用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机及其施工工艺制造技术

本发明专利技术公开的用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机及其施工工艺，包括两根主梁、支腿体系、第一起重天车、第二起重天车、旋转吊具以及高精度自动化吊装系统；所述主梁顶部为起重天车提供纵移轨道，底部被支腿体系支承；所述五套支腿的中支腿、后支腿在两根主梁底部形成有U型通道；所述旋转吊具设置于起重天车底部，通过电动螺旋减速机装置悬吊双U型节段梁，且能够带动双U型节段梁旋转后以其较窄一侧通过所述中支腿和后支腿的U型结构处；所述高精度自动化吊装系统包括天车控制台、吊具控制台、控制器、网络传输单元、快速定位系统、精准定位系统。本发明专利技术能够实现横跨30.5m+50m+30m且同时两点对称作业的施工要求。时两点对称作业的施工要求。时两点对称作业的施工要求。

【技术实现步骤摘要】
用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机及其施工工艺


[0001]本专利技术涉及桥梁施工
，具体涉及用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机及其施工工艺。

技术介绍

[0002]南京至句容城际轨道交通工程DS6
‑
TA02标二工区为一站一区间，线路出黄梅站后沿S122省道南侧敷设，跨越黄梅河后，逐渐由路南向东斜跨S122省道后转入宝华山路，沿宝华山路路中敷设，跨越华阳北路后进入宝华山站。宝华山车站位于规划宝华山大道与华阳北路交叉路口东侧，沿宝华山大道设置，其中在HY37~HY40的位置处上跨既有黄东线立交桥，跨度为30.5m+50m+30m。
[0003]传统悬臂梁桥浇筑的方式采用挂篮施工作业，但挂篮施工存在通用性差、稳定性和安全性不足等问题，采用架桥机作业可避免上述问题。但针对南京至句容城际轨道交通这一实际工程，采用的为双U型变截面节段梁这种不规则的复杂外形，并没有适用的架桥机，吊装过程中极易出现偏心不平衡现象，需要人工“找平”，影响施工效率。
[0004]同时，目前架桥机无法实现横跨30.5m+50m+30m且同时两点对称作业的施工要求，进而难以避免对既有黄东线立交的影响，为此，本申请研制一种用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机及其施工工艺，以实现横跨30.5m+50m+30m且同时两点对称作业的施工要求。
[0006]技术方案：本专利技术所述用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机，包括两根主梁、五套支腿、第一起重天车、第二起重天车、旋转吊具以及高精度自动化吊装系统；所述两根主梁顶部为第一起重天车、第二起重天车提供纵移轨道，所述两根主梁底部被所述支腿体系支承；所述支腿体系包括前支腿1套、中支腿2套、后支腿1套、后辅助支腿1套，其中，前支腿为架桥机前端支点，2套中支腿支承于连续梁中墩处，后支腿支承于架桥机施工跨的后墩墩顶，后辅助支腿设置在架桥机尾部，所述中支腿、后支腿在两根主梁底部形成有U型通道；所述第一起重天车、第二起重天车底部的起重平台通过所述旋转吊具悬吊双U型节段梁，所述旋转吊具包括电动螺旋减速机和架体，所述电动螺旋减速机设置在起重平台上，所述电动螺旋减速机能够带动所述架体及其悬吊的双U型节段梁旋转以双U型节段梁较窄一侧通过所述中支腿和后支腿的U型通道，所述第一起重天车、第二起重天车悬吊的双U型节段梁在达到所述中支腿两侧后对称进行拼装作业；所述高精度自动化吊装系统包括天车控制台、吊具控制台、控制器、网络传输单元、快速定位系统、精准定位系统，所述快速定位系统、精准定位系统将采集的数据向控制
