CN118441575A - 一种架桥机设备及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种架桥机设备及其施工方法，包括主梁，主梁上依次设有前支腿、前辅助支腿、中支腿、后支腿，后支腿和前支腿分别设在主梁两端，主梁下方设有桥面，后支腿和中支腿均设在桥面上，桥面侧方依次设有墩柱，墩柱上设有钢支墩，钢支墩连接有横向调节装置；主梁上端设有天车，天车连接有旋转吊架，采用本发明的架桥机设备及其施工方法，可满足钢盖梁和箱梁的安装，操作方便，效率高。

Description

一种架桥机设备及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体地说，本发明涉及一种架桥机设备及其施工方法。

背景技术

高速公路立体改扩建工程与既有高速共线段钢盖梁运输、安装常规施工方法均需占道进行运输、搭设支架，封闭交通进行吊装作业等，对既有高速交通影响均较大，难以满足本已饱和交通通行要求。

钢盖梁、预制箱梁及钢混组合梁安装施工是施工重难点，因立交层桥梁结构位于现有高速正上方，需根据临时支墩位置长时间封闭既有高速车道，运输通道也需占用其他车道；临时支墩高度较高，距离行车道距离近，搭拆影响行车安全。钢盖梁夜间从钢结构拼装场分段运输至吊装墩位，也需占用既有高速车道进行运输，既有高速单幅夜间处于全封闭；严重影响既有高速保通。全封闭声屏障段钢盖梁采用吊车安装，需要大量拆除及恢复声屏障桁架、桁梁主结构，且老桥上进行大型吊车支腿作业安全风险非常高。

公告号为CN113585097A的发明专利，于2021年11月2日公开了名称为一种适用于架桥机安装的施工工艺，该施工工艺的步骤一、对需要设置桥机支腿的桥墩设置支撑结构，支撑结构包括设于桥墩墩顶的墩顶临时支架；步骤二、设置桥机支腿，其中桥机后支腿和桥机中支腿设于墩顶临时支架上；步骤三、在桥机支腿上设置桥机主梁；步骤四、在桥机主梁上安装起重天车；步骤五、通过起重天车逐个吊运墩顶块并对墩顶临时支架进行置换。该施工工艺不能可满足钢盖梁和箱梁的安装。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可满足钢盖梁和箱梁的安装，操作方便，效率高的架桥机设备及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

该架桥机设备，包括主梁，所述主梁上依次设有前支腿、前辅助支腿、中支腿、后支腿，所述后支腿和前支腿分别设在主梁两端，所述主梁下方设有桥面，所述后支腿和中支腿均设在桥面上，所述桥面侧方依次设有墩柱，所述墩柱上设有钢支墩，所述钢支墩连接有横向调节装置；所述主梁上端设有天车，所述天车连接有旋转吊架。

所述天车包括吊车，所述吊车位于天车中部，所述吊车底部设有滚轮，所述吊车与旋转吊架连接。

所述天车成对设置，所述旋转吊架两端与吊车连接，所述旋转吊架中部设有驱动电机，所述旋转吊架下方设有固定架，所述驱动电机与固定架连接，所述固定架两端设有锚固拉杆。

所述横向调节装置包括液压缸，所述液压缸呈水平设置，所述第一横梁底部和钢支墩侧部均设有连接支架，所述液压缸两端分别与连接支架连接；所述钢支墩底部与墩柱连接有锚固钢筋，所述锚固钢筋成对设置，所述钢支墩顶部与第一横梁连接有锚固螺栓，所述锚固螺栓等间距设置。

