楊杰 李鶴 魏超

摘 ?要：本篇論文主要介紹了一種用于節(jié)段梁架設(shè)施工的起重運(yùn)輸設(shè)備;常規(guī)橋面吊亦稱步履吊機(jī)、架梁吊機(jī)、節(jié)段提升機(jī)，也是一種無支架的節(jié)段拼裝架橋機(jī)，常規(guī)橋面吊架設(shè)節(jié)段梁時(shí)喂梁一般為橋下喂梁，橋面吊只需起升節(jié)段梁，無需運(yùn)輸節(jié)段梁，故架設(shè)施工可采用液壓油缸推動(dòng)的步履式的橋面吊;如果現(xiàn)場條件有限制，不能將節(jié)段梁運(yùn)輸?shù)綐蛎娴跸路?，也無法尾部喂梁，則需要橋面吊有快速運(yùn)輸節(jié)段梁的功能;本論文所介紹的輪胎式橋面吊既能正常架設(shè)節(jié)段梁，又能快速運(yùn)輸節(jié)段梁。

關(guān)鍵詞：輪胎式橋面吊;節(jié)段梁架設(shè);架梁吊機(jī)

中圖分類號(hào)：U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???文章編號(hào)：1671-2064（2019）15-0000-00

1架設(shè)工法

如圖1所示，兩臺(tái)輪胎式橋面吊機(jī)對稱懸拼，在架設(shè)完一片節(jié)段梁后，需要返回節(jié)段梁臨時(shí)支座處取下一片節(jié)段梁，然后提梁運(yùn)行至架梁位置;取梁時(shí)必須將起重小車運(yùn)行至前后支腿中間位置，以免橋面吊傾覆，到架設(shè)位置后，先將錨固裝置錨固好后再進(jìn)行節(jié)段梁架設(shè);每次架設(shè)都需要返回節(jié)段梁臨時(shí)支座處取梁，采用輪胎式橋面吊機(jī)可以大大提高取梁及運(yùn)梁速度，提高架梁效率。

1.橋墩 ?2.已架好節(jié)段梁 ?3.節(jié)段梁臨時(shí)支座 ?4.待架節(jié)段梁 ?5.輪胎式橋面吊

2 結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)

如圖2所示，輪胎式橋面吊主要由錨固裝置、金屬結(jié)構(gòu)、起重小車及行走大車組成。

2.1錨固裝置

為了防止輪胎式橋面吊在架梁時(shí)傾覆，需要在橋面吊后部設(shè)置錨固裝置;錨固裝置主要由上錨固支座、下錨固支座及精軋螺紋鋼組成。錨固裝置是整機(jī)的生命線，采用可靠的錨固，能夠承受起重機(jī)工作時(shí)的最大后支點(diǎn)力，且具有2.5倍以上的安全系數(shù)。

2.2金屬結(jié)構(gòu)

金屬結(jié)構(gòu)是輪胎式橋面吊的骨架，主要由支腿、主梁及橫聯(lián)梁組成，主梁及支腿均是由Q345B鋼板焊接而成的箱型結(jié)構(gòu)，具有較高的強(qiáng)度和剛度，自重較輕，外形美觀大方。

金屬機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為懸臂門架結(jié)構(gòu)，主梁與支腿采用螺栓連接，各部件尺寸滿足道路運(yùn)輸要求;支腿采用U型結(jié)構(gòu)，與橫聯(lián)梁組成一個(gè)穩(wěn)定的立方形結(jié)構(gòu)，剛性較好，保證施工時(shí)的安全性能。

2.3起重小車

起重小車是架橋機(jī)的主要工作單元，采用了先進(jìn)的PLC控制系統(tǒng)，起升機(jī)構(gòu)和走行機(jī)構(gòu)均可變頻調(diào)速，起重小車主要由起升機(jī)構(gòu)、小車架、小車行走機(jī)構(gòu)和吊具組成。

