CN111893893A - 一种新型架梁装备及架设方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型架梁装备及架设方法，包括过孔梁、内导梁和落梁架，所述过孔梁上水平贯穿开设有内导孔，所述内导梁穿设于过孔梁上的内导孔，所述过孔梁与内导梁之间设有驱使过孔梁或内导梁作直线位移的动力滑轮机构；所述过孔梁上可行走提升或降落待架梁的落梁门架；所述过孔梁为特制钢箱梁。本发明的新型架梁装备及架设方法，打破了传统架梁必须使用架桥机的规律，摒弃了架桥机架梁时复杂而又危险的组装、起重、负重移动、过孔的高难度、高风险操作，有效改善了施工过程中施工安全性和施工工期的问题，对高铁、城铁及高等级公路的快速发展带来巨大的社会效益和经济效益。

Description

一种新型架梁装备及架设方法

技术领域

本发明涉及高铁、城铁及公路建设领域，特别涉及高铁、城铁及高等级公路预制梁的新型架梁装备及架设方法。

背景技术

随着国内交通基础设施的迅猛发展，高铁、城铁及高等级公路建设掀起前所未有的高潮。在高铁、城铁及高等级公路建设中，预制梁架设是其中最重要也是风险最大的关键工程之一。

为了节约投资和缩短工期，高铁、城铁和高等级公路预制梁标准跨度已分别从32米、24米提高到40米，而预制梁长度和重量的增加更加大了架设难度及设备投资。根据相关施工单位和架桥机生产厂家研发结果表明，高铁架设预制梁的最关键设备架桥机，每台造价将从2000万元增加至3000到4000万元，原有的架桥工艺设备成了一道难以解决的难题，每年架桥机在架设和移动中机毁人亡的事故屡有发生。

为此研发一种施工安全度高、架设速度快的架梁新技术，是本领域当前的重要研究课题之一。

发明内容

为了改善施工过程中施工安全性和施工工期的问题，本发明提供一种新型架梁装备及架设方法。

第一方面，本发明提供一种新型架梁装备，采用如下的技术方案：

一种新型架梁装备，包括过孔梁和内导梁，所述过孔梁上水平贯穿开设有内导孔，所述内导梁穿设于过孔梁上的内导孔，所述过孔梁与内导梁之间设有驱使过孔梁或内导梁作直线位移的动力机构；所述过孔梁上可行走提升或降落待架梁的落梁门架。

通过采用上述技术方案，过孔梁和内导梁简支于待架梁的支座垫石，让运梁车负待架梁直接行走在过孔梁上，到预定落梁位置驻车；由落梁门架直接提升待架梁，运梁车返回继续运梁，过孔梁利用内导梁互相过孔后，落梁门架直接降落待架梁安装，然后行走落梁门架到下一孔位继续架设下一孔待架梁。

本发明的新型架梁装备架设高铁、城铁和高等级公路的预制梁时，不需要用到架桥机，不仅投资少，而且操作简单、施工安全、架设速度快，从根本上打破了传统架梁必须使用架桥机的规律，摒弃了架桥机架梁时复杂而又危险的组装、起重、负重移动、过孔的高难度、高风险操作。

这种操作简单、施工安全、架设速度快的无架桥机架桥新技术的研制成功和推广应用将对高铁、城铁和高等级公路的快速发展带来巨大的社会效益和经济效益。

本发明进一步设置为：所述过孔梁梁长与待架梁等长，所述过孔梁梁高与待架梁等高齐平，所述过孔梁梁宽与运梁车轮距等宽；所述内导梁梁长二倍于过孔梁长度。

通过采用上述技术方案，过孔梁梁长与待架梁等长，以使过孔梁简支于落梁孔位上；过孔梁梁高与待架梁等高齐平，以方便运梁车从过孔梁上面负梁行走过孔以及落梁门架行走过孔；过孔梁梁宽与运梁车轮距等宽，以从落梁门架穿过。内导梁梁长二倍于过孔梁长度，以便使内导梁与过孔梁配合作过孔前移操作。

