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文檔簡(jiǎn)介
移動(dòng)模架主要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
一、前言
移動(dòng)模架施工工藝是當(dāng)今世界上先進(jìn)的橋梁施工工藝之一,與傳統(tǒng)的預(yù)制、安裝、架橋等施工技術(shù)不同,集模板、支撐系統(tǒng)、過(guò)孔功能于一體原位造橋設(shè)備。該技術(shù)本世紀(jì)初從國(guó)外引進(jìn)后,在公路系統(tǒng)迅速開(kāi)始推廣,先后在東海大橋、杭州灣跨海大橋、蘇通大橋等工程得到應(yīng)用。鐵路系統(tǒng)于2001年,僅在秦沈客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)小凌河大橋少數(shù)梁上首次進(jìn)行了移動(dòng)模架試驗(yàn)性使用,以后在京滬、鄭西、武廣等線(xiàn)有大規(guī)模應(yīng)用推廣。
二、移動(dòng)模架各部位構(gòu)造
MZ900S型移動(dòng)模架造橋機(jī)是根據(jù)鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)32m雙線(xiàn)整孔箱梁的設(shè)計(jì)和施工特點(diǎn)而研制,采用上行式結(jié)構(gòu),能自行完成支腿過(guò)孔移位。主要技術(shù)參數(shù):⑴整機(jī)自重:450t,⑵整機(jī)縱移速度:0.5m/min,⑶整機(jī)功率:50kW(不含混凝土箱梁施工用電),⑷工作時(shí)支點(diǎn)最大反力:5805kN,⑸整機(jī)外形尺寸:62.5m長(zhǎng)×20.6m寬×5.6m橋面以上高,⑹平均施工速度:15d/孔,熟練后可達(dá)12d/孔,⑺適應(yīng)曲線(xiàn)半徑:R>2000m,⑻適應(yīng)縱坡:2%。模架主要工作原理主梁在支承油缸及托輥輪箱的支撐輪作用下,可實(shí)現(xiàn)升降及縱移動(dòng)作;底模架及底模板在液壓油缸開(kāi)啟機(jī)構(gòu)的作用下完成底模架、底模板的橫移開(kāi)啟及閉合的動(dòng)作;模架通過(guò)挑梁、吊臂及吊桿懸掛在主箱梁底面,利用每組吊臂和側(cè)模架之間的可調(diào)螺栓調(diào)節(jié)模板的預(yù)拱度,按設(shè)計(jì)要求調(diào)整梁底的線(xiàn)型、高程。模架的主要受力結(jié)構(gòu)承重主梁及導(dǎo)梁主梁含5節(jié)(8m+3×7m+8m)承重鋼箱梁(圖中1、2、3號(hào)主梁)、1節(jié)2.5m輔助鋼箱梁(圖中6號(hào)主梁)和5組接頭(圖中B1、A1、A2、A3、A4接頭),各節(jié)間以雙拼接板+精制螺栓連接,單節(jié)最大重量19.8t。箱梁采用Q345B鋼制造,寬2500mm,高3200mm,下翼緣設(shè)2根80mm(寬)×50mm(高)軌道方鋼,供整機(jī)縱移使用,軌道方鋼中心距2400±2mm;腹板根部設(shè)有吊掛角鋼及加勁,作為支腿吊掛的軌道,同時(shí)起到保證腹板根部的在輪壓作用下不發(fā)生局部躓曲。主梁牛腿牛腿做為重要的受力結(jié)構(gòu),要求安裝時(shí)務(wù)必保證螺栓上滿(mǎn)擰緊,并在每跨過(guò)孔期間其空載狀態(tài)進(jìn)行檢查、復(fù)擰,對(duì)牛腿安裝部位主梁各種加勁板焊縫應(yīng)定期檢查,以確保安全(見(jiàn)圖)移動(dòng)模架造橋機(jī)前支腿前支腿支承于主梁前端、施工跨的前墩處,為整個(gè)造橋機(jī)的前端支點(diǎn),主要包括以下部件:①立柱;②橫梁;③滑動(dòng)橫梁;④托輥輪箱;⑤支承油缸;⑥吊掛裝置;⑦墊塊;⑧剪刀撐;⑨斜拉鎖等。(見(jiàn)圖)前支腿立柱