所述前支腿底部设有第一横梁，所述前辅助支腿底端设有第二横梁，所述前支腿与第一横梁连接有临时吊杆，所述临时吊杆成对设置，所述第二横梁上设有垫梁。

所述主梁侧部设有轨道。

所述桥面上设有运梁车，所述运梁车成对设置。

所述墩柱顶部侧部设有操作平台，所述操作平台侧部设有护栏。

所述主梁端部均设有挡块。

该架桥机装备的施工方法，包括以下步骤：

S1、在新建桥起始段安装架桥机，准备过孔；

S2、向前纵移主梁，前支腿安装第一横梁并移动至前一墩顶前侧；

S3、后支腿支撑，向前移动中支腿，前辅助支腿安装第二横梁；

S4、中支腿支撑，向前移动前辅助支腿至前一墩顶后侧；

S5、主梁继续向前纵移，前支腿和前辅助支腿均支撑在后一墩顶；

S6、轨道运梁车运输钢盖梁至架桥机尾部下方桥面上；

S7、收起前辅助支腿，将钢盖梁与旋转吊架固定，两组天车共同吊装钢盖梁；

S8、天车吊装钢盖梁运行至跨中，收起后支腿；

S9、启动旋转吊架将钢盖梁在空中旋转90°，下放钢盖梁至混凝土墩顶并进行临时固定；

S10、浇筑墩梁连接处混凝土，进行墩梁永久连接；

S11、待混凝土达到设计强度后，移动前辅助支腿支撑在前一墩顶；

S12、通过轨道运梁车将预制箱梁运输至架桥机尾部下方桥面上；

S13、两组天车分别起吊预制箱梁前后吊点，依次横移落梁，直至该跨安装完成；

S14、进行预制箱梁端横梁、湿接缝等施工，形成桥面整体；

S15、待湿接缝达到设计强度，重复上述S2～S15步骤，直至完成桥梁建设施工。

本发明的技术效果为：采用本发明的架桥机设备及其施工方法，通过设计液压驱动的横向调节装置可调节，前支腿能自动调整宽度适应不同墩柱间距；通过旋转吊架安装钢盖梁，具备90°角旋转功能，满足大跨度超长超重钢盖梁横向精确安装，通过设计可多个方位移动的天车，同时兼顾箱梁及钢混组合梁安装，功能性强，提高桥梁建造装配化率；解决立体改扩建桥梁大跨度钢盖梁运输及安装施工难题，该多功能装备操作方便、效率高、同时进行钢盖梁、预制箱梁及钢混组合梁安装，解决了高速公路立体改扩建过程难以运输、安装、保畅等难题，最大限度降低对周边环境影响，达到安全施工、高效保畅、社会效益更佳的要求，为城区高速公路立体改扩建提供了新的解决方案。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明的架桥机设备的断面图；

图2是本发明的架桥机设备安装工况的的主视图；

图3是本发明的架桥机设备安装工况的的俯视图；

图4是本发明的架桥机设备安装工况的前支腿处的俯视面图；

图5是本发明的架桥机设备安装工况的前辅助支腿处的俯视面图；

图6是本发明的架桥机设备过孔工况的主视图；

图7是本发明的架桥机设备过孔工况的俯视图；

图8是本发明的架桥机设备过孔工况的前支腿处的俯视面图；

图9是本发明的架桥机设备过孔工况的前辅助支腿处的俯视面图；

图10是本发明的天车的结构示意图。

图11是本发明的钢支墩的结构示意图。

图12是本发明的旋转吊架的结构示意图。

图中标记为：1、主梁；2、前支腿；3、前辅助支腿；4、中支腿；5、后支腿；6、桥面；7、预制箱梁；8、钢盖梁；9、天车；10、旋转吊架；11、钢支墩；12、滚轮；13、驱动电机；14、固定架；15、锚固拉杆；16、液压缸；17、连接支架；18、第一横梁；19、第二横梁；20、临时吊杆；21、垫梁；22、吊车；23、运梁车；24、挡块；25、操作平台；26、护栏；27、锚固钢筋；28、锚固螺栓；29、轨道。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图12所示，该架桥机设备，包括主梁1，主梁1上依次设有前支腿2、前辅助支腿3、中支腿4、后支腿5，后支腿5和前支腿2分别设在主梁1两端，主梁1下方设有桥面6，后支腿5和中支腿4均设在桥面6上，桥面6侧方依次设有墩柱，墩柱上设有钢支墩11，钢支墩11连接有横向调节装置；主梁1上端设有天车9，天车9连接有旋转吊架10。

前支腿2、前辅助支腿3、中支腿4和后支腿5均为伸缩支腿，均可以进行高度调整，可伸缩支撑到桥面6或墩柱顶部，形成对主梁1的支撑作用，由于桥面6建设的跨度大，需要上述支腿切换支撑以稳定主梁1的重心并实现主梁1的纵向移动。横向调节装置可钢支墩11的间距进行调节，可适应不同桩基的设计间距建设需求，旋转吊架10可使在吊装钢盖梁8时旋转。立交层桥梁采用门架墩钢盖梁，代替了传统钢盖梁的施工方案，具有施工工艺简单、施工效率高、占道施工安全风险小、满足保通保畅要求等优点；对既有高速运营的保通、保畅影响程度小，避免了交通拥堵、交通事故的发生，保证车辆正常通行。