本发明进一步设置为：所述过孔梁为特制钢箱梁，主要由若干梁段拼接组合而成。

通过采用上述技术方案，过孔梁为特制钢箱梁，方便计算设定整体刚度和荷载挠度，以满足运梁车负梁过孔行走。由梁段拼接而成，以调整过孔梁长度，与待架梁等长，适应度高。

本发明进一步设置为：所述动力机构为具有动力的滑轮组，所述滑轮组安装在内导孔中，所述滑轮组抵压支撑在内导梁上，与内导梁滚动配合。

通过采用上述技术方案，待过孔梁处于固定状态、内导梁处于自由状态时，滑轮组工作，可带动内导梁在过孔梁中作平稳位移运动；待内导梁处于固定状态、过孔梁处于自由状态时，滑轮组工作，可带动过孔梁在内导梁上作平稳位移运动。

本发明进一步设置为：所述落梁门架具有门架前腿、门架后腿和落梁装置，所述门架前腿上安装有前行走装置，所述门架后腿上安装有后行走装置。

通过采用上述技术方案，落梁门架的前行走装置、后行走装置分别通过过孔梁和安装好的待架梁前行过孔。

本发明进一步设置为：所述前行走装置和后行走装置上分别安装有激光自动巡线***、激光自动定位***。

通过采用上述技术方案，落梁门架落梁及过孔行走时，与运梁车上的激光自动巡线***、激光自动定位***及支座垫石上的轴线点形成全方位自动监控检测控制网，确保运梁、落梁、过孔、行走全过程精确定位控制。

本发明进一步设置为：所述门架后腿为能通行运梁车和待架梁的O型设置。

通过采用上述技术方案，使门架后腿间距增大，以供运梁车负梁从门架后腿通过。

本发明进一步设置为：所述门架前腿底部安装有下垫梁；所述过孔梁梁高尺寸小于下垫梁与前行走装置之间间隙尺寸；所述内导梁端部布置有具有升降功能的前支腿和后支腿，所述过孔梁位于前支腿和后支腿之间，所述过孔梁端部设有鼻梁，所述鼻梁上安装有升降支座，所述鼻梁位于下垫梁与前行走装置之间，所述升降支座支撑在下垫梁上。

通过采用上述技术方案，落梁门架前端通过下垫梁简支于桥墩上，提高落梁门架提升或降落待架梁的稳定性。过孔梁前端的升降支座可作为内导梁的中部支腿，与前支腿、后支腿配合实现内导梁及过孔梁的过孔高度调节。

本发明进一步设置为：所述下垫梁顶部设有托轮。

通过采用上述技术方案，过孔梁从下垫梁与前行走装置之间穿过时，下垫梁通过托轮与过孔梁底面滚动接触，方便过孔梁滑动通过。

第二方面，本发明提供一种新型架梁装备的架设方法，采用如下的技术方案：

一种利用的新型架梁装备的架设方法，包括以下步骤：

将落梁门架、过孔梁及内导梁简支于待架梁两端的支座垫石上；

运梁车负待架梁利用自动巡线***和自动定位***直接在过孔梁上行走，到预定落梁位置驻车；

落梁门架直接提升待架梁，运梁车脱空返回继续运梁；

升高内导梁的前支腿、后支腿及过孔梁的升降支座，使过孔梁高于落梁门架的下垫梁；

过孔梁利用外部动力在内导梁上滑动，到达下一孔待架梁两端的支座垫石上方位置；

内导梁利用外部动力在过孔梁的内导孔中滑动，到达下一孔位置，下降内导梁的前支腿、后支腿，收起过孔梁的升降支座，过孔梁落在下一孔待架梁的支座垫石上，落梁门架利用自动定位***直接落梁在当前孔待架梁的支座垫石上，待架梁安装结束；

落梁门架的前行走装置和后行走装置利用自动巡线***和自动定位***分别通过过孔梁和安装好的待架梁前行到下一孔位，继续上述工序架设下一孔预制梁。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：本发明利用特制的过孔梁，让运梁车直接行走过孔到预定落梁位置，再由过孔梁和内导梁过孔让位，落梁门架直接落梁安装。整个架设过程不需要使用架桥机架梁，打破了传统架梁必须架桥机的规律，摒弃了架桥机架梁时复杂而又危险的组装、起重、负重移动、过孔的高难度、高风险操作。本发明操作简单、施工安全、架设速度快的无架桥机架桥新技术的研制成功和推广应用将对高铁、城铁和高等级公路的快速发展带来巨大的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明实施例的新型架梁装备的结构示意图；

