架桥机结构及工作特点辽宁省安全科学研究院 赵鑫1.架架桥桥机的机的发发展展 随着我国高速公路建随着我国高速公路建设设和和铁铁路建路建设设的高速的高速发发展，展，我国的架我国的架桥桥机也取得了机也取得了长长足的足的发发展，展，进进一步促一步促进进了我国架了我国架桥桥机的机的发发展并提高了我国架展并提高了我国架桥桥机的机的技技术术水平。水平。20032003年至今我国已涌年至今我国已涌现现出以出以郑郑州大州大方方桥桥梁机械有限公司、秦皇梁机械有限公司、秦皇岛岛天天业业通通联联重工股重工股份有限公司份有限公司为为代表的一批高水平的架代表的一批高水平的架桥桥机制造机制造供供应应商，他商，他们们所能提供的所能提供的产产品几乎覆盖我国架品几乎覆盖我国架桥桥机的所有种机的所有种类类，且某些，且某些产产品的整体水平已达品的整体水平已达到或超到或超过过了同外同了同外同类类公司的水平。公司的水平。 架架桥桥机，在我国机，在我国应应用越来越广泛，架用越来越广泛，架桥桥机的制机的制造造单单位也越来越多，全国有二十家左右各位也越来越多，全国有二十家左右各类类架架桥桥机制造商。机制造商。 2.架架桥桥机的相关机的相关标标准准规规范范 目前我国尚无架桥机的独立统一技术标准和安全规范，大多都是参考或借鉴桥门式起重机的相关技术标准，而架桥机产品有其特殊性，没有统一的技术标准。 我国的架桥机通用技术条件和架桥机安全规范两个技术标准正在报批稿阶段。 3.架架桥桥机的定机的定义义及分及分类类 架桥机就是将预制好的梁片放置到预制好的桥墩上去的设备。架桥机在特种设备目录中属于桥式起重机类别，其主要功能是将梁片提起，然后运送到位置后放下。但与一般意义上的起重机有很大的不同。 架桥机一般分为公路架桥机，常规铁路架桥机，客专铁路架桥机等。 4.架架桥桥机的定机的定义义架桥机通用技术条件（征求意见稿）中将架桥机定义为： 支承在桥墩（台）或桥面上、可沿纵向自行变换支承位置、用于将预制桥梁梁体（包括整孔梁体、整跨梁片、节段梁体、非整跨梁片）安装在桥墩（台）指定位置的一种专用起重机。 5.架架桥桥机的分机的分类类 按应用范围分：公路架桥机、铁路架桥机； 按结构形式分：箱形梁、三角桁架、蜂窝梁等； 铁路架桥机又有单线和双线两大类；单线架桥机，梁重一般在160t以下；双线架桥机即客运专线900t架桥机。 6.架架架架桥桥桥桥机通用技机通用技机通用技机通用技术术术术条件条件条件条件( (征求意征求意征求意征求意见见见见稿稿稿稿) )的架的架的架的架桥桥桥桥机分机分机分机分类类类类方法方法方法方法n n 架架桥桥机按施工方法可分机按施工方法可分为为：a) a) 整跨架整跨架设设：桥桥梁梁体梁梁体长长度与度与桥桥梁跨径相吻合，由整孔箱梁梁跨径相吻合，由整孔箱梁或多片箱形梁或或多片箱形梁或T T形梁架形梁架设设到位后构成到位后构成桥桥面，如面，如图图所示。所示。由一个整梁体构成由一个整梁体构成桥桥面的又称面的又称为为整孔架整孔架设设，一个梁体即可，一个梁体即可构成构成桥桥面的梁体，一般面的梁体，一般为为箱形梁，称之箱形梁，称之为为整孔箱梁。整孔箱梁。 b) b) 节节段拼装架段拼装架设设： 将将桥桥梁的梁体在一跨梁的梁体在一跨间间沿沿桥桥向划分向划分为为若干若干节节段，在工厂或段，在工厂或施工施工现场预现场预制，通制，通过过架架桥桥机架机架设设后后进进行行组组拼，并施加拼，并施加预应预应力使之成力使之成为为整体整体结结构物的一种方法。