前支腿有兩根箱形支腿立柱支承于施工跨的前墩,將主梁支承于工作標(biāo)高,其中心距為3300mm,上、下部分別與支腿橫梁和支腿墊塊栓接,兩立柱間由剪刀撐聯(lián)接為整體。前支腿橫梁
支腿立柱上部安裝前支腿橫梁,橫梁為箱形結(jié)構(gòu),外形尺寸為4500mm×1200mm×1100mm(長(zhǎng)×寬×高)。其上部有一可滑移的橫梁,橫梁上設(shè)置有橫移油缸,可推動(dòng)滑梁橫向移動(dòng),以適應(yīng)曲線(xiàn)箱梁施工的需要。
前支腿滑動(dòng)橫梁
滑動(dòng)橫梁位于支腿橫梁上部,箱形結(jié)構(gòu),其上部有支腿油缸座、托輥輪箱支座等機(jī)構(gòu),下部設(shè)置有銅質(zhì)滑板,通過(guò)橫移油缸作用,滑梁可橫向移動(dòng)。
前支腿托輥輪箱
共兩組,安裝于滑動(dòng)橫梁兩側(cè),其托輥輪踏面中心距為2400mm。一組托輥輪共有四只鋼制輪,兩個(gè)一組分別安裝于兩個(gè)小輪箱內(nèi),小輪箱再裝入一個(gè)大輪箱,并支承于大輪箱支座上,由此辦只托輥形成橋式支承,可保證各輪均等受力。托輥輪箱外側(cè)設(shè)有兩組支腿走行吊掛輪導(dǎo)向套及銷(xiāo)軸,以便轉(zhuǎn)移支腿至指定位置。前支腿支承油缸
支承油缸為混凝土澆筑施工時(shí)承主梁的剛性支承部件,位于造橋機(jī)主梁牛腿和支腿橫梁之間。其結(jié)構(gòu)型式有別于普通液壓油缸,為旋轉(zhuǎn)螺母式雙作用油缸。工作時(shí),它支承于主梁牛腿和支腿滑動(dòng)橫梁之間。油缸將主梁頂升至規(guī)定高度后,可在缸筒與活塞桿大螺母之間依次放入三組保險(xiǎn)裝置,然后將其緊固,接著,旋緊螺母,由此可將灌注混凝土施工作業(yè)時(shí)的工作荷載通過(guò)剛性接觸傳至支腿橫梁和立柱。
支承油缸上法蘭為球面結(jié)構(gòu),可繞球心轉(zhuǎn)動(dòng)±2°,以適應(yīng)施工要求。支承油缸保險(xiǎn)裝置為半圓環(huán)結(jié)構(gòu),兩個(gè)一組,彼此由螺栓聯(lián)接,每只油缸需并列放置三組。移動(dòng)模架造橋機(jī)后支腿后支腿支承于主梁尾部、已建成箱梁的前端頂面,為整機(jī)澆筑混凝土施工時(shí)的后支點(diǎn),其上部與前支腿的上部基本相聯(lián)系同,主要包括①橫梁②滑動(dòng)橫梁③托輥輪箱④支承油缸⑤吊掛裝置⑥墊塊等結(jié)構(gòu)。后支腿的滑動(dòng)橫梁、托輥輪箱、支承油缸、吊掛裝置與前支腿完全相同。輔助支腿輔助支腿只用于造橋機(jī)整機(jī)過(guò)孔作業(yè)工況,由支腿、滑靴、支腿縱移機(jī)構(gòu)、頂推油缸、支腿油缸等組成。其工作原理為:本跨施工完成,輔助支腿油缸首先伸出頂緊,后支腿油缸收回并使其懸掛于主梁上并前移至指定位置;然后,輔助支腿油缸與前支腿油缸同時(shí)下降270mm,輔助支腿油靴支承于橋面,即可開(kāi)始過(guò)孔走行。頂推油缸以滑靴后部為支點(diǎn)將整機(jī)向前推移750mm,停止后,支腿油缸伸出頂緊,頂推油缸回收,滑靴前移750mm,到位后,支腿油缸再次收回,滑靴落地,頂推油缸再次推進(jìn),整機(jī)再次前移750mm,依次往復(fù),加上前后支腿的配合,使整機(jī)轉(zhuǎn)移到下一施工站位。支腿縱移結(jié)構(gòu)圖輔助支腿油缸:與滑靴交替支承主梁尾部,來(lái)配合完成整機(jī)過(guò)孔的動(dòng)作。輔助支腿油缸與前后支腿的支承油缸結(jié)構(gòu)完全相同。輔助支腿縱移油缸:雙作用油缸,行程為800mm,推力、拉力分別為502.6KN和265KN。