2.3.1起升機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)主要由卷揚(yáng)機(jī)、鋼絲繩、導(dǎo)向滑輪及定滑輪組組成;采用一臺(tái)雙聯(lián)卷揚(yáng)機(jī)做為起升動(dòng)力機(jī)構(gòu)，卷揚(yáng)機(jī)采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，變頻調(diào)速控制，能保證負(fù)載下放和起升的安全操作;電機(jī)軸上設(shè)置制動(dòng)器，低速端設(shè)置液壓鉗盤制動(dòng)器，在卷筒軸上還設(shè)置了超速開關(guān)及旋轉(zhuǎn)行程開關(guān)及高度限位開關(guān)，保證卷揚(yáng)機(jī)安全、可靠工作。卷揚(yáng)機(jī)具有微速功能，方便施工時(shí)梁塊對位。當(dāng)起吊過程中遇到停電或者故障，可手工打開制動(dòng)器，讓重物緩慢下降。起升機(jī)構(gòu)設(shè)有超載限制器，當(dāng)載荷達(dá)95%的額定載荷時(shí)報(bào)警，超載限制器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，當(dāng)載荷達(dá)105%的額定載荷時(shí)，切斷主接觸器電源，起升機(jī)構(gòu)只能下降，不能上升。

卷揚(yáng)機(jī)與行走小車分體布置，將卷揚(yáng)機(jī)布置在橋面吊后支腿上方，主要有兩個(gè)作用：作用一是可以減輕起重小車的自重，從而減輕主梁的受力，減輕主梁自重，降低成本;作用二是作為配重，可以減輕錨固裝置的受力，增加輪胎式橋面吊的防傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)。

起升機(jī)構(gòu)定滑輪支座設(shè)計(jì)為滑動(dòng)支座，通過油缸控制可以相對于車架橫向滑動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)段梁架設(shè)時(shí)的橫向?qū)ξ?，吊具上設(shè)計(jì)了姿態(tài)調(diào)整油缸，可以調(diào)整縱坡和橫坡;小車和吊具共同作用，可以滿足保證節(jié)段梁正常架設(shè)。

2.3.2小車架為了保證輪胎式橋面吊在橋下運(yùn)輸節(jié)段梁，起重小車的車架采用懸臂車架，由于起重小車采用懸臂車架，吊點(diǎn)不在小車輪組支點(diǎn)內(nèi)部，偏載工況整機(jī)傾覆系數(shù)較高，為了保證安全，在小車輪組處增加反掛裝置，用以防止小車傾覆。

2.3.3小車行走機(jī)構(gòu)小車行走機(jī)構(gòu)有四套輪組，兩套驅(qū)動(dòng)輪組，兩套被動(dòng)輪組。行走輪直徑φ350mm。為了防止碰撞造成機(jī)損，起重小車架的兩端均裝有緩沖器。兩端還各裝有限位開關(guān)。本機(jī)構(gòu)采用變頻調(diào)速，滿載時(shí)行走速度可以在1-10m/min范圍內(nèi)調(diào)速。

2.3.4吊具吊具根據(jù)施工節(jié)段梁梁型進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，主要由動(dòng)滑輪組，吊具橫梁，吊裝索具等部件組成，具有快速連接，姿態(tài)調(diào)節(jié)功能。吊具與橋梁節(jié)段之間的連接采用通過吊桿連接。吊具上設(shè)有調(diào)節(jié)油缸，可在空中調(diào)節(jié)節(jié)段梁的空中姿態(tài)，吊具采用長吊具橫梁，使小車、吊具和動(dòng)、定滑輪組可以順利通過已架好節(jié)段梁，方便起重小車在主梁上載梁運(yùn)行;起重小車在起吊節(jié)段梁前，需要先運(yùn)行至前后支腿中間位置，以防止橋面吊傾覆。

1.錨固裝置 ?2.金屬結(jié)構(gòu) ?3.起重小車 4.行走大車

2.4行走大車

行走大車由四套運(yùn)行機(jī)構(gòu)組成，每套運(yùn)行機(jī)構(gòu)由兩個(gè)輪胎、支撐架、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輪胎轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)組成，行走大車采用馬達(dá)減速機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使整機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn);轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)通過油缸伸縮控制轉(zhuǎn)向，使輪胎式橋面吊可以適應(yīng)曲線工況架設(shè);為了滿足輪胎的受力要求，保證輪胎的正常使用，每組臺(tái)車采用雙輪并置，即每臺(tái)設(shè)備4組臺(tái)車，8條輪胎。

