節段梁和所述後端節段梁之間的多個中部節段梁，所述下託梁5為位於兩個所述橋梁墩臺9之間且對支撐於兩個所述橋梁墩臺9之間的一孔梁進行整體拼裝的拼裝平臺，兩個所述橋梁墩臺9之間的間距為D且支撐於兩個所述橋梁墩臺9之間的所述前端節段梁和所述後端節段梁的縱向長度均為d，所述下託梁5的前端部與所述前側橋梁墩臺之間的間距以及下託梁5的後端部與所述後側橋梁墩臺之間的間距均小於d ;所述主梁段I和導梁段2的縱向長度均大於D，下託梁5的縱向長度小於D。本實施例中，所述下託梁5位於主梁段I的正下方。本實施例中，實際拼裝時，所述上弦杆4-1、下弦杆4-2和腹杆4-3均為八七軍用
M
o本實施例中，兩個所述主體拼裝結構之間的間距大於所施工橋梁的橫向寬度。所述主梁段I、導梁段2和尾部餵梁懸臂段3的上部標高均相同。所施工橋梁的高度為h，且所述上層平面桁架、中層平面桁架和下層平面桁架的豎向高度均不小於h。 實際施工時，所施工橋梁中每一孔梁的縱向長度均為L且L = 48m±5m，所述主梁段I的縱向長度為55m±5m，所述下託梁5的縱向長度為45m±5m，所述尾部餵梁懸臂段3的縱向長度為10m±2m,導梁段2的縱向長度為55m±5m。本實施例中，所施工橋梁全長1651. 19m，基礎為挖井基礎，橋梁墩臺9為圓端型空心墩和實心墩，最大墩高46. 5m,所施工橋梁的上部結構為33孔跨度為48m的預應力混凝土雙線簡支箱梁，採用節段拼裝技術施工，整孔箱梁自重約1800t，每一孔梁均由I個單段長度2. 7m的前端節段梁、9個中部節段梁和I個單段長度2. 7m的後端節段梁拼裝組成，9個所述中部節段梁均包括7個單段長度4. 3m的中部節段梁一以及2個分別連接於中部節段梁一與前端節段梁和後端節段梁之間且2個單段長度4. Om的漸變段中部節段梁二，也就是說，每一孔梁均由11個節段梁拼裝組成，且11個所述節段梁均為箱梁節段13，單片箱梁節段13的頂寬12. 2m,底寬5. 5m且其梁高4. 6m,最大單片箱梁節段13的重量150t，前後相鄰兩個所述箱梁節段13之間採用0. 6m厚的C50鋼筋混凝土溼接縫進行連接。本橋地處新疆戈壁嚴寒地區，隸屬煙墩風區，風區劃分為II級風區，施工冬休期長達四個月，進度指標為12. 5天/孔。因而，所施工橋梁中每一孔梁的縱向長度L = 48m，所述下託梁5的縱向長度為45. 3m，兩個所述橋梁墩臺9之間的間距D = 49. 5m，對於任一孔梁來說，所述下託梁5的前端部與所述前側橋梁墩臺之間的間距以及下託梁5的後端部與所述後側橋梁墩臺之間的間距均為2. lm。本實施例中，所述造橋機主體結構的縱向長度為120m，所述主梁段I的縱向長度為55m，尾部餵梁懸臂段3的縱向長度為10m，導梁段2的縱向長度為55m。本實施例中，如圖6所示，採用本實用新型對所施工橋梁進行拼裝施工時，包括以下步驟步驟一、拼裝施工單孔梁或拼裝施工多孔梁中的第一孔梁對所施工單孔梁或第一孔梁進行支撐的兩個橋梁墩臺9分別為橋梁墩臺一和橋梁墩臺二之間，所述橋梁墩臺二與所述橋梁墩臺一相鄰且其位於所述橋梁墩臺一前側，所述橋梁墩臺一為橋臺一 11，所施工單孔梁或第一孔梁的施工過程如下步驟101、造橋機前移到位通過所述前移系統將所述造橋機主體結構整體水平向前移動，直至所述造橋機主體結構中的下託梁5移動至橋臺一 11與所述橋梁墩臺二之間；之後，在前移到位的所述造橋機主體結構內部安裝天車系統。本實施例中，所述橋梁墩臺二為橋墩二 14。所述天車系統包括安裝於所述造橋機主體結構內部的前起重小車15和後起重小車16。