如图10所示，天车9包括吊车22，吊车22位于天车9中部，吊车22底部设有滚轮12，吊车22与旋转吊架10连接。天车9在主梁1上可移动，吊车22在天车9上可移动，吊车22与天车9的移动方向互相垂直，天车9两端设有集成电机的卷筒，卷筒通过钢丝绳实现旋转吊架10的升降，通过天车9在主梁1上的移动以及卷筒对钢丝绳升降的控制，实现旋转吊架10对钢盖梁8或预制箱梁7的吊装和安装过程。

如图1至图12所示，天车9成对设置，旋转吊架10两端与吊车22连接，旋转吊架10中部设有驱动电机13，旋转吊架10下方设有固定架14，驱动电机13与固定架14连接，固定架14两端设有锚固拉杆15。天车9设有两组，两者天车9合并时用于吊装钢盖梁8，两者分离时可吊装预制箱梁7或钢混组合梁，驱动电机13启动旋转吊架10构成90°的旋转，在钢盖梁8安装时可满足大跨度超长超重钢盖梁横向精确安装，在运输和吊装过程中，钢盖梁8能以纵向放置，不会阻碍设备的运行空间，也无需作为空间让位，有效降低了空间的占用，保证了桥面6上设备可及时转运。同时架桥机能够适应小半径平曲线上的大角度斜交钢盖梁8、预制箱梁7安装，其最大斜交角38°，提高架桥机的适应性。

如图11所示，钢支墩11侧部均设有连接支架17，液压缸16两端分别与连接支架17连接；钢支墩11底部与墩柱连接有锚固钢筋27，锚固钢筋27成对设置，钢支墩11顶部与第一横梁18连接有锚固螺栓28，锚固螺栓28等间距设置。液压缸16作用可调节钢支墩11在墩柱上的位置，调整两个钢支墩11的间距以便适应不同的桩间距，也能保证安装的横梁的准制度好，保证后续安装的钢盖梁8准确到位，同时降低了作业风险和施工难度。钢支墩11两端通过多个锚固钢筋27和锚固螺栓28实现钢支墩11的固定，钢支墩11稳定性强，可稳定支撑钢盖梁8。

如图2所示，前支腿2底部设有第一横梁18，前辅助支腿3底端设有第二横梁19，前支腿2与第一横梁18连接有临时吊杆20，临时吊杆20成对设置，第二横梁19上设有垫梁21。第一横梁18使用临时吊杆20将前支腿2临时锚固连接在墩柱上，形成主梁1前端的固定，满足对主梁1的平衡和均匀承载；第二横梁19和垫梁21对前辅助支腿3进行支撑，使其受力稳定。

如图2和图7所示，主梁1侧部设有轨道29。轨道29用于实现前支腿2、前辅助支腿3、中支腿4和后支腿5在主梁1上的位置移动，结合上述支腿的可伸缩功能，满足支腿之间的交替支撑，进而完成主梁1的纵向移动过程，满足架桥机依次更换工位建设桥梁的作业过程。

如图2和图7所示，桥面6上设有运梁车23，运梁车23成对设置。运梁车23包括两组，两组运梁车23可分别支撑钢盖梁8两端，在运输钢盖梁8时，钢盖梁8以纵向方向放置在运梁车23上，可节省桥面6空间。

如图11所示，墩柱顶部侧部设有操作平台25，操作平台25侧部设有护栏26。操作平台25为工作人员施工固定钢支墩11提供了作业空间，护栏26提高了工作人员的作业安全性。

