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现代桥梁施工技术及架桥机构功能

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:6)起升系统 起升系统是架桥机除总体结构之外另一个重要部分,起升系统的安全可靠性直接决定架桥机设计的成败。900 t级高速铁路架桥机设起升系统2套,由吊梁行车和卷扬机组构成,2台吊梁行车在主梁上前后走行,4台起升卷扬机组设置于架桥机主梁的尾端。架桥机电气控制系统遵循简单适用、安全可靠的原则进行设计,设置必要的显示警报装置。

现代桥梁施工技术及架桥机构功能

架桥机主要由箱形主梁及横联、前后支腿、辅助支腿、悬臂梁、下导梁、下导梁行车、吊梁行车、起升系统、电气控制系统、液压系统和动力系统等组成。

1)主梁 主梁为箱形结构,每节段为便于装拆和运输采用拼接板栓接。主梁前端设有横联及变跨接头,横联设置于两主梁上部,将两片主梁连接为一个整体,横联也是悬臂梁的安装基础。变跨接头设置于两主梁下部,与辅助支腿直接相连,满足20~30 m间变跨施工需要。主梁是架桥机直接承受荷载的主要构件,在保证强度和刚度的条件下,尽可能减轻其自重。

2)前后支腿

(1)前支腿。前支腿为主梁前支撑点,设有固定节、折叠节和调整节,以满足桥梁纵坡、变跨作业和最后一孔桥梁架设需要。固定节上部设有移位滚轮,可以沿主梁下盖板纵向移位,满足变跨需要。架梁状态移位滚轮与主梁脱离,前支腿与主梁铰接,架桥机简支架梁,受力明确。前支腿下部为折叠节,在架设最后一孔梁时向两侧折起,使前支腿可以支立在桥台上,实现最后一孔梁架设。调整节用于在变跨作业时调整由于梁高不同而要求前支腿长度不同的需要。

(2)后支腿。后支腿为闭式O形结构,满足喂梁净高、净宽需要,上部和主梁固接,下部和走行台车连接,架梁时由专用装置受力,设置液压千斤顶,实现受力装置与走行台车的转换。后支腿台车运行为单轨方式,轨道采用起重机轨,走行轨距按箱梁腹板中心设置,使箱梁合理受力。走行轨道利用设置于后支腿的卷扬机和设置于前支腿的导绕滑轮进行拖拉,极大程度地方便施工。

3)悬臂梁 悬臂梁为板梁式桁架结构,固接于主梁的横联上,设置一定的上翘,使下导梁小车运行平稳。悬臂梁具有刚度大、重量轻的特点,满足下导梁小车前移下导梁需要。

4)下导梁 下导梁为箱式结构,上部设有双轨,满足辅支腿台车运行需要;下部设八字形箱式结构支腿,设有可调支撑,满足下导梁调平需要。

5)下导梁行车 下导梁行车采用双轨自力运行,走行系统采用变频调速,有利于下导梁对位;起升系统采用双卷扬起落装置;设有横移装置,满足曲线过孔需要。(www.xing528.com)

6)起升系统 起升系统是架桥机除总体结构之外另一个重要部分,起升系统的安全可靠性直接决定架桥机设计的成败。

900 t级高速铁路架桥机设起升系统2套,由吊梁行车和卷扬机组构成,2台吊梁行车在主梁上前后走行,4台起升卷扬机组设置于架桥机主梁的尾端。吊梁行车为封闭框架式结构,四角设置走行台车,走行台与吊梁行车均衡连接,保证吊梁行车在主梁上前后运行时各轮受力均衡。起升横梁置于吊梁行车上,在横移油缸推动下可以左右横移,实现在曲线上架设桥梁的准确落位。

主梁尾端设置4台卷扬机,前部2台的钢丝绳分别独立与前吊梁行车左右2套定、动滑轮组穿绕,形成2个吊点。另2台卷扬机钢丝绳从一台出发,通过后吊梁行车左右2套定、动滑轮组穿绕后到另一台卷筒,使后吊梁行车左右2吊点转化为1个吊点,从而实现4点吊梁、3点起吊的作用。

900 t级高速铁路架桥机采用4台卷扬机起吊900 t的梁体,每台卷扬机将承担225 t的起重量,因此应尽可能采用单层卷绕的卷筒,但局限于架桥机的空间限制,此追求目标很难实现。为保障钢丝绳缠绕的规则,必须保障钢丝绳的偏角不得大于2°,同时在卷筒上安装性能良好的排绳器。如果卷扬机布置于吊梁行车之上,为保障绳偏角在2°之内,则必须缩短卷筒的长度,增加钢丝绳的缠绕层数,“乱绳”的安全隐患势必增大。卷扬机与吊梁行车分离布置,由于卷筒到滑轮的距离加大,可以增大卷筒的长度,减少钢丝绳的缠绕层数,缠绕层数可以降低到2~3层,基本上不存在乱绳的隐患。卷扬机与吊梁行车分离布置,也降低了整机高度,提高了通过性能,特别是在有高压线和高架桥地段。同时也降低了整机的重心高度,这是起重机械设计所追求的一个目标,但也将带来一定的缺点:行车走行过程中,起升钢丝绳始终在动定滑轮组之间运动,一则要增加吊梁行车的行走阻力,二则使钢丝绳无效磨损。吊梁行车的走行系统设计应充分考虑起升钢丝绳带来的阻力,应选用柔性较好的钢丝绳。综合比较,保证安全应更重要,卷扬机与吊梁行车分离布置应更为合理。

7)电液控制系统 液压系统采用分散式布局布置,分成前后吊梁行车、下导梁天车、后支腿和辅助支腿等五套分系统,各液压系统由液压泵站、控制元件和执行元件组成。

架桥机电气控制系统遵循简单适用、安全可靠的原则进行设计,设置必要的显示警报装置。操作系统设置驾驶室操纵和无线遥控操纵两套系统,且将架梁作业的动作完全实现遥控操纵。因为箱梁架设时要求梁体在吊运过程中必须保持水平,落梁对位应非常准确。采用无线遥控操纵,可以使操作人员直接面对目标进行控制,减少指挥信号中转造成的操纵动作滞后。

电气控制系统设计,特别注意了以下几个方面:一是行程开关的选择,由于架桥机各移动部位的质量均很大,选用了多功能行程开关;二是对4台起升卷扬机的控制,重点解决四者的同步问题,避免梁体形成空间倾斜平面;三是架桥机与运梁车的联合控制,在架桥机前吊梁行车起吊梁体前端后,吊梁行车应与运梁车台车共同驱动使梁体前行,二者若不能很好地同步,必然对架桥机和运梁车产生不利的附加水平力。

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