器传输，所述控制器与网络传输单元相连以进行获取数据的发送以及反馈数据的接收，所述控制器根据反馈数据生成天车控制指令、吊具控制指令分别进行天车控制台、吊具控制台的控制；所述天车控制台根据天车控制指令控制所述第一起重天车、第二起重天车纵移、平移、升降使得起重平台达到指定位置、指定高度，所述吊具控制台根据吊具控制指令进行旋转吊具的控制；所述精准定位系统包括若干个扫描式三维激光测量仪，所述扫描式三维激光测量仪包括激光光源、扫描机构、CCD相机、激光控制电路板，若干个扫描式三维激光测量仪的扫描机构用于在相拼接两个双U型节段梁齿槽上选择若干个点域，所述激光光源将激光射在齿槽上所选点域处，通过吊具控制台不断控制旋转吊具进行微调，当CCD相机捕捉不到激光射线时，证明两个双U型节段梁对应齿槽完全吻合，所述激光控制电路板输出数据并通过网络传输单元向控制器传输，所述控制器生成吊装就位指令。
[0007]进一步完善上述技术方案，所述快速定位系统包括RTK接收机、绝对值编码器、定位导航系统，所述RTK接收机用于定位第一起重天车、第二起重天车的位置，所述绝对值编码器安装在第一起重天车、第二起重天车的卷扬机主轴上用于测量旋转吊具在垂直方向上距离RTK接收机的距离，所述定位导航系统分别安装在第一起重天车、第二起重天车上，用于定位所述第一起重天车、第二起重天车的实时坐标；所述控制器用于获取所述RTK接收机、绝对值编码器采集的数据、定位导航系统采集的实时坐标，以得到第一起重天车、第二起重天车下方旋转吊具的空间位置，所述控制器用于获取以得到与目标坐标相比的坐标偏差，所述控制器根据空间位置、坐标偏差生成天车控制指令，天车控制台根据天车控制指令指令控制所述第一起重天车、第二起重天车达到目标坐标范围，起重平台达到指定高度范围。
[0008]进一步地，所述主梁采用铁路六四式军用梁组成，包括384片标准三角、12片端构架、12根斜弦杆、12根撑杆组成，标准三角与标准三角之间以及标准三角与端构架、斜弦杆、撑杆之间使用φ50mm的钢销连接，每3片主梁组成一组，每根主梁使用套管螺栓联接以保证主梁横向稳定性。
[0009]进一步地，所述前支腿作为固定支腿安装在架桥机最前端，顶部设置有托梁，用以承托主梁，托梁上端与架桥机主梁铰接；所述后辅助支腿设置在架桥机尾部，后辅助支腿顶面与主梁连接，下部支承在地面条形砼基础上，条形砼基础长9m、宽3m、深0.4m，基础施工前对原地面进行夯实处理，地基承载能力不小于100KPa，必要时进行换填处理。进一步地，所述架桥机两套中支腿结构相同，在架梁时作为连续梁中墩处的支承，所述中支腿与0#段临时锚固，架梁时两套中支腿一起支撑架桥机及节段U梁重量，支撑力通过中支腿传递至0#段及桥墩。
[0010]进一步地，所述后支腿支承于架桥机施工跨的后墩墩顶，是架梁时主梁后端支点，上端与架桥机主梁铰接，下端通过钢垫块支承在桥墩顶支承垫石顶面，所述后支腿在下横梁位置设有撑杆，使后支腿变为刚性支腿。
[0011]进一步地，所述双U型节段梁采用变截面结构，其中，墩顶截面采用U型与箱型结合截面，跨中截面采用U型截面，由底板及腹板组成，梁端之间的接缝采用环氧树脂密复式剪力键齿槽。
[0012]进一步地，所述天车控制台设有卷扬机升降手柄、天车行走控制手柄、起重平台平
移按钮，所述卷扬机升降手柄、天车行走控制手柄为无极调速手柄；所述卷扬机升降手柄用于控制卷扬机以调节起重平台的高度，所述卷扬机采用多层缠绕结构与起重平台连接，且卷扬机设有高速端制动、低速端制动以切断制动器的液压回路，制动器在弹簧作用下压紧磨擦片进行制动，制动力矩倍数为1.7，低速端加装了盘式制动器。
[0013]进一步地，所述旋转吊具的架体横截面呈鱼腹型，所述架体包括第一转换节、横梁、调节块、纵梁、精轧螺纹钢锚具，所述横梁中心设有立柱，立柱内设有转轴，所述横梁两端设有调节块，所述调节块底部连接有纵梁，所述纵梁底部通过精轧螺纹钢锚具与双U型节段梁连接；所述电动螺旋减速机通过第二转换节与所述架体中心的转轴相连，以带动所述架体进行90
°
