CN110158486B - 一种架设拼宽梁的架桥机及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种架设拼宽梁的架桥机及施工方法，用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工，架桥机包括墩顶框架、纵梁、横移机构、起升机构，所述的墩顶框架包括两根平行的墩顶横梁，墩顶横梁之间通过两根联系梁连接，每条墩顶横梁下设两条立柱一、两条立柱二，两条立柱一设置在两条立柱二之间，立柱一下部设置立柱一支撑油缸、走行机构，立柱二下部设置立柱二支撑油缸，所述的立柱一用于支撑在主线箱梁腹板位置，立柱二用于支撑在拼宽梁的桥墩位置。本发明中的架桥机具有墩顶框架采用对称结构、整机自行过孔、施工效率高、安全稳定性好等优点，无需辅助设施即可完成拼宽箱梁的架设；本发明所涉及的施工方法，工序合理、效率高，能较有效的缩短施工周期。

Description

一种架设拼宽梁的架桥机及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，特别是涉及一种架设拼宽梁的架桥机。

背景技术

桥梁施工是现代基础交通建设的重要内容，而架桥机是桥梁施工的主要设备。对原有桥梁进行扩宽、高速公路/高架桥出入口的匝道施工一般使用拼宽梁结构，即在原有的、主线箱梁的旁边设置拼宽梁桥墩，再在拼宽梁桥墩上架设由预制梁拼成的拼宽梁。

现有拼宽梁的架设一般采用墩顶横移的方式进行架设，这种办法的前提是拼宽梁桥墩与主线桥墩是一体、并且桥墩顶部与混凝土梁下部有足够的空间设置横移梁装置，且需要先架设匝道梁后才能架设主线箱梁，影响主线箱梁的架设工期；或者是利用常规的架桥机，使架桥机横移到边侧桥墩，但是对于大吨位、大跨度的架桥机受桥墩承载力的影响，作用在桥墩上的荷载太大，以至于摩擦型的桥墩在大作用力下会下沉，甚至会发生桥墩倾斜等别的危害。

虽然，中国实用新型专利公告文献CN208501523U公开了 “一种新型用于架设拼宽梁的架桥机”，但该型架桥机支撑点少、重心较高、结构复杂，且工序设计不合理、拼梁效率较低，不能很好地满足大吨位拼宽梁施工的要求。

因此，现有技术中缺少一种施工效率高、施工过程稳定、且便于过孔的拼宽梁架桥机及相应的施工方法。

发明内容

本发明的目的就是针对现有的施工方法，提供一种施工效率高、施工过程稳定、且便于过孔的拼宽梁架桥机及施工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种架设拼宽梁的架桥机，用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工，包括墩顶框架、纵梁、横移机构、起升机构，其特征在于:所述的墩顶框架包括两根平行的墩顶横梁，墩顶横梁之间通过两根联系梁连接，每条墩顶横梁下设两条立柱一、两条立柱二，两条立柱一设置在两条立柱二之间，立柱一下部设置立柱一支撑油缸、走行机构，立柱二下部设置立柱二支撑油缸，所述的立柱一用于支撑在主线箱梁腹板位置，立柱二用于支撑在拼宽梁的桥墩位置，横移机构设置在纵梁和墩顶横梁之间，起升机构设置在纵梁上，起升机构包含前、后起吊天车。

具体的，为了增强立柱一的稳定性，立柱一的下部设置立柱一底梁，立柱一底梁的两端均设置行走机构和立柱一支撑油缸。

具体的，为了保护已架设的拼宽梁的梁面，立柱二支撑油缸的下部设置立柱二梁面分配梁。

进一步的，所述的立柱一底梁垂直于墩顶横梁。

具体的，所述的架桥机前、后起吊天车能够在纵梁上纵向移动。

本发明还保护一种架设拼宽梁的施工方法，采用本发明所述的架桥机，用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工，所述的拼宽梁位于主线箱梁两侧，包含拼宽梁P1、P2、P3……PN节，每一拼宽梁节包含一个或者两个以上并列的拼宽箱梁，包含以下步骤：