本實施例中，步驟101中通過所述前移系統將所述造橋機主體結構整體水平向前移動時，其向前移動過程如下步驟1011、造橋機主體上部結構拼裝在橋臺一 11正後方的平整空地上，對兩個所述主體拼裝結構中的導梁段2、尾部餵梁懸臂段3、主梁段I中的所述上層平面桁架和中層平面桁架以及連接於兩個所述主體拼裝結構上部之間的所述上部連接結構進行拼裝，並獲得拼裝完成的造橋機主體上部結構；所述造橋機主體上部結構拼裝完成後，將兩個所述前支腿6分別安裝在兩個所述主體拼裝結構中已拼裝完成的導梁段2前部下方，並將前支腿6的底部支頂在橋臺一 11上，同時將兩個所述中支腿7的中腿上支柱分別安裝在兩個所述主體拼裝結構中已拼裝完成的導梁段2後端部下方，且將兩個所述後支腿8分別安裝在兩個所述主體拼裝結構中尾部餵梁懸臂段3前部，此時造橋機主體上部結構的具體移動狀態詳見圖2。本實施例中，在橋臺一 11正後方且長度為120m的路基上對造橋機主體上部結構 進行拼裝。實際施工時，先在橋臺一 11正後方120m長場地內平整拼裝場地，坡度按不大於8%。控制,鋪設造橋機的拖運軌道,場地橫向寬度最小50m。實際對造橋機主體上部結構進行拼裝時，從中支腿7的安裝處分別向前後兩側進行拼裝。步驟1012、造橋機主體上部結構初步拖拉前行初步拖拉前行之前，還需採用尾部支撐裝置將步驟1011中所述造橋機主體上部結構的尾部支離地面，同時將步驟1011中所述前支腿6中的所述可伸縮支腿一向上頂起，並使得所述造橋機主體上部結構處於水平狀態；之後，通過所述前移系統將所述造橋機主體上部結構向前平移，直至所述造橋機主體上部結構中的導梁段2後端部位於橋臺一 11上方為止。本實施例中，所述尾部支撐裝置包括行走機構和安裝在所述行走機構上且對所述造橋機主體上部結構尾部進行支撐的支撐架。本實施例中，所述行走機構為走行臺車。實際使用時，也可採用其它類型的行走機構。所述造橋機主體上部結構拼裝完成後，將走行臺車開至所述造橋機主體上部結構的後端並支撐頂起造橋機主體上部結構的尾部，同時結合前支腿6，使得所述造橋機主體上部結構整體脫離地面的支撐，之後清除障礙，進行造橋機主體上部結構的初步拖拉前行作業。步驟1013、中腿上支柱臨時支撐及前支腿前移將步驟1012中所述前支腿6中的所述可伸縮支腿一向下收縮，此時步驟1011中已安裝完成的所述中腿上支柱底部支頂在橋臺一 11上；之後，將所述前支腿6沿導梁段2底部所設置的水平滑移軌道前移至所述橋梁墩臺二上方，並將前支腿6支頂在所述橋梁墩臺二上，此時造橋機主體上部結構的具體移動狀態詳見圖3。本實施例中，所述前支腿6中的所述可伸縮支腿一為由液壓油缸進行伸縮驅動的支腿。所述造橋機主體上部結構初步拖拉前行過程中，當所述造橋機主體上部結構中的導梁段2後端部位於橋臺一 11上方，即中支腿7到達橋臺一 11上方時停下，將中腿上支柱支撐在橋臺一 11上，並臨時錨固；之後，收縮前支腿6的液壓油缸，且通過水平滑移軌道將前支腿6移至橋墩二 14上，並支撐在橋墩二 14的墩頂墊石上進行錨固。步驟1014、造橋機主體上部結構進一步拖拉前行及造橋機主體下部結構拼裝先將步驟1013中所述前支腿6中的所述可伸縮支腿一向上頂起並使得所述造橋機主體上部結構處於水平狀態，此時步驟1013中所述的中腿上支柱底部脫離橋臺一 11 ;之後，通過所述前移系統將所述造橋機主體上部結構繼續向前平移，直至所述造橋機主體上部結構中的導梁段2後端部位於所述橋梁墩臺二上方為止。