雙梁式架橋機(jī)液壓變跨機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

黃耀怡/HUANG Yao-yi

（中國(guó)鐵道第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 100039）

1 技術(shù)背景

在由多孔簡(jiǎn)支混凝土梁構(gòu)成的橋梁中，所布置的各孔梁的跨度往往不可能全部相等，即跨度是會(huì)發(fā)生變化的，這稱為“橋梁的不等跨布置”，也叫“變跨”。茲以兩跨式三支腿架橋機(jī)為例來(lái)說(shuō)明變跨架梁的方法，如圖1。

圖1 架橋機(jī)變跨架梁方法說(shuō)明圖

圖1中a圖架橋機(jī)已經(jīng)架設(shè)完成跨度等于L1的兩孔梁，準(zhǔn)備架設(shè)跨度等于L2的下一孔梁（這里L(fēng)2

對(duì)以上變跨動(dòng)作，現(xiàn)有技術(shù)一般采用如下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：①在架橋機(jī)主梁上專門配備1臺(tái)輕型門式起重機(jī)吊裝前支腿，實(shí)現(xiàn)換位安裝，平時(shí)該門式起重機(jī)騎在架橋機(jī)主梁前端不動(dòng)；②在橋下另用汽車起重機(jī)吊裝前支腿，以實(shí)現(xiàn)變跨動(dòng)作；③也有使用導(dǎo)鏈用人工拽拉的方法。

以上3種方法均不理想。第一種方法，使機(jī)上設(shè)備復(fù)雜化，且增大了架橋機(jī)的高度和主梁的長(zhǎng)度。第二種方法是適用性較差，一旦遇到橋下有河流或深谷之類，就不能使用汽車起重機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)變跨動(dòng)作。第三種方法突出的缺點(diǎn)是不安全。

2 液壓變跨機(jī)構(gòu)的組成

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述嚴(yán)重缺點(diǎn)，并使架橋機(jī)的變跨工藝變得簡(jiǎn)單、流暢、安全、經(jīng)濟(jì), 我們專門研發(fā)了一種架橋機(jī)的液壓變跨機(jī)構(gòu)。

液壓變跨機(jī)構(gòu)的前支腿系安裝在橋機(jī)雙主梁的下方，變跨時(shí)前支腿可以沿雙主梁作縱向往返移動(dòng)；主梁是不動(dòng)體，支腿是移動(dòng)體。因此，這個(gè)液壓變跨機(jī)構(gòu)實(shí)際上為一個(gè)變跨系統(tǒng)，它包括上述之不動(dòng)體、移動(dòng)體以及作為動(dòng)力源的移動(dòng)裝置。具體構(gòu)成如圖2所示。

圖2 液壓變跨機(jī)構(gòu)總成圖

架橋機(jī)的液壓變跨機(jī)械具體布置與構(gòu)成說(shuō)明如下。

1）架橋機(jī)兩主梁內(nèi)側(cè)的腹板上沿縱向共設(shè)1對(duì)滑槽,其長(zhǎng)度不小于架橋機(jī)所需變跨的范圍。該滑槽系由上擋壁、下?lián)醣?、?nèi)壁構(gòu)成。上擋壁與橋機(jī)主梁上蓋板飛檐及腹板上部連接，下?lián)醣谂c橋機(jī)主梁下蓋板飛檐及腹板下部連接，內(nèi)壁就是橋機(jī)主梁的腹板。

2）需要變跨的可移動(dòng)式前支腿主要由帶斜撐桿的立柱和前后上橫梁組成。將上橫梁的兩端嵌入滑槽內(nèi)即可以在滑槽內(nèi)滑移，立柱與斜撐桿分別與前后上橫梁連接,從而帶著整個(gè)前支腿縱移。前后上橫梁之間還設(shè)有空間聯(lián)結(jié)系,其下層平面聯(lián)結(jié)系鋪板后可站立操作工人。當(dāng)前支腿到達(dá)指定變跨位置之后，上橫梁兩端與滑槽內(nèi)壁之間須用法蘭螺栓連接固定。

3）在兩側(cè)滑槽的下?lián)醣趥?cè)面適當(dāng)位置設(shè)置1對(duì)長(zhǎng)度與滑槽相等的焊接槽形滑軌，它扣焊在下?lián)醣诘耐鈧?cè)。每根滑軌套入1個(gè)滑座，滑座與滑軌之間用豎向銷軸連接，而在滑軌上按步進(jìn)式油缸的步長(zhǎng)（約1m）布滿了這種銷軸孔。在滑座上設(shè)置一耳板座，其與油缸活塞桿端部耳板用水平銷軸連接。