构物的一种方法。c c）其它施工方法。）其它施工方法。7.架架桥桥机通用技机通用技术术条件（征求意条件（征求意见见稿）的稿）的架架桥桥机分机分类类方法方法n n架架桥桥机按机按过过孔方式可一般分孔方式可一般分为为：a)a)导导梁式，架梁式，架桥桥机借助机借助导导梁完成梁完成过过孔作孔作业业8.架架桥桥机分机分类类方法方法b) b) 步履式，架步履式，架桥桥机机设设置多置多组组支腿，支腿，过过孔孔时时架架桥桥机主梁与所支机主梁与所支承的支腿沿相承的支腿沿相对对运运动动，依靠支腿的，依靠支腿的换换位位实现过实现过孔作孔作业业 9.架架桥桥机分机分类类方法方法c) c) 走行式，架走行式，架桥桥机依靠支腿在机依靠支腿在桥桥面上走行面上走行实现过实现过孔作孔作业业10.架架桥桥机分机分类类方法方法d)吊运架一体式：架桥机由吊运梁机和独立导梁机两部分组成，能独立完成吊梁、运梁、架梁和过孔作业。e)铁路车辆式，架桥机设有专用铁路车体，在铺设的标准铁路轨道上走行过孔11.导导梁式架梁式架桥桥机机 以北戴河通联TLJ900型铁路架桥机为例来介绍导梁式架桥机的结构组成、架梁作业过程及过孔作业过程12.结结构构组组成成1、总体结构：架架桥桥机主要由前后机主要由前后2 2台吊梁行台吊梁行车车、箱型主梁、箱型主梁2 2根及横根及横联联、前支腿、前支腿l l套、后支腿套、后支腿1 1套、后支腿台套、后支腿台车车及及顶顶升装置、升装置、辅辅助支腿、助支腿、悬悬臂粱、下臂粱、下导导梁、下梁、下导导梁天梁天车车、轨轨道、道、电电气控制系气控制系统统、液、液压压系系统统和和动动力系力系统统等等组组成。成。13.2 2、起升机构、起升机构、起升机构、起升机构 吊梁行吊梁行车车共两台，前后布置。共两台，前后布置。 吊梁行吊梁行车车在走行系在走行系统驱动统驱动下于主梁上前后运行，吊梁行下于主梁上前后运行，吊梁行车轨车轨道道设设置于两主梁腹板正上方；置于两主梁腹板正上方； 走行系走行系统统采用三合一采用三合一变频电动变频电动机、机、链轮链链轮链条条驱动驱动； 吊梁行吊梁行车车上上设设置定滑置定滑轮组轮组，与吊具上，与吊具上动动滑滑轮组轮组形成起升系形成起升系统统。吊梁行吊梁行车车上上设设置液置液压压横移装置，可以同步横移，横移装置，可以同步横移，满满足梁体微足梁体微调调和曲和曲线线架梁需要，确保落梁准确就位。架梁需要，确保落梁准确就位。14.15.2 2、起升机构、起升机构、起升机构、起升机构 四台卷扬机设置于架桥机主梁尾端，通过钢丝绳导绕系统分别通向两台吊梁行车，通过行车的定滑轮组与吊具动滑轮相穿绕，形成起升系统。 前吊梁行车的两台卷扬机钢丝绳相连通，使吊具的两吊点相平衡，从而实现四点吊梁、三点起吊的作用。16.2 2、起升机构、起升机构、起升机构、起升机构 卷卷扬扬机均机均设设有首有首级级和末和末级级双双级级制制动动，首，首级级制制动动采用采用锥锥端制端制动电动电机本身制机本身制动动，末，末级级制制动动采用液采用液压钳盘压钳盘式制式制动动器在卷筒器在卷筒挡挡板板处处制制动动。每个卷筒均。每个卷筒均设设置有自置有自动动排排绳绳槽，可以确保排槽，可以确保排绳绳的的规则规则和起升的安全。和起升的安全。