輪胎式橋面吊運(yùn)輸節(jié)段梁時(shí)，起重小車必須在前后支腿中間位置，除了避免整機(jī)傾覆，還可以使輪胎受力更均衡，使用壽命更長;輪胎式橋面吊架設(shè)節(jié)段梁時(shí)，起重小車為懸臂工況，對前支腿處輪胎受力較大，為了保護(hù)輪胎能夠正常工作，在前后支腿處設(shè)置了臨時(shí)支撐裝置，當(dāng)輪胎式橋面吊運(yùn)輸節(jié)段梁時(shí)，支撐油缸收縮，不影響橋面吊正常運(yùn)行;當(dāng)輪胎式橋面吊架設(shè)節(jié)段梁時(shí)，支撐油缸伸出，使臨時(shí)支撐裝置承受反力，保護(hù)輪胎不被損壞。

3電氣系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）和工業(yè)觸摸屏對該起重機(jī)的各個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制以及工作過程進(jìn)行監(jiān)測和防護(hù);各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀況、故障以及事故報(bào)警等信息由PLC通過現(xiàn)場總線通訊傳輸?shù)接|摸屏上，在顯示屏上進(jìn)行顯示、提示。起升機(jī)構(gòu)電機(jī)的速度反饋采用高精度光電編碼盤，速度信號(hào)由編碼盤通過專用的信號(hào)屏蔽電纜直接傳輸?shù)阶冾l器中，變頻對信號(hào)進(jìn)行處理、比較，看其是否與給定信號(hào)所對應(yīng)的速度一致，若不一致變頻器將補(bǔ)償給定值，使電機(jī)的速度與給定值一致。

控制系統(tǒng)采用單臺(tái)PLC作為基本配置，再加上信號(hào)檢測、顯示、操作、報(bào)警等設(shè)備組成輪胎式橋面吊自動(dòng)控制操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有如下功能：（1）起重機(jī)運(yùn)行的監(jiān)視、診斷和故障報(bào)警;（2）各控制機(jī)構(gòu)的監(jiān)控和診斷;（3）起重機(jī)的運(yùn)行操作與控制;（4）信號(hào)數(shù)據(jù)的采集和控制;（5）各種運(yùn)行信號(hào)、保護(hù)信號(hào)的顯示;（6）各機(jī)構(gòu)的電動(dòng)控制;（7）各變頻器信號(hào)輸出的控制;（8）各機(jī)構(gòu)安全保護(hù)的控制。

橋面吊設(shè)置了安全監(jiān)控系統(tǒng)，我公司的安全監(jiān)控管理系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。系統(tǒng)由傳感器、采集器、監(jiān)控儀和WEB查詢分析系統(tǒng)組成。有權(quán)用戶可以在INTERNET上，以WEB訪問的方式登陸使用。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

（1）無線收發(fā)信號(hào)，實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，及時(shí)海量儲(chǔ)存。

（2）嵌入式LINUX實(shí)時(shí)系統(tǒng)，液晶觸摸屏，內(nèi)置3G模塊。

（3）提供RS232、RS485、CAN、DP通訊接口、支持無線數(shù)據(jù)采集。

（4）實(shí)時(shí)上傳網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，客戶遠(yuǎn)程WEB訪問。

（5）授權(quán)查詢或下載數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析歷史數(shù)據(jù)。

4液壓系統(tǒng)

橋面吊液壓系統(tǒng)主要由泵站、各執(zhí)行機(jī)構(gòu)及管路、閥件等組成;泵站主要有馬達(dá)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)泵站、臨時(shí)支撐裝置泵站、起重小車泵站、吊具泵站;執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有馬達(dá)減速機(jī)、起重小車橫移油缸、臨時(shí)支撐頂升油缸、吊具姿態(tài)調(diào)整油缸;根據(jù)設(shè)計(jì)需要，液壓系統(tǒng)壓力為31.5MPa，額定工作壓力為28MPa。

參考文獻(xiàn)

[1]張質(zhì)文，王金諾.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國鐵道出版社，2000.[2]GB/T3811—2008，起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB/T50017，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

收稿日期：2019-06-28

作者簡介：楊杰（1982—），男，漢族，河北保定人，本科，高級工程師，研究方向：起重運(yùn)輸機(jī)械。