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JQC40A型公路架桥机的研究与应用 |
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作者：铁道部武汉工程机械研究所 党春太 叶文 |
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JQC40A型公路架桥机是为成都机场高速公路高架桥混凝土简支箱梁架设而研制的一种侧向取梁兼尾部喂梁架桥机。成都机场高速公路是在原机场路上方修建的高架公路，墩台为双柱式倒T型盖梁，跨度为16m、20m、25m三种，每孔由17片后张法预应力混凝土简支大空板箱梁组成，路面全宽26m。原机场路是成都至双流县和成都南大门主要交通要道，每天汽车客流量很大，按施工组织要求，高架桥的箱梁需用汽车从附近梁场运到桥下。架设箱梁时，不允许占道，更不允许封道、改道，并要绝对保证施工的安全。为此我们研制了一种简单实用、拼装灵活的JQC40A型侧向取梁兼尾部喂梁架桥机.
1 主要部件及系统组成(见图1)
1．0号柱 2．吊梁小车 3．1号柱4．导梁 5．2号柱 6．3号柱
图1
架桥机是由两根纵向导梁和两组横向起重梁组成一个井字形结构，由走行台车和吊梁小车运动即可完成侧向取梁或尾部喂梁工作。
1.1 导梁和主梁
导梁是架桥机的主要结构，由两根纵向主梁和前、后联组成一个长方形结构，两根主梁中心距为9.36m，全长58.98m。每侧主梁由高强螺栓联接而成的6个节段组成，在不拆节段情况下可架不同跨度的桥梁。
主梁是由一个小箱型上弦杆、两个工字型下弦杆和角钢型腹杆组成一个空间三角形结构，这种结构可以充分利用材料，减轻结构件重量。当组装成尾部喂梁架桥机时，根据梁片的腹板位置，两根主梁中心距可组装成4.5～6m。
1.2 0号柱
0号柱是架桥机的前承重支腿，支承在前方墩台上，每根导梁前部各有一个0号柱，0号柱由转盘、伸缩柱、升降油缸、走行台车、台车横梁和横移轨道组成，0号柱上部以法兰形成与导梁前端相联。0号柱与1号柱和2号柱一起支撑着架桥机导梁，由各柱的走行台车一起驱动，可使架桥机整机横移，实现架设整幅桥。转盘可使0号柱相对导梁转动，实现架设任意角度的斜交桥功能。
1.3 1号柱和2号柱
1号柱支承在导梁的中部，2号柱支承在导梁的中后部。1号柱和2号柱结构完全相同，其构造和0号柱基本一样，所不同之处是转盘以上有一套托挂轮系统和纵向定位结构，这样1号和2号柱与导梁之间可相互纵向运动，实现步履纵移功能。
1.4 3号柱
3号柱与0号柱基本一样，不同的是把0号柱的走行台车换成一个与走行台车等高的钢结构支承垫。3号支承在导梁的尾部，在架梁过程中不参加工作，只是在架桥机步履式纵移时起辅助支承作用。
1.5 起重梁
该架桥机共有两套独立的起重梁，每套起重梁为桁架式双梁结构，与导梁垂直布置，起重梁下部有两个走行台车，起重梁可在导梁上部的轨道上前后走行。在起重梁上部布置两条轨道供吊梁小车横向走行。起重梁、走行台车和吊梁小车一起组成类似无腿双悬龙门吊。
双梁式起重梁中心距为1.4m，全长16.22m，分为三个节段，用插销形式联成一个整体。当组装成侧向取梁式架桥机时，使用全长起重梁；当组装成尾部喂梁架桥机时，只用中间一段起重梁。
1.6 吊梁小车
架桥机有两台吊梁小车，吊梁小车是在两个走行台车上部制作一个结构架，安放一个5t慢速卷扬机、动定滑轮组和吊具等，吊具下方设有两个U形扣，直接套在梁片的吊环上，把梁片吊起。
1.7 走行台车
为了制造方便，架桥机的所有走行均用统一的走行台车。本架桥机共有14台走行台车，其中0号柱、1号柱和2号柱各2台，两个起重梁4台，两个吊梁小车4台。走行台车主要由台车架、1个被动轮、1个主动轮和1个摆线针轮减速机组成。不同的是有2组为凸形轮缘，用于0号柱横移走行，其余凹形轮缘，用于其它走行构件。
1.8 液压系统
本架桥机有3套独立的液压泵站系统，分别用于0、3号柱升降油缸和1号柱及2号柱升降油缸，其控制方式为电气控制电磁换向阀换向。
1.9 电气系统
采用了PLC逻辑编程控制器，电气控制简单，原件数量减少，故障率较低，降低制作成本。
2 主要性能参数：
架设梁片形式 箱形、T形或其它形式简支梁
架设桥梁形式 正交或任意角度斜交桥
取梁形式 侧向取梁或尾部喂梁
架设最大跨度(m) 25
架设最小曲线半径(m) 200
适应纵坡及横坡 3%
额定起重量(t) 40
理论架梁速度(片／min) 1/30
理论纵移速度(孔/h) 1/3
整机配电功率(kW) 20
外形尺寸(长×宽×高)(m) 58.5×16.2×7.58
整机重量(t) 82
3 架桥机的主要优点
(1)采用侧向取梁，国内首创，使喂梁取梁简单、方便。
(2)由于架桥机纵移采用了我所在JQG系列公路架桥机上独创的步履式纵移方式，架桥机的施工荷载作用在墩台或梁片端头，不受梁型施工荷载限制，任何形式简支梁均可架设。
(3)无须纵移轨道和人工铺设横移轨道，作业范围广，工人劳动强度低。
(4)可双向架桥，扩大了架桥机使用范围。
(5)可尾部喂梁或组装成尾部喂梁架桥机，使架桥机功能进一步扩大。
4 结束语
JQC40A型公路架桥机1998年9月在成都机场高速公路F合同段进行架梁施工，架桥机在桥台上组装成侧向取梁式。架桥机向机场方向架完近20孔梁后，利用步履式纵移退回后反向架桥，共架设了16m、20m和25m三种跨度梁型。安全、快速地完成了F合同段所有梁型的架设。
高速公路近几年在我国发展较快，各种各样的公路架桥机也随之产生，目前国内公路架桥机的主要区别在纵移方式上，具有代表性的有步履纵移式和大悬轨行纵移式，大悬轨行式具有重心低、重量轻之优点，但不足之处是纵移时会有较大的垂直力作用在已架裸梁中部，尤其对于30～50m跨梁片，由于施工荷载较大而较难通过已架裸梁，需要其它方法对裸梁进行保护。而步履纵移架桥机施工载荷只作用在已架裸梁端头，对梁片桥型无特殊要求，步履式架桥机是今后大跨度架桥机发展方向，但如何简化结构，降低造价是步履式架桥机需要研究的工作。(end)
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(11/20/2004) |
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