4）在前支腿后上橫梁兩端下蓋板處設(shè)置耳板座，其與油缸缸體端部耳板用水平銷軸連接。油缸就安裝在前后上橫梁兩端底板與滑軌之間的狹長(zhǎng)空間中,詳見(jiàn)圖2。推拉式油缸就是前支腿變跨移動(dòng)的動(dòng)力源,另配有泵站及借用架橋機(jī)總體的電力和電控系統(tǒng)等。

3 液壓變跨機(jī)構(gòu)作業(yè)原理和施工方法

采用上述裝置實(shí)施變跨動(dòng)作：拆去上橫梁兩端與滑槽內(nèi)壁之間的法蘭連接螺栓，兩側(cè)油缸同時(shí)發(fā)力;由于滑座用銷軸與滑軌固定,因此推拉式油缸頂推前支腿后上橫梁帶著整個(gè)前支腿向后移動(dòng)，使活塞桿伸出1個(gè)行程（約1m）。拔出滑座與滑軌之間的銷軸，油缸活塞桿帶著滑座回縮1個(gè)步長(zhǎng)，對(duì)準(zhǔn)銷孔重新插入銷軸；油缸再次發(fā)力，頂推上橫梁沿著滑槽又向后回移一步（油缸1個(gè)行程）；如此一步步地后退(步進(jìn)式)，直至到達(dá)最終變跨位置后，再將上橫梁兩端法蘭螺栓全部裝回（由圖2可見(jiàn)一側(cè)共4排螺栓)。變跨完畢。以上是由較大跨度變?yōu)檩^小跨度的操作方法。如反過(guò)來(lái)，由較小跨度變?yōu)檩^大跨度，則在起始步油缸活塞桿應(yīng)位于完全伸出位置，且前端銷軸和后端銷軸全部插好，然后油缸發(fā)力回縮拉動(dòng)上橫梁沿滑槽向前方滑移一個(gè)步長(zhǎng)……如此反復(fù)循環(huán)即可完成由較小跨度變?yōu)檩^大跨度的變跨作業(yè)。

本液壓變跨機(jī)構(gòu)已在TTSJ900型架橋機(jī)中成功應(yīng)用。圖3為該機(jī)于2012年10月在合福高鐵施工中由32m跨度變跨架設(shè)跨度為24m梁的情況,顯而易見(jiàn)前支腿已向后縮回了8m。

圖3 本液壓變跨機(jī)構(gòu)在TTSJ900型架橋機(jī)上的應(yīng)用實(shí)況

4 結(jié) 論

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本液壓變跨機(jī)構(gòu)具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)。

1）無(wú)須在橋機(jī)主梁上專門配備1臺(tái)變跨門式起重機(jī)，簡(jiǎn)化了變跨機(jī)具，降低了橋機(jī)總體高度，節(jié)省了主梁長(zhǎng)度，且使變跨作業(yè)變得簡(jiǎn)捷流暢、安全經(jīng)濟(jì)和先進(jìn)實(shí)用。

2）無(wú)須采用機(jī)外汽車起重機(jī)方案，不受任何地形地理環(huán)境狀況限制，隨時(shí)可以自助實(shí)現(xiàn)變跨作業(yè)。

此外，本文所提出的關(guān)于架橋機(jī)變跨機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想及生成方案很容易被擴(kuò)展應(yīng)用于單梁式及其他結(jié)構(gòu)形式的架橋機(jī)。

[1]賈力峰，黃耀怡.DP700型邁步式節(jié)段拼裝架橋機(jī)及應(yīng)用[J].建筑機(jī)械化，2010，31(9):76-78.

[2]吳國(guó)梅，黃耀怡.箱形雙梁式公鐵兩用T形梁架橋機(jī)設(shè)計(jì)[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2010，(3)：97-102.

[3]黃耀怡，王金祥，郭文斌，等.TLJ900t架橋機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其ANSYS分析[J].鐵道建筑技術(shù)，2006，(5):1-8.

[4]黃耀怡.鐵路客運(yùn)專線橋梁鋪架技術(shù)研究與成套設(shè)備研制[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2005，(5):20-26.

[5]黃耀怡.蘇通長(zhǎng)江大橋TP75m/1200t架橋機(jī)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)[J].鐵道建筑技術(shù)，2006，(1):12-18.