17.3 3、主梁、主梁、主梁、主梁 主梁主梁为为箱型箱型结结构，基本构，基本节节最大最大长长度度为为12m12m，共十，共十节节，采用拼，采用拼接板螺栓接板螺栓连连接，便于装拆和运接，便于装拆和运输输；主梁前端段；主梁前端段设设有横有横联联及及变变跨接跨接头头，横，横联设联设置于两主梁上部，将两主梁置于两主梁上部，将两主梁联联接接为为一个整体，一个整体，同同时时，前横，前横联联也是也是悬悬臂梁的安装基臂梁的安装基础础。变变跨接跨接头设头设置于两主置于两主梁下部，与梁下部，与辅辅助支腿直接相助支腿直接相联联，满满足足32m-24m-20m32m-24m-20m间变间变跨施跨施工需要。主梁后部外工需要。主梁后部外侧设侧设有接有接头头与后支腿与后支腿连连接；一接；一侧侧主梁主梁设设置了走台便于置了走台便于检检修。修。18.4 4、前支腿、前支腿、前支腿、前支腿前支腿前支腿为为主梁前支撑点，主梁前支撑点，设设有固定有固定节节、折叠、折叠节节和和调调整整节节，以，以满满足足桥桥粱粱纵纵坡、坡、变变跨作跨作业业和最后一孔和最后一孔桥桥梁架梁架设设需要。需要。前支腿固定前支腿固定节节上部上部设设有移位有移位滚轮滚轮，可以沿主粱下盖板，可以沿主粱下盖板纵纵向移向移位，位，满满足足变变跨需要。架梁状跨需要。架梁状态态移位移位滚轮滚轮与主梁脱离，前支与主梁脱离，前支腿与主梁腿与主梁铰铰接，保接，保证证架架桥桥机机为简为简支架梁。支架梁。19.5 5、后支腿、后支腿、后支腿、后支腿 后支腿后支腿为闭为闭式式“O”“O”型型结结构，构，满满足喂梁足喂梁净净高、高、净宽净宽需要，上部需要，上部和主梁固接，下部和走行台和主梁固接，下部和走行台车联结车联结，架梁，架梁时时由由专专用装置受用装置受力，力，设设置液置液压压千斤千斤顶顶，实现实现受力装置与走行台受力装置与走行台车车的的转换转换。 后支腿台后支腿台车车运行运行为单轨为单轨方式，方式，轨轨道采用起重机道采用起重机轨轨。20.6 6、悬悬悬悬臂梁臂梁臂梁臂梁 悬悬臂梁臂梁为为板梁式桁架板梁式桁架结结构，固接于主梁的前横构，固接于主梁的前横联联上，上，设设置置一定的上一定的上翘翘，使下，使下导导梁天梁天车车运行平运行平稳稳，满满足下足下导导梁天梁天车车前移下前移下导导梁的需要。梁的需要。21.7 7、下、下、下、下导导导导梁天梁天梁天梁天车车车车 下下导导梁天梁天车车采用双采用双轨轨自力运行，走行系自力运行，走行系统统采用采用变频调变频调速，速，有利于下有利于下导导梁梁对对位；起升系位；起升系统统采用双卷采用双卷扬扬起落装置；起落装置；设设有有横移装置，横移装置，满满足曲足曲线过线过孔需要。孔需要。22.8 8、下、下、下、下导导导导梁梁梁梁 下下导导梁梁为为箱式箱式结结构，上部构，上部设设有双有双轨轨，满满足足辅辅支腿台支腿台车车运行运行需要；下部需要；下部设设八字形箱式八字形箱式结结构支腿，构支腿，设设有可有可调调支撑，支撑，满满足足下下导导梁梁调调平需要。平需要。23.9 9、辅辅辅辅支腿支腿支腿支腿 辅辅支腿包括上横梁、支腿包括上横梁、顶顶升油缸、伸升油缸、伸缩节缩节、下横梁。在下横梁下部装有被、下横梁。在下横梁下部装有被动动行走台行走台车车和和纵纵移移动动力装置，用于在下力装置，用于在下导导粱粱顶顶面面轨轨道上通道上通过链传动过链传动行走；行走；在被在被动动台台车车下部下部还还装有反扣在下装有反扣在下导导梁上翼梁上翼缘侧边缘侧边的挂的挂轮轮，用于在下，用于在下导导梁梁移位移位过过孔孔时时，夹夹持下持下导导梁前移。梁前移。