图2是本发明实施例的落梁门架后腿的结构示意图；

图3是本发明实施例的落梁门架前腿的结构示意图；

图4是本发明实施例的过孔梁与内导梁的配合关系示意图；

图5至图10是图解性的描述，演示出了新型架梁装备架梁的过程。

附图标记说明：1、过孔梁；11、鼻梁；12、升降支座；13、内导孔；14、顶板；15、底板；16、腹板；2、内导梁；21、滑槽；22、前支腿；23、后支腿；3、落梁门架；31、门架前腿；32、门架后腿；33、落梁装置；34、前支顶；35、下垫梁；36、后支顶；37、前行走装置；38、后行走装置；4、滑轮组；5、待架梁；6、桥墩；7、支座垫石；8、运梁车。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例公开一种新型架梁装备，用于将待架梁5快速平稳地架设在桥墩6的架梁孔位上。架梁孔位为桥梁铺设方向上、相邻两个待架设的桥墩6之间的位置，待架设的桥墩6设置有对待架梁5支撑的支座垫石7。

参照图1，新型架梁装备包括过孔梁1、内导梁2，过孔梁1上可行走提升或降落待架梁5的落梁门架3，其中过孔梁1为特制钢箱梁，由若干梁段拼接组合而成。

过孔梁1梁长需与待架梁5等长，过孔梁1梁长可通过变化梁段数量而同步调整；过孔梁1梁高与待架梁5等高齐平，以方便运梁车8从过孔梁1上面负梁行走过孔以及落梁门架3行走过孔；过孔梁1梁宽与运梁车8轮距等宽。过孔梁1整体刚度和荷载挠度满足运梁车8负梁过孔行走。

内导梁2梁长二倍于过孔梁1长度，即与二跨待架梁5长度相同。参照图2，过孔梁1具有水平贯通的内导孔13，过孔梁1的内导孔13由过孔梁1的顶板14、底板15、腹板16围设而成；内导梁2穿设于内导孔13中，可与过孔梁1相互滑动作过孔前移运动。

内导梁2与过孔梁1相互滑动可通过在内导孔13中安装具有动力的滑轮组4实现。参照图2，例如，在内导孔13中安装多组沿内导孔13轴向分布的滑轮组4，滑轮组4由电力驱动；每组滑轮组4包括四个滑轮，四个滑轮呈矩形分布在腹板16上。相应的，在内导梁2的侧端上开设有四道滑槽21，位于同一直线上的滑轮分别位于相应的滑槽21中，并与滑槽21滚动配合。

或者，每组滑轮组4包括若干个滑轮，滑轮呈矩形分布在顶板14、底板15及腹板16上，滑轮所围成的内轮廓与内导梁2的外轮廓相适配，即每组滑轮组4的滑轮抵压支撑在内导梁2的外轮廓上，与内导梁2外表面滚动配合。

如此，待过孔梁1处于固定状态、内导梁2处于自由状态时，滑轮组4工作，可带动内导梁2在过孔梁1中作平稳位移运动；待内导梁2处于固定状态、过孔梁1处于自由状态时，滑轮组4工作，可带动过孔梁1在内导梁2上作平稳位移运动。

参照图1，沿桥梁铺设方向，内导梁2在前、后端设有能够作顶升运动的前支腿22、后支腿23，过孔梁1位于内导梁2前支腿22和后支腿23之间，过孔梁1的前端固设有鼻梁11，鼻梁11上安装有升降支座12；过孔梁1前端的升降支座12可作为内导梁2的中部支腿，与前支腿22、后支腿23配合实现内导梁2及过孔梁1的过孔高度调节。过孔梁梁长与待架梁等长的部分不包括鼻梁长度。