主梁1端部均设有挡块24。挡块24用于防止天车9在主梁1脱出，提高作业安全性。

该架桥机装备的施工方法，包括以下步骤：

S1、在新建桥起始段安装架桥机，准备过孔；

S2、向前纵移主梁1，前支腿2安装第一横梁18并移动至前一墩顶前侧；

S3、后支腿5支撑，向前移动中支腿4，前辅助支腿3安装第二横梁19；

S4、中支腿4支撑，向前移动前辅助支腿3至前一墩顶后侧；

S5、主梁1继续向前纵移，前支腿2和前辅助支腿3均支撑在后一墩顶；

S6、轨道运梁车23运输钢盖梁8至架桥机尾部下方桥面6上；

S7、收起前辅助支腿3，将钢盖梁8与旋转吊架10固定，两组天车9共同吊装钢盖梁8；

S8、天车9吊装钢盖梁8运行至跨中，收起后支腿5；

S9、启动旋转吊架10将钢盖梁8在空中旋转90°，下放钢盖梁8至混凝土墩顶并进行临时固定；

S10、浇筑墩梁连接处混凝土，进行墩梁永久连接；

S11、待混凝土达到设计强度后，移动前辅助支腿3支撑在前一墩顶；

S12、通过轨道运梁车23将预制箱梁7运输至架桥机尾部下方桥面6上；

S13、两组天车9分别起吊预制箱梁7前后吊点，依次横移落梁，直至该跨安装完成；

S14、进行预制箱梁7端横梁、湿接缝等施工，形成桥面6整体；

S15、待湿接缝达到设计强度，重复上述S2～S15步骤，直至完成桥梁建设施工。

钢盖梁8在工厂分段加工制造，分节运到工地钢结构拼装场进行拼装成整体后，通过提梁站将钢盖梁8整体提升至新建桥桥面轨道运梁车23上，运至架桥机尾部，夜间间歇式(每隔2小时放行1次)封闭右半幅既有高速进行封闭，采用架桥机进行吊装(两墩柱整体安装)，架桥机前支腿2不落地支撑在N+1墩顶上，且支腿可以调节间距以适应不同桩间距，中、后支腿5分别落在已安装完成的梁面上，前辅助支腿3收起不支撑；前支腿2、前辅助支腿3通过横梁及钢支墩11与混凝土墩顶锚固连接，钢支墩11通过横向调节装置调整间距以便适应不同的桩间距；选用80m跨度额定起重420t的架桥机，前支腿2跨2跨支撑在墩柱顶并临时锚固，钢盖梁8通过轨道运梁车23纵向运至架桥机尾部，2台天车9合并共同吊起旋转吊架10，旋转吊架10吊起钢盖梁8调整平衡后前移至跨中，收起后支腿5并下放钢盖梁8至适当位置，打开旋转吊架10控制器旋转钢盖梁8，钢盖梁8轴线与墩柱轴线平行后停止旋转，钢盖梁8调整平衡后下放安装到位；预制箱梁7从架桥机尾部喂梁，2台天车9分开分别吊起预制箱梁7前后吊点，吊车22横向移动，依次将预制箱梁7抬吊至安装孔位，整机横移落梁安装到位，即可完成一跨的桥面6施工，依次重复上述步骤，即可完成整体桥梁的建设。上述施工方法既能实现钢盖梁8的横向精确安装，又能实现预制箱梁7的纵向精确安装，最大限度降低对既有高速运营影响，实现城区高速立体改扩建工程超大型装备架桥机建造装配化。在步骤S7和S11中，临时封闭桥下既有高速右半幅交通，采取间歇式封闭方式。既能保证桥下既有高速的安全性，也能最大程度降低对既有高速的通车影响。

该架桥机设备及其施工方法，通过设计液压驱动的横向调节装置可调节，前支腿2能自动调整宽度适应不同墩柱间距；通过旋转吊架10安装钢盖梁8，具备90°角旋转功能，满足大跨度超长超重钢盖梁8横向精确安装，通过设计可多个方位移动的天车9，同时兼顾箱梁及钢混组合梁安装，功能强，提高桥梁建造装配化率；解决立体改扩建桥梁大跨度钢盖梁8运输及安装施工难题，该多功能装备操作方便、效率高、同时进行钢盖梁8、预制箱梁7及钢混组合梁安装，解决了高速公路立体改扩建过程难以运输、安装、保畅等难题，最大限度降低对周边环境影响，达到安全施工、高效保畅、社会效益更佳的要求，为城区高速公路立体改扩建提供了新的解决方案。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种架桥机设备，其特征在于：包括主梁(1)，所述主梁(1)上依次设有前支腿(2)、前辅助支腿(3)、中支腿(4)、后支腿(5)，所述后支腿(5)和前支腿(2)分别设在主梁(1)两端，所述主梁(1)下方设有桥面(6)，所述后支腿(5)和中支腿(4)均设在桥面(6)上，所述桥面(6)侧方依次设有墩柱，所述墩柱上设有钢支墩(11)，所述钢支墩(11)连接有横向调节装置；所述主梁(1)上端设有天车(9)，所述天车(9)连接有旋转吊架(10)。