且通過所述前移系統將所述造橋機主體上部結構繼續向前平移過程中，在步驟1013中所述的中腿上支柱下方拼裝所述中腿下支柱並獲得拼裝完成的中支腿7，同時在所述造橋機主體上部結構上拼裝造橋機主體下部結構並獲得拼裝完成的所述造橋機主體結構；所述造橋機主體下部結構包括主梁段I中的下層平面桁架和布設在兩個所述主體拼裝結構中主梁段I正下方的下託梁5。待所述造橋機主體上部結構中的導梁段2後端部位於所述橋梁墩臺二上方時，將前支腿6中的所述可伸縮支腿一向下收縮，此時拼裝完成的中支腿7底部支頂在所述橋梁墩臺二上且所述造橋機主體上部結構處於水平狀態，之後將前支腿6沿所述水平滑移軌道向前移動，並將前支腿6支頂在橋梁墩臺三上，此時完成所述造橋機主體結構的拼裝和拖·拉前行過程，且下託梁5位於橋臺一 11與所述橋梁墩臺二之間，此時造橋機主體結構的移動狀態詳見圖4。所述橋梁墩臺三為位於所述橋梁墩臺二前側且與所述橋梁墩臺二相鄰的橋梁墩臺9。步驟1012中造橋機主體上部結構初步拖拉前行過程中和步驟1014中造橋機主體上部結構進一步拖拉前行過程中，利用橋臺一 11正後方的平整空地，所述尾部支撐裝置隨所述造橋機主體上部結構同步向前移動。本實施例中，頂升前支腿6的液壓油缸，使得中腿上支柱底部脫離橋臺一 11的支撐面後，所述造橋機主體上部結構繼續向前平移30米左右，且移動過程中，在中腿上支柱下方拼裝中腿下支柱並獲得拼裝完成的中支腿7，同時對所述下層平面桁架和下託梁5的前部結構進行拼裝；之後，所述造橋機主體上部結構再次繼續向前平移，直至所述造橋機主體上部結構中的導梁段2後端部(即中支腿7)位於所述橋梁墩臺二上方時停下，收縮前支腿6的液壓油缸，將中支腿7支撐在橋墩二 14的墩頂墊石上並臨時錨固；之後，收縮前支腿6的液壓油缸，通過水平滑移軌道將前支腿6移至位於橋墩二 14前側且與橋墩二 14相鄰的橋墩三17上方，並支撐在橋墩三15的墩頂墊石上進行錨固。待平移到位後，即所述造橋機主體上部結構中的導梁段2後端部位於所述橋梁墩臺二上方時，後支腿8的鉸座；之後，對所述下層平面桁架和下託梁5的後部結構進行拼裝。本實施例中，步驟1012中造橋機主體上部結構初步拖拉前行過程中和步驟1014中造橋機主體上部結構進一步拖拉前行過程中，所述尾部支撐裝置沿橋臺一 11正後方的平整空地隨所述造橋機主體上部結構同步向前移動；步驟202中造橋機主體結構前移跨孔過程中，所述尾部支撐裝置沿位於所述後橋梁墩臺正後方的已施工完成梁段12隨所述造橋機主體上部結構同步向前移動。步驟1014中當所述造橋機主體上部結構中的導梁段2後端部位於所述橋梁墩臺二上方時，兩個所述後支腿8支頂在橋臺一 11上；步驟202中當所述造橋機主體結構中的下託梁5移動至下一孔梁的施工位置處時，兩個所述後支腿8支頂在所述後橋梁墩臺上。[0079]步驟102、單孔梁或第一孔梁拼裝施工採用所述天車系統將組成所述單孔梁或第一孔梁的多個節段梁依次吊裝並移送到下託梁5上，之後按照常規橋梁節段拼裝施工方法且在下託梁5上完成多個所述節段梁的拼裝過程，獲得拼裝完成的單孔梁或第一孔梁，並將拼裝完成的單孔梁或第一孔梁的前後端部分別支撐固定在所述橋梁墩臺二與橋臺一11上。當所施工橋梁為單孔梁時，步驟一中完成所施工橋梁的全部施工過程；當所施工橋梁為多孔梁時，進入步驟二。