油缸兩端分別與支腿和滑靴鉸接。此油缸與輔助支腿油缸配合來(lái)完成輔助支腿油缸配合來(lái)完成輔助支腿的過(guò)孔移位。挑梁、吊臂挑梁和吊臂是造橋機(jī)重要的傳力結(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)懸掛整機(jī)模架、模板等混凝土成型結(jié)構(gòu)。過(guò)孔走行過(guò)程中,挑梁和吊臂懸掛所有外模板及模架;混凝土施工狀態(tài),為吊桿分擔(dān)部分模架、模板及混凝土重量,并傳遞至造橋機(jī)主梁。挑梁示意圖底模底模是箱梁混凝土的直接支承及成型體系,由8mm面板和型鋼組焊而成,為適應(yīng)施工需要及滿(mǎn)足運(yùn)輸要求,底模在縱橋向和模橋向均與底模架對(duì)應(yīng)分塊制造。為使底模開(kāi)啟方便及調(diào)節(jié)預(yù)拱度的需要,在縱橋向兩相鄰模板間留20mm的縫隙,施工時(shí)可用木條填充,再用膩?zhàn)幽ㄆ?。除拼接板外外,底模的封板及肋板上的螺栓孔與底模架頂面的螺栓孔間也有螺栓連接固定,以利于脫模及過(guò)孔。底模外側(cè)底部連接有油缸耳座,開(kāi)模油缸筒上的銷(xiāo)軸固定在油缸耳座上。側(cè)模側(cè)模包括腹板模板、翼板模板以及異形模板、末跨施工異形模板,其中末跨施工異形模板為24m梁施工專(zhuān)用模板,它們均由8mm面板和型鋼組焊而成。為脫模方便及調(diào)節(jié)預(yù)拱度的需要,在縱橋向兩相鄰模板間留4mm的縫隙,施工時(shí)可用木條或海綿填充,再用膩?zhàn)幽ㄆ?。腹板模板、異形模板及未跨施工異形模板與側(cè)模架下弦桿之間設(shè)有螺旋支承,以利于調(diào)節(jié)模板的位置及抵抗?jié)沧⒒炷習(xí)r的側(cè)壓力。底模架及吊桿底模架共8組,左右各4組,左右兩組之間通過(guò)8.8級(jí)精制螺栓對(duì)拉連接成整體,構(gòu)成一個(gè)工作單元。底模架外側(cè)通過(guò)吊掛滾輪吊掛在側(cè)模架的下弦桿上,內(nèi)側(cè)通過(guò)吊桿吊掛在挑梁上。每組底模架由2片主桁架、3片連接桁架連接成整體,構(gòu)成空間桁架結(jié)構(gòu)。當(dāng)造橋機(jī)縱移過(guò)孔時(shí),先后拆除吊桿和左右底模架之間的對(duì)接法蘭螺栓,再拆除腹板模板與底模之間的連接螺栓,此時(shí)底模架由吊掛滾輪支承,在液壓油缸的作用下,底模架相對(duì)側(cè)模架的下弦桿向外滑移,實(shí)現(xiàn)了底模架向左右開(kāi)啟,每組底模架的滑移距離為4.5m。1個(gè)底模架工作單元相對(duì)于側(cè)模架有兩個(gè)滑道(滑道中心距離為4.5m),由于安裝偏差、吊掛滾輪摩擦阻力存在差異等原因,滑移過(guò)程中要有專(zhuān)人觀察,若出現(xiàn)偏位情況,應(yīng)馬上停止液壓油缸操作,使用輔助工具配合液壓油缸對(duì)底模架進(jìn)行糾偏,以免因吊掛滾輪別卡而繼續(xù)操作導(dǎo)致模架桿件變形及吊掛滾輪損壞?,F(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)應(yīng)注意先將底模架吊掛滾輪套在側(cè)模架下弦滑道內(nèi),然后再安裝側(cè)模架端部油缸支座結(jié)構(gòu)。底模架及吊桿圖側(cè)模架側(cè)模架共10組,每組側(cè)模架由主桁架、連接桁架連接成整體,構(gòu)成空間桁架結(jié)構(gòu)。因靠近梁端處腹板模板可調(diào)撐桿的角度略有差異,所以主桁架上與可調(diào)撐桿連接的耳板焊接方向有差異,故主桁架分為A型和B型兩種,側(cè)模架也因此分為A型和B型兩種(靠近混凝土箱梁端部的為B型)。側(cè)模架上弦桿通過(guò)上弦桿通過(guò)銷(xiāo)軸及可調(diào)撐桿與吊臂連接。側(cè)模架上、下弦桿均設(shè)置有可調(diào)撐桿,分別支承翼板模板和腹板模板,下弦桿靠近腹板模板端還設(shè)置有螺旋支承,螺旋支承的螺桿部分相對(duì)于側(cè)模架可以水平移動(dòng),以調(diào)節(jié)模板的位置并輔助拆模。此外,側(cè)模架下弦桿靠外側(cè)部位與油缸支座相連,開(kāi)模油缸的活塞桿端頭用銷(xiāo)軸固定在油缸支座的耳析能上能下。側(cè)模架示意圖液壓系統(tǒng)