1）架桥机行走至需要架设拼宽梁P1节的位置；

2）立柱一支撑油缸伸长，架桥机的行走机构脱空、立柱一通过立柱一支撑油缸1e支撑在主线箱梁腹板上，立柱二支撑油缸伸出、立柱二支撑在拼宽梁的桥墩位置处；

3）运梁车运输预制的拼宽箱梁到达架桥机下方的提梁位置，安装天车吊具，前、后起吊天车同步起吊、吊起拼宽箱梁，运梁车退出并装载另一拼宽箱梁；

4）起升机构横移，将拼宽箱梁运送至落梁位置上方，前、后起吊天车下降，将拼宽箱梁放置到拼宽梁的桥墩上；

5）当该拼宽梁节仅包含一个拼宽箱梁时，执行步骤6）；

当该拼宽梁节包含两个以上并列的拼宽箱梁时，前、后起吊天车上升，横移到提梁位置，重复执行步骤3）-5），直至完该拼宽梁节的架设，执行步骤6）；

6）立柱一支撑油缸回收，立柱一由行走机构支撑在主线箱梁腹板上，立柱二支撑油缸收回、立柱二脱空，架桥机行走至需要架设下一拼宽梁节的位置，重复步骤2）-6），依次完成剩余拼宽梁P2、P3……PN节的架设。

进一步的，对于步骤2），当架设拼宽梁节P2、P3……PN时，墩顶框架至少后侧的立柱二支撑在拼宽梁的桥墩位置处、已架设拼宽箱梁上。

进一步的，立柱二支撑油缸的下部设置立柱二梁面分配梁，当架设拼宽梁节P2、P3……PN时，立柱二可以通过立柱二梁面分配梁支撑在已架设拼宽箱梁上。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1）、墩顶框架采用对称结构，不需调转方向，即可用于主梁箱双侧的拼宽梁；

2）、立柱一提供作用于主线箱梁的八个支撑点，立柱二提供作用于拼宽梁的四个支撑点，支撑点多、受力更均匀，支撑结构更合理、整体稳定性好；

3）、立柱一自带走行轮箱及驱动机构，可以自行过孔，施工效率高；

4）、立柱二下方增加梁面分配梁，立柱二可以支撑在拼宽梁腹板上；

5）、整机变跨架设箱梁时前、后方天车前移到变跨箱梁的起吊位置即可完成变跨箱梁的架设；

6）、架桥机整体结构较为简单，制造、维护成本低；

7）、采用本发明所述的施工方法，拼宽梁的架设、预制、运送可以同时进行，施工效率高、工期短。

附图说明

图1是本发明架设拼宽梁架桥机主要结构的主视图；

图2是本发明架设拼宽梁架桥机的左视图；

图3是本发明中墩顶框架的俯视图；

图4是本发明中架桥机变跨架设的主视图。

具体实施方式

本发明所述的架设拼宽梁用的架桥机，属于桥梁施工设备，特别适用于原有桥梁扩宽、高速公路/高架桥出入口的匝道的拼宽梁施工，一般拼宽梁的结构如图2中的7所示，其架设在主线箱梁6的两侧，拼宽梁包含多个拼宽梁节，每一拼宽梁节包含一个或者两个以上并列的拼宽箱梁。下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明。需要特别指出的是，其中所用到的术语“纵”是指桥梁的长度方向，“横”是指与桥梁的长度方向在水平面上垂直的方向，“前”指的是架桥机在“纵向”上前进的方向，“后”指的是在“纵向”上相对于“后”的另一个方向。

如图1所示,本发明所述的架设拼宽梁用的架桥机，为了示出架桥机的主要结构，该图省略了架桥机外侧的立柱二、主线箱梁外侧的拼宽梁/桥墩等结构，包括墩顶框架1、纵梁2、横移机构3、起升机构4。其中，如图3所示，所述的墩顶框架1包括两根平行的墩顶横梁1c，墩顶横梁1c之间通过两根联系梁1d连接，四根梁组成四边形框架结构；每条墩顶横梁1c下设两条立柱一1a、两条立柱二1b，两条立柱一1a设置在两条立柱二1b之间，如图2的排列所示，以上，墩顶框架1整体采用对称结构，不需调转方向，即可用于主梁箱6双侧的拼宽梁7架设。

立柱一1a下部设置立柱一支撑油缸1e、走行机构1f，立柱二1b下部设置立柱二支撑油缸1g，所述的立柱一1a用于支撑在主线箱梁6腹板位置，立柱二用于支撑在拼宽梁7的桥墩位置；优选的，立柱一1a的下部设置立柱一底梁，立柱一底梁的两端均设置行走机构和立柱一支撑油缸。基于以上结构，立柱一提供作用于主线箱梁的八个支撑点，立柱二提供作用于拼宽梁的四个支撑点，支撑点多、受力更均匀，支撑结构更合理、整体稳定性好；并且，立柱一自带走行轮箱及驱动机构，可以自行过孔，施工效率高。