本實施例中，採用所述天車系統將組成所述單孔梁或第一孔梁的多個節段梁依次吊裝並移送到下託梁5上之前，需先採用運梁小車24將多個所述節段梁由制梁場運送至所述造橋機主體結構尾部進行餵梁作業，已拼裝施工完成的已施工完成梁段12上設置有兩個呈平行布設且供所述運梁小車24移動的移動軌道，且兩個所述移動軌道之間的間距為4625mm，移動軌道通過預留在已施工完成梁段12橋面上的鋼筋進行臨時固定，每次運輸一個節段梁即箱梁節段13。結合圖5，實際進行餵梁作業時，利用前起重小車15和後起重小車16且通過吊具和吊杆將箱梁節段13吊起，所述運梁小車24退回，前起重小車15和後起重小車16沿尾部餵梁懸臂段3內部所安裝的移梁軌道，將箱梁節段13吊至相應的設計位置。本實施例中，按照常規橋梁節段拼裝施工方法且在下託梁5上完成多個所述節段梁的拼裝過程時，通過前起重小車15和後起重小車16進行多個所述節段梁的吊裝和在造橋機主體結構的腹內(具體是下託梁5)的擺放作業。所述造橋機主體結構採用和線路同樣的縱向坡度，每個所述節段梁的標高調整採用下託梁5的調整絲槓10並配合低高度千斤頂進行調節，實際對標高進行調整時，先通過千斤頂且按照預先設定的支撐高度將被調節節段梁支撐至對應高度，之後將調整絲槓10調整至該支撐高度。因而，所述下託梁5提供了造橋機腹內的擺放平臺和溼接縫澆注時的模板支撐平臺。本實施例中，所述水平託架由縱梁5-1、橫梁5-2以及工作平臺和兩側的走臺板等組成。每道下託橫梁中間是由四個銷軸連接，橫梁5-2的兩端通過銷軸和所述下層平面桁架中下弦杆4-2的連接耳板進行連接。所述縱梁5-1與橫梁5-2之間通過螺栓進行連接，縱梁5-1上設置有調整絲槓10。步驟二、下一孔梁施工，其施工過程如下步驟201、下託梁分體拆除下託梁5中所述左側託梁和右側託梁之間的所述連接件，並將所述左側託梁和右側託梁均由水平狀態旋轉為豎直狀態，此時所述左側託梁與所述左側主梁段位於同一豎直平面上，且右側託梁與所述右側主梁段位於同一豎直平面上。步驟202、造橋機主體結構前移跨孔通過所述前移系統將所述造橋機主體結構及安裝在其上的天車系統整體水平向前移動，直至所述造橋機主體結構中的下託梁5移動至下一孔梁的施工位置處；所述下一孔梁的前後端部分別支撐於前橋梁墩臺和位於所述前橋梁墩臺後側的後橋梁墩臺上。待所述造橋機主體結構中的下託梁5移動至下一孔梁的施工位置處時，兩個所述中支腿7支頂在所述前橋梁墩臺上，且所述造橋機主體結構處於水平狀態，之後將前支腿6沿所述水平滑移軌道向前移動，並將前支腿6支頂在與所述前橋梁墩臺相鄰且位於所述前橋梁墩臺前側的橋梁墩臺9上，此時完成所述造橋機主體結構的前移跨孔過程。、[0089]本實施例中，所述如移系統為拖拉牽引系統，所述拖拉牽引系統包括固定在所述造橋機主體結構上的卷揚機、固定在已施工完成梁段12上的地錨、連接於所述卷揚機與地錨之間的拖拉鋼絲繩和由動滑輪和靜滑輪組成的滑輪組。所述動滑輪固定在所述造橋機主體結構後部，靜滑輪固定在已施工完成梁段12的前端。本實施例中，進行前移跨孔之前，先做好過孔前的準備工作，具體包括下託梁5上的溼接縫模板和其它工具等均已固定好，以防下託梁5翻轉(即將所述左側託梁和右側託梁均由水平狀態旋轉為豎直狀態)時墜落；將行走臺車開至造橋機主體結構尾部，並在行走臺車後面安裝好防止行走臺車後溜的卡軌器；利用千斤頂頂升布設於所述造橋機主體結構後部的拖運橫梁，通過牛腿將造橋機尾部頂起並連接固定，稍稍回落千斤頂，拖運橫梁落到行走臺車的均衡梁上，連接固定；將拖拉鋼絲繩和滑輪組等安裝到位，前端的定滑輪和已架梁端部的牽引錨固預埋鋼筋(即所述地錨)連接固定好。進行前移跨孔之前，根據前移跨孔到位後後支腿8應該到達的位置，計算出行走臺車的前方車輪最終到達位置，在此處安裝卡軌器，確保造橋機能準確走行到設計位置。