参照图1，落梁门架3沿桥梁铺设方向的前端具有门架前腿31，后端具有门架后腿32，落梁门架3顶部安装有落梁装置33，使落梁门架3能对待架梁5进行提升或降落操作。

参照图1、图3，门架前腿31的底部安装有前支顶34，前支顶34的底部固接有下垫梁35，门架前腿31在靠近底部的位置处安装有前行走装置37，前行走装置37与下垫梁35之间存有间隔，该间隔尺寸大于过孔梁1梁高的尺寸。在下垫梁35的顶部设有托轮，过孔梁1从该间隔穿过时，下垫梁35通过托轮与过孔梁1底面滚动接触，方便过孔梁1滑动通过。

参照图1、图4，门架后腿32外形设置为O型，以供运梁车8负梁从门架后腿32通过；门架后腿32的底部安装有后支顶36，门架后腿32上安装有后行走装置38，后行走装置38与前行走装置37处于同一水平面中。

前行走装置37和后行走装置38上分别安装有激光自动巡线***、激光自动定位***，落梁门架3落梁及过孔行走时，与运梁车8上的激光自动巡线***、激光自动定位***及支座垫石7上的轴线点形成全方位自动监控检测控制网，确保运梁、落梁、过孔、行走全过程精确定位控制。

参照图5至图10，以桥梁铺设方向为基准，利用本发明的新型架梁装备架设待架梁5时，用机械将落梁门架3简支于当前预架设的落梁孔位上，使门架前腿31底部的下垫梁35支撑在当前落梁孔位的桥墩6上，门架后腿32底部的后支顶36或后行走装置38支撑在起始基础上或安装好的待架梁5上。

内导梁2简支于当前预架设的落梁孔位及下一个落梁孔位上，内导梁2的前支腿22、后支腿23支撑在相应落梁孔位的桥墩6上；过孔梁1位于当前预架设的落梁孔位处，过孔梁1前端的鼻梁11位于前行走装置37与下垫梁35之间，升降支座12支撑在下垫梁35上。过孔梁1顶面与起始基础或安装好的待架梁5顶面平齐。

运梁车8负载待架梁5，利用自动巡线***和自动定位***直接行走在过孔梁1上，到预定落梁位置驻车；落梁门架3利用落梁装置33提升待架梁5，运梁车8脱空返回继续运梁。

运梁车8离开过孔梁1后，升高内导梁2的前支腿22、后支腿23及过孔梁1的升降支座12，使过孔梁1高于落梁门架3的下垫梁35；过孔梁1利用内导孔13中的滑轮组4，沿内导梁2长度方向行走，到达下一落梁孔位的支座垫石7上方位置，完成过孔梁1过孔操作；下垫梁35的托轮对过孔梁1底面滚动支撑，帮助过孔梁1滑动过孔。

升降支座12支撑在下一落梁孔位的支座垫石7上，与下垫梁35配合使过孔梁1再次处于固定状态；内导梁2同理利用内导孔13中的滑轮组4过孔到达下一孔位置，下降内导梁2的前支腿22、后支腿23，收起过孔梁1的升降支座12，使内导梁2再次处于固定状态；落梁门架3利用自动定位***直接落梁在支座垫石7上，待架梁5安装结束。

落梁门架3的前支顶34、后支顶36回缩，前行走装置37、后行走装置38分别支撑在过孔梁1和安装好的待架梁5上，利用自动巡线***和自动定位***分别通过过孔梁1和安装好的待架梁5前行到下一孔位，行走到位后下垫梁35临时定位固定。

继续上述工序架设下一孔预制梁。

本发明的新型架梁装备架设高铁、城铁和高等级公路的预制梁时，不需要用到架桥机，不仅投资少，而且操作简单、施工安全、架设速度快，从根本上打破了传统架梁必须使用架桥机的规律，摒弃了架桥机架梁时复杂而又危险的组装、起重、负重移动、过孔的高难度、高风险操作。