辅辅支腿在架支腿在架桥桥机移位机移位过过孔孔时时，起到，起到临时临时支撑的作用。在下支撑的作用。在下导导梁移位梁移位时时起到吊运作用。同起到吊运作用。同时时也是也是桥桥机起升下降工机起升下降工况中的前支点，是况中的前支点，是调调整工作整工作时时极极为为重要的部件。重要的部件。24.架梁工步架梁工步1 1架架桥桥机准机准备备工作完工作完毕毕运梁运梁车车喂梁喂梁运梁运梁车载车载梁行至架梁行至架桥桥机尾部制机尾部制动动停止停止前吊梁行前吊梁行车车吊具吊具对对准梁体前端吊装孔下落准梁体前端吊装孔下落安装吊具安装吊具架梁架架梁架设设步步骤骤25.架梁工步架梁工步2 2前吊梁行前吊梁行车车和运梁和运梁车车上后台上后台车车配合前移梁体；配合前移梁体；图图示梁体前端行至架示梁体前端行至架桥桥机主梁机主梁l l2 2处处。架梁工作步架梁工作步骤骤26.工步工步3 3：梁体梁体继续继续前移，梁体后端至架前移，梁体后端至架桥桥机尾部机尾部后吊梁行后吊梁行车车起吊梁体后端；运梁起吊梁体后端；运梁车车返回返回前后吊梁行前后吊梁行车车共同配合前移梁体共同配合前移梁体架梁工作步架梁工作步骤骤27.工步工步4 4前后吊梁行前后吊梁行车载车载梁行至架梁行至架桥桥机架梁段机架梁段降低梁体高度距离墩面降低梁体高度距离墩面200m200m前后、左右前后、左右调调整梁体位置，就位梁体整梁体位置，就位梁体架架桥桥机准机准备过备过孔孔架梁工作步架梁工作步骤骤28.过过孔工步孔工步1 1：架架桥桥机架机架设该设该孔完孔完毕毕于于桥桥面面铺设铺设架架桥桥机机纵纵移移轨轨道道解除架解除架桥桥机后支腿台机后支腿台车车下部下部4 4个个垫块垫块利用利用辅辅支腿油缸与前支腿交替支腿油缸与前支腿交替动动作，使前支腿离开墩面作，使前支腿离开墩面过过孔工作步孔工作步骤骤29.过过孔工步孔工步2 2：开开动动后支腿台后支腿台车电车电机，使架机，使架桥桥机前移至机前移至设计设计位置位置安装后支腿台安装后支腿台车车下部下部4 4个个调调整整垫块垫块，调调整前支腿，支平主粱整前支腿，支平主粱前吊梁行前吊梁行车车前移，吊起下前移，吊起下导导梁后端，梁后端，辅辅支腿吊挂配合前移支腿吊挂配合前移下下导导梁梁下下导导梁天梁天车车后移后移过过孔工作步孔工作步骤骤30.过过孔工作步孔工作步骤骤过过孔工步孔工步3下导梁前移，下导梁天车吊起下导粱前端，保护，准备过孔31.工步4：前吊梁天车、辅支腿、下导梁天车同步前移下导梁下导梁行至其中心梢后辅支腿1m处停止下导梁天车返回捆吊下导梁前吊梁行车与下导梁天车及辅支腿继续配合拖动下导梁前移过过孔工作步孔工作步骤骤32.工步工步5 5：下下导导梁天梁天车车、前吊梁天、前吊梁天车车、辅辅支腿配合将下支腿配合将下导导梁前移至前梁前移至前方方桥桥台台下下导导梁天梁天车车吊具下降使下吊具下降使下导导梁前支腿支撑于梁前支腿支撑于桥桥台上台上解除下解除下导导梁天梁天车车捆吊，下捆吊，下导导梁天梁天车车回退，重新捆吊下回退，重新捆吊下导导梁。梁。过过孔工作步孔工作步骤骤33.工步工步6 6待下待下导导梁天梁天车车捆吊下捆吊下导导梁完梁完毕毕后，解除前吊梁行后，解除前吊梁行车车捆吊捆吊下下导导梁天梁天车车、辅辅支腿支腿继续继续拖拖动动下下导导梁前移，至梁前移，至设计设计位置位置支平、支平、调调整、整、稳稳固下固下导导梁梁过过孔工作步孔工作步骤骤34.