同時，檢查前支腿6的錨固狀態是否完好，拖輪系是否正常。本實施例中，所述左側託梁和所述右側託梁均為由前至後布設的三個平面託梁連續拼裝組成的組裝式託梁，三個平面託梁由前至後分別為平面託梁一、平面託梁二和平面託梁三。前移跨孔之前，先解除所述左側託梁和所述右側託梁中平面託梁一之間以及平面託梁二之間的組裝件，使得平面託梁一和平面託梁二呈自由豎直狀態。前移跨孔過程中，先解除中支腿7處的錨固連接，之後利用前支腿6頂升造橋機主體結構前端部直至中支腿7離開所支撐橋梁墩臺9的墩頂墊石即可；之後啟動拖拉牽引系統，所述造橋機主體結構開始過孔。待平面託梁一通過需跨橋梁墩臺9後，暫停過孔，通過組裝件將平面託梁一恢復成正常閉合狀態；之後，打開平面託梁三呈自由豎直狀態；隨後，繼續過孔前行，當中支腿7到達前方墩頂墊石上方時，將中支腿7支撐在墊石上並臨時固定，且通過水平向滑移軌道將前支腿6移至前方墩頂墊石指定位置支撐並錨固固定；接著，前支腿6頂升致使中支腿7脫離墊石頂面稍許即可繼續過孔前行，直至所述造橋機主體結構中的下託梁5移動至下一孔梁的施工位置處，待中支腿7到達(或後支腿8到達)指定設計位置時，收縮前支腿6的液壓油缸，使中支腿7支撐在墩頂墊石上並錨固固定，同時將後支腿8落在已施工完成梁段12的梁面上並支撐固定，且通過組裝件將平面託梁二和平面託梁三均恢復成正常閉合狀態，造橋機主體結構過孔完畢。步驟203、下一孔梁拼裝施工採用天車系統將組成所述下一孔梁的多個節段梁依次吊裝並移送到下託梁5上，之後按照常規橋梁節段拼裝施工方法且在下託梁5上完成多個所述節段梁的拼裝過程，獲得拼裝完成的下一孔梁，並將拼裝完成的下一孔梁的前後端部分別支撐固定在所述前橋梁墩臺和後橋梁墩臺上。步驟三、多次重複步驟二，直至完成所施工橋梁的全部施工過程。本實施例中，所述左側託梁和所述右側託梁均包括水平託架和由前至後布設在所述水平託架上的多個豎向高度調整件；步驟102中進行單孔梁或第一孔梁拼裝施工時和步驟203中進行下一孔梁拼裝施工時，利用多個所述豎向高度調整件對多個所述節段梁的標聞進行調整。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍 屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求1.一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，包括造橋機主體結構、安裝在所述造橋機主體結構上部且對拼裝組成所施工橋梁的多個節段梁分別進行吊裝與移送的天車系統和拖動所述造橋機主體結構整體水平向前移動的前移系統，以及由前至後分別安裝在所述造橋機主體結構前部下方、中部下方和後部下方的前支腿￠)、中支腿(7)和後支腿(8)，所述前移系統布設在所述造橋機主體結構上，其特徵在於所述造橋機主體結構包括兩個左右呈對稱布設的主體拼裝結構，兩個所述主體拼裝結構的結構和尺寸均相同且二者均呈豎直向布設，兩個所述主體拼裝結構的上部之間通過呈水平向布設的上部連接結構連接為一體；所述主體拼裝結構包括主梁段(I)、布設於主梁段(I)前部的導梁段(2)和布設於主梁段(I)後部的尾部餵梁懸臂段(3)，所述導梁段(2)位於主梁段(I)的正前方，且尾部餵梁懸臂段(3)位於主梁段(I)的正後方；所述主梁段(I)、導梁段(2)和尾部餵梁懸臂段(3)均為由上弦杆(4-1)、下弦杆(4-2)以及安裝在上弦杆(4-1)和下弦杆(4-2)間的腹杆(4-3)拼裝組成且呈豎直向布設的平面桁架；所述主梁段(I)為由上層平面桁架、位於所述上層平面桁架正下方的中層平面桁架和位於所述中層平面桁架正下方的下層平面桁架組成的三層桁架結構，所述上層平面桁架、中層平面桁架和下層平面桁架的豎向高度均相同；所述導梁段(2)的底部與所述中層平面桁架的底部相平齊，且尾部餵梁懸臂段(3)的底部與所述中層平面桁架的中部相平齊； 