横移机构3设置在纵梁和墩顶横梁之间，用于驱动纵梁在墩顶框架上横移，从而将拼宽梁从提梁位置运送到拼宽梁桥墩上方；起升机构设置在纵梁上，起升机构包含前、后起吊天车，前、后起吊天车的结构属于本领域的常规技术。

优选的，立柱二支撑油缸1g的下部设置立柱二梁面分配梁1h，由此，立柱二可以支撑在拼宽梁7的桥墩位置处、已架设的拼宽梁腹板上，受力更均匀、不会对已架设的拼宽梁腹板造成损伤。

为了便于架桥机整体沿着主箱梁纵向行走，所述的立柱一底梁垂直于墩顶横梁，也即平行于主线箱梁6纵向。

优选的，为了实现架设变跨拼宽梁的需求，所述的架桥机前、后起吊天车能够在纵梁上纵向移动，以适应不同跨度的拼宽梁节段，如图4所示，通过调整前、后天车之间的不同距离，即可用于不同跨度拼宽梁的起吊、架设。

此外，本发明所述的架设拼宽梁用的架桥机还包括电气操纵***、液压***，均采用已有的成熟技术。

通过以上对本发明的详细描述可以得知，本发明所述的架设拼宽梁用的架桥机具有对称结构、整机自行过孔、施工效率高、安全稳定性好等优点，无需辅助设施即可完成拼宽箱梁的架设。

本发明还保护一种架设拼宽梁的施工方法，采用本发明所述的架桥机，用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工，所述的拼宽梁位于主线箱梁两侧，包含拼宽梁P1、P2、P3……PN节，每一拼宽梁节包含一个或者两个以上并列的拼宽箱梁，包含以下步骤：

1）架桥机行走至需要架设拼宽梁P1节的位置；

2）立柱一支撑油缸1e伸长，架桥机的行走机构脱空、立柱一1a通过立柱一支撑油缸1e支撑在主线箱梁腹板上，立柱二支撑油缸1g伸出、立柱二1b支撑在拼宽梁的桥墩位置处；

3）运梁车运输预制的拼宽箱梁到达架桥机下方的提梁位置，安装天车吊具，前、后起吊天车同步起吊、吊起拼宽箱梁，运梁车退出并装载另一拼宽箱梁；

4）起升机构横移，将拼宽箱梁运送至落梁位置上方，前、后起吊天车下降，将拼宽箱梁放置到拼宽梁的桥墩上；

5）当该拼宽梁节仅包含一个拼宽箱梁时，执行步骤6）；

当该拼宽梁节包含两个以上并列的拼宽箱梁时，前、后起吊天车上升，横移到提梁位置，重复执行步骤3）-5），直至完该拼宽梁节的架设，执行步骤6）；

6）立柱一支撑油缸回收，立柱一1a由行走机构支撑在主线箱梁腹板上，立柱二支撑油缸收回、立柱二脱空，架桥机行走至需要架设下一拼宽梁节的位置，重复步骤2）-6），依次完成剩余拼宽梁P2、P3……PN节的架设。

进一步的，对于步骤2），当架设拼宽梁节P2、P3……PN时，墩顶框架至少后侧的立柱二支撑在拼宽梁的桥墩位置处、已架设拼宽箱梁上。

进一步的，立柱二支撑油缸的下部设置立柱二梁面分配梁，当架设拼宽梁节P2、P3……PN时，立柱二可以通过立柱二梁面分配梁支撑在已架设拼宽箱梁上。

本发明所述的架桥机的架梁工序，是按照运架分离的设备配置，由运梁车负责运梁、喂梁，架桥机在架梁工位上，在运梁车的配合下完成预制箱梁安装，整机工作过程如下：

其先后顺序为：架梁初始状态，架桥机由立柱一的支撑油缸（共计8根）支撑在主线箱梁的腹板位置、立柱二的支撑油缸（共计4根）支撑在拼宽梁桥墩上；运梁车运输箱梁到达架桥机提梁位置，安装天车吊具，起吊预制箱梁至一定高度；前后天车同步横移预制箱梁至支座上方，最后同步落梁到位，完成该跨一片预制箱梁的架设。按照前面相同的步骤完成该跨其余预制箱梁的架设。