開(kāi)機(jī)前應(yīng)檢查油箱內(nèi)液壓油在油標(biāo)上的刻度線(xiàn)之上,將系統(tǒng)所用的液壓件及附件以及油管路、接頭等都放在煤油中清洗干凈,然后按液壓系統(tǒng)原理圖及管路布置圖接好,要特別注意各個(gè)管路接頭連接部位一定要對(duì)正擰緊。前、后支腿及輔助支腿泵站電機(jī)線(xiàn)均接好,開(kāi)模泵站電路按電器原理圖接好,溢流閥的調(diào)壓手輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)全部放松調(diào)壓彈射。將電動(dòng)機(jī)與油泵間的聯(lián)軸器分離開(kāi),點(diǎn)動(dòng)一次電動(dòng)機(jī),觀察其旋轉(zhuǎn)方向是否與柱塞泵允許旋向一致,正確后聯(lián)軸器再接牢。把柱塞泵上面的漏油孔回油管接頭卸開(kāi),向泵腔中注滿(mǎn)潔凈的液壓油,的同時(shí),用手搬動(dòng)聯(lián)軸器讓泵轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈,漏油管再接牢固。通電使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),打開(kāi)壓力表開(kāi)關(guān),對(duì)于前、后支腿及輔助支腿液壓系統(tǒng),需要前后交替扳動(dòng)多路換向閥手柄,對(duì)于開(kāi)模液壓系統(tǒng),需要向電磁換向閥發(fā)指令,左右交替通電,使系統(tǒng)所控制的油缸伸縮到位后,旋轉(zhuǎn)溢流閥調(diào)壓手輪,慢慢加壓并觀察壓力表指針,使前、后支腿擴(kuò)輔助支腿液壓系統(tǒng)的泵站壓力達(dá)到25MPa,開(kāi)模液壓系統(tǒng)泵站壓力達(dá)到16MPa,如此反復(fù)幾次,觀察每個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程是否準(zhǔn)確正常,此時(shí)輸油管路及各連接部位不能有漏油、滲油現(xiàn)象,然后將溢流閥防松螺母擰緊,關(guān)閉壓力表開(kāi)關(guān),停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。電氣與控制系統(tǒng)
整個(gè)電氣系統(tǒng)由主配電柜、主干電纜、分支電纜、五個(gè)分線(xiàn)盒、11個(gè)插座箱以及各個(gè)用電設(shè)備組成。電纜電源經(jīng)主配電柜配電后,固定設(shè)備(卷?yè)P(yáng)機(jī)和輔助支腿)直接從主配電柜用4*4平方電纜供電。移動(dòng)設(shè)備中,電動(dòng)葫蘆用4*2.5平方電纜經(jīng)鋼繩滑輪牽引后供電。主干電纜從主配電柜引出后,穿過(guò)主梁及導(dǎo)梁腹內(nèi),沿途與五個(gè)分線(xiàn)盒搭接,引出五組分支電纜,各分支電纜穿出主梁開(kāi)孔,沿挑梁左右臂向立柱下端的插座箱供電,前、后支腿需要用電時(shí),用自帶
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