兩個所述主體拼裝結構中的主梁段(I)正下方設置有呈水平向布設的下託梁(5)，兩個所述主體拼裝結構中的主梁段(I)分別為左側主梁段和位於所述左側主梁段右側的右側主梁段，所述下託梁(5)的橫向寬度與所述左側主梁段右側和右側主梁段之間的間距相同，且下託梁(5)由左側託梁和位於所述左側託梁右側的右側託梁組裝而成，所述左側託梁和右側託梁呈左右對稱布設且二者的結構和尺寸均相同；所述左側託梁和右側託梁的內側部之間通過連接件進行連接，且所述左側託梁的外側部與所述左側主梁段的底部之間以及所述右側託梁的外側部與所述右側主梁段的底部之間均以鉸接方式進行連接。
2.按照權利要求I所述的一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵在於所述連接件為連接銷，且所述左側託梁的外側部與所述左側主梁段的底部之間以及所述右側託梁的外側部與所述右側主梁段的底部之間均通過銷軸進行連接。
3.按照權利要求I或2所述的一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵在於所述左側託梁和所述右側託梁均包括水平託架和由前至後布設在所述水平託架上的多個豎向高度調整件。
4.按照權利要求I或2所述的一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵在於所述左側託梁和所述右側託梁均為由前至後布設的多個平面託梁連續拼裝組成的組裝式託梁，且前後相鄰兩個所述平面託梁之間通過組裝件進行連接。
5.按照權利要求I或2所述的一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵在於所述前支腿￠)、中支腿(7)和後支腿(8)的數量均為兩個，兩個所述前支腿(6)分別對稱安裝在兩個所述主體拼裝結構中的導梁段(2)前部下方，且前支腿(6)能沿導梁段(2)進行前後移動，所述導梁段(2)底部設置有供前支腿(6)前後移動的水平滑移軌道，所述前支腿(6)包括呈豎直向布設的可伸縮支腿一和安裝在所述可伸縮支腿一頂部且能沿所述水平滑移軌道進行前後移動的滑移輪；兩個所述中支腿(7)為分別對稱安裝在兩個所述主體拼裝結構中的導梁段(2)後端部下方的中腿支撐柱，且所述中腿支撐柱包括中腿上支柱和安裝在所述中腿上支柱下方的中腿下支柱；兩個所述後支腿(8)為分別對稱安裝在兩個所述主體拼裝結構中的尾部餵梁懸臂段(3)前部的後腿支撐柱。
6.按照權利要求I或2所述的一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵在於所述下託梁(5)的縱向長度小於主梁段(I)的縱向長度；所施工橋梁為單孔梁或多孔梁，所施工橋梁中的每一孔梁均由多個節段梁拼裝組成，所述每一孔梁分別通過位於其前後兩端底部且前後相鄰的兩個橋梁墩臺(9)進行支撐固定，兩個所述橋梁墩臺(9)分別為前側橋梁墩臺和位於所述前側橋梁墩臺後側的後側橋梁墩臺；所述每一孔梁中