本发明所述的架桥机过孔工序，是采用整机自行过孔，不需要其它设备辅助完成。其先后顺序为：当一跨桥梁的预制箱梁架设完毕后，收缩立柱一支撑油缸，立柱一下部的走行轮箱支撑在轨道上，立柱二下部支承油缸收回脱空，立柱一走行机构驱动整机前移一孔。

采用本发明所述的施工方法，拼宽梁的架设、预制、运送可以同时进行，施工效率高、工期短。

本领域技术人员采用本发明所述的架设拼宽梁用的架桥机，可以在不需要任何辅助设施的情况下，利用设备自身功能和辅具，进行工地转移，架设该梁段的前后各孔箱梁，能够较大程度地提高施工效率、缩短施工周期、降低施工成本，对各种桥梁施工均具有较好的适应性，具有良好的市场应用前景。

Claims (8)

1.一种架设拼宽梁的架桥机，用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工，包括墩顶框架、纵梁、横移机构、起升机构，其特征在于:所述的墩顶框架包括两根平行的墩顶横梁，墩顶横梁之间通过两根联系梁连接，每条墩顶横梁下设两条立柱一、两条立柱二，两条立柱一设置在两条立柱二之间，立柱一下部设置立柱一支撑油缸、走行机构，立柱二下部设置立柱二支撑油缸，所述的立柱一用于支撑在主线箱梁腹板位置，立柱二用于支撑在拼宽梁的桥墩位置，横移机构设置在纵梁和墩顶横梁之间，用于驱动纵梁在墩顶框架上横移，从而将拼宽梁从提梁位置运送到拼宽梁桥墩上方；起升机构设置在纵梁上，起升机构包含前、后起吊天车。

2.如权利要求1所述的架桥机，其特征在于：立柱一的下部设置立柱一底梁，立柱一底梁的两端均设置行走机构和立柱一支撑油缸。

3.如权利要求1所述的架桥机，其特征在于：立柱二支撑油缸的下部设置立柱二梁面分配梁。

4.如权利要求2所述的架桥机，其特征在于：所述的立柱一底梁垂直于墩顶横梁。

5.如权利要求1-4任一项所述的架桥机，其特征在于：所述的架桥机前、后起吊天车能够在纵梁上纵向移动。

6.一种架设拼宽梁的施工方法，采用如权利要求1-5任一项所述的架桥机，用于主线箱梁已架设完毕的拼宽梁的施工，所述的拼宽梁位于主线箱梁两侧，包含拼宽梁P1、P2、P3……PN节，每一拼宽梁节包含一个或者两个以上并列的拼宽箱梁，其特征在于，包含以下步骤：

1）架桥机行走至需要架设拼宽梁P1节的位置；

2）立柱一支撑油缸伸长，架桥机的行走机构脱空、立柱一通过立柱一支撑油缸1e支撑在主线箱梁腹板上，立柱二支撑油缸伸出、立柱二支撑在拼宽梁的桥墩位置处；

3）运梁车运输预制的拼宽箱梁到达架桥机下方的提梁位置，安装天车吊具，前、后起吊天车同步起吊、吊起拼宽箱梁，运梁车退出并装载另一拼宽箱梁；

4）起升机构横移，将拼宽箱梁运送至落梁位置上方，前、后起吊天车下降，将拼宽箱梁放置到拼宽梁的桥墩上；

5）当该拼宽梁节仅包含一个拼宽箱梁时，执行步骤6）；

当该拼宽梁节包含两个以上并列的拼宽箱梁时，前、后起吊天车上升，横移到提梁位置，重复执行步骤3）-5），直至完该拼宽梁节的架设，执行步骤6）；

6）立柱一支撑油缸回收，立柱一由行走机构支撑在主线箱梁腹板上，立柱二支撑油缸收回、立柱二脱空，架桥机行走至需要架设下一拼宽梁节的位置，重复步骤2）-6），依次完成剩余拼宽梁P2、P3……PN节的架设。

7.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于：对于步骤2），当架设拼宽梁节P2、P3……PN时，墩顶框架至少后侧的立柱二支撑在拼宽梁的桥墩位置处、已架设拼宽箱梁上。

8.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于：立柱二支撑油缸的下部设置立柱二梁面分配梁。

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