旋转；所述横梁与调节块之间设有调节丝杆，用于横梁两侧吊点间距在4840~5360mm范围内无级调节，所述调节块与纵梁之间设有第一转换节，所述第一转换节用于横梁左右调平旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机，其特征在于：包括两根主梁、支腿体系、第一起重天车、第二起重天车、旋转吊具以及高精度自动化吊装系统；所述两根主梁顶部为第一起重天车、第二起重天车提供纵移轨道，所述两根主梁底部被所述支腿体系支承；所述支腿体系包括前支腿1套、中支腿2套、后支腿1套、后辅助支腿1套，其中，前支腿为架桥机前端支点，2套中支腿支承于连续梁中墩处，后支腿支承于架桥机施工跨的后墩墩顶，后辅助支腿设置在架桥机尾部，所述中支腿、后支腿在两根主梁底部形成有U型通道；所述第一起重天车、第二起重天车底部的起重平台通过所述旋转吊具悬吊双U型节段梁，所述旋转吊具包括电动螺旋减速机和架体，所述电动螺旋减速机设置在起重平台上，所述电动螺旋减速机能够带动所述架体及其悬吊的双U型节段梁旋转以双U型节段梁较窄一侧通过所述中支腿和后支腿的U型通道，所述第一起重天车、第二起重天车悬吊的双U型节段梁在达到所述中支腿两侧后对称进行拼装作业；所述高精度自动化吊装系统包括天车控制台、吊具控制台、控制器、网络传输单元、快速定位系统、精准定位系统，所述快速定位系统、精准定位系统将采集的数据向控制器传输，所述控制器与网络传输单元相连以进行获取数据的发送以及反馈数据的接收，所述控制器根据反馈数据生成天车控制指令、吊具控制指令分别进行天车控制台、吊具控制台的控制；所述天车控制台根据天车控制指令控制所述第一起重天车、第二起重天车纵移、平移、升降使得起重平台达到指定位置、指定高度，所述吊具控制台根据吊具控制指令进行旋转吊具的控制；所述精准定位系统包括若干个扫描式三维激光测量仪，所述扫描式三维激光测量仪包括激光光源、扫描机构、CCD相机、激光控制电路板，若干个扫描式三维激光测量仪的扫描机构用于在相拼接两个双U型节段梁齿槽上选择若干个点域，所述激光光源将激光射在齿槽上所选点域处，通过吊具控制台不断控制旋转吊具进行微调，当CCD相机捕捉不到激光射线时，证明两个双U型节段梁对应齿槽完全吻合，所述激光控制电路板输出数据并通过网络传输单元向控制器传输，所述控制器生成吊装就位指令。2.根据权利要求1所述的用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机，其特征在于：所述快速定位系统包括RTK接收机、绝对值编码器、定位导航系统，所述RTK接收机用于定位第一起重天车、第二起重天车的位置，所述绝对值编码器安装在第一起重天车、第二起重天车的卷扬机主轴上用于测量旋转吊具在垂直方向上距离RTK接收机的距离，所述定位导航系统分别安装在第一起重天车、第二起重天车上，用于定位所述第一起重天车、第二起重天车的实时坐标；所述控制器用于获取所述RTK接收机、绝对值编码器采集的数据、定位导航系统采集的实时坐标，以得到第一起重天车、第二起重天车下方旋转吊具的空间位置，所述控制器用于获取以得到与目标坐标相比的坐标偏差，所述控制器根据空间位置、坐标偏差生成天车控制指令，天车控制台根据天车控制指令指令控制所述第一起重天车、第二起重天车达到目标坐标范围，起重平台达到指定高度范围。3.根据权利要求1所述的用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机，其特征在于：所述主梁采用铁路六四式军用梁组成，包括384片标准三角、12片端构架、12根斜弦杆、12根撑杆组成，标准三角与标准三角之间以及标准三角与端构架、斜弦杆、撑杆之间使用φ50mm的钢销连接，每3片主梁组成一组，每根主梁使用套管螺栓联接以保证主梁横向稳定性。
4.根据权利要求1所述的用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机，其特征在于：所述前支腿作为固定支腿安装在架桥机最前端，顶部设置有托梁，用以承托主梁，托梁上端与架桥机主梁铰接；所述后辅助支腿设置在架桥机尾部，后辅助支腿顶面与主梁连接，下部支承在地面条形砼基础上，条形砼基础长9m、宽3m、深0.4m，基础施工前对原地面进行夯实处理，地基承载能力不小于100KPa，必要时进行换填处理。5.根据权利要求1所述的用于实现双U型节段梁悬臂拼装的架桥机，其特征在于：所述架桥机两套中支腿结构相同，在架...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘常泉，范小叶，郭建强，王大鹏，邓向振，全有维，黄峰，倪佩军，吴凡，李三毛，郭敏，
申请(专利权)人：中建八局第三建设有限公司，
类型：发明
国别省市：