2.按照权利要求1所述的架桥机设备，其特征在于：所述天车(9)包括吊车(22)，所述吊车(22)位于天车(9)中部，所述吊车(22)底部设有滚轮(12)，所述吊车(22)与旋转吊架(10)连接。

3.按照权利要求2所述的架桥机设备，其特征在于：所述天车(9)成对设置，所述旋转吊架(10)两端与吊车(22)连接，所述旋转吊架(10)中部设有驱动电机(13)，所述旋转吊架(10)下方设有固定架(14)，所述驱动电机(13)与固定架(14)连接，所述固定架(14)两端设有锚固拉杆(15)。

4.按照权利要求1-3任一项所述的架桥机设备，其特征在于：所述横向调节装置包括液压缸(16)，所述液压缸(16)呈水平设置，所述第一横梁(18)底部和钢支墩(11)侧部均设有连接支架(17)，所述液压缸(16)两端分别与连接支架(17)连接；所述钢支墩(11)底部与墩柱连接有锚固钢筋(27)，所述锚固钢筋(27)成对设置，所述钢支墩(11)顶部与第一横梁(18)连接有锚固螺栓(28)，所述锚固螺栓(28)等间距设置。

5.按照权利要求4所述的架桥机设备，其特征在于：所述前支腿(2)底部设有第一横梁(18)，所述前辅助支腿(3)底端设有第二横梁(19)，所述前支腿(2)与第一横梁(18)连接有临时吊杆(20)，所述临时吊杆(20)成对设置，所述第二横梁(19)上设有垫梁(21)。

6.按照权利要求5所述的架桥机设备，其特征在于：所述主梁(1)侧部设有轨道(29)。

7.按照权利要求6所述的架桥机设备，其特征在于：所述桥面(6)上设有运梁车(23)，所述运梁车(23)成对设置。

8.按照权利要求7所述的架桥机设备，其特征在于：所述墩柱顶部侧部设有操作平台(25)，所述操作平台(25)侧部设有护栏(26)。

9.按照权利要求6所述的架桥机设备，其特征在于：所述主梁(1)端部均设有挡块(24)。

10.一种架桥机装备的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在新建桥起始段安装架桥机，准备过孔；

S2、向前纵移主梁(1)，前支腿(2)安装第一横梁(18)并移动至前一墩顶前侧；

S3、后支腿(5)支撑，向前移动中支腿(4)，前辅助支腿(3)安装第二横梁(19)；

S4、中支腿(4)支撑，向前移动前辅助支腿(3)至前一墩顶后侧；

S5、主梁(1)继续向前纵移，前支腿(2)和前辅助支腿(3)均支撑在后一墩顶；

S6、轨道运梁车(23)运输钢盖梁(8)至架桥机尾部下方桥面(6)上；

S7、收起前辅助支腿(3)，将钢盖梁(8)与旋转吊架(10)固定，两组天车(9)共同吊装钢盖梁(8)；

S8、天车(9)吊装钢盖梁(8)运行至跨中，收起后支腿(5)；

S9、启动旋转吊架(10)将钢盖梁(8)在空中旋转90°，下放钢盖梁(8)至混凝土墩顶并进行临时固定；

S10、浇筑墩梁连接处混凝土，进行墩梁永久连接；

S11、待混凝土达到设计强度后，移动前辅助支腿(3)支撑在前一墩顶；

S12、通过轨道运梁车(23)将预制箱梁(7)运输至架桥机尾部下方桥面(6)上；

S13、两组天车(9)分别起吊预制箱梁(7)前后吊点，依次横移落梁，直至该跨安装完成；

S14、进行预制箱梁(7)端横梁、湿接缝等施工，形成桥面(6)整体；

S15、待湿接缝达到设计强度，重复上述S2～S15步骤，直至完成桥梁建设施工。