这种操作简单、施工安全、架设速度快的无架桥机架桥新技术的研制成功和推广应用将对高铁、城铁和高等级公路的快速发展带来巨大的社会效益和经济效益。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种新型架梁装备，其特征在于：包括过孔梁(1)和内导梁(2)，所述过孔梁(1)上水平贯穿开设有内导孔(13)，所述内导梁(2)穿设于过孔梁(1)上的内导孔(13)，所述过孔梁(1)与内导梁(2)之间设有驱使过孔梁(1)或内导梁(2)作直线位移的动力机构；所述过孔梁(1)上可行走提升或降落待架梁(5)的落梁门架(3)。

2.根据权利要求1所述的新型架梁装备，其特征在于：所述过孔梁(1)梁长与待架梁(5)等长，所述过孔梁(1)梁高与待架梁(5)等高齐平，所述过孔梁(1)梁宽与运梁车(8)轮距等宽；所述内导梁(2)梁长二倍于过孔梁(1)长度。

3.根据权利要求1所述的新型架梁装备，其特征在于：所述过孔梁(1)为特制钢箱梁，主要由若干梁段拼接组合而成。

4.根据权利要求1或3所述的新型架梁装备，其特征在于：所述动力机构为具有动力的滑轮组(4)，所述滑轮组(4)安装在内导孔(13)中，所述滑轮组(4)抵压支撑在内导梁(2)上，与内导梁(2)滚动配合。

5.根据权利要求1所述的新型架梁装备，其特征在于：所述落梁门架(3)具有门架前腿(31)、门架后腿(32)和落梁装置(33)，所述门架前腿(31)上安装有前行走装置(37)，所述门架后腿(32)上安装有后行走装置(38)。

6.根据权利要求5所述的新型架梁装备，其特征在于：所述前行走装置(37)和后行走装置(38)上分别安装有激光自动巡线***、激光自动定位***。

7.根据权利要求5所述的新型架梁装备，其特征在于：所述门架后腿(32)为能通行运梁车(8)和待架梁(5)的O型设置。

8.根据权利要求5所述的新型架梁装备，其特征在于：所述门架前腿(31)底部安装有下垫梁(35)；所述过孔梁(1)梁高尺寸小于下垫梁(35)与前行走装置(37)之间间隙尺寸；

所述内导梁(2)端部布置有具有升降功能的前支腿(22)和后支腿(23)，所述过孔梁(1)位于前支腿(22)和后支腿(23)之间，所述过孔梁(1)端部设有鼻梁(11)，所述鼻梁(11)上安装有升降支座(12)，所述鼻梁(11)位于下垫梁(35)与前行走装置(37)之间，所述升降支座(12)支撑在下垫梁(35)上。

9.根据权利要求8所述的新型架梁装备，其特征在于：所述下垫梁(35)顶部设有托轮。

10.一种利用如权利要求1-9任一项所述的新型架梁装备的架设方法，其特征在于：包括以下步骤：

将落梁门架(3)、过孔梁(1)及内导梁(2)简支于待架梁(5)两端的支座垫石(7)上；

运梁车(8)负待架梁(5)利用自动巡线***和自动定位***直接在过孔梁(1)上行走，到预定落梁位置驻车；

落梁门架(3)直接提升待架梁(5)，运梁车(8)脱空返回继续运梁；

升高内导梁(2)的前支腿(22)、后支腿(23)及过孔梁(1)的升降支座(12)，使过孔梁(1)高于落梁门架(3)的下垫梁(35)；

过孔梁(1)利用外部动力在内导梁(2)上滑动，到达下一孔待架梁(5)两端的支座垫石(7)上方位置；

内导梁(2)利用外部动力在过孔梁(1)的内导孔(13)中滑动，到达下一孔位置，下降内导梁(2)的前支腿(22)、后支腿(23)，收起过孔梁(1)的升降支座(12)，过孔梁(1)落在下一孔待架梁(5)的支座垫石(7)上，落梁门架(3)利用自动定位***直接落梁在当前孔待架梁(5)的支座垫石(7)上，待架梁(5)安装结束；

落梁门架(3)的前行走装置(37)和后行走装置(38)利用自动巡线***和自动定位***分别通过过孔梁(1)和安装好的待架梁(5)前行到下一孔位，继续上述工序架设下一孔预制梁。

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