的多個所述節段梁均包括位於最前側的前端節段梁、位於最後側的後端節段梁和由前至後布設於所述前端節段梁和所述後端節段梁之間的多個中部節段梁，所述下託梁(5)為位於兩個所述橋梁墩臺(9)之間且對支撐於兩個所述橋梁墩臺(9)之間的一孔梁進行整體拼裝的拼裝平臺，兩個所述橋梁墩臺(9)之間的間距為D且支撐於兩個所述橋梁墩臺(9)之間的一孔梁中的所述前端節段梁和所述後端節段梁的縱向長度均為d，所述下託梁(5)的前端部與所述前側橋梁墩臺之間的間距以及下託梁(5)的後端部與所述後側橋梁墩臺之間的間距 均小於d;所述主梁段(I)和導梁段(2)的縱向長度均大於D，下託梁(5)的縱向長度小於 D0
7.按照權利要求I或2所述的一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵在於所述主梁段(I)、導梁段(2)和尾部餵梁懸臂段(3)的上部標高均相同；兩個所述主體拼裝結構之間的間距大於所施工橋梁的橫向寬度；所施工橋梁的高度為h，且所述上層平面桁架、中層平面桁架和下層平面桁架的豎向高度均不小於h。
8.按照權利要求7所述的一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵在於所施工橋梁中每一孔梁的縱向長度均為D且D = 48m±5m，所述主梁段(I)的縱向長度為55m±5m，所述下託梁(5)的縱向長度為45m±5m，所述尾部餵梁懸臂段(3)的縱向長度為10m±2m,導梁段⑵的縱向長度為55m±5m。
9.按照權利要求3所述的一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵在於所述水平託架由多根呈平行布設的縱梁(5-1)和多根呈平行布設的橫梁(5-2)拼裝組成，所述縱梁(5-1)與主梁段(I)呈平行布設且其與橫梁(5-2)呈垂直布設；多個所述豎向高度調整件布設在同一直線上，且多個所述豎向高度調整件均布設在縱梁(5-1)上，所述豎向高度調整件為呈豎直向布設的調整絲槓(10)。
10.按照權利要求I或2所述的一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，其特徵在於所述上弦杆(4-1)、下弦杆(4-2)和腹杆(4-3)均為八七軍用梁。
專利摘要本實用新型公開了一種大風及高空條件下橋梁施工用腹板式造橋機，包括造橋機主體結構、天車系統、前移系統以及前支腿、中支腿和後支腿，造橋機主體結構包括兩個左右呈對稱布設的主體拼裝結構，主體拼裝結構包括主梁段、位於主梁段前部的導梁段和位於主梁段後部的尾部餵梁懸臂段；主梁段、導梁段和尾部餵梁懸臂段均為呈豎直向布設的平面桁架；兩個主體拼裝結構中的主梁段正下方設置有呈水平向布設的下託梁，下託梁由左側託梁和位於左側託梁右側的右側託梁組裝而成。本實用新型結構設計合理、加工製作及拼裝方便、施工效率高且使用操作簡便、承重能力強、使用效果好，能快速、安全且高質量地完成大風及高空條件下大截面橋梁的節段拼裝施工過程。
文檔編號E01D21/06GK202482776SQ20122008846
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月11日 優先權日2012年3月11日
發明者仲維玲, 姚長文, 王俊輝, 王炳乾, 王群英, 田育虎, 苗文懷, 鄧有輝, 邱成林, 邵懷全, 雷耀軍 申請人:中鐵二十局集團第二工程有限公司