工步工步7 7： 解除下解除下导导梁天梁天车车捆吊，前吊梁行捆吊，前吊梁行车车返回，拆除架返回，拆除架桥桥机机临时轨临时轨道道 全面全面检查检查，架，架桥桥机准机准备备架梁。架梁。过过孔工作步孔工作步骤骤35.走行式架走行式架桥桥机机 以苏州大方HSIII900型铁路架桥机为例来介绍走行式架桥机的结构组成、架梁作业过程及过孔作业过程36.总体结构：37.架梁步架梁步骤骤步骤1： 四号支腿翻转收起，运梁车喂梁。38.步步骤骤2 2： 四号支腿关四号支腿关闭闭并支承在并支承在桥桥面上，两天面上，两天车车从前跨走从前跨走行至提梁位置，前后同行至提梁位置，前后同时时安装吊具后，同步提梁。安装吊具后，同步提梁。架梁步架梁步骤骤39.步骤3：两天车同步提梁走行至前跨，四号支腿旋转开启，运梁车返回梁场运梁。架梁步架梁步骤骤40.步骤4： 两天车同步落架完毕。架梁步架梁步骤骤41.过过孔步孔步骤骤步骤1： 箱梁精确定位后，解除天车吊具，四号支腿翻转收起。42.步步骤骤2 2：起重天：起重天车转车转移至主梁尾部配重；移至主梁尾部配重；铺设桥铺设桥面面专专用用轨轨道完道完毕毕后，后，转转移移轨轨道止道止轮轮器至最前端安装；器至最前端安装；三号支腿油缸收回；二号支腿三号支腿油缸收回；二号支腿轮轮箱油缸箱油缸顶顶升升转换转换为为走行走行轮轮支承状支承状态态并使一号支腿脱空，架并使一号支腿脱空，架桥桥机准机准备过备过孔走行。孔走行。过过孔步孔步骤骤43.步骤3： 架桥机走行一孔到位，一号支腿支承于前墩墩顶过过孔步孔步骤骤44.步骤4：两台天车走行至前跨跨中附近配重，架桥机恢复至喂梁状态，准备下一跨施工。过过孔步孔步骤骤45.导导梁式定点起吊架梁式定点起吊架桥桥机机定点起吊：待架箱梁由驮梁小车从运梁车上驮运进入提梁机腹内，提梁机定点吊装。46.作作业业步步骤骤步骤一：架桥机就位，运梁车运梁到位并与架桥机对接，安装运梁车与架桥机之间的过渡轨桥。特点：架设与过孔作业同时进行，箱梁定点起吊。47.步骤二：驮梁小车驮运预制梁至导梁机上并对位。作作业业步步骤骤48.步步骤骤三：三： 提梁机吊梁天提梁机吊梁天车车将梁吊起，将梁吊起，驮驮梁小梁小车车返回到运梁返回到运梁车车上，运上，运梁梁车车返同梁返同梁场场。作作业业步步骤骤49.步步骤骤四：四： 拆除拆除导导梁机与已架梁的梁机与已架梁的连连接，接，导导梁吊机与梁吊机与导导梁天梁天车车将将导导梁梁提升使之离开提升使之离开桥桥墩。墩。作作业业步步骤骤50.步骤五：导梁机前行，辅助支腿临时吊住导梁，导梁天车倒钩后再次与导梁吊机共同起吊导梁。作作业业步步骤骤51.步骤六：导梁吊机和导梁天车吊运导梁机前行到位。作作业业步步骤骤52.步骤七：导梁吊机、架桥机辅助支腿和导梁天车同时下落，导梁在墩顶就位。作作业业步步骤骤53.步骤八：架桥机导梁天车将吊梁落梁就位，铺设架桥机后支腿走行轨道，提梁机后支腿转换为轮轨走行模式。作作业业步步骤骤54.步步骤骤九：九： 拆除拆除导导梁天梁天车车与与导导梁的梁的连连接，接，导导梁天梁天车车退回至退回至辅辅助支腿助支腿处处，架架桥桥机机辅辅助支腿下伸，使前支腿离开墩助支腿下伸，使前支腿离开墩顶顶。作作业业步步骤骤55.步骤十： 架桥机前行到位，辅助支腿回缩，前支腿在墩顶支撑，架桥机后支腿转换为架梁模式，运梁车载运预制梁到位。作作业业步步骤骤56.步履式公路架步履式公路架桥桥机机57.58.59.过过孔步孔步骤骤60.过过孔步孔步骤骤61.